Вариатор против «робота»: что лучше для кроссовера?
Как автопроизводители подбирают тип коробки передач при разработке кроссоверов? Что влияет на их выбор и правда ли, что основные узлы и агрегаты в современных автомобилях «запрограммированы» на то, чтобы сломаться по истечении срока гарантии? Об этом и многом другом мы попросили рассказать представителей компаний — производителей автомобилей и трансмиссий.
Renault и Jatco: почему вариатор?
Об особенностях вариатора Jatco JF016E, широко применяемого сегодня на моделях альянса Renault-Nissan-Mitsubishi, «Движку» рассказал ведущий специалист по качеству российского представительства компании Jatco Александр Томских.
В компании, по его словам, этот вариатор называют CVT‑8; его предшественником был CVT‑2. В целом они весьма и весьма похожи: если разобрать их принципиальную схему, то это будет практически один и тот же агрегат. Что радикально изменилось, так это исполнительные механизмы. Если раньше это были шаговые электромоторы и отдельные гидравлические элементы, то сейчас всё полностью гидравлическое (и соленоиды, и гидравлическое управление).
Управление коробкой в результате, как отметил специалист Jatco, стало более точным, кроме того, в новой версии она обеспечивает более низкий расход топлива. Это одно из наиболее очевидных нововведений. Изменился также встроенный в коробку гидротрансформатор, однако он, по словам А. Томских, в любом случае проектируется под каждый конкретный двигатель, с которым агрегатируется трансмиссия. В новой версии увеличился также силовой диапазон трансмиссии, кроме того, иным стал ремень вариатора.
Ремень вариатора Jatco JF016E разработан компанией Bosch, и эта деталь не имеет ничего общего с резиновыми ремнями, применяемыми, например, на снегоходах или квадроциклах. По сути, ремень представляет собой систему клиновидных пластин; рассчитан он на весь срок службы агрегата
Вариатор JF016E ставится на автомобили альянса с двигателями до 250 Нм: это, в частности, Mitsubishi Eclipse Cross, Outlander, Nissan Qashqai, X-Trail, Renault Duster, Kaptur, Arkana.
Почему одни автопроизводители в свое время отказались от вариаторов, а другие, напротив, стали развивать эту схему? По мнению А. Томских, процентов на восемьдесят-девяносто всё упирается в вопрос стоимости разработки и производства той или иной трансмиссии. В какой-то момент возникает вопрос и об унификации внутри концернов. Если говорить о вариаторах Jatco, то они применяются внутри альянса Renault-Nissan-Mitsubishi, а также поставляются за его пределы (как минимум ими оснащаются автомобили Dodge, GM также ездит с ними) — соответственно, речь идет о весьма и весьма значительном объеме производства: в год их выпускается 4–5 млн, что позволяет производителю предлагать заказчикам привлекательную цену.
Кроме того, напоминает специалист Jatco, в Европе весьма жесткие экологические требования по выбросам CO2 — исходя из этого, автопроизводителям начисляются налоги, и каждый лишний грамм CO2 на километр пути может отправить автомобиль в ту или иную налоговую категорию. В какой-то момент вариаторы представляли собой не самый эффективный вариант трансмиссии с точки зрения топливной экономичности и экологичности выхлопа. Но сейчас по эффективности они приблизились к классическим «автоматам». А самые современные вариаторы равны им по механическим потерям, поэтому в Jatco не бросили подобные схемы и продолжают их развивать, резюмирует А. Томских.
Как автопроизводители выбирают тип трансмиссии для того или иного автомобиля и правда ли, что вариатор чересчур «нежен» для кроссоверов? По словам эксперта по потребительским свойствам автомобилей Renault в России Анатолия Калицева, речь идет не о том, что один тип трансмиссии лучше или хуже, чем другой, а о сравнении конкретных трансмиссий: какие у них характеристики, что они могут и чего не могут, сколько стоят. Трансмиссия Jatco JF016E, как рассказал «Движку» А. Калицев, полностью устроила Renault при разработке кроссоверов последнего поколения, хотя в компании знали, что у вариаторов первых поколений были проблемы с надежностью.
Новый Duster в версии с вариатором, как уверяют в Renault, едет по бездорожью ничуть не хуже, чем автомобиль с «механикой»
На новом Duster, по словам А. Калицева, вариатор Jatco показывает себя лучше, чем «автомат» на прежнем «Дастере»: как в плане надежности, так и с точки зрения его основных характеристик, в частности крутизны преодолеваемого подъема. Например, если Duster 2.0 AT способен был преодолеть подъем крутизной порядка 40%, то Duster 1.3 Turbo CVT — более 50%. То есть тяговое усилие, передаваемое на колесо, у машины с вариатором гораздо больше. Так, если на прежнем Duster версия с «автоматом» значительно уступала по проходимости версии с «механикой», то нынешний Duster CVT едет по бездорожью ничуть не хуже, чем автомобиль с механической трансмиссией.
