Вариатор X-Tronic CVT
X-Tronic CVT – вариаторная коробка передач от японского производственного концерна Nissan. Поэтому не должен удивлять тот факт, что многие автомобили популярного автомобильного бренда из Японии оснащаются подобными трансмиссиями. Кроме этого такие устройства можно встретить на некоторых моделях Renault, Mitsubishi, Suzuki.
Вариатор – бесступенчатая трансмиссия, плавно передающая крутящий момент от мотора к коробке передач. Основное преимущество таких механизмов – возможность подобрать оптимальное соотношение рабочей нагрузки и оборотов двигателя. Это предоставляет возможность с максимальной эффективностью использовать эксплуатационные характеристики мотора и при этом экономить топливо.
Вариаторы обладают определенными конструкционными особенностями, среди которых можно выделить:
• компактный масляный насос;
• использование специального масла с низкой вязкостью;
• модифицированные узлы;
• система адаптации работы трансмиссии Adaptive Shift Control.
Устройство X-Tronic CVT
Для того, чтобы разобраться, из каких компонентов состоит данный бесступенчатый вариатор, можно условно разделить трансмиссию на следующие составные части: основные и вспомогательные узлы. К основным механизмам относят:
• ремень;
• валы;
• шкивы.
Из вспомогательных можно выделить следующие:
• планетарная передача – требуется для функционирования системы заднего хода, одна из существенных деталей, обеспечивающая реализацию всех основных преимуществ вариатора;
• сцепление – необходима для соединения двигателя и трансмиссии при старте движения автотранспортного средства или при работе мотора на нейтралке. В вариаторах устанавливают гидротрансформатор, в некоторых случаях – многодисковое сцепление.
Современные вариаторные трансмиссии адаптированы под двигатели высокой мощности, что делает подобные устройства достаточно перспективными.
Принцип работы
Принцип работы вариатора достаточно простой. Между двумя валами, покрытых конусообразными шкивами, протянут ремень из металла клинообразной формы. Валы могут раздвигаться и сдвигаться, один из них ведущий, связанный непосредственно с двигателем, другой – ведомый, идущий к колесам. Усилие между ними передается через ремень. В зависимости от близости шкивов друг к другу, которые приводятся в движение посредством гидропривода, изменяется передаточное число. Иногда вместо ремня используется металлическая цепь, например, на определенных моделях Subaru или Audi.
Вариаторы отличаются по принципу работы и ресурсу от классических автоматических трансмиссий. На живучесть коробки передач напрямую влияют условия эксплуатации. Не рекомендуются движения по глиняным почвам или глубокому снегу, запрещена транспортировка автоприцепов. Во всех этих случаях на коробку передач оказывается повышенная нагрузка.
Алгоритм работы
Управление реализовано, как и в гидротрансформаторных трансмиссиях, по системе PRND, что позволяет в короткие сроки привыкнуть к новому управлению. Буквенные обозначения расшифровываются следующим образом:
• P – режим парковки;
• R – задний ход (реверс);
• N – нейтралка;
• D – основное рабочее положение (драйв).
Особенности установки данных коробок у моделей Renault
Вариаторная коробка передач устанавливается и на отдельных моделях Renault: Fluence, Kaptur, планируется установка в ближайшее время и новых версиях Duster. Установка вариатора X-Tronic CVT на автомобилях Kaptur, по заявлениям производителя, позволила увеличить ресурс эксплуатации автотранспортного средства и надежность бесступенчатой коробки передач работы. Что в свою очередь, привело к сокращению расхода топлива практически на 12% и снижению показателя коэффициента трения до 40%.
Главная конструкционная особенность коробки передач, установленной на Kaptur, – наличие 2-х ступенчатой планетарной передачи. Это позволило реализовать следующие моменты:
• создать уникальную конструкцию трансмиссии, сочетающая в себе положительные моменты автоматической и ручной коробок передач;
• расширить рабочий диапазон передаточных чисел;
• уменьшить габариты вариаторного блока.
Коробка передач CVT Х-Tronic
Сегодня многие производители предлагают авто с вариаторной коробкой передач CVT. Указанная трансмиссия является бесступенчатой коробкой, так как при работе возможно плавное изменение передаточного числа.
