Этот страшный вариатор – мифы и правда о бесступенчатых коробках

«Слушай, а не страшно брать, с вариатором-то?» – все время спрашивают те, кто собрались покупать подержанный Nissan Qashqai или, скажем, Audi A5. Бесступенчатых трансмиссий боятся… Справедливо ли? Все зависит от конкретного типа коробки – «вариантов вариатора» очень много.

История часто несправедлива в отношении вариатора. То это перспективная трансмиссия, то символ дешевой и неудачной автоматической КПП. После выпуска первых легковушек DAF 600 с вариатором и попыток применения аналогичных конструкций с ремнями на машинах Вольво прошло уже более тридцати лет, и изящная идея все еще пытается обрести столь же изящное техническое воплощение.

За прошедшие годы вариаторы из экзотики превратились во вполне себе обычный тип «автомата», особенно на японских машинах, успев пережить несколько кризисов, набирая и теряя баллы репутации и претерпев несколько крайне значительных изменений конструкции. Причем сейчас в серийном производстве присутствуют все они вместе взятые. Обычно вопрос «что выбрать» не стоит выбора типов трансмиссий на одной модели машины нет, максимум можно выбирать между механической КПП и вариатором (редкие исключения только подтверждают правило), но этот материал будет полезен для понимания того, с чем придется столкнуться в процессе эксплуатации.

Принципиальная конструкция

Напомню, что суть вариаторной трансмиссии довольно проста. Передаточное отношение меняется в определенном диапазоне плавно, без ступеней, при этом обороты мотора могут находиться в оптимальной зоне для данного режима движения, что повышает экономичность и улучшает тяговые возможности машины. Это в теории.

На практике же различные конструктивные исполнения могут иметь множество недостатков, порой перечеркивающих их достоинства. Есть несколько способов передавать крутящий момент, плавно меняя передаточное отношение. Самый простой и очевидный способ – это передача момента ремнем через шкивы, диаметры которых постоянно изменяются. Конструкции такого рода были известны с древности – обычный кожаный ремень мог двигаться по коническому шкиву, удерживаемый от сползания роликом натяжения.

Диаметр второго шкива при этом оставался неизменным или же, как и в современных конструкциях, шкивы были сложными и составными, а ремень просто зажимался с боков – с одной стороны пружиной внутри шкива, обеспечивающей натяжение, а на другой шкив мог регулироваться. Последняя конструкция ближе всего к существующим поныне автоматическим трансмиссиям.

Старинный вариант

Предприятие братьев Ван Дорн, входившее в промышленную империю DAF, использовало простую схему с тянущим мягким ремнем – но уже не кожаным, а металлокордным – для своих легковушек. После покупки DAF компанией Volvo схему попытались применить на более крупной машине – Volvo 340, но не очень удачно. Трансмиссия получилась очень большой, заняв много места в багажнике, – у машины была схема трансэксл, когда двигатель расположен спереди, а КПП – на заднем мосту. Открыто расположенные шкивы загрязнялись, а ремни пробуксовывали, растягивались и горели. Опыт был признан неудачным.

Впрочем, сама конструкция не исчезла. Не пригодившись на автомобилях, она завоевала себе место под капотом мотороллеров и снегоходов, вполне соответствуя применению этих транспортных средств. С меньшим крутящим моментом она прекрасно справлялась, недорогой тянущий ремень можно было менять раз в сезон, а то и чаще, эта простая операция не требовала серьезных затрат, а малая масса и простота обеспечила самое широкое распространение. В общем, обычная схема с тянущим ремнем жива и поныне. Причем чувствует она себя очень уверенно, ни о какой замене на сложные наборные ремни или цепи речи даже не идет.

Варьируем материал ремня

Вариаторы, столь успешно прижившиеся в мототехнике, на машинах долгие годы не применялись, но простота и удобство схемы не давали конструкторам покоя. Основные проблемы были уже давно выявлены – при хорошем динамическом диапазоне такой АКПП ей все же очень мешали снижение КПД при крайних передаточных отношениях (когда разница между диаметрами ведущего и ведомого шкивов становилась слишком большой) и большая нагрузка на ремень при этом.

Сильно улучшило позиции вариатора изобретение компанией братьев Ван Дорн наборного стального ремня. Конструкция его состояла из нескольких несущих стальных лент-ремней и перпендикулярно нанизанных на них стальных пластин сложной формы, позволяющей передавать вращение со шкивов.

Для трогания с места предусматривалось обычное фрикционное сцепление (как на «механике»), а для расширения динамического диапазона и заднего хода еще и планетарная передача, знакомая по классическим АКПП. Поначалу вариаторы оснащались еще и повышающими редукторами для снижения передаваемого момента, но серийные конструкции были устроены уже немного проще.

Ресурс таких конструкций возрос до вполне приемлемых 80-120 тысяч километров пробега, но недостатков хватало. И в первую очередь не хватало надежности в работе. Особого распространения схема не получила, так как дальнейшее небольшое усовершенствование схемы работы ремня значительно улучшило характеристики трансмиссии.

Основные недостатки касались вибраций и (все еще) крайних передаточных отношений. При минимальном диаметре одного из шкивов ремень на нем сильно изгибался и к тому же пробуксовывал из-за недостаточной площади соприкосновения. Любые рывки тяги провоцировали пробуксовку еще сильнее. Пробуксовка быстро изнашивала ремень и шкивы. Возникающие при пробуксовке вибрации попутно вредили трансмиссии и снижали комфорт. В результате даже такая усовершенствованная конструкция применялась только на малолитражных машинах. Наиболее популярная из них – это Nissan Micra K11, дебютировавшая в 1992 году.

