Переваги та недоліки варіатора

Завдяки очевидним перевагам, безступінчаста варіаторна трансмісія (CVT) дедалі активніше встановлюється на автомобілі, витісняючи традиційні гідротрансформаторні АКПП. Всього 15..20 років тому майже виключно Nissan разом зі своїм основним постачальником автоматичних коробок – компанією Jatco – активно розвивали тему автоматів з безперервним рядом передавальних чисел. Вони й набивали шишки, усуваючи численні вади варіаторів. За останні 5..6 років усі основні японські автовиробники обзавелися у своїй лінійці моделями з єдиним варіантом автоматичної трансмісії у вигляді варіатора. Не відстають від японців та їхні європейські партнери з концернів. Цікаві розробки компанії Audi у галузі таких пристроїв.

Зусиллями конструкторів пов'язані з безступінчастими коробками фобії поступово забуваються, але ще проблеми є:

психологічне неприйняття багатьма водіями алгоритму роботи CVT;
недосконалість технології та пов'язаний з цим досить низький термін експлуатації;
бажаність дотримання рекомендацій щодо керування автомобілем з CVT;
низька ліквідність автомобілів із безступінчастим автоматом на вторинному ринку.

Якщо перед вами стоїть проблема вибору між автомобілями з варіатором або без нього, або ви вже власник такої машини, розібратися варто детальніше.

Прихована динаміка

Для водія навіть з невеликим досвідом керування автомобілем звично синхронний рух стрілок спідометра та тахометра. Наростає звук роботи двигуна – розганяється автомобіль. Варіатор змушує звикати до іншої системи. При плавному та розміреному русі обороти двигуна підтримуються на одному невисокому рівнізоні максимальної паливної економічності та акустичного комфорту. Плавний розгін чи уповільнення не супроводжуються помітними реакціями з боку двигуна. Навіть у такому режимі варіатор збиває з пантелику незвичного водія. Ситуація посилюється при інтенсивному розгоні. Різке натискання на газ супроводжується швидким, одноразовим переміщенням оборотів двигуна в зону максимального моменту, що крутить. У той же час сама машина розганяється плавно і поступово. Оберти зависають на одній високій ноті, мотор реве і діє на нерви. Незважаючи на досить динамічний розгін, починає здаватися, що машина відстає від потоку. Психологічно водій очікує на підтвердження розгону наростанням реву двигуна. А відсутність цього явища спричиняє дискомфорт. До покупки машини з CVT обов'язково варто покататися на авто, де встановлена така автоматична коробка, і прислухатися до своїх відчуттів. Якщо монотонне гудіння вибиває вас із колії, варто пошукати інший варіант. Втім, виробники вже знайшли шляхи примирення попереднього досвіду керування авто з особливостями CVT. Електроніка керування коробкою імітує наявність віртуальних передач. Для сучасних моторів з широкою полицею високого моменту, що крутить, стає некритичною синхронізація наростання оборотів двигуна і розгону автомобіля і ступінчастий перехід до наступної віртуальної «передачі». Для звичайних моторів з вигнутою моментною характеристикою ця технологія нівелює основну перевагу варіатора (постійна робота ДВЗ в оптимальному режимі).

У чому каверза?

Якщо мінуси в роботі «варика» ще терпимі, то ймовірність його швидкого виходу з ладу з подальшим дорогим ремонтом змушує нервувати набагато сильніше. Сучасна «механіка» або гідротрансформатор мають ресурс близький доаналогічним показником всього автомобіля, а варіатор, що дожив до позначки 200 тис. км - поки що велика рідкість. Найчастіше необхідність відновлення виникає ще до першої сотні. Причина у конструктивних особливостях CVT.

Як влаштований варіатор

Зусилля передає клиновий ремінь, затиснутий між конічними поверхнями ведучого і ведучого шківів. Синхронно зводячи або розсуваючи конічні поверхні шківів, можна змінювати співвідношення плечів докладання тягового зусилля на ведучому і веденому шківу і співвідношення їх швидкостей обертання. Це дає можливість будь-якої миті часу забезпечити будь-яке передатне співвідношення в дуже широких межах. Передача зусилля в тангенціальному напрямку має відбуватися з мінімальним ковзанням. При цьому торці пластин ременя або осей ланок ланцюга постійно ковзають поверхнею конусів шківів у радіальному напрямку для зміни передавального співвідношення.