Благодаря такой особенности агрегат имеет высокий КПД, а также обеспечивает максимальный комфорт при езде. Вариаторы активно выпускают ведущие мировые изготовители АКПП: Aisin, Jatco, ZF. Эти компании, в свою очередь, тесно сотрудничают с крупнейшими автопроизводителями из США, Европы и Японии.
Далее мы рассмотрим, какие виды вариаторов бывают, как работает трансмиссия CVT и чем отличается от аналогов, а также что такое CVT Х-Tronic, какие плюсы и минусы имеет данная коробка передач.
Устройство вариатора и виды CVT
Автоматическая коробка вариатор отличается от аналогов тем, что изменяет передаточное число плавно, в ее конструкции для всех передач (кроме задней) отсутствуют элементы зацепления, то есть ступени.
Что касается типов вариаторов, можно выделить:
- тороидальный;
- клиноременной;
Во время работы ролики осуществляют вращение по отношению к горизонтальной оси и производят смещение по отношению к вертикальной оси. Это дает возможность перераспределять усилие, касаясь различных участков дисков.
Если просто, в зависимости от степени перемещения роликов по вертикали становится возможным менять передаточное число, числа, а за счет силы трения роликов между дисками передается крутящий момент.
При этом тороидальный вариатор CVT надежнее клиноременного, однако в случае поломки его нельзя отремонтировать. Другими словами, вместо ремонта такая КПП обычно подлежит замене.
- Клиноременный вариатор более распространен, устанавливается на авто с передним приводом. В его основе лежат конические диски и ремень. Диски идут парами (в устройстве вариатора две таких пары), каждая пара имеет стационарный и подвижный диск. Фактически, они представляют собой шкивы, которые связаны с соответствующим валом.
Принцип работы заключается в том, что первичный вал отдает на ведущий шкив крутящий момент от ДВС через гидротрансформатор. В ГДТ приводное насосное колесо через масло передает момент на турбинное колесо, связанное с первичным валом.
Далее через ремень усилие с ведущего шкива передается на ведомый, который также связан со вторичным валом. Сама передача момента на вторичный вал для того, чтобы машина двигалась вперед, осуществляется при помощи планетарного редуктора с дисковым сцеплением. Чтобы двигаться назад, используется дисковый тормоз, (реверсивный механизм задней передачи).
Далее происходит изменение диаметра за счет движения дисков шкива. Когда диски полностью разжаты, шкив получает самый большой диаметр. Получается, на маленькой скорости движения ТС диаметр ведущего шкива минимален, а ведомого наоборот, то есть максимальный.
Если же авто движется на высокой скорости, ведущий шкив имеет самый большой диаметр, а ведомый наименьший. Регулировка скорости движения становится возможной благодаря согласованным изменениям диаметров шкивов. При этом благодаря большому количеству возможных диаметров, условное количество доступных «скоростей» по аналогии с МКПП или АКПП у вариатора очень большое.
Благодаря этим особенностям достигается хорошая динамика разгона и плавность хода, нет разрыва потока мощности, которое происходит при переключениях передач в ступенчатых КПП. Так как физических ступеней нет, отсутствуют толчки, рывки, провалы. Также вариатор позволяет экономить топливо.
Еще в коробке вариатор нужно чаще менять масло по сравнению с гидромеханическими АКПП, жидкость можно заливать только оригинальную, само масло для вариатора дорогостоящее. Ремонт вариатора также является трудоемким и сложным процессом, замена деталей требует значительных затрат. Часто вместо ремонта практикуется полная замена вариатора на новый или контрактный аналог.
Коробка CVT-XTRONIC
Разобравшись с основными типами вариаторов и их особенностями, можно перейти непосредственно к коробке CVT XTRONIC. Итак, данный тип КПП можно встретить на моделях альянса Renault – Nissan (например, кроссовер Kaptur CVT X tronic или Nissan X-trail с данным типом вариатора).
Изменения затронули устройство шкивов, а также передаточного ремня. Шкивы изготовили более тонкими, передаточный ремень в основе имеет алюминий, что несколько уменьшило его гибкость. Компактный и производительный масляный насос позволяет увеличить надежность благодаря снижению давления между шкивами и ремнем.
Рекомендуем также прочитать статью о том, как буксировать автомобиль с вариатором. Из этой статьи вы узнаете об основных правилах буксировки авто с коробкой вариатор CVT.
Коробка стала легче и меньше по размерам, снизился уровень шума при работе, потери на трение внутри КПП уменьшили на целую треть. Уникальная система Adaptive Shift Control позволяет коробке гибко подстраиваться практически под любые условия эксплуатации.
