Что такое вариатор CVT, вариаторная коробка передач
Есть поговорка – “старого пса не научишь новым трюкам”. Но про вариаторную трансмиссию (Continuously Variable Transmission, CVT), изобретённую Леонардо да Винчи еще 500 лет назад, и постепенно вытесняющую автоматическую коробку передач так сказать нельзя.
Первый патент на вариатор был оформлен в 1886 году, но с тех пор технология значительно продвинулась вперед. Сегодня несколько крупнейших автопроизводителей (таких как General Motors, Audi, Honda, Nissan, Toyota и др.) проектирует свои автомобили на основе вариаторной трансмиссии.
В отличие от традиционных автоматических трансмиссий, в вариаторе нет коробки передач с заданным количеством ступеней. Самый известный тип вариатора работает на основе ворота, позволяющего без использования жестко заданных передач установить любой коэффициент передачи крутящего момента.
Если вас смущает слово “передача”, которую продолжают использовать при описании CVT трансмиссий, то напомним, что в широком смысле “передача” – это отношение скорости колёсного вала к скорости двигателя. И хотя в вариаторе отсутствуют ступени, термин “передача” продолжают использовать из удобства.
Вариатор CVT на основе ворота (Pulley-based CVT)
Вариатор CVT на основе ворота
По сравнению с обычной трансмиссией, в которой используется достаточно сложное сочетание шестерней, тормозов, захватов и управляющих устройств, вариатор – образец простоты.
В большинстве вариаторных трансмиссий есть три компонента
Входной “движущий” ворот с изменяемым диаметром
Выходной “движимый” ворот с изменяемым диаметром
Металлический или резиновый ремень
Кроме того, в CVT используется множество микропроцессоров и сенсоров, но эти три элемента ключевые.
Ворот с изменяемым диаметром – сердце вариатора. Такой ворот состоит из двух 20 градусных конусов, направленный остриями друг к другу. В желобе между конусов протянут ремень. Обычно используются V-образные ремни, если они изготовлены из резины.
Когда конусы расположены дальше друг от друга и ремень находится в нижней части желоба, радиус петли уменьшается. Когда конусы расположены ближе друг к другу, ремень располагается выше, и, следовательно, радиус увеличивается. В вариаторах для изменения расстояния между половинками ворота используют гидравлический пресс, центробежную силу или пружины.
Вороты с изменяемым диаметром используются парами. Один ворот, называемый “движущим” (drive pulley или driving pulley), подсоединён к коленчатому валу двигателя. Так же иногда используют слово “входной” т.к. через него в трансмиссию поступает энергия от двигателя. Второй ворот, называемый “движимым” (driven pulley), передает крутящий момент колесному валу. Поэтому, его можно назвать “выходным” воротом.
Что бы сохранить натяжение ремня, когда один ворот увеличивает радиус, второй одновременно его уменьшает. Изменяя радиус воротов относительно друг друга, можно получить бесконечное количество ступеней. Например, когда радиус “движущего” ворота уменьшен, а “движимого” увеличен, то скорость вращения снижается и мы получаем пониженную передачу. Если радиус увеличен на “входном” вороте, а на втором снижен, то скорость вращения увеличивается и получается повышенная передача.
Простота и отсутствие ступеней делают CVT трансмиссию идеальной для многих видов техники, а не только автомобилей. Например, уже долгое время вариаторы используется в промышленных прессах, тракторах и скутерах. Во всех этих случаях в вариаторе использовались ремни из плотной резины, которые могли скользить и растягиваться, снижая эффективность.
Использование новых материалов позволяет сделать вариаторы еще более надежными и эффективными. Одним из важнейших моментов стало использование металлических ремней для соединения воротов. Эти ремни состоят из нескольких тонких стальных полос (обычно 9 или 12), скрепленных металлическими зажимами. Металлические ремни не скользят и отличаются высокой прочностью, позволяя использовать вариаторы с двигателями высокой мощности. Кроме этого трансмиссия с такими ремнями работает тише.
Поскольку вариаторы располагают бесконечным числом передач, они позволяют двигателю работать на наиболее выгодных режимах – нужна ли нам (на светофорных гонках) максимальная мощность, или, напротив, плавность и наименьший расход топлива (при спокойной езде). Потому модели с вариаторами отличает, при прочих равных, высокая экономичность, сочетающаяся с не менее приличной динамикой.
Кстати, в последнее время наметилась тенденция к росту числа передач у классических автоматов. В последних моделях встречается уже 8 передач (на легковой, заметим, машине). И делается это именно для сочетания высокой динамики и экономичности. Скоро увидим автоматы с десятью ступенями или даже с двенадцатью? А вот вариаторы уже находятся там, куда обычные автоматы с их переключаемыми планетарными рядами никогда не придут. Ведь число передач у вариатора бесконечно.
как устроен вариатор на автомобиле ниссан
Листая автомобильные каталоги, многие встречали такую фразу: «На автомобиль устанавливается бесступенчатый вариатор». Или могли увидеть это словосочетание в таблице технических характеристик. Что такое механическая коробка передач, знают все (кроме, разве что, американцев), к «автомату» тоже давно все привыкли (особенно американцы). А вот вариатор — зверь малоизвестный. А ведь он далеко не новинка.
Вы удивитесь, но принадлежит это изобретение не Хонде и даже не Мерседесу. Патент на вариатор был выдан в конце XIX века! Более того, первый вариатор придуман и вовсе в 1490 году. Его автором оказался добродушный бородач Леонардо да Винчи.
Первый работоспособный автомобиль с этим типом трансмиссии, правда, появился не в эпоху Возрождения, а попозже — лет через пятьсот, в 1950-х годах. Вариатор ставился серийно на автомобили DAF (в то время под этой маркой выпускались не только грузовики, но и легковушки). Потом нечто похожее начали делать и на Volvo, но по-настоящему широкое распространение вариаторы получили лишь сейчас.