На фото: Nissan Micra K11

Тянущий вариант и гидротрансформатор

Исправить ситуацию помог гидротрансформатор вместо фрикционного сцепления и изменение схемы работы ремня. «Бублик», который был задействован при трогании машины, позволял избежать рывков тяги, а заодно и облегчить старт. А значит, можно было ограничиться меньшим передаточным отношением при трогании и заодно снизить вероятность пробуксовки из-за смягчения рывков ГТД.

Второе важное новшество – применение так называемого «толкающего ремня». В этом случае крутящий момент передавался не на той ветви ремня, что тянул ведущий шкив, а на той, что он толкал. Стальные бандажи, основа ремня, не испытывали больше нагрузки на растяжение, а все усилие передавалось через пакет пластин.

Это нововведение уменьшило износ ремня и улучшило условия его работы. А все вместе позволило применять вариатор на весьма мощных моторах. Изначально моторы 1,6 литра были пределом, но сейчас аналогичные конструкции применяют уже и на моторах 2,5, а то и 3,5 литра. Например, так устроены самые распространенные конструкции вариаторов Jatco, применяемые на многих японских машинах, например, бестселлерах Nissan Qashqai и X-Trail, а за ними – Renault Megane и Fluence, Mitsubishi Outlander и ASX…

На фото: вариатор Jatco jf011e

Путь от первых конструкций, на первый взгляд, не так уж велик… Но на деле в эти годы шла долгая кропотливая работа по улучшению вариатора такой схемы, позволившая сделать его весьма надежным, простым в эксплуатации и ремонте, сохранив при этом относительно недорогую конструкцию.

Вариации на тему

Схема с толкающим ремнем на слабых моторах может применяться и без ГТД, что демонстрируют вполне неплохие конструкции на некоторых китайских машинах. Простого сцепления хватает для обеспечения нужных характеристик, пусть и машины с упрощенными трансмиссиями едут уже не столь хорошо. Зато цена совсем невелика, а конструкция даже проще, чем у иной «механики». Собственно, один из первых удачных вариаторов с толкающих ремнем на Subaru Justy был устроен именно так.

На фото: Subaru Justy

Вариант с цепью

Использовать вместо ремня цепь кажется очень разумной затеей. Благо вариант это проверенный, роликовая цепь давно заменила ременную передачу там, где возможностей ремня уже не хватало, в тех же мотоциклах или промышленных передачах. Вот и в вариаторах цепь пришла на смену ремню, когда показалось, что тянущий ремень уже не справляется.

Разумеется, у вариаторов нет зубцов для зацепления, так что мощная пластинчатая цепь просто зажимается с боков шкивами. Серьезными преимуществами являются меньший возможный радиус закругления и большая прочность на сжатие. Да и растяжение цепи зависит в основном от износа в ее подшипниках, а значит, теоретически есть возможность сделать ее очень ресурсной, ограниченной только по износу контактных площадок.

В результате вариатор с цепью может быть заметно прочнее, меньше боится пиковых нагрузок и позволяет расширить динамический диапазон трансмиссии. Есть и экспериментальные конструкции, где один из шкивов зубчатый, а натяжение обеспечивается дополнительным роликом, но в серийном производстве пока господствует более компактная схема с двумя подвижными шкивами и передачей момента простым фрикционным зацеплением.

Конструкция с тянущей цепью была успешно реализована компанией Volkswagen в сотрудничестве с LuK для машин с продольным расположением двигателя в конце девяностых годов и применяется вплоть до сегодняшнего дня. Речь идет о вариаторах Multitronic – они выдерживают крутящий момент до 310 Нм. Применение цепи позволило заметно поднять передаваемый момент, а все недостатки трансмиссии оказались конструктивными и мало связанными с самой схемой.

Разве что ресурс цепи получился сравнительно невелик, около 100 тысяч километров пробега, но с учетом относительно небольшой ее цены и простоты замены это можно считать вполне успешным результатом. Помощь в разработке цепи и шкивов оказывала компания LuK, она же предложила свои услуги компании Subaru, когда та решила создать свой клиноцепной вариатор Lineatronic.

Результат впечатляет, новая трансмиссия «переваривает» момент двухлитрового турбомотора и при этом умеет быть экономичной и спортивной одновременно. Без ГТД и тут не обошлось. Для Субару это не первый опыт работы с вариаторами, они были одними из пионеров внедрения вариаторов с толкающим ремнем, выпустив в 1984 году свой вариант ECVT для модели Justy, но от дальнейших разработок отказались, хотя первый опыт и был весьма успешным.

Вариации в форме тора

Европейские производители пошли по пути роботизации вальных КПП (Volkswagen DSG, Ford PowerShift и т.п.), а японские компании, объединив усилия, продолжают работу над вариаторами. Следующим шагом в развитии стал отказ от ремня и цепи при передаче крутящего момента в пользу трения шкивов.

Подобные конструкции применялись и ранее, но фрикционная передача с коническими валами и промежуточным роликом слишком громоздка для применения в автомобиле. Но на помощь пришла схема с тороидальными поверхностями, так называемый «тороидальный вариатор». В этом случае вращение передается с ведущего тороидального конуса на ведомый с помощью промежуточного ролика.

Хитрость конструкции в том, что расстояние между точками на прямой, пересекающей оси вращения промежуточного ролика и тороидальных поверхностей, всегда одинаковое. А значит, не нужна цепь – один ролик вращается, одним краем касаясь малого радиуса конуса, а другой – большого, обеспечивая изменение передаточного отношения. Нет ни цепи, ни ремня, при этом размер точки контакта невелик, но постоянен, контактные поверхности можно изготовить из твердых материалов, а роликов использовать несколько – для увеличения площади контакта.