Также вариатор CVT Xtronic может работать в паре с мощными ДВС без потери своего ресурса. Одним словом, такая бесступенчатая трансмиссия является весьма перспективной разработкой и способна изменить общее представление о вариаторах и их надежности.
На практике владельцы отмечают, что данная коробка работает тихо даже на низких оборотах, автомобиль с таким вариатором уверенно разгоняется, при езде КПП обеспечивается максимум комфорта, достигается приемлемая топливная экономичность.
Среди минусов стоит отметить пробуксовку на снегу или в грязи, все те же сложности в ремонте, дороговизну обслуживания, а также во многих случаях только узловую замену при серьезных поломках. Однако положительных отзывов о CVT Xtronic Nissan больше.
Что в итоге
Как видно, вариатор является обособленным видом АКПП и больше подходит для спокойной и плавной езды. Что касается коробки Xtronic, повышение относительного передаточного числа благодаря изменению поверхности шкивов позволило избавиться от лишнего шума, сделать трансмиссию более производительной и экономичной в плане расхода топлива.
Также производитель заявляет, что ресурс агрегата значительно увеличился, данная коробка не боится перегрузок и предназначена для двигателей с увеличенной мощностью. Другими словами, XTronic нормально работает на высоких оборотах и хорошо справляется с высоким крутящим моментом. Также прошивка ЭБУ имеет целую группу адаптивных режимов (город, трасса, спортивный режим и т.п.).
Рекомендуем также прочитать статью о том, как ездить на вариаторе. Из этой статьи вы узнаете о том, что нужно учитывать при эксплуатации автомобиля с указанным типом коробки передач.
Также нужно отметить, что при буксировке неисправного автомобиля с вариатором нужно придерживаться строгих правил, которые прописаны в мануале. В противном случае можно быстро вывести КПП из строя. Важно помнить, что стоимость ремонта или замены вариатора очень высока, также отмечается его низкая ремонтопригодность.
Эксплуатация коробки вариатор CVT: особенности езды на машине с вариатором, обслуживание вариаторной коробки. Полезные советы и рекомендации.
Какой ресурс имеют различные типы автоматических трансмиссий: средний срок службы АКПП, роботизированной КПП с одним и двумя сцеплениями, а также вариатора.
Как правильно пользоваться роботизированной коробкой передач: «однодисковый» робот, преселективная роботизированная КПП с двумя сцеплениями. Рекомендации.
Как устроен вариатор, чем данный тип коробки отличается от механической КПП, АКПП или роботизированной трансмиссии. Преимущества и недостатки вариатора.
Можно ли буксировать автомобиль с коробкой «автомат»: основные правила и рекомендации. Что нужно учитывать, если автомобиль с АКПП буксирует другую машину.
Что такое аварийный режим АКПП. Почему коробка автомат переходит в аварийный режим: причины, по которым автомат «встает» в режим аварии, диагностика.
Вариативно оцениваем Renault Kaptur с вариатором
Кроссовер Renault Kaptur оснащается вариатором X-Tronic только в переднеприводном исполнении в паре с двигателем 1.6 (114 л.с.). На выбор — версии Drive за 979 990 рублей, Style за 1 029 990 и отдельные опции в пакетах и «россыпью».
С «механикой» на Каптюре 1.6 (114 л.с.) я проехал в общей сложности более 3500 км и мысленно уже купил его на смену компактвэну Nissan Note с таким же, по сути, мотором. Энергоёмкой подвески и большего дорожного просвета достаточно для меня, чтобы задуматься о купле-продаже. Renault не хватало только двухпедальности. Теперь я перевожу селектор вариатора в Drive, а тот, будто желая понравиться, пародирует привычный «автомат», перебирая в ручном режиме шесть, а в автоматическом — все восемь псевдопередач. Как классический вариатор коробка X-Tronic ведёт себя только при нажатии газа менее чем на треть.
В «железе» вариатор Каптюра — это известная, например, по ниссановскому Джуку, коробка Jatco JF015E. Но софт у неё свой, написанный специально под новый кроссовер Renault при непосредственном участии коллеги Гудкова, — в российском офисе Renault эту коробку даже прозвали «Никитроником». Русифицированная прошивка вариатора не даёт мотору зависать на одной нудной ноте при разгоне и нивелирует задержки при нажатии на газ после замедления. По характеру обратной связи с силовым агрегатом отличить X-Tronic от хорошего гидромеханического «автомата» непросто — и это плюс, особенно для Renault.
