Кошик
Коробка передач CVT Х-Tronic
10.02.2023
На сегодняшний день, множество автопроизводителей предлагают автомобили, оснащенные вариаторными коробками передач CVT. Этот тип трансмиссии является бесступенчатым, что позволяет плавно изменять передаточное отношение во время движения.
Эта особенность придает таким коробкам высокий КПД и обеспечивает максимальный комфорт во время вождения. Ведущие мировые производители автоматических коробок передач, такие как Aisin, Jatco и ZF, активно производят вариаторы. Кроме того, эти компании укрепили свои партнерские отношения с крупными автопроизводителями из Соединенных Штатов, Европы и Японии.
В следующей части статьи мы рассмотрим различные типы вариаторных коробок передач, принцип работы трансмиссии CVT и сравним ее с аналогами. Также мы рассмотрим особенности CVT Х-Tronic и выявим ее преимущества и недостатки.
Устройство вариатора и виды CVT
Автоматическая коробка передач с вариатором отличается от традиционных коробок тем, что она обеспечивает плавное изменение передаточного отношения без наличия ступеней передач в ее конструкции, за исключением задней.
Существуют два основных типа вариаторных коробок:
Тороидальный вариатор, который применяется в автомобилях с полным и задним приводом. Такая коробка имеет два диска: ведущий и ведомый, между которыми расположены особые ролики.
Клиноременной вариатор, который имеет конструкцию, основанную на клиноременных механизмах, и обычно используется в автомобилях с передним приводом.
Тороидальный вариатор работает следующим образом: во время движения ролики между дисками вращаются вокруг горизонтальной оси и смещаются вдоль вертикальной оси. Это дает возможность изменять передаточное отношение путем изменения положения роликов. Сила трения между роликами и дисками передает крутящий момент.
Когда ролики контактируют с ведущим диском около его обода, происходит увеличение скорости и уменьшение крутящего момента, что подобно работе на высокой передаче (5-6 на механической коробке передач). Если же ролики контактируют с ведомым диском с его края, скорость уменьшается, и передается больший крутящий момент, что аналогично пониженной передаче.
Тороидальный вариатор CVT обладает большей надежностью по сравнению с клиноременным, однако в случае поломки его обычно нельзя отремонтировать. Вместо этого приходится производить замену всей коробки передач.
Клиноременный вариатор более распространен и обычно устанавливается в автомобилях с передним приводом. Он основан на использовании конических дисков и ремня. Внутри вариатора имеются две пары дисков - каждая пара состоит из стационарного и подвижного диска, которые функционально аналогичны шкивам и связаны с соответствующими валами.
Принцип работы клиноременного вариатора заключается в следующем: первичный вал передает крутящий момент от двигателя через гидротрансформатор на ведущий шкив. В гидротрансформаторе приводное насосное колесо передает момент через масло на турбинное колесо, которое связано с первичным валом.
Затем силовое воздействие с ведущего шкива передается через ремень на ведомый шкив, который также связан с вторичным валом. Передача крутящего момента на вторичный вал для движения автомобиля вперед происходит с помощью планетарного редуктора с дисковым сцеплением. Для движения назад используется дисковый тормоз (механизм задней передачи).
Крутящий момент от промежуточного вала передается на дифференциал, который распределяет усилие на полуоси. Изменение крутящего момента и скорости движения автомобиля достигается путем изменения диаметров шкивов внутри вариатора. В начале разгона автомобиля диаметр ведущего шкива наименьший (аналогично первой передаче в механической коробке передач), и диски сжаты.
Далее, диаметр шкивов вариатора изменяется путем распространения или сжатия дисков. Когда диски полностью сжаты, ведущий шкив имеет наименьший диаметр, а ведомый - наибольший. В этом случае, при низкой скорости движения автомобиля, ведущий шкив имеет минимальный диаметр, а ведомый - максимальный.
Когда автомобиль движется на высокой скорости, ведущий шкив имеет максимальный диаметр, а ведомый - минимальный. Регулировка скорости движения становится возможной благодаря согласованным изменениям диаметров шкивов. Этот механизм позволяет вариатору имитировать множество "скоростей", аналогичных передачам в механических или автоматических коробках передач.
Эти характеристики обеспечивают высокую динамику разгона и плавность движения, избегая разрыва потока мощности, который характерен для переключения передач в ступенчатых коробках передач. Поскольку в вариаторе отсутствуют физические ступени, такие как передачи, нет рывков, толчков или потерь мощности при переключении. Кроме того, вариатор способствует экономии топлива.