На практике такую технологию применял только Nissan на своих вариаторах Extroid, ставившихся на ряд мощных моделей вроде не особо распространенных у нас на рынке Cedric и Skyline. На этом пока что все закончилось.

Тороидальные вариаторы выглядят сложнее традиционных – приходится использовать две последовательных передачи для обеспечения нужного динамического диапазона. Проблема в том, что из-за необходимости применять очень дорогой и износостойкий материал для роликов, трансмиссия оказалась дорогой, сопоставимой по цене с традиционными АКПП с «бубликом» и планетарными редукторами.

Впрочем, прогресс не стоит на месте, и очень возможно, что у перспективного Extroid появятся более доступные наследники.

На фото: вариатор Nissan Extroid

Варианты без трения

Сейчас все серийные конструкции вариаторов передают крутящий момент за счет трения в зоне контакта цепи, ремня или роликов, но уже существуют наработки, позволяющие отказаться от передачи трением и воспользоваться возможностями зубчатого зацепления, а значит, повысить КПД и уменьшить износ рабочих элементов конструкции. Причем они есть как для конструкций с цепью, так и для тороидальных вариаторов.

Особый профиль зубьев позволит уменьшить давление в точке зацепления и при этом иметь возможность так же плавно менять передаточное отношение. Вариаторы с цепью и дополнительным натяжным роликом уже сейчас могут обеспечить отсутствие проблем с КПД у передачи в одном из крайних положений валов, но этого недостаточно, чтобы получить преимущество перед более компактными схемами с двумя раздвижными шкивами. До практического применения этой схемы, впрочем, дело пока что не дошло – только до опытных моделей и теоретических изысканий.

В частности, в прошлом году патент на зубчатый вариатор с постоянным зацеплением оформил профессор К.С. Иванов из Казахского института механики и машиностроения. Возможно, именно этот вариант и есть будущее бесступенчатых трансмиссий.

Современные вариаторы: приговор обжалованию не подлежит?

Бесступенчатая трансмиссия… Не так давно это словосочетание было синонимом непознанного, а затем — безысходности. За руль первых Кубиков и Сивиков, привезенных из Японии, потребитель садился с чувством, словно открывал Америку. А потом, поставив машину на прикол и обзванивая сервисы, неизменно слышал: такое в ремонт не берем. Сейчас аббревиатура CVT обывателя не пугает. Специализированные структуры охотно возьмутся за ремонт. Но почему тогда те времена иной раз вспоминаются с ностальгией? Попробуем разобраться.

Возможно, мы несколько преувеличиваем, однако вспомним, что в начале 2000-х не просто не было сервисов, готовых взяться за ремонт, а иногда даже за обслуживание вариаторов. Отсутствовали и всякие представления о том, как их эксплуатировать. Ведь даже еще не в памяти — в ходу повсеместно были «автоматы», которые терпели всяческие издевательства и редко подводили. Точнее, не пришли еще на рынок изнеженные автоматические трансмиссии, к каковым необходимо было относиться иначе, чем буксовать или не менять годами ATF. Вариаторы тогда, по сути, стали первыми такими коробками, задавшими новый уровень культуры эксплуатации.

И вместе с тем механики, которые пока осторожно, но уже начинали тогда ремонтировать CVT, вспоминают те первые вариаторы с теплотой. Бывало, говорят, разберешь, промоешь гидроблок. Посмотришь, что ремень изношен не полностью, соберешь… И поехала машина. Так, например, происходило с ниссановскими коробками RE0F21A, RE0F08A, RE0F06A, которые по классификации производителя — Jatco — носили обозначение JF009E и JF06A. С конца 90-х устанавливались на March, Cube, Wingroad, Bluebird Sylphy, Almera Tino, Primera, Avenir, R`nessa. То есть работали с моторами объемом от 1,4 до 2,5 л.

У них, конечно, имелись свои характерные проблемы. Горели понижающие резисторы, датчики скорости и давления. Но с учетом того, что на этих вариаторах Jatco только отрабатывала конструкцию, их можно и нужно признать несущественными.

Аналогичной оценки заслуживает бесступенчатая трансмиссия Honda, появившаяся даже чуть раньше, в середине 90-х. Первым под индексом M4VA ее получал Civic шестого поколения 1995 модельного года. В 2000 году вышли модернизированные версии MLYA и SLYA, которые начали устанавливать на Civic следующей генерации, на Fit/Jazz и их соплатформенники.

Сложно сказать, как тасовали эти две коробки, но объединяло их принципиальное конструктивное решение: гидротрансформатор отсутствовал. Вместо него между двигателем и трансмиссией располагался демпфер (на фото ниже), а плавное трогание с места обеспечивал пакет фрикционов, расположенный внутри корпуса коробки.

Так вот после ремонтов Сивики никак не хотели двигаться без рывков либо в принципе ехать. Но, казалось бы, те же коробки на Fit и восстанавливались успешно, и безо всяких «капиталок» могли отходить до 300 и более тысяч км.

Первый вариатор Aisin для Toyota — K110 — появившийся в 2000 году и устанавливавшийся вместе с 2,0-литровым мотором сначала на Opa, потом на Allion/Premio и Wish, также был неприхотливым и достаточно ресурсным.

Забегая вперед, скажем, что, разрабатывая новые бесступенчатые модели, Aisin и Honda в определенной степени придерживались старых принципов. Хотя и делали это, разумеется, с учетом новых тенденций. Но Jatco ради больших тиражей пожертвовал, кажется, всем — и надежностью по мелочам, и ресурсом отдельных ключевых узлов, и общей ходимостью до капитального ремонта. С него — как предлагающего самые популярные и распространенные на других марках вариаторы — и начнем.