По сути, вариатор (наиболее распространённое англоязычное обозначение — CVT — continuously variable transmission) — это, простите за тавтологию, вариация на тему автоматической коробки передач. И автомобиль, оборудованный им, на первый взгляд, ничем не выдаёт себя — педалей всего две и рычаг переключения режимов трансмиссии — P, R, N, D — такой же, как и у машины с традиционной АКПП. Всё привычно. Но работает вариатор совершенно по-другому. В нём нет фиксированных первой, второй, десятой передач. Попробуйте представить себе, сколько звёзд в нашей Вселенной или сколько песчинок на всех пляжах Земли вместе взятых — у вариатора передач всё равно намного больше. И «переключение» между ними происходит плавно и незаметно.
Поэтому-то здесь нет толчков при трогании и «переключении». И не зря мы написали это слово в кавычках: переключений как таковых тут и нет. Вариатор непрерывно и плавно изменяет передаточное число по мере разгона или замедления автомобиля.
Вариаторы бывают нескольких типов: клиноремённые со шкивами переменного диаметра, цепные, тороидальные… Первый тип — самый распространённый. Посмотрим, как он устроен.
Вот наглядный пример: возьмём два карандаша (цилиндра), лежащих параллельно на некотором расстоянии друг от друга. Стягиваем их резинкой и начинаем крутить один из них. Тут же начинает крутиться и второй — с той же скоростью. Но если карандаши будут разного диаметра, начинается совсем другая история — пока один из них, что побольше, сделает один оборот, второй, скажем, два.
Вариатор устроен похоже, только диаметр «карандашей» у него постоянно меняется. У него два шкива, каждый из которых сделан в виде пары конусов, обращённых острыми концами друг к другу. А между шкивами зажат клиновый ремень.
Теперь, если каждая из пар конусов может двигаться друг к другу и обратно, мы получим шкивы с переменным рабочим диаметром. Ведь при раздвижении конусов ремень, соприкасающийся с ними своими рёбрами, будет как бы проваливаться к центру шкива и обегать его по малому радиусу. А при сближении конусов — по большому радиусу.
Осталось только снабдить оба шкива системой (как правило, это гидравлика, но может быть и какой-то иной сервопривод), которая будет строго синхронно сдвигать половинки первого шкива и раздвигать половинки второго. И если один шкив находится на ведущем валу (который идёт от двигателя), а второй — на ведомом (который ведёт к колёсам), то можно организовать изменение передаточного отношения в весьма широких пределах.
Остаётся ещё добавить узел, отвечающий за изменение направления вращения выходного вала (для заднего хода), а это может быть, скажем, обычная планетарная передача. И вот готова коробка-вариатор.
Кстати, интересный вопрос — какой тут используется ремень? Разумеется, простой ремень из резины и ткани, наподобие тех, что вращают генераторы и прочее навесное оборудование, здесь не прожил бы и тысячи километров. Ремни в клиноремённых вариаторах имеют сложное устройство.
Это может быть стальная лента с неким покрытием или набор стальных тросов (лент) сложного сечения, на которые нанизано огромное число тонких поперечных стальных пластинок трапецевидной формы, края которых и контактируют со шкивами. Кстати, именно таким образом удалось создать толкающий ремень, передающий мощность не только той его половиной, которая бежит от ведомого к ведущему шкиву, но и противоположной. Обычный ремень при попытке передать сжимающее усилие просто сложился бы, а наборный стальной — обретает жёсткость.
А ещё в качестве клинового ремня может выступать широкая пластинчатая стальная цепь, соприкасающаяся с конусами своими краями. Именно такой «ремень» работает в вариаторах машин Audi.
Интересно, что для смазки цепи применяется особая жидкость, которая меняет своё фазовое состояние под сильным давлением, возникающим в месте контакта со шкивом. Благодаря этому цепь может передавать значительное усилие, практически не проскальзывая, несмотря на очень маленькую площадь контакта.
Как именно вариатор будет менять передаточное число при разгоне, зависит от выбранной программы управления. Если при разгоне на обычном автомобиле мы на каждой передаче раскручиваем двигатель, затем переходим на следующую передачу и так далее, то при наборе скорости автомобиля с вариатором мотор остаётся на одних и тех же оборотах (скажем, на оборотах, соответствующих максимальному крутящему моменту), зато плавно меняется передаточное отношение.
Это создаёт несколько странные ощущения. Жмём газ в пол, мотор выходит на большие обороты, да так и остаётся на них в течение всего разгона, воя как пылесос. Зато темп разгона — высокий, да и на переключения между ступенями время не тратится.
Впрочем, в некоторых случаях вариатор настраивают так, чтобы разгон с ним больше напоминал увеличение скорости с обычной коробкой передач, с постепенным ростом оборотов мотора.
Разумеется, при попытке заехать на холм и при замедлении авто, несмотря на нажатие педали газа, умный вариатор не оставит «включённой» высокую передачу. Шкивы для уверенного штурма высоты быстро передвинутся обратно — чтобы увеличить крутящий момент на выходе из коробки.
А ещё на некоторых машинах можно выбрать режим с несколькими «виртуальными» передачами (с 6 или даже 8), задаваемыми электроникой. Передачами, между которыми вариатор будет резко перескакивать, словно классическая коробка «автомат». Ещё в этом случае можно переключать «передачи» по собственному желанию. Как на «автомате» с ручным секвентальным (последовательным) режимом.
Таким образом, у вариатора масса достоинств. Но есть и недостатки. Например, сравнительно небольшая, по современным меркам, «перевариваемая» мощность двигателя. Не зря такие коробки начали своё шествие по миру на машинах малого класса. Да и сейчас мощные автомобили — все сплошь и рядом укомплектованы либо «механикой», либо классическими «автоматами», либо роботизированными коробками.
Правда, прогресс идёт. И тут нельзя не вспомнить рекордсменов. Скажем, на Audi A4 2.0 TFSI клиноремённый вариатор Multitronic (с цепью) без проблем справляется с потоком в 200 «лошадей».