Кроме того, нынешний вариатор Jatco значительно надежнее, чем тот «автомат». Это при том, что покупатели, по статистике, весьма активно используют Duster на бездорожье и в среднем проводят много времени вне асфальтовых дорог (89% клиентов говорят во время опросов, что регулярно выезжают на бездорожье).
При адаптации вариаторов для автомобилей класса SUV, по словам Александра Томских, совершенствуется прежде всего программа управления коробкой. Однако, как отмечает эксперт, на гражданских автомобилях (не подготовленных специально) не существует трансмиссии, абсолютно подходящей для езды по бездорожью. Более того: во всех инструкциях по эксплуатации указано, что буксовать запрещено, так как всегда в этом случае мы чем-то рискуем: сцеплением, пакетом фрикционов и т. д.
Haval: «робот» собственной разработки
В руководстве бренда Haval демонстрируют иной подход к разработке современных кроссоверов: автомобили семейства F7/F7x оснащаются роботизированной коробкой передач 7DCT с двойным сцеплением, которую концерн GWM разработал своими силами. Почему китайцы предпочли «преселектив» всем другим типам трансмиссий?
Как сообщили «Движку» в пресс-службе представительства бренда в России, «Haval инвестирует в разработку и создание современных и эффективных решений, и преселективный „робот“ — как раз одно из них. Эта технология уже зарекомендовала себя на практике с лучшей стороны — эффективность работы нашей коробки передач достигает 96%». Среди главных преимуществ коробки 7DCT в Haval называют экономичность, простоту в обслуживании, передачу крутящего момента от двигателя к колесам без существенных потерь, а также компактную конструкцию и небольшой вес.
Семейство коробок передач 7DCT с двойным сцеплением мокрого типа обеспечивает, по данным производителя, передачу максимального крутящего момента в 450 Нм. Эти трансмиссии, отмечают в Haval, отличаются также высокой эффективностью и улучшенными характеристиками NVH (уровень шума и вибраций снизился на 20% в сравнении с коробками предыдущего поколения). Также среди их преимуществ — возможность адаптации под стиль вождения, высокая скорость и плавность переключения режимов, а также отсутствие прерывания питания и длительный срок службы. В автомобилях с подобной коробкой передач предусмотрена система полного привода.
Разрабатывать коробку передач собственными силами китайцы решили по ряду причин. Прежде всего — экономических и технологических. «Концерн GWM, которому принадлежит бренд Haval, создал мировую систему исследований и разработок, в которую входят R&D‑центры по всему миру, включая Россию, — рассказали „Движку“ в российском представительстве бренда. — Высокотехнологичные патенты и разработки — ключевая составляющая стратегии развития концерна. Кроме того, собственные продукты являются экономически эффективным и технологически емким решением».
Каков в целом ресурс коробки 7DCT? И насколько дорог и сложен ее ремонт? Гарантийный срок зависит от модели: например, для Haval Jolion он составляет 3 года или 100 тыс. км пробега, а для F7 и F7x — 5 лет или 150 тыс. км. При этом цикл замены масла — каждые 50–70 тыс. км или 5 лет в зависимости от модели и того, что наступит раньше. «В целом ресурс трансмиссии зависит от стиля вождения, условий эксплуатации и обслуживания. При этом мы уверены в ее надежности: силовой агрегат рассчитан на работу под нагрузками больше заявленных», — отмечают в российском представительстве Haval, подчеркивая, что «доверять его обслуживание стоит только официальному дилеру».
Одними из первых в модельном ряду Haval коробку передач 7DCT получили кроссоверы семейства F7/F7x
В Haval попутно развенчали бытовавший когда-то среди российских автовладельцев миф о том, что «роботы» весьма чувствительны к частой езде в условиях пробок и что для того, чтобы продлить жизнь такой коробке, необходимо переводить ее в «нейтраль» при остановках на светофорах. «Коробка 7DCT с двойным сцеплением мокрого типа обеспечивает эффективное ускорение. В то же время такая коробка передач не изнашивает двигатель, позволяет эффективно расходовать топливо и сохраняет резервную мощность, — отметили в российском представительстве бренда. — При движении в пробках переключения КП в нейтральное положение не требуется. Современные трансмиссии приспособлены к любым условиям и не требуют какого-либо специального режима эксплуатации».
Каков итог?