Поколение 2000-х: начало всех бед

Если первые CVT Jatco и представлялись кому-то не более чем экспериментами («побалуются и забудут»), то 2002 год расставил все по местам. Вариатору в программе этого производителя трансмиссий и Nissan — быть! Притом на чем — на 3,5-литровом Murano! JF010E (по ниссановской спецификации RE0F09A/B) разрабатывали специально под эту версию кроссовера, хотя позже агрегатом оснащали другие крупные модели — седаны и микроавтобусы. Кроме того, поделились им с Renault.

По идее, коробка должна была с запасом переваривать 344 Нм VQ-35DE. На деле же в ней оказалось несколько слабых мест, которые либо выходили из строя раньше вариаторного узла, то есть ремня и конусов, либо ускоряли его износ.

Так, не в пример нежным по сравнению с предыдущими моделями CVT оказался гидроблок. Гипотетически его можно промыть, но это не дает 100-процентной гарантии, что вариатор станет корректно работать. Если же ATF периодически не меняли, то после 100 тысяч км «клапанку» можно выбрасывать — изнашивается взвесью сработавшихся фрикционов, коробится от перегревов. Теоретически этим же можно объяснить и две другие типичные неисправности: заклинивание разбитых по внутренним частям конусов и клапана контроля давления в насосе. Однако механики уверены: то и другое — следствие конструктивных особенностей. Тем более что слабенький насос с редукционным клапаном, как впоследствии выяснилось, начиная с JF010E стал фамильным недугом вариаторов Jatco.

Это, к примеру, основная проблема появившегося в 2005 году JF011E (RE0F10A).

Такой устанавливался практически на все Nissan тех лет с объемом двигателя от 1,6 до 2,5 л. А также на Mitsubishi Lancer, Delica D:5 и Outlander с полученными из него кроссоверами Citroen и Peugeot. На Dodge Caliber, Jeep Compass и Patriot, на Renault Koleos, Megane, Scenic и еще несколько моделей.

При ориентации на подобное количество автомобилей допустить такой просчет?! Ведь ездил бы еще и ездил. Однако заклинивший клапан приводит к недостатку давления, из-за чего в месте контакта ремня с конусами теряется связь. В итоге первый проскальзывает по вторым и задирает их рабочую поверхность.

Машины приходят в ремонт с пробегами в районе 200 тысяч км. Причем нередко дилерские, с одним владельцем и с чистой ATF, цвет и запах которой в данном случае не могут служить индикатором состояния коробки. А вот всплывающий при диагностике букет ошибок — датчиков скорости, шагового двигателя, давления — прямое указание на то, что JF011E пора «капиталить». Помимо того одно время этим вариаторам повально меняли подшипники конусов, что в какой-то момент прекратилось (доработали?). Иногда горит пакет фрикционов, отвечающий за движение вперед. И разбивает направляющие конусов. Все это происходит к тем же 200 тысячам км. Хорошо хотя бы, что гидроблок моется, оставаясь в рабочем состоянии, и соленоиды в случае их выработки меняются отдельно.

Обещали ресурс, вышло наоборот

По логике, если тиражи исчисляются миллионами, производитель не может не получать всеобъемлющую информацию о недостатках своего изделия. Он должен накапливать опыт, анализировать его и корректировать конструкцию. В Jatco, на стыке прошлого и нынешнего десятилетия выводя на рынок вариатор JF015E (RE0F11A), это сделали.

Новая модель рассчитывалась на работу в составе силовых агрегатов с моторами объемом от 660 «кубиков» до 1,8 л. Словом, предназначалась всяким кей-карам от Mitsubishi и Suzuki, моделям A-класса вроде March/Micra и Chevrolet Spark. И в то же время — достаточно крупным автомобилям, в том числе популярным на нашем рынке: Lafesta, Juke, NV200 и Qashqai с 1,5- и 1,6-литровыми двигателями.

В JF015E Jatco впервые, по крайней мере массово, применила двухступенчатый планетарный редуктор.

Это позволило исключить работу ремня по малым радиусам с риском проскальзывания, чего также не любят его металлические ленты. В напряженном городском трафике при движении на низших передачах, когда возникают такие условия, нагрузку на себя принимает именно «планетарка», а не вариаторный узел. Вот она, панацея от одного из основных слабых мест бесступенчатой трансмиссии! Вдобавок двухступенчатый редуктор разрешил сделать конусы компактнее, как и весь агрегат в целом. Jatco не без гордости заявляла о нововведении, а журналисты подхватывали эту эйфорию. Дескать, теперь-то ресурс вариатора явно перешагнет 200-тысячную отметку! И что?

Как выяснилось позже, у JF015E ряд конструктивных проблем, часть из которых определенно связана с желанием облегчить/уменьшить все, что возможно. Так, в группе риска подшипник входного вала. Последний под нагрузками перекашивает, подшипник разбивает. Появляется характерный шум. Если его игнорировать, под замену может пойти и сам вал, и в особо запущенных случаях корпус, где уничтожается посадочное место.

От нагрузок же и в силу конструктивной слабины в «планетарке» по сварочному шву происходит излом солнечной шестерни. Владелец почувствует это, когда автомобиль утратит возможность двигаться вперед.

Ну а подклинивание и износ редукционного клапана в насосе — наследственное.

Из-за потери давления начинает проскальзывать ремень. А это уже приговор основному узлу, как и всему вариатору. Вот только происходит подобное не ближе к 200 тысячам, как на JF011E, а задолго до «сотки». Хорошо, если JF015E доживет до 65 тысяч км. В ряде случаев приходит в ремонт раньше — тысячах на 45-ти. При этом продуктами износа «железа» повреждается гидроблок. Промыть его, как раньше, уже нельзя. Да и замена соленоидов по отдельности не дает гарантии того, что автомобиль поедет.