Можно возразить, что класс D — это ещё не всё. Для автомобилей представительского и бизнес-класса, и тем более для крупного внедорожника — 200 сил уже не назовёшь такой уж большой величиной. Но достижения самых современных вариаторов на этом не исчерпываются. Так, на кроссовер Nissan Murano с 3,5-литровым V6 мощностью 234 лошадиные силы ставят клиноремённый вариатор X-Tronic. Это одна из самых крупных и тяжёлых моделей, оснащённых вариатором. А что будет завтра?
Второй недостаток вариаторов — сравнительно дорогое обслуживание и ремонт, специальная, а значит, недешёвая, трансмиссионная жидкость. Ремённые вариаторы могут через каждые 100—150 тысяч километров пробега требовать замены ремня. Масло при этом стоит несколько дороже, чем для «автомата», но зато менять его можно чуть реже — ориентировочно через 40—50 тысяч километров для разных моделей автомобилей.
И всё же вариаторы получают всё большее и большее распространение на машинах самых разных классов, к тому же и стоят они, обычно, дешевле хороших «автоматов» классического типа.
Поскольку вариаторы располагают бесконечным числом передач, они позволяют двигателю работать на наиболее выгодных режимах — нужна ли нам (на светофорных гонках) максимальная мощность, или, напротив, плавность и наименьший расход топлива (при спокойной езде). Потому модели с вариаторами отличает, при прочих равных, высокая экономичность, сочетающаяся с не менее приличной динамикой.
Кстати, в последнее время наметилась тенденция к росту числа передач у классических «автоматов». В последних моделях встречается уже 8 передач (на легковой, заметим, машине). И делается это именно для сочетания высокой динамики и экономичности. Скоро увидим автоматы с десятью ступенями или даже с двенадцатью? А вот вариаторы уже находятся там, куда обычные автоматы с их переключаемыми планетарными рядами никогда не придут. Ведь число передач у вариатора бесконечно.
Все о вариаторе CVT JF011E Рекомендации по эксплуатации. Расходники. Болезни вариатора. Цены.
Вариаторе CVT JF011E при правильной эксплуатации отличается редкой надежностью и легко ходит 150-200 т км. Этот вариатор значительно капризнее к чистоте масла, чем все ступенчатые автоматы. Причем работа на старом масло незаметно при вождении, но это заметно ускоряет старение ремня и конусов. Также вредно — как работа двигателя с очень грязным маслом.
Рекомендации по эксплуатации:
— Меняйте фильтр-картридж ежегодно (не реже 30 ткм пробега). Пыль от фрикционов, взвешенная в масле съедает и забивает каналы, как свиной жир забивает сосуды сердца и мозга.
— Не ускоряйтесь агрессивно, пока масло ATF не разогрелось до рабочей температуры (65ºC).
Ремень CVT и насечки»Склеивающие» способности масла проявляются только после нагрева свыше 60-70 градусов. Нахолодную — ремень проскальзывает при ускорениях и протектор ремня (насечки) истирает хонингованные поверхности конусов как шипы зимних покрышек съедают теплый асфальт летом.
— Следите за температурой и качеством масла, меняйте его как только появились подозрения на взвесь и непрозрачность.
— Установите дополнительный радиатор охлаждения, если вы подолгу ездите в пробках, летом и с кондиционером. Перегретое масло влияет на работу вариатора также как, на человека температура тела в 38-39 градусов. С дополнительным радиатором мастера советуют устанавливать термостат, так как зимой масло недогревается, что особенно опасно для вариаторов, ухудшает сцепление фрикционов, ремня и конусов. Недогретое (ниже 70º) масло также опасно для вариатора как гололед для ботинок на кожаной подошве.
+ установить защитную сетку.
Установка радиатора www.drive2.ru/l/7358920/
— C вариатором Буксовать можно, но осторожно и с умом. Втаскивая застрявший автомобиль быстрым переключением рычага из положения D в R попадете на – толчки при переводе селектора из «паркинга» в D и R. Причина заключается в повышенном износе шлицевых соединений муфт планетарной передачи, контактирующих с фрикционными дисками. Происходит это из-за отсутствия паузы при переходе из D в R и обратно (в идеале нужно дождаться полной остановки автомобиля). В результате приходится менять шестерни планетарной передачи.
— Не разгоняйтесь без нужды выше 150 км\ч.
Расходники СVT 4 WD
Масло трансмиссионное синтетическое цена 2270-3361
NISSAN NS-2 KLE5200004EU Масло трансмиссионное
RAVENOL 4014835719392 Масло трансмиссионное
JAYTEC CVTF MULTI TYPE
Idemitsu Extreme CVTF
MOTUL MULTI CVTF
Прокладка поддона цена 252-1500
NISSAN 313971XF0C Прокладка поддона 1 121,00
MITSUBISHI 2705A015 Прокладка поддона акпп 614,00 подходит на QR2.5 на VQ нет
Не оригинал (США) 321300B-R 252,00
Транстэк 321300B-TK 328,00
Металлический фильтр промывают, но в случае горелых фрикционов, его мелкая сетка забивается тугоплавкими смолами от клеевого слоя фрикционных накладок и в этих случаях рекомендовано его заменить.
№ 321010.
Цена от 574 до 3987
Фильтр-картридж цена 438-633
Мастера рекомендуют менять фильтр-картридж — 321013 с каждой сменой масла для вариатора.
MITSUBISHI 2824A006 Фильтр акпп 633,00
NISSAN 317261XF00 ФИЛЬТР ОХЛАДИТЕЛЯ МАСЛА АКП 438,00
Не оригинал (США) 321010CA-AF 386,00
MITSUBISHI 2920A096 Кольцо уплотнительное 145,00
Уплотнительное кольцо фильтра маслохладителя 2920A096, которое на фото, для Теаны с дв-лем VQ25 НЕ ПОДХОДИТ www.club-nissan.ru/forums/showthread.php?t=253524
Для VQ25 с 05.2011 такой код кольца 31526-1XG0A — atorbin81
NISSAN 11026-01M02 Прокладка сливной пробки 31 р обязательно ставим новую.
