Коробка передач CVT — что это такое
Вариатор или CVT – это бесступенчатая коробка передач, конструкция которой имеет значительные отличия от трансмиссий других видов коробок передач. Давайте заглянем в недра CVT и узнаем, что это такое.
Бесступенчатые автоматические коробки передач окутаны мифами и страшилками. Кто-то ездит на них без проблем, а у других владельцев они серьезно и дорого ломаются. Являются ли проблемы CVT результатом влияния человеческого фактора или выход из строя при сравнительно небольших пробегах предопределен конструкцией? Плюсы и минусы вариатора — это один из самых главных вопросов, которые мы рассмотрим. Но сперва поговорим о его конструкции, непохожей на устройство механической и автоматической трансмиссии.
Устройство и принцип работы вариатора
Вариатор или CVT (Continuously Variable Transmission, то есть, «постоянно изменяющаяся передача») делает езду плавной, при этом вносит в процесс достаточно необычные и слегка непривычные моменты, к которым придется адаптироваться водителю, ездившему на машине с обычной автоматической коробкой передач. Дело в том, что традиционные агрегаты в лице механических и автоматических коробок передач, включая роботизированные, имеют фиксированные передачи. У вариатора все иначе — передач как таковых он не имеет, а передача крутящего момента в нем реализована благодаря трению в зоне контакта ременной передачи.
Основу конструкции составляют два вала со шкивами, соединенными между собой ременной передачей. Ведущий шкив соединен с коленчатым валом двигателя, а ведомый связан с элементами трансмиссии и от него происходит передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса. При изменении оборотов двигателя диаметр шкивов увеличивается или уменьшается, что соответственно, меняет и передаточное отношение. Как правило, передача крутящего момента осуществляется клиновым ремнем (стальным ремнем, который в сечении имеет форму трапеции) или цепью. Вариаторы, как и автоматические гидромеханические коробки передач оснащены гидротрансформаторами, которые пусть и не повсеместно, но пришли на смену фрикционному сцеплению, сделав старт более плавным и без рывков.
Процесс управления контролируется электроникой. Для подбора оптимального режима работы бесступенчатой коробки передач она учитывает такие параметры как скорость движения автомобиля, обороты двигателя, положение педали газа и положение дроссельной заслонки.
Плюсы вариатора
Сильные стороны бесступенчатых коробок передач обусловлены его конструктивными особенностями. CVT обеспечивает сравнительно высокий уровень ездового комфорта, плавный разгон без задержек и переключений, а также относительно хорошую топливную экономичность.
Как правильно ездить на вариаторе
Автоматические коробки передач в автомобилях, как правило, подразделяют на три основные группы: гидромеханические (классический автомат), вариаторы и роботизированные механические. При этом вариаторы благодаря их уникальной конструкции многие выделяют в отдельный тип автоматических коробок передач. Разберемся, как правильно ездить на коробке вариатор, чтобы каждая поездка приносила водителям максимум комфорта и удовольствия.
В чем заключаются особенности
Вариатор – бесступенчатая автоматическая трансмиссия. Конструкция КПП обеспечивает максимально плавное переключение передач, практически полностью исключает толчки и пробуксовки. Такая коробка облегчает ускорение за счет более совершенного распределения нагрузки на двигатель внутреннего сгорания и трансмиссию, при этом срок службы механизма значительно увеличивается.
В целом, управление вариатором мало чем отличается от других типов коробки-автомата. Однако водителям, задающимся вопросами о том, как правильно ездить на вариаторе, стоит обратить внимание на ряд нюансов.
Начало движения
Чтобы начать двигаться на вариаторе, переведите селектор КПП и нажмите на педаль газа. Если вы предварительно не выбрали режим ручного управления, после вышеназванных этапов никаких дополнительных действий с селектором не требуется.
