Еще раз про вариатор

«Ломают по незнанию, а не из-за малого ресурса». Разобрали вариатор по винтикам и вот что увидели

Для тех, кто не празднует 8 марта

46 фото via

Сегодня же перед нами на стенде — «умерший» CVT (Тойота), который собираются разобрать, чтобы наглядно увидеть внутренности и пролить свет на его устройство.

«Карлсон» — так за глаза прозвали тарахтящий RAV4, которому потребовалась гарантийная замена вариатора.

После того как агрегат был заменен по гарантии, он некоторое время хранится на складе замененных запасных частей. По истечении определённого времени проблемный агрегат уничтожат, как того требует производитель. А перед тем как неизбежное свершится, вариатор будет показательно разобран на болтики и гаечки.

Но сперва немного теории. Для начала разберемся в принципе работы вариатора. Ведь, садясь в машину, неискушенный пользователь увидит тот же рычаг селектора передач, что и на «автомате». В чем же основные отличия эти двух типов КП?

Это две принципиально разные коробки. В «автомате» разные пары планетарной передачи затормаживаются по очереди. Включаются определенные клапаны, подается жидкость, останавливается какая-то часть планетарной передачи, движение передается с другим передаточным числом. У вариатора передаточное число меняется вместе с положением конусных цилиндров, или валов, что легко показать на двух карандашах с натянутой между ними резинкой. Также в качестве наглядного примера можем вспомнить горный велосипед: за один оборот большой «звездочки» маленькая делает десять (к примеру). Правда, у вариатора по-другому устроена цепь, и сегодня мы это увидим.

Рабочий диапазон двигателя легкового автомобиля составляет примерно от 1 000 до 5 000 оборотов. Соответственно, в этом диапазоне коробке нужно обеспечить полноценную динамику автомобиля как на минимальной, так и на максимальной скорости. Однако даже у велосипеда есть передачи — «звездочки», позволяющие контролировать переключение скоростей. У вариатора их нет, но передаточное число изменяется. Почему?
Функцию велосипедных «звездочек» в вариаторе выполняют конусные цилиндры. Изменяя их диаметр под давлением жидкости, мы можем как уменьшить передаточное число, так и увеличить его.


Акт первый. Удаление поддона 


Это сообщение отредактировал ЭхЭх - 8.03.2019 - 18:42

Шестидесятикилограммовый вариатор с виду агрегат похож на диковинной формы спортивный снаряд: весь такой цельный, поблескивает множеством граней. На самом деле в его литом корпусе находится множество различных деталей…

То, что сейчас выкручивается, называется колодцем для проверки уровня масла, полный объем масла в вариаторе — около 7-8 литров. Несмотря на то, что большую часть отработанной жидкости можно слить, ее изрядно еще остается в различных узлах CVT.

К слову, изменившийся цвет смазочной жидкости — первый признак того, что с коробкой что-то не так. Мутная жидкость говорит либо о посторонних примесях в ней, либо о перегреве. Эти различия легко показать на примере: угадайте сами, в каком из стаканов свежее масло?

Затем откручиваем масляный поддон. Металлическая пластина, находящаяся внизу вариатора, сейчас повернута на бок для более удобного демонтажа. После десятка болтов она поддается и позволяет заглянуть внутрь. Там в пятнах масла можно различить стружку. Продукты износа в обилии скопились и на магнитах. Это то, что не пропустил через себя фильтрующий элемент — значит, дела плохи. Вся эта нехитрая процедура уже на первом этапе позволяет понять, как сильно «заболел» вариатор и поддается ли «пациент» лечению.

...

Несмотря на начальную стадию распада, в таком состоянии вариатор нормально функционировал бы недолго . Рассмотрим то, что находится за поддоном: клапаны и масляный фильтр. Этот фильтр съемный и поддается физической замене. Но проблема в том, что на официальном сервисе делать этого нельзя: по рекомендации завода-изготовителя вариатор считается сложной неразборной деталью. Хотя в будущем фильтр будет поставляться Toyota как отдельная запчасть.

...

Хотя в сети и ходят легенды о том, что «фильтр раз 5 уже меняли», и вреда от этого нет никакого. Может, так оно и есть; и очевидно, что будь мы сейчас не на дилерской станции, «гаражники» сказали бы нам то же самое. Но официальный сервис действует по строгому регламенту, и его позиция принципиально иная.

Подтвердил мнение большинства и опытные механики «Тойота Центр». В качестве примера вспомнили «паркетник» с вариатором и откатавшего уже 300 тыс. км. Залог долгой жизни такого типа коробки оказался прост: спокойная езда и регулярная замена масла/ фильтра каждые 40 тыс. км. Где хозяин брал фильтр? Заказывал через интернет, пользуясь кодом своей коробки. Как говорится, на официальном сервисе нельзя, но на стороне всегда возможно.

Кстати, та процедура, которую совершили, для вариатора безопасна. Когда диагносту требуется проверить клапаны вариатора, он поднимает машину и откручивает поддон. А перед тем как вернуть поддон на место, специалист меняет одноразовую прокладку. Но мы на этом не останавливаемся, продолжаем дальше безжалостно вскрывать вариатор.

Акт второй. Гидроблок

Следующая деталь состоит из нескольких пластин и в «разрезе» похожа на муравейник: многочисленные канавки перемежаются колодцами, в которых утоплены металлические шарики-клапаны.

...

В зависимости от режима, открывающиеся клапаны пускают жидкость по каналам. Соответственно, в зависимости от того, какой клапан открыт, в разные конусы подается давление жидкости. Это и есть нехитрая физика процесса работы вариатора.

...

Аналогичным образом гидроблок выглядит с внутренней стороны. По сути, он представляет собой «пирог», в нашем случае состоящий из шести пластин. Но их количество может меняться в зависимости от модели вариатора.

...

Более того, в вариаторе есть система самодиагностики (датчики давления и вращения), осуществляющая обратную связь. То есть, если открывается какой-то клапан и жидкость поступает в одну из канавок, обязательно должно быть какое-то действие. Конечно, датчиками оборудован не каждый канал, но их достаточно много, чтобы обеспечить корректную работу агрегата.


Акт третий. Клиноременной механизм

...

Окончательно удалив все элементы гидроблока, мы видим ремень вариатора, натянутый между двух конусных валов. Это сердце нашего агрегата, и с виду оно пребывает в рабочем состоянии

...

По-другому и быть не может, так ка машина приехала сама. А вот если вариатор «уложить», ни одного целого узла тут не было бы — сплошь одна труха, месиво

Еще раз принцип действия данного вариатора. Два конусных вала сжимают ремень. И чем больше давления масла подается в поршни, расположенные под ним, тем с большей силой сжимается ремень. Ремень состоит из подвижных пластин. Во время движения каждая из этих пластин толкает соседнюю. То есть усилие передается посредством попытки их сжатия. Отсюда и название агрегата: вариатор с толкающим металлическим ремнем. Представьте для сравнения тот же велосипед: в нем работает только верхняя часть цепи, а нижняя провисает. Это классический пример тянущей цепи. И это одно из ключевых отличий вариаторов, применяемых на Toyota.