NISSAN 3137731X06 Пробка 184 р если сорвали )
После смены масла обнуляем датчик старения масла, если этого не сделать до давления масла будет выше нормы что не есть гуд!
Расходниками кроме фильтров являются :
— сальники насоса 321070A — 336 р
— полуоси правый 321076 — 453 р
— левый — 321077. — 370 р.
Масляный Насос высокого давления цена 13000-30000
Часто вариатор появляется в ремонте из-за проблем давления связанного с нештатной работой насоса высокого давления. Проявляется пониженным давлением масла и проскальзываниях ремня и фрикционов Форвард и Реверс в результате рывки и подергивание автомобиля. Основной виновник – редукционный клапан масляного насоса. Из-за попадающих на поверхности трения продуктов износа он подклинивает в промежуточных положениях. Как следствие, давление в системе не соответствует норме, что приводит к рассогласованию в работе ведущего и ведомого шкивов и проскальзыванию ремня. Если вовремя обратиться в сервис, ремонт обойдется дешевле: при небольших повреждениях конические поверхности шкивов лечат шлифовкой. А вот ремень придется менять
Для ремонта используют ремонтный клапан 321504 — 1600 руб и комплект соннаксовского инструмента. Если такого инструмента нет, то мастера вынуждены менять весь насос.
Ремень толкающий металлический RE0F010А (Бош) — №321700B. Цена 18 677
Ремень — производства Бош\VDT, единственного в мире производителя толкающих ремней.,
Ремень состоит из огромного количества пластин, связанных между собой стальными лентами. С конусами шкивов он контактирует боковыми поверхностями, на которые нанесены едва заметные диагональные насечки, улучшающие сцепление.Хотя за последние годы долговечность ремней значительно увеличилась, но производитель вариаторов рекомомендует менять ремень после 150 ткм, особенно, если машина постоянно эксплуатируется зимой.
Рекомендация эта связана с тем, что при износе рабочей поверхности ремня как только начинается проскальзывание ремня по конусам, компьютер увеличивает давление на конуса до предела, что кратно увеличивает разрывающую нагрузку на стягивающие ленты ремня. При таком давлении усталость наступает очень быстро, ленты рвутся и обломки и детали ремня производят внутри вариатора такую же разрушительную работу, как пуля со смещенным центром тяжести.
Комплект конусов — № 321701 от 58 000
Срок жизни вариаторов и самого автомобиля измеряется износом конусов. Именно их поверхности (а не лента) являются главным ресурсом вариатора.
Часто приходится менять четыре подшипника ведущего и ведомого валов (321228-…321236).
321228A-EM 4880 руб
321236A-EM 4767 руб
321229A-EM 3102 руб
321235A-EM 3474 руб
Подшипники роликовые и выдерживают очень высокие нагрузки как динамические, так и статические.
Первыми выходят из строя подшипники — #321229 и 321235.
Их старение и износ ведет к заметным вибрациям и проявляется воем вариатора. Замена их предотвращает фатальные повреждения конусов.
Есть несколько причин, приводящих к шуму подшипников. Первая – продукты износа попадают на рабочие поверхности и ускоряют их разрушение. Вторая причина – нестабильное качество подшипников. Третья – подшипники не выдерживают нагрузок и разрушаются из-за низкого класса точности и малой динамической грузоподъемности.
Иногда проблемы находят в датчиках — Sensor (Revolution) [OEM#G4T07481A и G4T07581A] — датчики скорости вращения. (№321436). цена 2269-44682
Вырабатывают свой ресурс особенно быстро после перегревов в жаркое лето.
Пояс долговечности: чем болеют вариаторы и как их лечить.Актуально для владельцев NISSAN
Всем привет нашел статейку о производителе наших вариаторов, толково все написано, без лишних слов, данный материал пригодится новым владельцам, как говорится на что стоит обратить внимание при появлении новых ощущений при езде и как какие элементы этому способствуют.
После прочтения хотелось послать данный материал ОД NISSAN, которые не могут выявить проблему, а меняют комплексно, так как мозгов на большее не хватает, если у вас кончилась гарантия и вы не хотите, что бы вас нагрели на Автосервисе со словами «что нужно менять пол вариатора», или вы запланировали самостоятельное устранение проблем тогда эта статья для вас, всем долго жизни CVT и удачи на дорогах.
Вариаторы становятся все популярнее, но многие автолюбители по-прежнему поглядывают на них с опаской. Рассказываем об основных болячках вариаторов, их симптомах и о способах продлить жизнь бесступенчатой трансмиссии вашего автомобиля. Под микроскопом – вариаторы японской фирмы Jatco. Такие используются в автомобилях Renault, Nissan, Mitsubishi, Citroen, Peugeot, Suzuki, Dodge, Jeep.
Среди всех типов автоматических преобразователей момента вариатор представляет для конструкторов особый интерес. Он способен плавно изменять передаточное отношение в широком диапазоне (недаром англичане называют его CVT, Continuously Variable Transmission), что позволяет по максимуму реализовать тяговые возможности двигателя. Неудивительно, что пул вариаторных моделей становится с каждым годом все шире.
Необычность конструкции настораживает многих автолюбителей. Вместо привычных шестерен в вариаторе работает ременная передача с двумя шкивами переменного диаметра. Каждый из них состоит из двух обращенных друг к другу конусов: схождение и расхождение конусов меняет радиус, по которому работает стальной ремень или клиновидная многозвенная цепь, – благодаря этому и происходит плавное изменение передаточного отношения. Отсутствие привычных ступеней раздражает некоторых водителей, поскольку при разгоне обороты коленчатого вала зависают на определенной отметке, двигатель монотонно ревет, но скорость автомобиля при этом увеличивается – вопреки привычному алгоритму раскрутки на каждой передаче.