- Движение вперед (D). Переведя селектор в положение D, вы начинаете движение вперед. Это основной режим работы вариатора. Вариатор самостоятельно будет изменять передаточное число в зависимости от оборотов двигателей. Система этой коробки сама отслеживает эффективность работы двигателя и вариатора.
- Задний ход (R). Вариатор устроен таким образом, что ведомый вал в принципе не может передавать реверсное движение колесам. Движение назад обеспечивают специальные механизмы заднего хода. У данного режима есть особенности. Переводить селектор в R-режим стоит только после того, как автомобиль полностью остановится. Некоторые модели специально оснащаются специальной кнопкой, после нажатия которой становится возможным перевод селектора в реверсное положение. Нажать такую кнопку получится только после полной остановки.
- Нейтраль (N). Этот режим селектора отключает силовую установку от КПП. Он будет полезен тем, кто интересуется, как правильно ездить на вариаторе в пробках. Такое положение селектора стоит использовать как раз тогда, когда необходимы длительные остановки. Однако он не подойдет тем, кто останавливается на небольшие промежутки времени.
- Ручное управление («+», «-»). «+» и «-» повышают и понижают передачи. Если водителю нужно переключить самостоятельно передачи, можно использовать этот режим. Но управлять так передачами в полной мере не выйдет. При помощи этого режима вариатор способен имитировать ручное переключение, но нужно учитывать, что это не ступенчатая коробка и электронные системы самостоятельно изменяют настройки, контролируя состояние механизма.
Сложный механизм вариатора может пострадать от слишком низких температур, поэтому опытные автомобилисты и конструкторы советуют прогревать этот механизм в холодное время года.
Прогреть вариатор можно:
- в движении. Автомобилист начинает ехать на небольших скоростях и дает механизму разогреться;
- до начала движения. Это отнимет у вас немного времени, но хорошо подготовит механизмы к движению.
Любой автомобилист самостоятельно выбирает, как ездить зимой на вариаторе правильно, но стоит отметить правила, которые в этом смысле действуют для всех. Не прогревайте вариатор как автоматическую КПП, просто переключая разные режимы или устанавливая селектор в положение D. Этот вариант неприемлем для вариатора.
Специалисты рекомендуют комплексный разогрев. Начните со включения двигателя на стоянке, а потом двигайтесь, постепенно набирая скорость. При температуре ниже –35 градусов использование вариатора возможно только в случае крайней необходимости.
Пять причин, почему не стоит покупать автомобили с вариатором
Вариаторные коробки передач в последнее время набирают популярность. Ведь, во-первых, такие трансмиссии обходятся автопроизводителям дешевле, чем гидромеханический «автомат». Во-вторых, они имеют сопоставимые с механическими и автоматическими коробками габариты, так что нет проблем с интеграцией. В плюсах также плавный набор скорости.
Ведь крутящий момент от двигателя передается через ремень (реже — пластинчатую цепь), который скользит по конусообразными шкивам, меняя таким образом соотношение их оборотов. Как правило, машины с вариаторами дадут аналогам с «автоматами» фору также и по расходу топлива, поскольку обороты здесь всегда находятся в оптимальной зоне для данного режима движения. Однако не секрет, что вариаторные трансмиссии имеют также и недостатки. Давайте разберемся, какие.
Не любят нагрузку
Не секрет, что вариаторные коробки передач очень не любят резкие перепады в подаче тяги, которые провоцируют пробуксовку.
Скажем, движение по скользким поверхностям, например, подъеме по мокрому гравийному склону, равно как буксование в снегу и грязи способствует повышенному износу элементов вариатора. Столь же серьезно жизнь вариаторной коробке сокращают резвые старты со светофоров, провоцирующие задиры на трущихся элементах ремня и на рабочих поверхностях конусов.
Правда и то, что ситуацию улучшило внедрение в конструкцию вариаторной коробки гидротрансформатора. Так удалось минимизировать скачки тяги на старте и снизить вероятность пробуксовки. Вариаторы с гидротрансформатором устанавливаются, к примеру, на новые кроссоверы Renault и Nissan.
