Этот страшный вариатор – мифы и правда, о бесступенчатых коробках

[ Версия для печати ]
Добавить в Telegram Добавить в Twitter Добавить в Вконтакте Добавить в Одноклассники
Страницы: (8) [1] 2 3 ... Последняя »  К последнему непрочитанному [ ОТВЕТИТЬ ] [ НОВАЯ ТЕМА ]
RecRec
23.07.2015 - 20:57
Статус: Offline


Бредколлегия

Регистрация: 3.01.12
Сообщений: 9754
274
«Слушай, а не страшно брать, с вариатором-то?» – все время спрашивают те, кто собрались покупать подержанный Nissan Qashqai или, скажем, Audi A5. Бесступенчатых трансмиссий боятся… Справедливо ли? Все зависит от конкретного типа коробки – «вариантов вариатора» очень много.

Источник

Этот страшный вариатор – мифы и правда
 
[^]
Yap
[x]



Продам слона

Регистрация: 10.12.04
Сообщений: 1488
 
[^]
RecRec
23.07.2015 - 20:58
Статус: Offline


Бредколлегия

Регистрация: 3.01.12
Сообщений: 9754
История часто несправедлива в отношении вариатора. То это перспективная трансмиссия, то символ дешевой и неудачной автоматической КПП... После выпуска первых легковушек DAF 600 с вариатором и попыток применения аналогичных конструкций с ремнями на машинах Вольво прошло уже более тридцати лет, и изящная идея все еще пытается обрести столь же изящное техническое воплощение.

За прошедшие годы вариаторы из экзотики превратились во вполне себе обычный тип «автомата», особенно на японских машинах, успев пережить несколько кризисов, набирая и теряя баллы репутации и претерпев несколько крайне значительных изменений конструкции. Причем сейчас в серийном производстве присутствуют все они вместе взятые. Обычно вопрос «что выбрать» не стоит выбора типов трансмиссий на одной модели машины нет, максимум можно выбирать между механической КПП и вариатором (редкие исключения только подтверждают правило), но этот материал будет полезен для понимания того, с чем придется столкнуться в процессе эксплуатации.

Принципиальная конструкция

 
[^]
RecRec
23.07.2015 - 20:59
Статус: Offline


Бредколлегия

Регистрация: 3.01.12
Сообщений: 9754
Напомню, что суть вариаторной трансмиссии довольно проста. Передаточное отношение меняется в определенном диапазоне плавно, без ступеней, при этом обороты мотора могут находиться в оптимальной зоне для данного режима движения, что повышает экономичность и улучшает тяговые возможности машины. Это в теории.

На практике же различные конструктивные исполнения могут иметь множество недостатков, порой перечеркивающих их достоинства. Есть несколько способов передавать крутящий момент, плавно меняя передаточное отношение. Самый простой и очевидный способ – это передача момента ремнем через шкивы, диаметры которых постоянно изменяются. Конструкции такого рода были известны с древности – обычный кожаный ремень мог двигаться по коническому шкиву, удерживаемый от сползания роликом натяжения.

Диаметр второго шкива при этом оставался неизменным или же, как и в современных конструкциях, шкивы были сложными и составными, а ремень просто зажимался с боков – с одной стороны пружиной внутри шкива, обеспечивающей натяжение, а на другой шкив мог регулироваться. Последняя конструкция ближе всего к существующим поныне автоматическим трансмиссиям.

 
[^]
RecRec
23.07.2015 - 20:59
Статус: Offline


Бредколлегия

Регистрация: 3.01.12
Сообщений: 9754
Старинный вариант

Предприятие братьев Ван Дорн, входившее в промышленную империю DAF, использовало простую схему с тянущим мягким ремнем – но уже не кожаным, а металлокордным – для своих легковушек. После покупки DAF компанией Volvo схему попытались применить на более крупной машине – Volvo 340, но не очень удачно. Трансмиссия получилась очень большой, заняв много места в багажнике, – у машины была схема трансэксл, когда двигатель расположен спереди, а КПП – на заднем мосту. Открыто расположенные шкивы загрязнялись, а ремни пробуксовывали, растягивались и горели. Опыт был признан неудачным.

