CVT - автомобильные вариаторные коробки передач26.07.2016
Первые вариаторы были недолговечными и недостаточно надежными. И самой ненадежной и недолговечной деталью в клиноременных коробках был резиновый ремень. Однако уже в 80-х годах с появлением новых материалов и технологий о вариаторах вспомнили, и они стали быстро совершенствоваться, так как использование вариаторов обещало большие преимущества. Это и экономия топлива, и увеличение крутящего момента на колесах, и отсутствие всяческих толчков при движении автомобиля и т. п. И все за счет оптимального и плавно изменяемого передаточного отношения. Что представляет собой вариатор в общих чертах? В коробке передач есть входной и выходной валы. На каждом валу конусами друг к другу крепятся по два конических диска, образующие шкив с переменным диаметром. Оба вала связаны между собой клиновым ремнем, который зажат между коническими поверхностями каждого диска. Чем ближе прижаты друг к другу конические диски (конусы) на одном из валов, тем больше диаметр, по которому ремень обегает шкив, образуемый этими дисками. На другом валу в это время диски синхронно с первыми чуть раздвигаются, и диаметр обегания их ремнем уменьшается. Осталось только поставить механизм, который синхронно сдвигал-раздвигал бы конусы, и все — коробка передач готова. Механизм, управляющий дисками, может быть простым центробежным регулятором, который в зависимости от оборотов валов сдвигает или раздвигает конические диски, плавно изменяя передаточное отношение. Этот способ используется и сейчас на мокиках, снегоходах и на другой не очень мошной технике. У автомобилей управлением дисками занимается либо гидравлика по командам блока управления, либо электроника (электромотор, батарея соленоидов) по командам того же блока управления. Основная деталь обычного вариатора у автомобиля тип Belt CVT — это стальной ремень. Он представляет собой стальную ленту с зафиксированными на ней стальными сегментами. Все детали изготовлены из очень прочной специальной стали, и форма сегментов такова, что когда их зажимает между конусами, они слегка перекашиваются и «заклиниваются». Именно поэтому у исправной коробки ремень и конусы практически не изнашиваются. И именно поэтому, сняв ремень, его нельзя переворачивать, т. е. менять направление его вращения. Но это только в том случае, если жидкость в коробке будет хорошего качества, а сама коробка исправна.
Следует упомянуть, что существуют также автомобили с «воздушным» ремнем. Здесь ремень и конусы работают в воздухе, без какой-либо смазки. Основой ремня в этом случае служат кевларовые ленты, а сами сегменты покрыты специальным пластиком на основе углеводорода. Также широко используются тефлоновые покрытия, пластиковые детали, которым не требуется смазка. Такой тип вариатора легко можно определить по воздуховоду, который идет от корпуса коробки под капот или в левое крыло, но главное — в таких автомобилях нет щупа для измерения уровня жидкости в коробке передач. Для предотвращения перегрева есть вентилятор, который закачивает в коробку передач воздух, и вот тут начинаются проблемы. То, что нет смазочной жидкости, это хорошо, поскольку она недешева, да и коробка получается легче, но вот пыльный воздух… В таких вариаторах есть капроновая сеточка воздушного фильтра, но она, как правило, через полгода забивается и рвется, после чего внутрь коробки попадает мусор. Соотечественники, которым посчастливилось стать обладателями автомобилей с подобными коробками, берут женские колготки, режут их и устраивают в воздуховоде самодельный дополнительный фильтр. Говорят, помогает. В противном случае внутрь коробки попадает пыль, которая внедряется в пластмассовые шестерни привода управляющего мотора (того, что сдвигает и раздвигает конусные диски). Далее поломка коробки передач — только вопрос времени. Купить новые шестерни взамен изношенных нельзя. Изготовить новые? Пожалуй, если у вас под рукой есть оборудование, которое позволяет изготовить, например, ходовой винт с шагом 13,5 мм. Исходя из всего вышесказанного, мы можем утверждать, что в сельской местности, машины с «воздушными» ремнями будут жить весьма недолго. Речь идет о маленьких машинах фирм Daihatsu, Daewoo, Suzuki и др. с объемом двигателя менее 1,5 литра.
Существуют еще так называемые тороидальные коробки — Toroidal CVT. В них передача момента осуществляется стальными «грибками». В силу небольшого диапазона изменения передаточного отношения, в этих коробках используются две пары «грибков». Хитроумного ремня и конусных дисков здесь нет, и устанавливаются такие КП на более мощные машины (от 2 литров). В частности, фирма Nissan выпускает Cedric, а фирма Toyota Crown с вариаторами данного типа. Итак, основное достоинство вариаторных коробок передач — это их способность плавно и без пропусков передавать и изменять крутящий момент в оптимальном диапазоне оборотов двигателя. А скорости, вернее передачи, у этих коробок будут только виртуальными, и сделать их можно сколько угодно. Другими словами, если обычная автоматическая коробка передач, при разгоне автомобиля, вынуждает двигатель работать на разных оборотах, то у вариаторной коробки этого нет. Поэтому машина с вариатором разгоняется гораздо быстрее и ездить на ней более приятно: нет толчков при переключении и расход топлива у машины с такой коробкой значительно меньше. Недостатком вариаторных коробок в первую очередь можно назвать их дороговизну. В обычных автоматических коробках почти все детали легкие и изготовлены методом штамповки, т.е. дешевые. У вариаторных коробок детали, как правило, очень тяжелые, изготовлены с использованием дорогих современных технологий и очень дорогих материалов. За удовольствие надо платить! Еще одной неприятной особенностью вариаторных коробок является необходимость калибровать так называемую стартовую муфту каждый раз, когда снимается аккумулятор или какой-нибудь разъем с блока управления или коробки передач. Правда, у машин после 2000 года выпуска процесс калибровки муфты, как правило, автоматизирован и обязательного посещении автосервиса уже не требуется. Но все равно, пока этот процесс завершится, автомобиль будет капризничать. У каждого типа автомобилей процесс калибровки содержит свои требования, но знать об этом в деталях обычному автолюбителю не обязательно. Менять жидкость в вариаторной коробке передач следует через 20000 км, но этот срок, возможно, придется скорректировать после посещения специализированной мастерской (или внимательного прочтения руководства по эксплуатации).