В 2018 году программу управления трансмиссией модернизировали — для снижения нагрузки на входной вал и планетарную передачу. О каком-то усилении «железа» информации нет. В таком виде (с обновленным ПО) JF015E получил XRAY, Веста и семейство Logan/Sandero исполнения Stepway. Посмотрим, насколько этот вариатор будет надежен на наших «бюджетниках», которые предпочитают представителям second hand как раз-таки ради того, чтобы «ездили и не ломались».

Подобно тому, как JF015E поменял JF011E в сегменте малолитражек, JF016E (RE0F10D/F), появившийся в 2012 году, пришел на смену старой трансмиссии на автомобилях с объемом двигателя до 2,5 л. Впрочем, иногда агрегатировали эту CVT и с моторами 1,6 и 1,8 л. Однако основными потребителями все же стали довольно крупные модели: Outlander, Pathfinder, Murano, X-Trail, Teana, Koleos и другие.

Одновременно с JF016E был выпущен еще один агрегат — JF017E (RE0F10E/G). Его без вариантов ориентировали на те же автомобили — с 2,5-литровой «четверкой», и в первую очередь — с 3,5-литровым V6. Помимо вышеназванных машин, «ноль семнадцатым» комплектовались Infiniti JX35/QX60, Nissan Elgrand, Renault Latitude.

В это же время появилось еще два вариатора — JF018E и JF019E. Фактически это были версии JF016E и JF017E для работы в составе гибридных силовых установок.

JF016E имел привычный ремень. А вот JF017E предлагался в двух вариантах: с ремнем и цепью.

В последнем случае коробку рассчитывали на работу с моментом до 600 Нм, то есть в полтора раза больше, чем у ременной версии. Каков результат?

В ремонт приходят и JF016, и JF017, причем в обеих модификациях. Чаще на пробегах под сотню, но иногда менее чем на 30 тысячах. С одной стороны, мастера отмечают, что эти новые модели CVT крайне требовательны к чистоте жидкости. Если не менять ее через 30-40 тысяч км, частичками металла и фрикционов в гидроблоке выводятся из строя регуляторы давления. С другой, как объяснить износ «клапанки» к 30 тысячам? При этом неважно, на каком пробеге гидроблок начинает работать некорректно. Итог всегда один — стертый ремень и конусы. Кстати, на западе страны в ремонт изредка попадают цепные JF017E. Причины те же — неисправный блок управления и как финал — подранные оси звеньев, которыми цепь контактирует с конусами.

Toyota: все бы было хорошо…

В отличие от Nissan, Toyota в использовании вариаторов была осторожнее. И начала позже, потом почти десятилетие обкатывая первые модели на внутреннем рынке. И до сих пор не отваживается использовать CVT вместе со столь объемными моторами. Максимум с «четверками» 2,4 и 2,5 л (разве что в составе гибридных силовых агрегатов вариаторы могут работать с ДВС объемом 3,3 и 3,5 л). За без малого 20 лет Aisin выпустил несколько серий бесступенчатых трансмиссий, которые за редкими исключениями (Mazda Demio и Axela, Suzuki Splash и Swift, а также ряд бейдж-инжиниринговых моделей) получала Toyota. Так, дебютный K110, в последнем исполнении обозначающийся как K115, до сих пор устанавливается на Avensis, RAV4, Harrier.

K210, который сняли с производства несколько лет назад, агрегатировался с двигателями 1,3 и 1,5 л. Соответственно, стоял под капотами всяких Vitz, Ractis и тому подобных моделей. K310, появившийся в середине прошлого десятилетия, будучи рассчитанным на момент от моторов объемом до 1,8 л, устанавливался на все, что имело максимум такие агрегаты. В частности, в модификациях K311, K312 и K313 на Corolla последних трех поколений для разных рынков.

Кроме того, были и есть агрегаты серии K410, ориентированные под 1,0- и 1,3-литровые моторчики. А также ряд вариаторов, работающих в рамках силовых установок «гибридов».

Пожалуй, самые распространенные у нас — это вариаторы K111/K112 и K311/K312/K313. Достаточно надежные конструкции, по крайней мере, не имеющие проблем с насосом и гидроблоком, как Jatco. Хорошо после 100 тысяч км может потребоваться замена подшипников конусов, страдающих не только от нагрузки, но и от грязной жидкости.

Хуже, что задолго до износа ремня «трехсотая» серия очень вероятно встанет по другой причине — отрыва вала от барабана пакета Forward. Если бы не эти досадные неприятности, все вариаторы Aisin без поломок вполне могли бы отходить более трехсот тысяч км.

Honda: и популярно, и надежно

В рейтингах механиков и продавцов запчастей для трансмиссии вариаторы этой марки все равно что невидимки. Словно бы их не существует. А на самом деле многие Honda прошлого и настоящего оборудованы именно CVT. Например, универсал Airwave, CR-V, Odyssey и Stepwgn последних двух-трех поколений.

Даже Accord в итоге получил бесступенчатую трансмиссию.

Иными словами, вариатор на Honda распространен не меньше, чем на Ниссанах. Разве что подобно Toyota в этой марке не увлекаются агрегатированием CVT с объемными моторами. Самое большее — с 2,4-литровыми «четверками». Но, что примечательно, тот вал негатива, который характерен относительно Jatco, в данном случае отсутствует.