Впрочем, сама конструкция не исчезла. Не пригодившись на автомобилях, она завоевала себе место под капотом мотороллеров и снегоходов, вполне соответствуя применению этих транспортных средств. С меньшим крутящим моментом она прекрасно справлялась, недорогой тянущий ремень можно было менять раз в сезон, а то и чаще, эта простая операция не требовала серьезных затрат, а малая масса и простота обеспечила самое широкое распространение. В общем, обычная схема с тянущим ремнем жива и поныне. Причем чувствует она себя очень уверенно, ни о какой замене на сложные наборные ремни или цепи речи даже не идет.



Это сообщение отредактировал RecRec - 23.07.2015 - 20:59
 
[^]
RecRec
23.07.2015 - 21:00
Статус: Offline


Бредколлегия

Регистрация: 3.01.12
Сообщений: 9754
Варьируем материал ремня

Вариаторы, столь успешно прижившиеся в мототехнике, на машинах долгие годы не применялись, но простота и удобство схемы не давали конструкторам покоя. Основные проблемы были уже давно выявлены – при хорошем динамическом диапазоне такой АКПП ей все же очень мешали снижение КПД при крайних передаточных отношениях (когда разница между диаметрами ведущего и ведомого шкивов становилась слишком большой) и большая нагрузка на ремень при этом.

Сильно улучшило позиции вариатора изобретение компанией братьев Ван Дорн наборного стального ремня. Конструкция его состояла из нескольких несущих стальных лент-ремней и перпендикулярно нанизанных на них стальных пластин сложной формы, позволяющей передавать вращение со шкивов.

Для трогания с места предусматривалось обычное фрикционное сцепление (как на «механике»), а для расширения динамического диапазона и заднего хода еще и планетарная передача, знакомая по классическим АКПП. Поначалу вариаторы оснащались еще и повышающими редукторами для снижения передаваемого момента, но серийные конструкции были устроены уже немного проще.

Ресурс таких конструкций возрос до вполне приемлемых 80-120 тысяч километров пробега, но недостатков хватало. И в первую очередь не хватало надежности в работе. Особого распространения схема не получила, так как дальнейшее небольшое усовершенствование схемы работы ремня значительно улучшило характеристики трансмиссии.

Этот страшный вариатор – мифы и правда
 
[^]
RecRec
23.07.2015 - 21:00
Статус: Offline


Бредколлегия

Регистрация: 3.01.12
Сообщений: 9754
Основные недостатки касались вибраций и (все еще) крайних передаточных отношений. При минимальном диаметре одного из шкивов ремень на нем сильно изгибался и к тому же пробуксовывал из-за недостаточной площади соприкосновения. Любые рывки тяги провоцировали пробуксовку еще сильнее. Пробуксовка быстро изнашивала ремень и шкивы. Возникающие при пробуксовке вибрации попутно вредили трансмиссии и снижали комфорт. В результате даже такая усовершенствованная конструкция применялась только на малолитражных машинах. Наиболее популярная из них – это Nissan Micra K11, дебютировавшая в 1992 году.


Это сообщение отредактировал RecRec - 23.07.2015 - 21:02

Этот страшный вариатор – мифы и правда
 
[^]
RecRec
23.07.2015 - 21:03
Статус: Offline


Бредколлегия

Регистрация: 3.01.12
Сообщений: 9754
Тянущий вариант и гидротрансформатор

Исправить ситуацию помог гидротрансформатор вместо фрикционного сцепления и изменение схемы работы ремня. «Бублик», который был задействован при трогании машины, позволял избежать рывков тяги, а заодно и облегчить старт. А значит, можно было ограничиться меньшим передаточным отношением при трогании и заодно снизить вероятность пробуксовки из-за смягчения рывков ГТД.