В заключение еще раз повторим мысль, высказанную одним из наших экспертов: в современном автопроме при разработке очередного поколения автомобилей (в том числе — класса SUV) речь идет не о выборе того или иного типа трансмиссии, а о выборе той или иной версии конкретной трансмиссии. Перефразируя классика, «все коробки хороши — выбирай на вкус»! Битва же за надежность и ресурс коробок, похоже, выиграна: раз уж даже китайцы предоставляют на свои «роботы» гарантию на 5 лет и 150 тыс. км пробега…
Фото: журнал «Движок», компании-производители
CVT коробка передач — что это такое, плюсы и минусы
У многих современных авто установлена CVT коробка передач, что это такое знают не все автолюбители, так как привыкли сталкиваться с механическими или автоматическими КПП.
CVT коробка передач — что это такое
На новых автомобилях кроме механической и автоматической, часто используют CVT коробку. В народе она называется вариатором.
Аббревиатура CVT означает непрерывно меняющаяся передача, то есть другими словами — это бесступенчатая трансмиссия.
Здесь нет фиксированных положений шестерен, так как постоянно выбирается оптимальное передаточное число.
КПП используется для того, чтобы при постоянных оборотах двигателя, можно было менять скорость движения.
Отношение между скоростью вращения коленвала и колес автомобиля характеризуется передаточным числом.
Основное преимущество такого решения в том, что оно позволяет максимально эффективно использовать мощность двигателя, при этом потери крутящего момента сводятся к минимуму.
Если на авто с механической трансмиссией, чтобы изменить скорость движения, надо переключаться вручную, то в случае с CVT, это происходит постоянно и без вашего участия.
Так как здесь нет шестерен, поэтому при изменении скорости, не происходит рывков.
Чтобы ответить на вопрос, CVT коробка передач, что это такое и в чем ее преимущество перед автоматической КПП, надо сказать, что вариатор обеспечивает плавный разгон, он происходит намного быстрее, чем при использовании автоматической КПП.
В этом случае, обороты двигателя практически одинаковые и не происходят их перепады от максимальных до минимальных значений.
Вариатор очень точно подбирает передаточное число, которое зависит от того, ускоряетесь вы или замедляетесь, поэтому стиль езды будет более ровным, нагрузка на двигатель уменьшается и снижается расход топлива.
Раньше вариаторы использовались только на скутерах, но сейчас они устанавливаются как на легковых автомобилях, так и на громоздких кроссоверах.
Существует три их вида:
Первые два типа являются более распространенными, на сегодняшний день вариаторные КПП устанавливают на своих автомобилях такие производители как Mercedes-Benz, Nissan, Ford, Subaru, Audi, Honda и другие.
Принцип работы
Если говорить о том, как выглядит самый простой вариатор, то это будет два раздвижных шкива, которые между собой соединяются и взаимодействуют при помощи ремня, имеющего клиновидную форму.
В автомобиле этот узел имеет более сложную конструкцию, так как он должен обеспечивать движение назад и пониженные передачи.
Клиноременная конструкция в своем составе имеет такие элементы:
- раздвижные шкивы, они находятся на одном валу, и приводятся в действие гидроцилиндрами. Раздвигаются шкивы в зависимости от частоты вращения коленвала или они действуют по сигналу, приходящему из блока управления;
- клиновидный ремень, эта деталь состоит из двух металлических лент со стальными пластинами. Вверху пластины имеют вид конуса, они плотно соприкасаются между собой, внизу у них есть пазы;
- гидротрансформатор преобразует и передает крутящий момент, что позволяет автомобилю плавно начинать двигаться;
- при помощи дифференциала, крутящий момент равномерно распределяется на ведущие колеса;
- для обеспечения движения задним ходом, есть планетарный механизм, с его помощью вторичный вал может вращаться в обратном направлении;
- для обеспечения давления рабочей жидкости, есть гидронасос, в действие он приводится гидротрансформатором. Рабочая жидкость подается под давлением, благодаря чему в работу вступают гидроцилиндры;
- для контроля за работой указанного агрегата, существует блок управления, это микропроцессорное устройство. Оно учитывает такие показатели как положение коленвала, расход топлива и т.д., в соответствии с полученными показателями, корректируется работа механизма.
Отличие тороидного типа в том, что в нем есть два клиновидных диска, один из которого ведомый в другой ведущий.
Между дисками установлен специальный ролик, он может поворачиваться относительно горизонтальной оси и в то же время, ролик может двигаться вертикально вверх и вниз.
Во время перемещения ролика, он соприкасается с участками дисков, имеющих разные диаметры.
Для получения низшей передачи, ролик движется между малым диаметром ведущего и большим диаметром ведомого диска.
Если диаметр ведущего шкива становится большим, а у ведомого шкива диаметр будет маленьким, то получается противоположное соотношение.
Для работы вариатора тороидного типа требуется специальная смазка, его стоимость значительная, поэтому он менее популярен, по сравнению с конструкцией клиноременного типа
Работа клиноременной вариаторной коробки
Когда увеличиваются обороты, начинает работать гидротрансформатор и он передает вращение на первичный вал и ведущий шкив.