За чистоту масла в системе ответственны два фильтра. Первый – сетчатый, в металлическом корпусе, установлен в нижней части вариатора. Добраться до него можно, сняв поддон. Второй – маленький, бумажный, спрятан в корпусе вариатора под теплообменником. Для его замены последний нужно снять.
О ненадежности вариаторов ходят легенды. Почему-то считается, что они нежные и неремонтопригодные. Кое-кто даже отказывается от покупки автомобиля, узнав, что он с вариатором. Людей пугает то, что официальные дилеры не занимаются ремонтом агрегатов: забарахливший вариатор меняют на новый, а это серьезные расходы, если гарантия уже закончилась (с гидромеханическими «автоматами» та же история). Зато починку вариаторов успешно освоили специализированные мастерские, чем мы и воспользуемся: мастера согласились поделиться своим богатым опытом.
Наиболее широкое распространение вариаторы получили на автомобилях концерна «Рено-Ниссан». Выпускает агрегат японская фирма «Джатко», а самая распространенная модель – JF011E. Среди «Ниссанов» этим вариатором могут похвастаться «Х-Трейл» (кузов Т-31), «Кашкай» и «Теана». У «Рено» это «Латитюд», «Колеос», «Меган», «Сценик» и «Флюэнс».
Для охлаждения масла предусмотрен жидкостный теплообменник, отбирающий тепло за счет циркуляции жидкости, поступающей из системы охлаждения двигателя.
Кроме того, вариаторы «Джатко» использует «Мицубиси» – на моделях «Лансер» и «Аутлендер». Они же ставятся на соплатформенные французские кроссоверы «Ситроен С-Кроссер» и «Пежо-4008». Но и это еще не все. «Сузуки-Кизаши», «Додж-Калибр» и «Джип-Компас» – у них тоже вариатор «Джатко»!
На примере «Джатко-JF011E» мы и поговорим о распространенных болячках бесступенчатых трансмиссий.
Самая распространенная неисправность – износ подшипников конусов, сопровождаемый характерным гулом. Первые симптомы могут проявиться уже при пробеге 50 000 км. Замена четырех подшипников с запчастями обойдется в 35 000 рублей. Чаще таким недугом страдает «Ниссан-Кашкай», реже – «Х-Трейл», а меньше всех – «Мицубиси-Аутлендер». У последнего, кстати, такое происходит при гораздо большем пробеге: 150 000–200 000 км.
Ремень состоит из огромного количества пластин, связанных между собой стальными лентами. С конусами шкивов он контактирует боковыми поверхностями, на которые нанесены едва заметные диагональные насечки, улучшающие сцепление. Их износ – смертный приговор. Даже при замене гудящих подшипников профилактическая замена ремня с сохранением исправных шкивов будет разумным решением.
Есть несколько причин, приводящих к шуму подшипников. Первая – продукты износа попадают на рабочие поверхности и ускоряют их разрушение. Два масляных фильтра и магнит для сбора металлической пудры не в состоянии поставить барьер коварным продуктам износа. Сокращение интервалов замены масла до 30 000–50 000 км может продлить срок службы подшипников. Но единого мнения нет даже среди специалистов, а статистика по маслу неоднозначная. Много примеров, когда один вариатор отхаживает 100 000–120 000 км и остается тихоней, а другой в аналогичных режимах эксплуатации нещадно гудит уже после 50 000 км пробега. Отсюда вытекает вторая причина – нестабильное качество подшипников. Третья – подшипники не выдерживают нагрузок и разрушаются из-за низкого класса точности и малой динамической грузоподъемности.
Износ шлицевого соединения шестерни планетарной передачи (глубокие засечки) не связан с конструктивными недоработками вариатора, а спровоцирован неаккуратной эксплуатацией.
В вопросе сроков замены масла не все производители единогласны. Так, концерн «Рено-Ниссан» в течение гарантийного периода (100 000 км) рекомендует только контролировать его уровень и состояние, а у «Мицубиси» – обязательная замена на 75 000 км. Для вариаторов предусмотрено специфическое масло с индексом CVT. Оригинальная жидкость «Ниссан» называется NS-2. «Рено» рекомендует ELFMATIC CVT. «Мицубиси» использует DiaQueen CVT-J1. Все это однотипные жидкости. Использование масла для гидромеханических «автоматов» недопустимо, хотя в последнее время появились вариаторы других производителей, в которые можно заливать и его (пока это исключение из общего правила). Объем заливаемого масла зависит от двигателя и типа привода. Например, для переднеприводного «Ниссана-Кашкай» с 2-литровым мотором без масляного радиатора потребуется около 4,2 л. Еще несколько литров остается в гидросистеме и трансформаторе – эти остатки нельзя извлечь при обычном сливе. Для полного обновления заливки используют метод замещения, с применением соответствующей установки, но масла потребуется уже в 2,5–3 раза больше.
Масляный насос с цепным приводом от ведущего вала начинает работать при пуске двигателя. Он представляет собой единый узел, и его придется заменить при повреждении редукционного клапана.
Многочисленные продольные риски – результат контакта рабочей кромки редукционного клапана с абразивными частицами. Исправный узел должен плавно скользить в ответной гильзе, запрессованной в корпус насоса. Изношенный клапан трудно вынуть даже пассатижами.
Вторая по частоте проявления неисправность – рывки и подергивание автомобиля. Основной виновник – редукционный клапан масляного насоса. Из-за попадающих на поверхности трения продуктов износа он подклинивает в промежуточных положениях. Как следствие, давление в системе не соответствует норме, что приводит к рассогласованию в работе ведущего и ведомого шкивов и проскальзыванию ремня. Если вовремя обратиться в сервис, ремонт обойдется дешевле: при небольших повреждениях конические поверхности шкивов лечат шлифовкой. А вот ремень придется менять. Приблизительная стоимость ремонта, включая расходы на запчасти, – 60 000–80 000 рублей.
В розничной продаже самое распространенное масло для вариатора JF011E – под маркой NS-2, фирмы «Ниссан». Объем жестяной банки — 4 л. Канистра старого образца – синего цвета, новая – серебристая. Не путать со старым маслом в розовой таре NS-1! Оно несовместимо с NS-2.
