Вариатор — все особенности

Что такое «вариатор»?

Вариатор или вариаторная коробка передач – это один из важнейших узлов автомобиля, функциональной задачей которого является бесступенчатая передача вращающего момента от двигателя к ведущим колесам. Решается эта задача путем плавного изменения передаточного числа в рамках заданного диапазона. Общемировая признанная аббревиатура этого устройства — CVT – Continuously Variable Transmission, что в переводе означает постоянно изменяющуюся трансмиссию.

Из всех видов современных коробок передач (КП) вариатор является наиболее эффективной, так как с ее помощью происходит извлечение максимально возможного КПД двигателя. Осуществимо это благодаря оптимальной согласованности нагрузки на автомобиль и оборотов коленчатого вала. Повышение КПД прямым образом сказывается и на расходе топлива: при прочих равных условиях на авто с вариатором он ниже. Однако есть у данного типа коробок передач и некоторые недостатки. Главным из них является чрезвычайная сложность устройства, а, значит, и его высокая стоимость.

В наши дни используется два вида вариаторов: торовидный и клиноременный. Соотношение их использования: 20% к 80%. Схематически вариаторная коробка передач состоит из четырех взаимосвязанных систем: механизма, который обеспечивает передачу крутящего момента и разъединение КП от мотора, непосредственно самого вариатора, блока управления и механизма, который обеспечивает движение автомобиля задним ходом. Внутреннее устройство клиноременной вариаторной коробки передач составляют следующие элементы:

• клиновидный ремень, изготовленный из металлических лент с нанизанными на него металлическими пластинками особой конусовидной формы;
• раздвижные шкивы, которые визуально представляют собой две клиновидные «щеки», расположенные на одном валу. В движение приводятся гидроцилиндром, сжимающим диски в зависимости от оборотов или по сигналу, исходящему от электронного блока управления;
• гидротрансформатор, который преобразует и передает крутящий момент и обеспечивает плавность начала движения автомобиля;
• гидравлический насос, приводящийся в движение гидротрансформатором с целью создания необходимого давления рабочей жидкости;
• дифференциал, распределяющий крутящий момент на ведущие колеса;
• электронный блок управления, состоящий из множества микропроцессоров и управляющий исполнительными устройствами вариаторной коробки передач по сигналам датчиков положения коленвала, систем ABS, ESP и многих других.

Иногда вместо клиновидного ремня используется цепь.

В чём отличие от АКПП?

Иногда вариатор ошибочно называют автоматической коробкой передач (АКПП). Однако это в корне неверно, так как они имеют довольно существенные отличия.

Главное различие заключается в способе передачи крутящего момента.

Если в АКПП есть два основных конструктивных элемента: гидротрансформатор и планетарный редуктор, где первый выполняет роль сцепления, а второй состоит из постоянно зацепленных шестерен и представляет собой несколько ступеней, то в вариаторе редуктор и ступени отсутствуют, а передача момента осуществляется через два расположенных напротив друг друга конусных шкива (ведущего и ведомого), которые стянуты цепями или металлическим трапециевидным ремнем.

За счет уменьшения конструктивных элементов происходит уменьшение потерь в передаче крутящего момента. Поэтому еще одним отличием вариатора от АКПП, которое является прямым следствием из вышеописанного устройства двух видов КП, выступает меньший расход топлива и лучшие показатели динамики разгона.

Что касается обслуживания, то АКПП требует более частой замены трансмиссионного масла по сравнению с вариаторной коробкой передач. Правда, стоимость масла для вариатора несколько выше, но зато его потребуется намного меньше по объему для единоразовой замены. Особо хочется отметить, что даже единичный случай пропуска плановой замены трансмиссионного масла в вариаторе может привести к серьезной поломке и выходу всего узла из строя, то есть сама конструкция механизма является более требовательной в отношении ее обслуживания.

Селектор (рукоятка) в вариаторной коробке передач и основные значения

В автомобилях, оснащенных вариаторной коробкой передач, обычно справа (слева на праворульных авто) от водительского сидения расположен селектор управления. Принципиально он ничем не отличается от своего аналога, используемых для управления АКПП. Он также имеет четыре стандартных режима, обозначаемых буквами латинского алфавита:

• P (parking), в этом положении селектор включает режим стоянки, блокируя ведущие колеса автомобиля;
• N (neutral), нейтральный режим, в данном положении вариатора двигатель работает на холостом ходу;
• D (drive), режим, при котором на ведущие колеса поступает крутящий момент от вала двигателя, является основным, при котором автомобиль двигается вперед.
• R(revers), режим, при котором ведущие колеса тоже вращаются, но в обратном направлении, при котором автомобиль двигается задним ходом.

В некоторых вариаторных коробках помимо вышеперечисленных режимов реализована функция, с помощью которой селектором можно выбирать фиксированные передаточные отношения (по аналогии с функцией Tiptronic, используемой на АКПП). Однако ее использование не имеет почти никакого практического смысла, а решает, прежде всего, психологическую проблему. Некоторые водители негативно воспринимают постоянную частоту вращения двигателя в момент разгона автомобиля, а при переключении передаточных отношений такое восприятие несколько сглаживается.