Второе важное новшество – применение так называемого «толкающего ремня». В этом случае крутящий момент передавался не на той ветви ремня, что тянул ведущий шкив, а на той, что он толкал. Стальные бандажи, основа ремня, не испытывали больше нагрузки на растяжение, а все усилие передавалось через пакет пластин.

Это нововведение уменьшило износ ремня и улучшило условия его работы. А все вместе позволило применять вариатор на весьма мощных моторах. Изначально моторы 1,6 литра были пределом, но сейчас аналогичные конструкции применяют уже и на моторах 2,5, а то и 3,5 литра. Например, так устроены самые распространенные конструкции вариаторов Jatco, применяемые на многих японских машинах, например, бестселлерах Nissan Qashqai и X-Trail, а за ними – Renault Megane и Fluence, Mitsubishi Outlander и ASX…





Это сообщение отредактировал RecRec - 23.07.2015 - 21:11
 
[^]
RecRec
23.07.2015 - 21:03
Статус: Offline


Бредколлегия

Регистрация: 3.01.12
Сообщений: 9754
На фото: вариатор Jatco jf011e

Путь от первых конструкций, на первый взгляд, не так уж велик… Но на деле в эти годы шла долгая кропотливая работа по улучшению вариатора такой схемы, позволившая сделать его весьма надежным, простым в эксплуатации и ремонте, сохранив при этом относительно недорогую конструкцию.

Этот страшный вариатор – мифы и правда
 
[^]
RecRec
23.07.2015 - 21:04
Статус: Offline


Бредколлегия

Регистрация: 3.01.12
Сообщений: 9754
Вариации на тему

Схема с толкающим ремнем на слабых моторах может применяться и без ГТД, что демонстрируют вполне неплохие конструкции на некоторых китайских машинах. Простого сцепления хватает для обеспечения нужных характеристик, пусть и машины с упрощенными трансмиссиями едут уже не столь хорошо. Зато цена совсем невелика, а конструкция даже проще, чем у иной «механики». Собственно, один из первых удачных вариаторов с толкающих ремнем на Subaru Justy был устроен именно так.

Этот страшный вариатор – мифы и правда
 
[^]
RecRec
23.07.2015 - 21:04
Статус: Offline


Бредколлегия

Регистрация: 3.01.12
Сообщений: 9754
Вариант с цепью

Использовать вместо ремня цепь кажется очень разумной затеей. Благо вариант это проверенный, роликовая цепь давно заменила ременную передачу там, где возможностей ремня уже не хватало, в тех же мотоциклах или промышленных передачах. Вот и в вариаторах цепь пришла на смену ремню, когда показалось, что тянущий ремень уже не справляется.

Разумеется, у вариаторов нет зубцов для зацепления, так что мощная пластинчатая цепь просто зажимается с боков шкивами. Серьезными преимуществами являются меньший возможный радиус закругления и большая прочность на сжатие. Да и растяжение цепи зависит в основном от износа в ее подшипниках, а значит, теоретически есть возможность сделать ее очень ресурсной, ограниченной только по износу контактных площадок.


Это сообщение отредактировал RecRec - 23.07.2015 - 21:05

Этот страшный вариатор – мифы и правда
 
[^]
RecRec
23.07.2015 - 21:05
Статус: Offline


Бредколлегия

Регистрация: 3.01.12
Сообщений: 9754
В результате вариатор с цепью может быть заметно прочнее, меньше боится пиковых нагрузок и позволяет расширить динамический диапазон трансмиссии. Есть и экспериментальные конструкции, где один из шкивов зубчатый, а натяжение обеспечивается дополнительным роликом, но в серийном производстве пока господствует более компактная схема с двумя подвижными шкивами и передачей момента простым фрикционным зацеплением.