В запущенных случаях можно расстаться и с сотней тысяч. Любителей вытаскивать застрявший автомобиль враскачку, быстро переключая рычаг из положения D в R и обратно, подстерегает другая проблема – толчки при переводе селектора из «паркинга» в D и R. Причина заключается в повышенном износе шлицевых соединений муфт планетарной передачи, контактирующих с фрикционными дисками. Происходит это из-за отсутствия паузы при переходе из D в R и обратно (в идеале нужно дождаться полной остановки автомобиля). В результате приходится менять шестерни планетарной передачи. Кстати, в таких случаях автомобилисты часто грешат на гидроблок, но на вариаторах он надежен, поломки случаются редко.
Радиатор вариатора на «Рено-Колеос» первым принимает на себя воздушный поток. Он повреждается камнями и забивается грязью, что ухудшает продувку конденсатора климатической установки и радиатора системы охлаждения двигателя.
Особое внимание в бесступенчатых агрегатах уделено температурному режиму. За этим следит система самодиагностики – с помощью температурного датчика. В случае превышения допустимого значения она зажигает на панели приборов лампу неисправности и переводит вариатор в аварийный режим.
Для поддержания оптимальной температуры масла на многих автомобилях помимо теплообменника предусмотрен дополнительный радиатор, установленный в передней части моторного отсека – перед конденсором климатической установки. Через воздуховоды в бампере он забивается грязью, тополиным пухом, мошкарой. Первые признаки загрязнения радиатора – перегрев на высоких скоростях. Поэтому обязательна тщательная мойка радиатора раз в два-три года, а то и чаще. Наиболее эффективный способ – со снятием бампера. И хорошо бы установить в воздуховоды защитную сетку (случаи повреждения радиаторов всевозможными предметами, летящими из-под колес, не редкость).
Фирма «Джатко» использует подшипники как открытого, так и закрытого типа. Защитное уплотнение должно предохранять рабочие поверхности от загрязнений, но, как ни странно, очень часто закрытые подшипники начинают шуметь раньше.
Перспективы у вариаторов самые оптимистичные. Статистика говорит о том, что ломаются они не чаще гидромеханических коробок. Неслучайно сомневавшиеся ранее в надежности вариаторов автомобильные фирмы повернулись к ним лицом. Например, «Тойота», сделавшая себе имя на надежности, ставит вариатор на обновленный кроссовер RAV4 с 2-литровым двигателем и на «Короллу». Не отстает и «Субару» с моделями XV, «Форестер» и «Аутбек», хотя поклонников этой марки едва ли можно отнести к медлительным водителям: интенсивные ускорения, регулярные поездки по пересеченной местности… А ведь раньше бытовало мнение, что вариатору такие режимы противопоказаны. Значит, настали новые времена?
С заменой подшипников лучше не затягивать. Вот печальный пример: хорошая шумоизоляция салона и невнимательность водителя привели к тому, что подшипник разрушился, конус сместился и лопнул.
ИСКЛЮЧЕНИЕ ИЗ ПРАВИЛ
Бывают и нехарактерные неисправности. Например, разрушение насосного колеса гидротрансформатора, приводящее к полной остановке автомобиля. Случаются сбои в электронике, например выгорание отдельных элементов в блоке управления. К счастью, чаще это невезение, а вовсе не закономерность.
Иногда при диагностике шум вариатора списывают на передние ступичные подшипники – и меняют их на новые. На некоторых автомобилях подшипник и ступица составляют не разборный узел стоимостью от 10 000 до 15 000 рублей.
Особенности вариаторов Nissan
Если конструкция механических передач у большинства автопроизводителей довольно схожа, то при выборе типа автоматических трансмиссий в последние годы наметилось четкое разделение идеологий. Компании Borg-Warner и LUK в данный момент делают ставку на роботизированные трансмиссии с двумя сцеплениями, Aisin развивает направление классических автоматов, а в ZF Group пошли дальше и начали выпускать 9-диапазонные АКП. Японская компания Jatco, активно сотрудничающая с Nissan, по-прежнему делает упор на эволюцию вариаторных трансмиссий. Эта тенденция в основном заметна по автопрому Страны восходящего солнца: большинство японских автомобилей с автоматическими коробками передач агрегатируются вариаторами CVT (Continuously Variable Transmission).
Вариатор CVT7 сочетает в себе 2-ступенчатый автомат и классический вариатор
CVT8 выпускается в двух исполнениях: с пределом по крутящему моменту в 250 Нм и 380 Нм
В чем причина популярности бесступенчатых трансмиссий? Как показывают исследования и данные самих производителей, такие агрегаты на данный момент являются наиболее экономичными, способными наиболее гибко передавать крутящий момент от ДВС к колесам, а также являются наиболее выгодными с точки зрения производства, положительно влияя на конечную стоимость автомобиля. К слову, даже большинство недовольств со стороны авто владельцев относительно монотонной работы двигателя, работающего в паре с CVT и зависающего на определенных оборотах, сошли на нет. Вариаторы сильно прогрессировали и по своему характеру стали больше напоминать классические автоматы, довольно удачно имитируя переключение передач, сохраняя при этом плавный темп ускорения и замедления автомобиля. Однако у владельцев то и дело возникают вопросы, касающиеся ресурса бесступенчатых трансмиссий: так ли они надежны на сегодняшний день, как традиционные АКП с гидротрансформаторами и планетарными передачами? По словам инженера по силовым агрегатам и трансмиссиям отдела технических исследований «Nissan Европа» Дмитрия Иванова, современные вариаторы Jatco серьезно прибавили в надежности и сейчас почти лишены каких-либо недостатков, которые были свойственны первым поколениям этих трансмиссий. «5 колесо» задало техническому эксперту наиболее волнующие автовладельцев вопросы:
Инженер по силовым агрегатам и трансмиссиям отдела технических исследований «Nissan Европа» Дмитрий Иванов
— Какие типы и модели вариаторов сейчас используются в Nissan и на каких моделях?