Минус — в недостатке динамики как таковой. С акселератором в полу, звук раскрученного мотора, даже с учётом всех запрограммированных переключений, эмоционально явно превосходит ускорение. Заявленное время разгона до 100 км/ч — 12,9 с. Реальное — на пару секунд больше. На трассе двух человек с небольшой поклажей достаточно, чтобы Kaptur напрягся сам и напряг тем самым водителя, а уж с полной нагрузкой обгоны надо просчитывать так, чтобы опережать попутчиков только ходом. После машины с «механикой» греет то, что при 130 км/ч на высшей передаче здесь не 4000 об/мин, а 2500−3000. Так тише и экономичнее: по борткомпьютеру от Питера до Москвы вышло 6,7 л/100 км.
С городской экономичностью, правда, непорядок: за 200 спокойно-пробочных километров по Петербургу средний расход (опять-таки по борткомпьютеру) составил 8,9 л/100 км. Это с учётом того, что при первой же возможности вариатор роняет обороты двигателя до 1300−1600, а при плавном увеличении подачи топлива не спешит их поднимать. Доходит до дискомфорта: мотор вибрирует и гудит, как если на машине с «механикой», скажем, на 30 км/ч включить пятую передачу. А поскольку я всегда стараюсь ездить плавно, то в городе слышу этот тепловозный гул регулярно, что раздражает.
Более чем 200-миллиметровый клиренс и короткие свесы зовут на внедорожные подвиги, однако от Каптюра с вариатором их ждать не приходится. Бесступенчатая трансмиссия крайне не любит резкого изменения нагрузки — например, когда буксующие в грязи колёса вдруг цепляются за асфальт. А стоит узнать, что ремонт такой коробки обойдётся более, чем в сотню тысяч рублей, как желание ставить эксперименты отпадёт. С другой стороны, на бордюры Kaptur с вариатором X-Tronic под любым углом кроме прямого лезет без проблем, а неудобства ощущаются разве что при парковке на подъёме задним ходом: автомобиль при нажатии на газ то стоит, то прыгает.
Подвеска необкатанного «вариативного» Каптюра показалась мне более жёсткой, чем у версии с «механикой», пробежавшей около 5000 км, а Петербург, с его обилием мостов и их жёстких поперечных стыков, ситуацию только усугубил. Бух-бух-бух! — на пробои амортизаторов нет и намёка, вертикальные ускорения невысоки, но навязчивая озвучка неровностей комфорту всё равно не способствует. Досаждают и удары, передаваемые в неровном повороте на руль: за пару сотен километров в Питере я получил по рукам больше, чем за несколько предыдущих тысяч по шоссе и деревням.
Выходит, что сама автоматическая трансмиссия не по-реношному хороша, но автомобиль в целом воспринимается недошлифованным. И тут в дело неминуемо вступает калькулятор. Во сколько вы для себя оцениваете перечисленные недостатки? За какую цену готовы их простить? Я пробежал по сайтам «вторичных» объявлений и понял, что Kaptur 1.6 с трансмиссией X-Tronic стоит ровно два моих Ноута — то есть столько, сколько я бы за него никогда не отдал. Посему выхода у меня три: остаться при своём, рассмотреть ту же Крету или выбрать подержанный автомобиль попродуманнее. И я выбираю первый вариант.
Комментарий Никиты Гудкова
тест-редактора Драйва, до мая 2016 года ― инженера-испытателя «Рено Россия»
Хочу выделить два момента в адаптации вариатора JF015E для Каптюра. Нам удалось добиться того, чтобы в качестве референсных автомобилей были взяты вариаторные Audi и Subaru. Несмотря на существенную разницу в мощности и цене, по «driveability» (тяговым возможностям и удобству управления тягой) эти машины на очень высоком уровне ― и Kaptur X-Tronic получил столь же прозрачную логику контроля за ускорением. Второе: сам «ноль-пятнадцатый» вариатор современен (шесть лет на конвейере для такого агрегата не срок) и имеет большой потенциал развития. Уверен, что бывшие коллеги кое-что подправят по отзывам журналистов, и теперь уже X-Tronic конкуренты будут брать как референс.