Конструкция с тянущей цепью была успешно реализована компанией Volkswagen в сотрудничестве с LuK для машин с продольным расположением двигателя в конце девяностых годов и применяется вплоть до сегодняшнего дня. Речь идет о вариаторах Multitronic – они выдерживают крутящий момент до 310 Нм. Применение цепи позволило заметно поднять передаваемый момент, а все недостатки трансмиссии оказались конструктивными и мало связанными с самой схемой.





Разве что ресурс цепи получился сравнительно невелик, около 100 тысяч километров пробега, но с учетом относительно небольшой ее цены и простоты замены это можно считать вполне успешным результатом. Помощь в разработке цепи и шкивов оказывала компания LuK, она же предложила свои услуги компании Subaru, когда та решила создать свой клиноцепной вариатор Lineatronic.

Результат впечатляет, новая трансмиссия «переваривает» момент двухлитрового турбомотора и при этом умеет быть экономичной и спортивной одновременно. Без ГТД и тут не обошлось. Для Субару это не первый опыт работы с вариаторами, они были одними из пионеров внедрения вариаторов с толкающим ремнем, выпустив в 1984 году свой вариант ECVT для модели Justy, но от дальнейших разработок отказались, хотя первый опыт и был весьма успешным.



Это сообщение отредактировал RecRec - 23.07.2015 - 21:08
 
[^]
RecRec
23.07.2015 - 21:08
Статус: Offline


Бредколлегия

Регистрация: 3.01.12
Сообщений: 9754
Вариации в форме тора

Европейские производители пошли по пути роботизации вальных КПП (Volkswagen DSG, Ford PowerShift и т.п.), а японские компании, объединив усилия, продолжают работу над вариаторами. Следующим шагом в развитии стал отказ от ремня и цепи при передаче крутящего момента в пользу трения шкивов.

Подобные конструкции применялись и ранее, но фрикционная передача с коническими валами и промежуточным роликом слишком громоздка для применения в автомобиле. Но на помощь пришла схема с тороидальными поверхностями, так называемый «тороидальный вариатор». В этом случае вращение передается с ведущего тороидального конуса на ведомый с помощью промежуточного ролика.

Хитрость конструкции в том, что расстояние между точками на прямой, пересекающей оси вращения промежуточного ролика и тороидальных поверхностей, всегда одинаковое. А значит, не нужна цепь – один ролик вращается, одним краем касаясь малого радиуса конуса, а другой – большого, обеспечивая изменение передаточного отношения. Нет ни цепи, ни ремня, при этом размер точки контакта невелик, но постоянен, контактные поверхности можно изготовить из твердых материалов, а роликов использовать несколько – для увеличения площади контакта.

Этот страшный вариатор – мифы и правда
 
[^]
RecRec
23.07.2015 - 21:09
Статус: Offline


Бредколлегия

Регистрация: 3.01.12
Сообщений: 9754
На практике такую технологию применял только Nissan на своих вариаторах Extroid, ставившихся на ряд мощных моделей вроде не особо распространенных у нас на рынке Cedric и Skyline. На этом пока что все закончилось.

Тороидальные вариаторы выглядят сложнее традиционных – приходится использовать две последовательных передачи для обеспечения нужного динамического диапазона. Проблема в том, что из-за необходимости применять очень дорогой и износостойкий материал для роликов, трансмиссия оказалась дорогой, сопоставимой по цене с традиционными АКПП с «бубликом» и планетарными редукторами.

Впрочем, прогресс не стоит на месте, и очень возможно, что у перспективного Extroid появятся более доступные наследники.

На фото: вариатор Nissan Extroid

Этот страшный вариатор – мифы и правда
 
[^]
КТТС
23.07.2015 - 21:10
64
Статус: Offline


Шутник

Регистрация: 7.08.14
Сообщений: 12
Сломал, СОРРИ!

Я тока хотел сказать, как человек, работающий в сфере обслуживания автомобилей, что вариаторы хороши тока в городских неспешных условиях эксплуатации.
Категорически не рекомендую брать авто с вариатором для эксплуатации на бездорожье или для гонок, или покупать авто б/у с вариатором.
Хочешь АКПП - бери гидравлику!