Проблеми реалізації

У традиційних коробках передача зусилля відбувається за рахунок зачеплення без розвитку понад навантаження. У разі за передачу моменту відповідає сила тертя. Для роботи контактних поверхонь без паразитного ковзання доводиться створювати колосальні тиски. Автомобільний світ давно відмовився від гумових клинових ременів, залишивши їх для малокубатурної мототехніки. Необхідність передачі сотень Н*м змусила перейти до використання пакетів сталевих пластин, набраних на сталевих стрічках. У варіаторах Subaru та Audi використовуються клинові багатоланкові ремені. З конічними поверхнями робочих шківів контактують торці осей ланок. Навіть такі удосконалення не позбавили механізм основних проблем – високі знос і тепловиділення в зоні контакту ременя і конусів. Для охолодження та змащування вузла роботамеханізму відбувається у масляній ванні. Змащувальної рідини доводиться працювати у специфічних умовах. Для будь-якої іншої олії характерне зниження в'язкості в зоні підвищення тиску та температури. Рідина для CVT повинна мати протилежні властивості. У зоні передачі ефективного зусилля потрібні висока в'язкість і сила тертя для запобігання прослизання. Решта елементів конструкції повинні змащуватися природним чином. Сучасні рідини для CVT вже досить ефективні, але вони не змогли усунути інтенсивне спрацьовування контактних поверхонь. Олія в коробці активно насичується продуктами зношування. Вони потрапляють у підшипники шківів, клапани гідроблоків, планетарний редуктор, вузли насосів, горить пакет фрикціонів, що замінює зчеплення, засмічуються фільтри. Останнє загрожує масляним голодуванням і лавиноподібним стиранням.

олія для варіатора

Для багатьох моделей коробок характерна поява виття підшипників вже при пробігу 50 тис. км. Буває, сторонні звуки помилково сприймають через несправність ступичних підшипників коліс автомобіля і змінюють придатні деталі. Якщо довго не звертати уваги на гул із CVT, люфт у підшипниках призведе до неузгодженості у взаємному розташуванні конусів шківів. Змінюється кут між ними. Торці пластин ременя контактують з конусами не по площині, а по точці, з різким збільшенням тиску, задирами та швидким виходом всього вузла з ладу. Підклінюючі через металеву суспензію клапани гідроблоку перестають забезпечувати синхронність зведення і розведення конусів ведучого і веденого шківів. Ремінь виявляється то прослаблений, то перетягнутий. Наслідки - швидке зношування і вихід з ладу. Будь-які ривки у роботі варіатора – серйозний привід для негайного звернення до сервісу.

радіаторваріатора

Варіатор виділяє багато тепла. Проблеми із його відведенням змінюють параметри роботи елементів системи. Змінюються геометричні розміри і коробляться деталі CVT, перегріваються та відмовляють блоки управління, підгоряють фрикціони. Сталеві стрічки ременів, особливо при роботі на малих радіусах, постійно згинаються та розпрямляються. У матеріалі накопичуються втомні зміни, ремені розтягуються і коробляться. Через порушення у зачепленні вихід із ладу прискорюється. Ланцюг працює без згинальних навантажень і в цьому сенсі надійніше.

Як жити далі?

За будь-якої позаштатної ситуації автоматика встановлює шківи пристрою в середнє положення, передача стає фіксованою. Залишається можливість потихеньку дістатися найближчого сервісу. Щоб не долати недоліки CVT власними силами якомога довше, потрібно дотримуватись ряду важливих правил:
відмовитися від різких прискорень, особливо у важких дорожніх умовах;
тривалі штовхання в пробках і тривала їзда на близьких до максимальних швидкостях змушують ремінь варіатора обкатуватись по малому радіусу, цього краще уникати;
автомобіль, що застряг, з варіатором не можна витягувати «в розгойдування», різка зміна напрямку обертання «вбиває» шківи і ремінь пристрою;
з тієї ж причини не служить довго CVT у любителів гальмувати про бордюр; машину з CVT не буксирують, евакуатор дешевше, ніж подальший ремонт;
краще відмовитись і від буксирування інших автомобілів;
вказані виробником терміни заміни рідини в CVT варто скоротити
вдвічі, по можливості з олією потрібно міняти і фільтр;
уважно слідкувати за станом зовнішніх теплообмінників і періодично очищати їх;
у морозні дні перші кілометри кращепроїхати максимально плавно, це дозволить уникнути прослизання ременя щодо шківів при загуслій рідині.

Якщо ви ще не стали власником автомобіля з CVT, ви маєте про що подумати. Більшість нових автомобілів із цим типом трансмісії від відомих виробників можна купувати абсолютно спокійно. При дотриманні вищевикладених правил перший власник навряд чи встигне вичерпати ресурс примхливої коробки. При купівлі техніки звертати увагу потрібно не тільки на пробіг авто, але і на рік випуску. CVT постійно вдосконалюються. Для нових моделей дитячі хвороби їх ранніх побратимів вже не такі актуальні, а служать вони довше. У будь-якому випадку наявність варіатора на екземплярі, що сподобався, - відмінний привід для торгу. Піддавшись спокусі, варто пам'ятати, що усунення будь-якої мінімальної проблеми обійдеться в 10 тис. руб. и більше. Більше серйозні сюрпризи можуть потягнути на суму від 50 до 100 тис. руб., А заміна пристрою в зборі цілком можливо затягне на половину вартості автомобіля. Варто враховувати, що на відновлену коробку без ступеня не дають гарантію більше 20 тис. км. При цьому термін служби агрегатів із розбирання не відомий нікому.