— В настоящее время модельный ряд автомобилей Nissan комплектуется тремя модификациями вариаторов. Это CVT7 и две модели CVT8. Вариатор CVT7 представляет собой гибридную установку, сочетающая в себе 2-ступенчатую автоматическую коробку передач и классический вариатор. Благодаря применению такой конструкции удалость достигнуть малых габаритных размеров и широкого диапазона передаточных чисел. Этот вариатор применяется на автомобилях Nissan Sentra, Tiida, Juke, Qashqai с двигателями объемом 1,2 л. Предел по крутящему моменту в данном случае составляет 180 Нм. Вариатор CVT8 в свою очередь имеет два исполнения. Первое предназначается для двигателей «среднего» объема с пределом по крутящему моменту в 250 Нм. В этом вариаторе в механизме привода используется стальной ремень (как и в первом вариаторе). Устанавливается эта трансмиссия на автомобили с двигателем объемом 2 л (Nissan Qashqai, X-Trail, Juke и Juke Nismo с двигателем MR16), а также на Nisan Teana с мотором 2,5 л. Для более мощных бензиновых и дизельных двигателей предназначен вариатор с пределом по крутящему моменту в 380 Нм. Главное отличие от предыдущего агрегата — использование цепи в механизме привода. Такой вариатор устанавливается на автомобили Nissan Teana 3.5, Pathfinder 3.5, Qashqai 1.6 dCi, Infiniti QX60. Также на базе этого вариатора была разработана модификация с электрической силовой установкой для гибридных автомобилей. В России с такой трансмиссией представлены гибридные Pathfinder.
— Каковы основные советы по эксплуатации автомобиля с вариатором? Каких рекомендаций следует придерживаться автовладельцам, чтобы продлить жизнь трансмиссии?
— Основной совет, который эффективен не только для вариаторов, но и для всех автоматических трансмиссий, — стараться избегать интенсивных нагрузок (активные ускорения, движение с большой нагрузкой) в первые 5–10 минут после запуска двигателя. Особенно это важно для зимнего времени года: масло в вариаторе требуется хоть немного прогреть.
— Насколько сильно страдает вариатор от сильных пробуксовок, допустим, в глубоком снегу? Как при этом ведет себя полный привод?
— Ограничений по эксплуатации автомобиля на бездорожье производителем не предусмотрено. Автомобиль с вариатором можно использовать в глубоком снегу и грязи. С вариатором в этом случае ничего произойти не должно. Ограничения по проходимости, скорее всего, могут быть вызваны геометрической проходимостью или возможностями полного привода. Ярким примером вседорожного автомобиля в нашем модельном ряду можно назвать Nissan X-Trail предыдущего поколения (T31). Этот автомобиль разошелся огромным тиражом и зарекомендовал себя как весьма достойный «проходимец»: эти кроссоверы и по сей день беспроблемно эксплуатируются на всех дорогах и направлениях России.
— Каким образом сейчас проводится гарантийный ремонт вариаторов?
— В данный момент применяется только агрегатный ремонт вариаторов. Это значит, что в случае возникновения неисправности требуется заменить агрегат в сборе. В скором будущем мы планируем предоставить возможность модульного ремонта агрегата трансмиссии: станут доступны основные узлы к замене (гидротрансформатор, блок клапанов и т. д.).
— Какие тесты и измерения проводит компания Nissan в плане проверки надежности вариатора и трансмиссии в целом?
— Все автомобили Nissan (как с вариаторами, так и без) проходят пробеговые испытания в российских условиях эксплуатации. В среднем километраж тестовых автомобилей составляет 100 тыс. км. В ходе этих испытаний оценивается как работа автомобиля в целом, так и работа отдельных узлов, агрегатов, деталей, в том числе и трансмиссии. Кроме того, если необходимо провести отдельные испытания некоторых узлов, мы организуем специальные тесты, направленные именно на контроль работы этих агрегатов. Тесты могут быть самые разнообразные, и проводятся они как на дорогах общего пользования во всех регионах России, так и на всех полигонах компании Nissan. Например, зимой 2011 года был проведен тест трансмиссии на полноприводном автомобиле Nissan Teana во Владивостоке. Он проходил в городских условиях на подъемах большой крутизны, покрытых льдом. А в 2008 году компания проводила доводочные испытания трансмиссии автомобиля X-Trail в Сургуте в условиях глубокого снежного покрова. Так что уверен: поводов для беспокойства относительно ресурса трансмиссий у автовладельцев возникать не должно. Главное — ко всему подходить с умом и придерживаться рекомендаций завода-изготовителя.
Вариатор Nissan (Jatco)
Двигатели и КПП
Бесступенчатая трансмиссия (вариатор) отличается от других вариантов силовой передачи тем, что более эффективно реализует потенциал мотора в плане тяги. За счет этого увеличивается экономичность и снижается уровень выбросов. Важны также и другие параметры трансмиссии – ее надежность и ресурс. В статье речь пойдет о CVT японского бренда Ниссан.
Общие сведения о вариаторе
Отличия вариатора от коробок иного типа кардинальные. Определяющая черта – способность подстраиваться под текущие условия, в которых находится движущийся автомобиль. Коробка также постоянно определяет нужное передаточное число. Диапазон передач ограничен конструктивными особенностями трансмиссии, но внутри него число вариаций практически бесконечно. Именно эта особенность способствует экономии топлива и оптимизации затрат энергии.
Существуют клиноременные и тороидальные вариаторы. Первые ставятся на большинство автомобилей. .
Как работает клиноременная бесступенчатая коробка?
Конструктивно клиноременная коробка CVT представлена двумя шкивами – ведущим и ведомым. Ведущий связан с двигателем авто, ведомый подключен к приводам колес. Соединение валов реализуется за счет ремня или цепи.