Это сообщение отредактировал КТТС - 23.07.2015 - 21:28
 
[^]
RecRec
23.07.2015 - 21:10
5
Статус: Offline


Бредколлегия

Регистрация: 3.01.12
Сообщений: 9754
Варианты без трения

Сейчас все серийные конструкции вариаторов передают крутящий момент за счет трения в зоне контакта цепи, ремня или роликов, но уже существуют наработки, позволяющие отказаться от передачи трением и воспользоваться возможностями зубчатого зацепления, а значит, повысить КПД и уменьшить износ рабочих элементов конструкции. Причем они есть как для конструкций с цепью, так и для тороидальных вариаторов.



Этот страшный вариатор – мифы и правда
 
[^]
RecRec
23.07.2015 - 21:11
4
Статус: Offline


Бредколлегия

Регистрация: 3.01.12
Сообщений: 9754
Особый профиль зубьев позволит уменьшить давление в точке зацепления и при этом иметь возможность так же плавно менять передаточное отношение. Вариаторы с цепью и дополнительным натяжным роликом уже сейчас могут обеспечить отсутствие проблем с КПД у передачи в одном из крайних положений валов, но этого недостаточно, чтобы получить преимущество перед более компактными схемами с двумя раздвижными шкивами. До практического применения этой схемы, впрочем, дело пока что не дошло – только до опытных моделей и теоретических изысканий.

В частности, в прошлом году патент на зубчатый вариатор с постоянным зацеплением оформил профессор К.С. Иванов из Казахского института механики и машиностроения. Возможно, именно этот вариант и есть будущее бесступенчатых трансмиссий.

Что дальше?
В общем и целом у вариатора есть куда развиваться помимо банального улучшения износостойкости ремня, цепи и конусов у классических конструкций и усовершенствования поверхностей торов и роликов у тороидальных. Теоретически это один из самых перспективных видов трансмиссий для ДВС, и исчезнет он, наверное, вместе с самим ДВС, в результате постепенного отказа от ДВС как основного двигателя и перехода на электрическую тягу.

ВСЕ можно комментировать!!! Автор статьи: Борис Игнашин

Этот страшный вариатор – мифы и правда
 
[^]
top77art
23.07.2015 - 21:11
47
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 26.09.14
Сообщений: 1528
это для запада РФ страшилки,мифы и легенды про вариаторы и автоматы.
на ДВ таких глупостей нет. за двадцать лет пользования авто с автоматами,вариаторами, проблем не было. а все что слышал о каких то проблемах,были мифы и сказки жителей западной России и "специалистов" автосервисов от туда же biggrin.gif

было - Хонда ХРВ 2000гв ,срок владения 3 года (вариатор), Тойота Филдер 2010 гв,срок владения 2 года (вариатор), Ниссан Вингроад (рабочая) 2010 (вариатор), до сих пор. Ниссан Террано обычный автомат 98 год, Митсубиси РВР 00год автомат типтроник

P.S. хотя конечно я не знаю и не учитываю европейский автопром , мож для западного автопрома вариаторы это проблема

Это сообщение отредактировал top77art - 23.07.2015 - 21:43
 
[^]
barney
23.07.2015 - 21:12
21
Статус: Offline


комментатор гифкофил

Регистрация: 28.05.15
Сообщений: 1550
Дабы избежать "коробкосрача" скажу, ТС за труды респектос, но тут целая темка была, по-моему там тоже всё подробно было, да и обсудили нехило...

http://www.yaplakal.com/forum11/topic807814.html

я не кричу баян,я просто как инфу или дополнение к тому посту....
 
[^]
taa777
23.07.2015 - 21:14
9
Статус: Offline


Шутник

Регистрация: 12.06.14
Сообщений: 48
Ну так то интересно, познавательно, зелень однозначно. Но вопрос остался открытым. Чё брать то? Обычную АКП, Робот или Вариатор? Интересно знать средний ресурс каждой и цена ремонта! Есть спецы по этому делу?
 