На самом деле проблемы встречаются. И с подшипниками конусов обращаются. И с обрывом вала насоса. Вот только, во-первых, самих свежих Honda у нас явно меньше, чем Nissan. Во-вторых, таких глобальных неисправностей, активно изнашивающих ремень и конусы, реально нет. Да и стартовый пакет фрикционов с демпфером между коробкой и двигателем в итоге заменили на привычный гидротрансформатор.

Subaru: цепь всему голова?

Эта компания использовала вариатор еще в первой половине 80-х. На компактном хэтчбеке Justy. Потом, в 90-е, — на Pleo и других кей-карах.

Но то был клиноременный вариатор. А в современности фирма перешла на цепные CVT. Произошло это в 2009 году, когда такую трансмиссию получил Outback. Затем Forester, XV и Impreza.

Вариатор обозначался TR690. После обновления, уже в нынешнем десятилетии — TR580. Маркетинговое название — Lineartronic.

Поначалу у коробки были проблемы с софтом. К тому же возникали вопросы к подшипнику ведущего вала, запрессованному в корпус и к обмоткам соленоидов, которые у фирмы горели еще на классических «автоматах». Однако доработки позволили обрести Subaru ресурсную и не раздражающую по мелочам трансмиссию, работающую максимум с 2,5-литровыми «оппозитниками». Сейчас на вопрос о надежности механики разводят руками: не едут.

— По Subaru ничего не скажу. Вариаторы Toyota и Honda вполне могли бы отходить до 300 и более тысяч км, если бы не проблемы с «железом». Причем вопросы возникают не к вариаторному узлу, а к вещам, которые не должны подводить ни в каких условиях. Вот почему, скажем, Toyota на серии K310 выполнила крепление вала к барабану таким слабым? У серии K210, которая работает с меньшими по объему двигателями, оно мощнее. Более того, после замены детали вариатор не может адаптироваться. На холодную работает еще более-менее корректно. На горячую начинаются рывки при смене передаточного отношения и, что хуже, пробуксовка ремня. Разобрались бы с этой особенностью, да незачем. Контрактные коробки стоят порядка 30 тысяч рублей, и они в неплохом состоянии.

На современных вариаторах Honda меняем подшипники и насос, у которого обрывает вал. На старых CVT этой марки такого не встречалось. Хотя, если быть точным, то речь только о Fit первого поколения. Мощная, с хорошим запасом по перевариваемому моменту коробка там работала с мотором объемом всего 1,5 л. Вернее, до сих пор работает. В ремонт давно уже едут Фиты следующей генерации, а вариатор на том хэтчбеке в иных случаях даже еще не капиталился. На мой взгляд, самая надежная бесступенчатая трансмиссия.

В Jatco, очевидно, поставили на массовость и, соответственно, прибыль. Хотя, казалось бы, сделали все, чтобы получить неплохой ресурс. Тут вам и два фильтра — за поддоном и внешний картридж, который удобно (и нужно!) обновлять при каждой замене масла. А на современных вариаторах, начиная с JF015E, — двухступенчатый планетарный редуктор, призванный разгружать вариаторный узел при движении на небольших скоростях.

Менять масло, разумеется, необходимо. Как и придерживаться определенных правил эксплуатации: не буксовать; не биться колесами о бордюры; не буксировать и не быть буксируемым; не гонять, пока коробка не прогрелась; в принципе полностью и часто не пользоваться отдачей мотора! На JF011E это позволит продержаться до 185 тысяч км — с таким максимальным пробегом автомобиля в ремонт к нам приходил этот вариатор. Кстати, с чистой ATF, но с уже изношенным ремнем и задранными конусами. Против конструктивной выработки насоса жидкость бессильна.

Вопрос, почему за столько лет и при таком количестве выпущенных агрегатов в Jatco не устранили этот дефект? Сделали только хуже. По JF015E у нас такой антирекорд. Приезжала девушка на Qashqai 1,6 с пробегом около 30 тысяч км. С гарантии машину уже сняли, поэтому дилер предложил только коробку целиком и за счет клиента. Сами понимаете, какие это затраты. Разобрали, посмотрели. Клапан в насосе заклинил, вариаторный узел пришел в негодность…

С цепными JF017E пока не знакомились. JF016E в ремонт идут. Пробеги столь же небольшие, насосы еще в рабочем состоянии. Но гидроблок на замену, как и ремень с конусами. Поскольку попадают к нам не массово, могу предположить, что причина в данном случае в дефекте у конкретных автомобилей. Новая «клапанка» стоит порядка 50 тысяч рублей.

Хорошо, что гидроблоки на других вариаторах можно промыть либо поменять соленоиды отдельно. С определенного года это позволяет даже JF015E. Конусы в ряде ситуаций получится отшлифовать. В таком случае ремонт обойдется где-то в 40 тысяч рублей. Однако ради гарантированной работы вариаторный узел лучше менять на новый, что потянет на 65-75 тысяч. Это со вскрытием гидротрансформатора, в котором редко изношена блокировка, но скопилась металлическая стружка, которую жизненно важно оттуда удалить. С заменой подшипников (которые далеко не всегда нужно менять комплексно; обычно выборочно, самые нагруженные) и другого «железа». А вот покупка контрактного вариатора Jatco по меньшей мере лотерея. Вскрывали и наблюдали тот же износ насоса.

Ремонт современных «автоматов» может стоить в разы дороже. Тем не менее и эти суммы выглядят большими с учетом того, что машины еще новые или как минимум далеко не старые. Поэтому, дабы решить проблему кардинально, подумываем об установке вместо новых вариаторов Jatco ниссановских же АКП. Такие примеры по стране есть.