Монотонное ускорение
Ускорение у машин с вариаторами происходит чрезвычайно плавно, линейно, без выраженного подхвата. При этом на большинстве моделей двигатель при резком разгоне машины еще и характерно завывает на одной ноте, что усиливает ощущение монотонности набора скорости.
Автопроизводители знают об этой особенности, в связи с чем многие из них снабжают такие трансмиссии функцией имитации или виртуального переключения передач. Вы меняете такие передачи рычагом селектора, как в машинах с «автоматами» и «роботами». В некоторых (но далеко не всех) моделях ручной алгоритм позволяет, к примеру, задействовать торможение двигателем на затяжном спуске.
Обслуживать дороже
Уже описанные особенности вариаторной трансмиссии предопределили и еще одно ее отрицательное качество — такую коробку нужно чаще обслуживать, соответственно, возрастут эксплуатационные расходы. Прежде всего нужно менять смазывающий состав в как минимум раз в 60 000 км, а лучше — даже раньше.
На ТО необходимо также очищать узел от продуктов износа и менять фильтр. В противном случае стальная пыль от конусов и микрочастицы, отслоившиеся от ремня или цепи, оставят систему без давления жидкости. Из-за этого валы не смогут нормально зажать или разжать ремень, он начинает пробуксовывать. Это чревато его быстрым износом или даже обрывом. В последнем случае он разлетается по всей коробке, оставляя колоссальные разрушения.
Сложный и дорогостоящий ремонт
Конструктив вариаторной коробки, как известно, сложный, соответственно, ремонтом занимаются за редким исключением официальные дилеры, что не дешево. Так что если вы сломались вдали от цивилизации — могут быть проблемы. Причем ситуация усугубляется тем, что буксировка с выключенным двигателем приведет к еще более серьезной поломке вариатора.
Исключением является транспортировка с вывешенной ведущей осью или на эвакуаторе. Заметим также, что у всех вариаторов сложная электроника, при выходе ее из строя дорога опять-таки к «официалам». При ремонте и замене механических деталей, как правило, удается уложиться в сумму от 50 тыс. до 100 тыс. рублей. За эти деньги вам заменят ремень или цепь, отшлифуют или заменят конусы, установят новые подшипники и проверят клапаны насоса.
Мало того, что обездвиженные машины с вариатором нужно буксировать с особой осторожностью. Они сами не очень подходят для того, чтобы тянуть за собой прицеп или другой автомобиль.
Данная трансмиссия рассчитана на определенные нагрузки, читай, не может выдерживать длительных повышенных нагрузок. В противном случае возможны как механические поломки вариатора, так и его перегрев. В последнем случае возможны механические изменения в клиноременном агрегате, сбоям в его работе, появлению большого количества металлической стружки и ухудшению свойств смазочного материала.
Но все же непродолжительная буксовка при своевременном уходе за системой допустима. К тому же у большинства современных автомобилей с вариатором на «приборке» имеется индикатор, сигнализирующий о перегреве системы.
Всю неделю за рулем нового Subaru Outback Олега Растегаева не покидало ощущение «ступенчатости»!
Олег Растегаев
Фото: Роман Тарасенко
Что за чушь, скажете вы, ведь вариатор — это бесступенчатая трансмиссия. Да, но. Всю неделю за рулем нового универсала Subaru Outback меня не покидало ощущение «ступенчатости»! И легкости в управлении.
В нимание, не пытайтесь повторить это на дорогах общего пользования! Но я сейчас на прямой как стрела динамометрической трассе Дмитровского автополигона. И могу вывести Outback на максимальную скорость (а это без малого 200 км/ч) — и отпустить руль. Идет как по струнке.