[^]
RecRec
23.07.2015 - 21:14
1
Статус: Offline


Бредколлегия

Регистрация: 3.01.12
Сообщений: 9754
Цитата (barney @ 23.07.2015 - 21:12)
я просто как инфу или дополнение к тому посту....

Без проблем, конечно!
 
[^]
GraveHeaD
23.07.2015 - 21:16
7
Статус: Offline


Шутник

Регистрация: 30.09.14
Сообщений: 46
Автор, расскажи лучше, как у разных производителей реализован задний ход для вариаторов?

 
[^]
REZt
23.07.2015 - 21:17
3
Статус: Offline


больше пруфов!

Регистрация: 24.11.12
Сообщений: 5711
А мне понравилось!
Я вообще никогда не интересовался вариаторами, а тут интересно и доходчиво всё расписали. bravo.gif

Это сообщение отредактировал REZt - 23.07.2015 - 21:17
 
[^]
zoom70
23.07.2015 - 21:17
9
Статус: Offline


Забанен

Регистрация: 28.05.13
Сообщений: 7990
Цитата (top77art @ 23.07.2015 - 21:11)
это для запада РФ страшилки,мифы и легенды про вариаторы и автоматы. как для дикарей

на ДВ таких глупостей нет. за двадцать лет пользования авто с автоматами,вариаторами, проблем не было. а все что слышал о каких то проблемах было мифы и сказки жителей западной России .

было - Хонда ХРВ 2000гв ,срок владения 3 года (вариатор), Тойота Филдер 2010 гв,срок владения 2 года (вариатор), Ниссан Вингроад (рабочая) 2010 (вариатор), до сих пор. Ниссан Террано обычный автомат 98 год, Митсубиси РВР 00год автомат типтроник

Всегда хотел знать - какой процент машин в возрасте 1-2 года у вас, цивилизованных людей?
 
[^]
Batoncheg
23.07.2015 - 21:19
13
Статус: Offline


Шутник

Регистрация: 7.01.15
Сообщений: 34
Восьмой год юзаю Outlander XL 2.4 на вариаторе. Очень доволен едет мягко разгон плавный уверенный. Но и по говнам лазит хорошо. Вариатор круто.
 
[^]
top77art
23.07.2015 - 21:19
3
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 26.09.14
Сообщений: 1528
Цитата (zoom70 @ 23.07.2015 - 21:17)
Цитата (top77art @ 23.07.2015 - 21:11)
это для запада РФ страшилки,мифы и легенды про вариаторы и автоматы. как для дикарей

на ДВ таких глупостей нет. за двадцать лет пользования авто с автоматами,вариаторами, проблем не было. а все что слышал о каких то проблемах было мифы и сказки жителей западной России .

было - Хонда ХРВ 2000гв ,срок владения 3 года (вариатор), Тойота Филдер 2010 гв,срок владения 2 года (вариатор), Ниссан Вингроад (рабочая) 2010 (вариатор), до сих пор. Ниссан Террано обычный автомат 98 год, Митсубиси РВР 00год автомат типтроник

Всегда хотел знать - какой процент машин в возрасте 1-2 года у вас, цивилизованных людей?

пять лет ниссан вингроад (АДэшка) , получил новым

Это сообщение отредактировал top77art - 23.07.2015 - 21:20
 
[^]
Понравился пост? Еще больше интересного в Телеграм-канале ЯПлакалъ!
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии. Авторизуйтесь, пожалуйста, или зарегистрируйтесь, если не зарегистрированы.
1 Пользователей читают эту тему (1 Гостей и 0 Скрытых Пользователей) Просмотры темы: 101198
0 Пользователей:
Страницы: (8) [1] 2 3 ... Последняя » [ ОТВЕТИТЬ ] [ НОВАЯ ТЕМА ]


 
 



Активные темы






Наверх