Диагностика вариатора: как узнать уровень масла?

Как уже упоминалось выше, контроль уровня трансмиссионного масла в вариаторе является очень важным делом, которое поможет максимально продлить срок эксплуатации данного узла. Чтобы проверить уровень масла необходимо совершить ряд простых последовательных шагов.

Автомобиль необходимо загнать на ровную поверхность. Если мотор холодный, то необходимо завести его и дать проработать на холостом ходу в течение 3-5 минут (летом) или 10 минут (зимой), вытащить масляный щуп, протереть его чистой и сухой ветошью, вставить обратно и снова вынуть. Уровень масла должен быть между нижней и средней отметкой «COLD».

В том случае, когда автомобиль после поездки, то нужно заглушить двигатель, выждать 2 минуты (летом) и 1 минуту (зимой) и произвести те же самые манипуляции с масляным щупом, что и в первом случае. Уровень масла должен находиться между верхней и средней отметкой «HOT».

При любых отклонениях нужно повторить замеры и если они снова подтвердятся, придется произвести замену масла.

Как заменить масло в вариаторе?

Некоторые производители современных вариаторных коробок передач указывают в инструкции по эксплуатации, что замена масла не требуется. Однако это означает лишь то, что замена масла производится во время проведения первого капитального ремонта автомобиля. Необходимо самостоятельно или в автомастерских время от времени отслеживать не только уровень трансмиссионного масла в вариаторе, но также следить за его цветом, чистотой, запахом и прозрачностью. Если даже один из указанных параметров имеет отклонения от эталонных значений, то процедура замена масла неминуема.

Различают частичную и полную замену масла. Частичную замену легко произвести и своими силами без привлечения специалистов из автосервиса. В зависимости от типа и модели вариаторной коробки передач частичная замена может производиться как на холодный, так и на прогретый двигатель.

Для долива масла необходимо отвинтить алюминиевую крышку, расположенную в нижней части корпуса вариатора, и дождаться, пока трансмиссионная жидкость вытечет. Сливать ее лучше в канистру, чтобы было понятно, сколько жидкости необходимо долить.

Для долива следует использовать только специальное трансмиссионное масло для вариаторных коробок, заливать вместо него, например, масло для АКПП строго не рекомендуется, такие действия приведут к серьезной поломке. Доливать масло следует через отверстие для масляного щупа, с помощью которого параллельно следует следить и за уровнем.

Полная замена масла производиться с помощью специального оборудования, которое подключается к системе охлаждения вариатора через предусмотренные для этого технологические отверстия. Такое оборудование в автоматическом режиме определяет направление потока жидкости, а также выставляет уровень давления, соответствующее давлению масляного насоса вариатора. Во время замены масла также происходит удаление воздуха, что приводит к уменьшению количества воздушных пробок в первые минуты работы узла. Полный цикл замены масла следует производить в авторизованных сервисах, так как эта процедура довольно сложная, и при неаккуратном и неправильном обращении с вариатором может привести к его выходу из строя.

Самостоятельное устранение неисправностей в вариаторной коробке передач

Первое, что нужно отметить: чем раньше обнаружена какая-либо неисправность в вариаторе, тем больше шансов на то, что его удастся отремонтировать, и не придется менять целиком весь узел.

Некоторые из таких неисправностей легко диагностируются и могут быть устранены самостоятельно.

Повышенный шум, исходящий от вариатора во время работы, может свидетельствовать о его неправильной установке и неправильном центрировании с двигателем. Такое может произойти на уже не совсем новых автомобилях во время наезда на препятствие или попадание в большую яму, если болты крепления вариатора ослаблены. Чтобы исправить это, необходимо центрировать вариатор с двигателем в соответствии с инструкцией по эксплуатации автомобиля и хорошо затянуть все крепления.

Перегрев вариатора может свидетельствовать об излишней загрязненности трансмиссионного масла либо о его недостатке, в любом случае необходимо произвести его полную или частичную замену. Это также может говорить и об износе цепи или шкивов. В таком случае понадобится их замена, но производить ее лучше силами специалистов. При утечке масла нужно зачистить места стыковки деталей и обработать их герметиком. Также необходимо снять крышку и очистить маслоулавливающие канавки и отверстия для стока масла.

Ремонт вариаторной коробки передач – приблизительные цены

Стоимость ремонта вариаторной коробки передач вряд ли обрадует автовладельцев, даже если у них все в порядке с достатком, так как она довольно высокая в силу технологической сложности этого узла. Конечная стоимость будет зависеть от конкретной модели и сложности поломки. Далее будет приведена средняя стоимость ремонта типичных неисправностей на конец 2014 года в крупных российских городах:

• полная замена узла, включая работы и стоимость вариатора (используются конкретные модели) – от 125 000 рублей;
• замена масла – от 2 000 рублей;
• замена фильтров – от 1 000 рублей;
• капитальный ремонт узла – от 15 000 рублей;
• демонтаж/установка узла – от 5 000 рублей.

Стоит отметить, что вариаторная коробка передач малопригодна для ремонта, поэтому при серьезных поломках ее чаще всего приходится менять полностью…