Более того, когда я начинаю покачивать баранку, вызывая отклонения машины влево-вправо, то. Вам даже здесь, на «динамке», делать этого не посоветовал бы: отбойники по бокам уж слишком близко. Но для меня такая провокация — часть испытательской работы, один из экстремальных тестов на устойчивость. И Subaru проходит его с блеском: как грамотно шасси при поддержке системы стабилизации гасит гармонические колебания!
Отделка салона претендует на «премиум», но спортивные перфорированные педали здесь не к месту
А ведь на большинстве других машин по «динамке» на таком ходу едешь, вцепившись в руль двумя руками.
Объединенные в плоскую панель сенсорные экран и кнопки управления — привилегия версии Премиум. В базовой комплектации панель попроще — с традиционными кнопками
Этот Outback — уже пятый в семействе Subaru, если считать с модели Subaru Legacy Grand Wagon 1995 года выпуска, которая в Америке уже тогда продавалась как Outback. От машин четвертого поколения новый универсал отличается полностью переработанной силовой структурой кузова (высокопрочные стали, капот из алюминия) — жесткость на кручение увеличилась аж на 67%. Под капотом — модернизированный атмосферный оппозит объемом 2,5 литра и перенастроенный клиноцепной вариатор Lineartronic. Поначалу в России будет продаваться лишь такой Outback, причем «механики», как раньше, не будет, а более мощная шестицилиндровая версия 3.6 если и появится, то в конце этого или начале следующего года.
Клиноцепной вариатор Lineartronic имитирует переключение передач, исключая неприятное «подвисание» мотора на одних оборотах. А тяговые возможности были расширены за счет изменения передаточного отношения главных передач с 3,9 до 4,1
Атмосферный оппозит FB25 был основательно модернизирован для улучшения топливной экономичности и снижения уровня шума и вибраций: иной формы поршни позволили поднять степень сжатия с 10,0 до 10,3, диаметры тарелок впускных клапанов были увеличены с 34 до 36 мм, а толщина стенок блока цилиндров, наоборот, уменьшена с 3,5 до 3,2 мм. Изменилась также геометрия впускных и выпускных трактов
Всего 175 л.с. для универсала, который на наших прецизионных весах показал 1638 кг, — не маловато? Но Outback настолько адекватно реагирует на педаль акселератора, что недостаток мощности я ощутил лишь пару раз — при острых обгонах. В остальных ситуациях динамики хватает, и основная тому причина — прекрасные настройки вариатора. При медленном перемещении педали акселератора обороты растут плавно, но стоит чуть активнее утопить педаль — и вариатор переходит на ступенчатый алгоритм смены передаточного отношения. Полное ощущение, что едешь с «автоматом», причем очень хорошим.
Ощущению простора за рулем способствует изменение формы обивки дверей, что и впрямь расширило салон на уровне плеч и локтей более чем на 40 мм (по сравнению с машиной предыдущего поколения). А еще — увеличенное на 10 мм расстояние между передними сиденьями
Задействуется «ступенчатость» даже в эко-режиме I (Intelligent), уж не говоря про S (Sport), который включается кнопкой на руле. В «спорте», к тому же, повышается чувствительность педали акселератора, поднимаются рабочие обороты двигателя — и Outback живее, но без неприятных рывков откликается на газ.
На задних сиденьях просторно: салон стал шире на уровне плеч (+ 30 мм) и бедер (+ 67 мм), а измененная конструкция салазок передних кресел позволила увеличить зазор для ступней (+ 30 мм). Угол наклона спинки можно изменить, потянув за ручку в обивке
Не самые спортивные, но точные и понятные реакции на управление. Грамотно настроенный электроусилитель руля обеспечивает хорошую связь с дорогой. Ровной или не очень — неважно. Подвеска Subaru легко справляется с дефектами покрытия. Легкое нарекание вызвали лишь заметные клевки кузова при торможении «в АБС». Но чудес не бывает: дают о себе знать относительно мягкая подвеска и более чем 20-сантиметровый клиренс. При этом рабочие торможения эффективны и комфортны — в том числе и на миксте (когда под левыми и правыми колесами покрытия с разным коэффициентом сцепления).