Особенность шкивов состоит в том, что они выглядят как две половинки конической формы, направленные друг к другу своими вершинами. Расхождение и схождение конусов меняет диаметр единой конструкции.
Работа CVT выглядит следующим образом. Когда автомобиль начинает движение, мотор испытывает нагрузку. Для ее снижения конусы ведущего вала расходятся, диаметр уменьшается. На ведомом шкиве происходят обратные изменения – конусы сходятся, диаметр возрастает. В результате количество оборотов ДВС становится оптимальным.
Увеличение скорости сказывается так: диаметр ведущего шкива возрастает, а ведомого – снижается. Тяговое усилие уменьшается, работа мотора оказывается плавной. За схождение/расхождение конических шкивов отвечает электронный блок управления (ЭБУ). Простота конструкции делает силовую передачу CVT более дешевой по сравнению с другими вариантами трансмиссий.
Технические элементы клиноременной CVT
К элементам клиноременного вариатора относятся:
- сцепление, отвечающее за связь двигателя с трансмиссией;
- гидротрансформатор;
- конические шкивы;
- соединительная цепь (ремень);
- масляный насос, создающий нужное давление (в ряде случаев работа конусных элементов обеспечивается гидравликой или пружиной);
- гидроблок, подающий масло к различным частям ведущего и ведомого валов;
- фильтры;
- радиаторы, забирающие тепло от коробки;
- система управления, связанная с ЭБУ авто;
- реверсное устройство.
Бесступенчатые КПП Ниссан (Jatco)
Автомобильный концерн Ниссан разработал коробки Jatco, которые стали ставится не только на модели бренда, но и на авто других производителей. На российском автомобильном рынке (вторичном) довольно много машин с вариатором фирмы Jatco, поэтому получить информацию о надежности КПП и их ресурсе несложно.
Статистика официальных и независимых сервисных центров позволяет оценить надежность и ресурс вариаторов, стоимость и целесообразность ремонтных работ, доступность запасных частей.
При рассмотрении коробок упор будет сделан на CVT Ниссан Кашкай, другие модели также попадут в поле зрения. Это позволит ответить на вопрос о том, надежен ли вариатор Ниссан.
CVT Nissan Qashqai j10, X-trail T31 (T32), Murano (Z50 и Z51), Teana
Модели Jatco JF010E и JF011E представляют собой второе поколение бесступенчатых коробок. Вторая сочетается с бензиновыми ДВС на 2 и 2,5 литра, первая идет с мотором на 3,5 л. По конструкции отличий нет, на первом вариаторе лишь усилены элементы в расчете на более высокий крутящий момент.
Вариатор JF011E ставился на кроссоверы Кашкай и Икс-Трейл предпоследнего поколения, а также на автомобиль Mitsubishi Outlander (две последние генерации). JF010E шел на кроссовер Мурано (Z50 и Z51) и седан Теана.
Надежность вариатора Кашкай не вызывает сомнений, поскольку рассматриваемое семейство КПП не отличается наличием характерных болячек. Ресурс составляет порядка 150-200 тыс. км. Как только срок службы CVT Nissan подходит к концу, его элементы уже имеют критический износ.
Jatco JF011E
При сравнении с коробками первого поколения оказывается, что новая генерация уступает по ресурсу почти в два раза. Экономия на производстве и упрощение играют свою роль, что сказывается на надежности последних версий трансмиссий.
Вариатор Ниссан (Рено) для моторов малого объема
Атмосферные ДВС с малым объемом получили силовую передачу JF015E. Указанный CVT ставился на кроссоверы Кашкай, Каптюр, а также на Рено Флюенс с мотором на 1,6 литра. Конструктивная особенность вариаторов для ДВС малого объема – двухступенчатая планетарная передача. Уменьшенные в размере конусы были хороши в теоретическом смысле, на деле получилась конструкция, которая снижает собственный ресурс и сказывается на надежности.
Отвечая на вопрос о том, сколько ходит вариатор Ниссан этого семейства, стоит отметить, что естественный износ элементов в силу непродуманности технических решений наступает раньше запланированного. Ресурс вариатора – до 120000 км пробега.
Ремонт коробки сводится к шлифовке ведущего и ведомого валов. Требования к оборудованию для шлифования и к опыту мастера высоки, поэтому жизнь отремонтированной детали может оказаться не долгой.
Масляного насоса здесь такой же, как и на версиях JF010E и JF011E. В целом, можно сказать, что бесступенчатая коробка для малолитражных авто не блещет надежностью, имеет невысокий ресурс и склонна к поломкам.
CVT8 для Qashqai j11, Х-Trail T32
Серия CVT8 сменила десятое семейство вариаторов Jatco. Модели JF016E и JF017E имеют в качестве конструктивной базы технические решения своих предшественников. Унаследованными оказались и сочетания с моторами: коробка вариатор Х-Трейл и Кашкай – JF016E. На Мурано и Патфайндер пошла модель JF017E.
По конструкции представители серии приобрели отличия. Коробкам под объемные двигатели понадобился штифтовый ремень, для авто с меньшим объемом было решено оставить прежний вариант – пластинчатый.
Неисправности вариатора Ниссан связаны с усложнением управляющей системы в тандеме с «железом» старой базы. Ресурс агрегатов снизился, надежность их встала под большой вопрос. Плюс конструкции – в ее ремонтопригодности. Восстановление работоспособности стоит 150000 рублей, что дешевле, чем это было раньше. Суть ремонтных работ аналогична той, что была характерна для вариаторов десятого семейства. Схожесть используемых насосов позволяет заменить вышедший из строя редукционный клапан.
Заключение
Ресурс вариатора Ниссан – тема, которую, как правило, обсуждают со скептическим настроем. Автомобиль с установленной бесступенчатой CVT и большим пробегом, на вторичном рынке оказывается котом в мешке. Узнать, каким образом предыдущий хозяин эксплуатировал авто, невозможно, а CVT – довольно чувствительный элемент. Ранние варианты CVT фирмы Jatco были более надежноы по сравнению с КПП последующих поколений.