Кстати говоря, и наш собеседник, и другие структуры уже столкнулись с поддельными ремнями. Как минимум они предлагаются на вариаторы Jatco как самые растиражированные. Стоят в разы дешевле оригинальных (их выпускает Bosch), но и ресурс имеют соответствующий — месяц-другой. Более того, уже появились китайские цепи на JF017E, которые… рвутся! Есть made in China и подшипники конусов, продающиеся чуть ли не на вес. Разумеется, с таким же ресурсом. Может, и правда гарантированное решение вариаторного вопроса — это SWAP? В ближайшее время расскажем.

Надежны ли коробки-вариаторы?

Технология передачи крутящего момента в транспортных средствах развивается очень быстро, предоставляя автолюбителям все больше вариантов. Казалось бы, еще недавно механическая трансмиссия была самой популярной во всем мире. Но за короткое время механика потеряла свои позиции, уступив дорогу автоматическим коробкам, роботизированным трансмиссиям и вариаторам (CVT). Например, вариаторы в настоящий момент используют многие автопроизводители. Но надежны ли они по сравнению с механическими и автоматическими коробками передач?

Смотрите также: 6 причин почему коробки передач с большим количеством скоростей бессмысленны

Для начала давайте узнаем, что же представляет собой вариатор в автомобиле?

Вариатор, или сокращенно CVT, в отличие от традиционной классической коробки-автомат, использующей шестерни передач, задействует два шкива, которые соединены между собой ременной передачей (износостойкая металлическая лента).

В некоторых вариаторах вместо металлического ремня производители используют цепь. Главный шкив соединен с коленвалом. Второй шкив (ведомый) соединен с приводными валами, которые передают крутящий момент на колеса автомобиля.

Главный, или, как его еще называют, ведущий, шкив постоянно при изменении оборотов двигателя меняет свой диаметр. Это необходимо, чтобы поддерживать обороты мотора на самом эффективном для конкретной ситуации уровне во время движения машины.

За счет изменения диаметра главного шкива вариатора ремень, используемый в коробке, натягивается или ослабляется, в результате чего изменяются передаточные числа.

Кстати, ведомый шкив также меняет свой диаметр, но только за счет инерции. Благодаря такой конструкции коробки передач автомобиль фактически получает бесконечное количество передач. То есть фактически вариатор избавляет автомобиль от фиксированного набора передач, которые есть в механической и автоматической трансмиссии. Благодаря этому уходит ощущение переключения передач. Иначе говоря, при разгоне машины с вариатором вам будет казаться, что она разгоняется постоянно на одной передаче.

Вот видеоролик от компании Тойота, который рассказывает, как работают их коробки-вариаторы (CVT), а также демонстрирует нам различные преимущества перед классическими «автоматами».

Оснащать преимущественно вариаторами свои автомобили в последние годы стала не только компания Тойота. Например, такие компании, как Ниссан, Хонда и Субару, также стали массово использовать на своих авто в качестве стандарта коробки-вариаторы.

Не переживайте, механические и классические автоматические трансмиссии также по-прежнему устанавливаются этими автопроизводителями. Правда, к сожалению, на многих моделях обычный автомат теперь идет либо в качестве опции, либо устанавливается в более дорогих комплектациях.

Также вариаторы устанавливаются и на европейские автомобили, такие как VW, Audi.

Есть ли недостаток в этих коробках передач?

Конечно, есть, как, в принципе, в любой коробке передач, которая имеет как плюсы, так и, естественно, минусы. Сами понимаете, что чудес не бывает, также как и не существует в мире идеального безупречного универсального товара / изделия.

Давайте на этом остановимся подробнее, не вдаваясь в сложные технические детали, как это любят делать на различных автофорумах.

Во-первых, стоит отметить, что многие автолюбители, купившие автомобиль с коробкой-вариатором, в процессе эксплуатации машины часто жалуются на необычную работу трансмиссии.

Дело в том, что поскольку вариаторы, как правило, управляются электроникой и специальной программой, то часто они запрограммированы так, что сбивают с толку водителей, которые ошибочно считают, что вариатор вышел из строя. Но в большинстве случаев это не так.

Почему же вариаторы дают такое ощущение во время движения? Дело как раз в бесступенчатости коробки передач и в отсутствии ощущения переключения передач. В итоге многих водителей это начинает смущать. Ведь, например, за рулем автомобиля с обычной АКПП переключения передач четко ощущаются, когда как за рулем авто с вариатором нет такого ощущения. В результате часто водители могут ошибочно судить о своих ощущениях, принимая подобную работу вариатора за недостаток.

Кстати, автопроизводители знают об этой проблеме и в настоящий момент работают над тем, чтобы как-то улучшить ощущения владельцев автомобилей, оснащаемых вариатором.

Естественно, каждый автопроизводитель по-своему программирует работу бесступенчатой трансмиссии. В результате у всех производителей вариаторы работают по-разному. Безусловно, любой автопроизводитель в рекламе своей продукции обязательно подчеркивает уникальность своей коробки-вариатора. Хотя в целом конструкция большинства вариаторов примерно одинакова и, в принципе, работа трансмиссии больше зависит от технических характеристик двигателя и программы, которая управляет вариатором.

Во-вторых, многие владельцы автомобилей с бесступенчатыми коробками передач CTV недовольны частым ревом моторов, работающих в паре с вариаторами, на довольно-таки высоких оборотах двигателя. Причем это, как правило, не связано со скоростью авто, что, согласитесь, не очень приятно. Ведь на автомобилях с классическими трансмиссиями мы обычно связываем увеличение оборотов двигателя с разгоном автомобиля. То есть при разгоне обороты двигателя начинают расти до тех пор, пока коробка автоматически не переключит повышенную передачу (обычно, например, на автомобилях с классическим «автоматом» обороты двигателя постоянно колеблются, чтобы соответствовать изменяющимся условиям движения при переключении передач).