Шкалы приборов могут быть подсвечены одним из десяти цветов, но при переводе селектора в режим ручного выбора передач подсветка сменяется на оранжевую
Справа от большой клавиши электромеханического ручника расположена кнопка включения системы Hill Assist. А слева — кнопка X-Mode, которая оптимизирует работу мотора, трансмиссии и тормозов для движения по бездорожью. Одновременно включается и система помощи при спуске с горы, которая работает до 20 км/ч, — скорость регулируется нажатием на педаль газа или тормоза
Лезть на летних шинах Bridgestone Dueler H/P Sport в мартовскую распутицу я не стал, но съехать всеми четырьмя колесами на снежную обочину и, что важно, выехать оттуда без посторонней помощи Outback смог. Спасибо «интеллектуальной» системе полного привода с многодисковой муфтой подключения задних колес — в нормальных условиях момент распределяется между передней и задней осями в пропорции 60:40. И сделано это не в угоду проходимости, а как раз во имя устойчивого движения по асфальту. На благо управляемости трудится и электронная имитация блокировки переднего межколесного дифференциала: она помогает «затягивать» автомобиль в повороты, притормаживая внутреннее колесо.
А под конец я выбрал высокий бордюр — такой, чтобы под самый бампер, — и заехал на него с минимальной скоростью несколько раз, в том числе и задним ходом. Никаких проблем вроде перегрева гидротрансформатора, который в таких условиях нагружен больше всего.
Мои пассажиры по достоинству оценили просторные задние места с подогревом, я смог перевезти четыре 40-килограммовых мешка муки в багажнике, легко разместив их под шторкой, которая теперь расположена на два сантиметра выше. Жаль, мала высота открывания пятой двери — даже человек среднего роста (180 см) не может выпрямиться под ней полностью.
Понятное меню облегчает «общение» с автомобилем
Загрузив в телефон приложение Subaru Starlink, получаешь доступ к дополнительным сервисам
Масштаб навигации можно менять, как на планшетниках: раздвигая двумя пальцами или двойным касанием экрана
Информацию о работе систем автомобиля можно вывести на центральный дисплей — сейчас машина разгоняется с пробуксовкой, поэтому колеса оранжевые, работает система стабилизации. В обычных условиях колеса на диаграмме зеленые
Оценил я и мультимедиасистему с сенсорным 7-дюймовым дисплеем. Он объединен под одним «стеклом» с кнопками управления и немного бликует в солнечную погоду, зато управление — как на планшетах: можно пролистывать страницы или «раздвигать» масштаб карты пальцами. Навигация с картографией iGO на крупных вылетных магистралях рисует разбивку дороги по рядам. От «топовой» аудиосистемы Harman Kardon с дюжиной динамиков я ожидал большего, но к управлению «музыкой» претензий нет. Скачав на iPhone приложение Subaru Starlink и скомутировав смартфон с автомобилем, получаешь доступ к дополнительным функциям — например, можно пролистывать папки и видеть на экране дисплея обложки музыкальных альбомов. А еще аудиосистема записывает последние 20 минут радиоэфира, который слушаешь, — и если понравилась песня или что-то упустил в новостях, можно «отмотать назад» и повторить!
Продольные рейлинги за пару минут разворачиваются в поперечные
Привод на передние колеса — постоянный, а задние подключаются автоматически муфтой, установленной в одном картере с вариатором. Муфта почти всегда имеет преднатяг, поэтому в технических характеристиках производитель определяет такой тип привода как постоянный полный. В обычных условиях распределение крутящего момента между передними и задними колесами — 60:40, но в зависимости от условий движения процент подводимого к задним колесам крутящего момента может увеличиваться до 50 или уменьшаться почти до нуля