Однако есть и недостатки. Вариаторы CVT часто не подходят для тяжелых условий эксплуатации и высоких нагрузок и могут выйти из строя быстрее, чем автоматические или роботизированные коробки передач. Они обычно не рекомендуются для установки в автомобили с мощными и высокооборотистыми двигателями.
Также вариаторы требуют более частой замены масла по сравнению с гидромеханическими автоматическими коробками передач, и это масло должно быть оригинальным и дорогостоящим. Ремонт вариатора также является сложным и трудоемким процессом, а замена деталей может потребовать значительных затрат. В большинстве случаев вместо ремонта вариатора производится его полная замена на новый или контрактный экземпляр.
Коробка CVT-XTRONIC
После рассмотрения основных типов вариаторных коробок и их особенностей, давайте перейдем к рассмотрению коробки передач CVT XTRONIC. Этот тип коробки можно встретить на некоторых моделях, выпускаемых в рамках альянса Renault-Nissan, таких как кроссовер Kaptur CVT X tronic или Nissan X-trail с данной вариаторной трансмиссией.
XTRONIC был разработан японской компанией Nissan, а точнее, ее дочерней компанией Jatco, которая специализируется на производстве автоматических коробок передач. XTRONIC представляет собой усовершенствованную версию клиноременного вариатора, которая, по утверждению производителя, лишена многих типичных недостатков обычных вариаторов.
Внесенные изменения затронули конструкцию шкивов и передаточного ремня. Шкивы сделаны более тонкими, а передаточный ремень теперь содержит алюминиевые элементы, что улучшило его прочность и гибкость. Важным усовершенствованием является компактный и эффективный масляный насос, который снижает давление между шкивами и ремнем, повышая надежность.
Кроме того, коробка стала более легкой и компактной, и уровень шума при ее работе снизился. Внутренние потери на трение в коробке уменьшились на треть благодаря этим усовершенствованиям. Уникальная система Adaptive Shift Control позволяет коробке гибко адаптироваться к различным условиям эксплуатации, что делает ее более универсальной и комфортной в управлении.
Дополнительным улучшением коробки Xtronic является наличие дополнительной планетарной передачи, что представляет собой нововведение. Это решение позволяет достичь более высокого передаточного отношения до 7.3/1 по сравнению с обычными вариаторами.
Коробка CVT Xtronic также способна эффективно работать с мощными двигателями, не истощая свой ресурс. В целом, данная бесступенчатая трансмиссия представляет собой перспективное технологическое решение, которое может изменить восприятие вариаторов и их надежности.
Согласно отзывам владельцев, коробка Xtronic работает бесшумно даже на низких оборотах, обеспечивает уверенное разгоняется автомобиля и предоставляет высокий уровень комфорта при вождении. Кроме того, она обеспечивает приемлемую экономию топлива.
Среди недостатков следует отметить пробуксовку на снегу или в грязи, сложности с ремонтом и высокие затраты на обслуживание, а также необходимость частой замены узлов в случае серьезных поломок. Однако в целом, положительные отзывы о коробке CVT Xtronic Nissan преобладают.
Что в итоге
Как видно, вариатор представляет собой отдельный тип коробки передач и обычно наиболее подходит для спокойной и плавной езды. Однако, что касается коробки Xtronic, увеличение передаточного числа благодаря изменению формы шкивов помогло избавиться от излишнего шума, сделало трансмиссию более производительной и повысило экономичность в расходе топлива.
Производитель также заявляет, что ресурс этой коробки заметно увеличился, и она способна работать с двигателями повышенной мощности. Другими словами, XTronic хорошо справляется с высокими оборотами и высоким крутящим моментом. Кроме того, коробка оборудована разнообразными адаптивными режимами (город, трасса, спортивный режим и т. д.), что делает ее более гибкой и универсальной.
Однако на практике, даже с учетом увеличенной надежности и улучшений, следует помнить, что вариаторная коробка не сильно отличается от своих аналогов. Это означает, что для поддержания долговечности и надежной работы не следует постоянно подвергать ее высоким оборотам, часто использовать ручной режим, имитируя переключение передач, или использовать ее в условиях, где могут возникнуть перегрузки, такие как перевозка грузов или буксировка прицепа.
Также важно отметить, что при буксировке неисправного автомобиля с вариатором необходимо соблюдать строгие инструкции, указанные в руководстве пользователя. В противном случае можно быстро повредить коробку передач. Следует помнить, что стоимость ремонта или замены вариатора обычно очень высока, а его ремонтопригодность ограничена.