Под действием гидроцилиндров, его щеки начинают сужаться, поэтому трение между ними и ремнем увеличивается.
Это приводит к тому, что вращение передается на ведомый шкив и вторичный вал. В это время, ведомый шкив имеет максимальный диаметр, поэтому получается самая низкая передача.
Когда вы увеличиваете обороты двигателя, диаметры шкивов меняются, благодаря чему меняется и скорость движения.
Ведомый вал передает вращение на дифференциал, который распределяет крутящий момент равномерно на оба ведущих колеса.
Когда задействуется планетарный механизм, вторичный вал начинает двигаться в реверсивном направлении, что обеспечивает движение задним ходом.
Управление изменением диаметров шкивов происходит при помощи системы управления.
Такая конструкция вариатора обеспечивает плавное движение, во время езды не возникает никаких рывков, благодаря чему экономится топлива.
Система управления выбирает оптимальный режим работы мотора и в соответствии с ним, регулирует диаметры шкивов.
Некоторых водителей, которые пересели на авто с вариатором, не устраивало то, что нет характерного изменения работы двигателя, когда происходит смена передаточного числа. Разработчики решили эту проблему и создали условно-ступенчатое переключение.
Теперь в начале движения надо включить первую передачу, когда достигаются определенные обороты, рычаг передвигают на следующую.
Блок управления запрограммирован на определенные передаточные числа и создается впечатление, что вы едете на авто с механической КПП. Если вы переходите в автоматический режим, то всю работу выполняет электроника.
Чтобы включить пониженные передачи, рычаг ставится в соответствующее положение и тогда повышенные не включается, даже когда двигатель работает на высоких оборотах.
Коробка передач CVT — плюсы и минусы конструкции
Ни механическая, ни автоматическая трансмиссия, не могут обеспечить такую плавность хода как вариаторная конструкция.
Это связано с тем, что в CVT конструкции просто нет ступеней. Многие авто имеют подрулевые лепестки, при помощи которых можно переключаться в ручном режиме.
Это обеспечивается электронной системой управления, которая регулирует фиксированные соотношения диаметров обеих шкивов.
При помощи данной конструкции происходит оптимальное использование мощности мотора, поэтому достигается его максимальное КПД, что приводит к меньшему расходу топлива.
Но не стоит ожидать значительной экономии, автомобили с вариаторами по сравнению с теми, у которых автоматическая КПП, расходуют не намного меньше топлива.
Если сравнивать с авто, у которых автоматическая коробка, то разгон у вариатора будет незначительно быстрее, правда происходит все более плавно.
С вариаторной коробкой, двигателю не приходится развивать максимальные обороты, поэтому он работает тише.
Водители, которые пересели на такие авто с других видов КПП, сначала будут чувствовать себя немного странно и неуютно.
Так как двигатель не работает на максимальных оборотах, он меньше изнашивается и соответственно увеличивается его ресурс.
Вес такой коробки меньше чем автоматической КПП, благодаря тому, что в ее составе меньше деталей;
Несмотря на большое количество преимуществ, у CVT коробки есть и некоторые недостатки, о которых необходимо знать.
Это самый главный ее недостаток. Из-за сложности конструкции, механизм работает недолго.
Если вы решили покупать авто бывшее в употреблении с пробегом сто и более тысяч километров, то лучше всего приобретать те, которые имеют механическую или автоматическую КПП, так как на ремонт и обслуживание вариатора в этом случае придется тратить большие средства.
Коробка передач CVT — плюсы и минусы такого решения указывают на то, что если вы хотите ездить плавно, комфортно и не боитесь значительных затрат на обслуживание и ремонт, является самой современной среди имеющихся предложений.
Выводы
CVT обеспечивает высокую динамику, плавность хода автомобиля, но не позволяет ездить в агрессивном стиле и требует значительных средств на свое обслуживание.
Если вы аккуратный водитель, любите динамичную, а не спортивную езду, не любите резких ускорений и торможений, то для вас лучшим выбором будет автомобиль с CVT коробкой.
Для людей, предпочитающих спортивный стиль езды или для тех, кто приобретает машину бывшую в употреблении, лучше всего покупать авто с механической или автоматической КПП.
Несмотря на то, что у вариатора высокая стоимость, он требует более качественного обслуживания и не позволяет агрессивно ездить, он становится все более популярным.
Чаще всего такие авто покупают женщины, люди пожилого возраста, а также те люди, которые предпочитают спокойный, комфортный, безопасный и экономный стиль езды, при этом они смогут экономить средства на покупке топлива.
Источник https://dvizhok.su/parts/variator-protiv-robota-chto-luchshe-dlya-krossovera
Источник https://autocentrum.ru/articles/18250-cvt-korobka-peredach-chto-eto-takoe-plyusy-i-minusy.html
Источник