Вариатор же, увы, работает немного по-иному. Так, например, если вы умеренно нажмете педаль газа и начнете набирать скорость, скорее, вариатор заставит двигатель набрать высокие обороты и удерживать их на этом уровне (на максимально возможном пике) до тех пор, пока вы не достигнете желаемой скорости. Естественно, часто подобная работа вариатора очень раздражает, так как приводит к излишнему и порой неуместному шуму двигателя.

В принципе, подобная настройка коробки, работающей в паре с двигателем, необходима для максимальной эффективности автомобиля (экономичность), независимо от его динамики и режима движения. Но именно из-за специфичной работы вариатора многие водители испытывают за рулем смешанные чувства.

Особенно раздражает, как работает двигатель в паре с вариатором на скользкой заснеженной поверхности. Ведь на автомобиле с обычной АКПП или МКПП мы сразу чувствуем и слышим, когда колеса авто начинают пробуксовывать. В машине с вариатором вы сразу не поймете, буксует ваш автомобиль или просто двигатель работает на повышенных оборотах, в связи с тем что вариатор работает в определенном режиме передачи крутящего момента.

К счастью, постепенно вариаторы в современных авто становятся все лучше. Например, ряд автопроизводителей усовершенствовали свои коробки CVT, сделав их работу в паре с двигателем более приятной и комфортной.

Тем не мене это не все минусы коробки-вариатора. Давайте теперь взвесим как плюсы, так и минусы этой трансмиссии:

Плюсы

Минусы

— Нет переключений передач

— Нет потери времени при разгоне / более плавный разгон

-Дешевле гидромеханической коробки-автомата

— Плавный ход автомобиля

— Более быстрый разгон с места

— Ремень, используемый в вариаторе,

как правило, изнашивается к 150 тыс. км.*

— Нельзя долго ехать на максимальных оборотах двигателя на максимуме мощности

— Частое обслуживание КПП (фильтры + масло)**

— Дороговизна трансмиссионной жидкости для сохранения ремня в вариаторе

— Не терпит грубого стиля вождения (рывки, экстренные торможения и т. п.). Вариатор может быстро выйти из строя

— Сложная электронная система управления вариатором, работающая на основе показаний многочисленных датчиков, которые, к сожалению, часто изнашиваются

• * Но это в идеале и зависит от условий эксплуатации и стиля вождения.
• На практике ремень в коробке изнашивается гораздо раньше.
• Хотя нередко, когда владельцы автомобилей сообщают о ресурсе ремня в вариаторе в 200 тыс. км и даже более.
• ** По сравнению с МКПП и классическим «автоматом».

Надежен ли вариатор в сравнении с обычной механической или автоматической коробкой передач?

Однозначно, конечно, ответить на этот вопрос нельзя. Все зависит от марки, модели автомобиля, от объема двигателя, от производителя трансмиссии, от стиля вождения владельца авто и условий эксплуатации.

Но в целом можно с уверенностью ответить, что, несмотря на то что вариатор имеет более простую конструкцию, чем МКПП или классическая АКПП, управление вариатором основано на сложной электронике, которая контролирует работу бесступенчатой коробки передач с помощью многочисленных датчиков. И если один из датчиков выходит из строя, то весь вариатор может дестабилизироваться.

Кроме того, вариатор – более прихотливая трансмиссия, которая любит за собой уход. Речь идет о регулярном плановом техническом обслуживании, при котором требуется менять трансмиссионную жидкость и фильтры вариатора. Это необходимо, чтобы предотвратить снижение срока службы ременного привода коробки передач. В противном случае замена ремня обойдется владельцу авто в круглую сумму. Однако не стоит ожидать от вариатора каких-то невероятных пробегов, которые обычно показывают механические трансмиссии и некоторые старые АКПП. Тем не менее если вы не будете использовать агрессивный стиль вождения, станете регулярно и своевременно проводить техническое обслуживание вариатора, то ваша бесступенчатая коробка проживет не одну сотню тысяч километров.

С другой стороны, это же касается и обычных трансмиссий: МКПП и АКПП, которые также необходимо обслуживать. Причем даже если по техническому регламенту автопроизводителя масло в коробке не меняется. Помните, что чудес на свете не бывает и законы физики, а также химии никто не отменял. Дело в том, что любое трансмиссионное масло рано или поздно теряет свои физические свойства. В результате со временем масло в коробке передач перестает выполнять роль защиты от нагрева и трения, что может привести к повреждению любой КПП.

Так что, в принципе, коробки-вариаторы в целом также надежны, как и традиционные автомобильные трансмиссии. Остальное дело за вами. Какую машину покупать – решать вам. Ведь это касается ваших потребительских предпочтений.

И, разумеется, обратите внимание на главные минусы вариаторов, которые мы указали выше.

В том числе не забудьте, что стиль езды, к которому вы привыкли за рулем автомобиля, оснащенного механической или традиционной автоматической коробкой передач, может не подойти вам на авто с вариатором. Особенно если вы любите стартовать со всех светофоров, вжимая педаль в пол, и тормозить перед самой стоп-линией. Учтите, что подобный стиль управления автомобилем вариатор не любит. В противном случае вариатор может быстро выйти из строя, что чревато огромными расходами, которые будут куда больше, чем при ремонте классического «автомата».

Источник https://www.kolesa.ru/article/jetot-strashnyj-variator-mify-i-pravda-o-besstupenchatyh-korobkah-2015-07-09

Источник https://www.drom.ru/info/misc/73324.html

Источник https://1gai.ru/publ/520002-nadezhny-li-korobki-variatory.html