Субару переходит на вариаторы

[EVA]

Субару переходит на вариаторы

 

 

Компания Subaru планирует разработать бесступенчатую трансмиссию CVT, которой оснастят все модели этого производителя, выпускаемые после 2008 года. Об этом сообщает японское издание Nikkan Kogyo Shimbun.

 

Одной из первых моделей, на которую будет установлен вариатор, станет новое поколение Subaru Legacy, дебют которого запланирован на 2009 год. Затем постепенно и все остальные автомобили компании получат такую трансмиссию. Как сообщают представители Subaru, CVT позволит увеличить экономичность моторов, особенно в сочетании с новым двухлитровым горизонтально-оппозитным турбодизелем.

 

Некоторые модели Subaru, которые продаются только в Японии, уже комплектуются бесступенчатыми вариаторами. Однако они устанавливаются на компактные городские автомобили с объемом двигателя до 660 сс, на такие как Subaru Justy, Subaru R1, Subaru Domingo и др.

 

Однако для установки вариаторов втомобили Subaru Impreza, Subaru Forester и Subaru Legacy от производителя потребуются немалые инвестиции в разработку CVT в связи с немалыми мощностями применяемях там двигателей.

 

 

 

 

 

 

 

despi

Дата: 19.07.07 - 11:36

www.cardriver.ru

[Viktor_Zh]

Как думаете, форик с вариатором будет лучше ехать, чем с обычным автоматом?Весь крутящий момент передается на колеса через ремешок, не слишком ли это ненадежно? Где-нибудь в говонолине, если дать большую нагрузку - не порвется ли ремешок?

[Солидный]

Вариатор не обязательно через ремень, это ведь прошлый век.Сейчас уже наверное электромеханические вариаторы, или типа вязкомуфт.

[Viktor_Zh]

Вариатор не обязательно через ремень, это ведь прошлый век.Сейчас уже наверное электромеханические вариаторы, или типа вязкомуфт.

Не знал, что такие бывают.Поищу в инете. У вас нет ссылок на эту тему?

[Viktor_Zh]

Вариатор CVT

 

 

Двойной комплект шкивов и ремней в трансмиссии «Variomatic» одновременно исполнял функции автоматической бесступенчатой коробки и дифференциала:

http://panick.ru/pic/cars/pre/variator1.jpgГениально простые вариаторы появились еще на заре автомобилестроения. Например, немецкая фирма «Maurer» выпустила в 1908-1909 годах несколько сотен машин с бесступенчатой фрикционной трансмиссией — в ней два перпендикулярно расположенных диска прижимались друг к другу сильной пружиной. Водитель изменял передаточное число, передвигая рычагом малый диск по радиусу большого. Увы, это устройство не было автоматическим и не отличалось надежностью. Тем не менее идея фрикционной передачи крутящего момента (трением, а не зацеплением) еще долгое время казалась заманчивой многим изобретателям. Для осуществления своей концепции они использовали диски с тороидальной поверхностью, конические ролики и т. д., но так и не добились успеха.

 

 

Родом из… мотоцикла

 

 

В 60-е годы ХХ века трансмиссию «Vario-matic» испытывали даже на гоночном автомобиле тогдашней «Формулы-3» (мотор объемом до 1000 куб. см):

http://panick.ru/pic/cars/pre/variator2.jpgМежду тем клиноременные бесступенчатые передачи уже применялись в конструкциях мотоциклов 1910-1915 годов. Например, на «Rudge-Multi» с 500-кубовым мотором кожаный клиновой ремень перемещался по конусным поверхностям двух шкивов, состоявших из раздвигающихся половинок. Водитель рычагом «разводил» половинки ведущего шкива, увеличивая его рабочий диаметр, а чтобы ремень постоянно находился в натянутом состоянии, специальный механизм одновременно сдвигал половинки шкива ведомого. Рычаг перемещался в кулисе с зарубками, которые обеспечивали этому вариатору 15 фиксированных передаточных чисел. Трансмиссия работала надежно, если величина максимального крутящего момента движка не превышала 20-30 Нм. Однако клиноременный вариатор «Rudge» тоже не был автоматическим — передачи выбирал водитель, причем механизм сцепления отсутствовал. Во второй половине 40-х годов ХХ века подобные вариаторы получили широкое распространение на мотороллерах и мопедах, у которых рабочий объем моторов и соответственно выдаваемый ими крутящий момент были невелики.

 

 

Голландцы лидируют

http://panick.ru/pic/cars/pre/variator3.jpgПервой вариатор в автомобиле применила голландская фирма «DAF». В 1958 году она разработала CVT, получившую название «Variomatic». Новая трансмиссия была автоматической и исполняла одновременно функции бесступенчатой коробки передач и дифференциала, поэтому в ней использовались две пары шкивов и два клиновых ремня. Каждый передавал лишь половину крутящего момента, развиваемого маломощным оппозитным моторчиком машины (590 куб. см, 19 л. с.), что также помогло увеличить долговечность ремней. Перемещениями конических шкивов в трансмиссии «Variomatic» управляли два регулятора: центробежный и вакуумный. Первый реагировал на изменение скорости вращения коленчатого вала, второй — на давление во впускном коллекторе (то есть на изменение нагрузки). В дальнейшем конструкцию «Variomatic» голландцы периодически улучшали, но ее врожденный недостаток изжить так и не удалось: ремни пробуксовывали на конических поверхностях, в результате чего оборудованные такой CVT автомобили отличались повышенным расходом бензина, да и их разгонные характеристики оставляли желать лучшего. Завод «DAF» выпускал машины с вариаторами различных конструкций с 1958-го по 1990 год, в том числе и широко известную модель «Volvo 340» (в начале 70-х годов фирма «DAF» вошла в состав компании «Volvo»). В 340-й модели появился традиционный дифференциал, и вариатор «расстался» с дополнительной парой шкивов и вторым ремнем.

 

 

Настоящая революция

 

 

Минивэн «Nissan Cube» — одна из новейших японских моделей с вариатором «Hyper-CVT»:

http://panick.ru/pic/cars/pre/variator4.jpgВ середине 90-х годов исследовательский центр «DAF» создал вариатор усовершенствованной конструкции, который произвел настоящую революцию. «Изюмина» новой CVT заключалась в том, что ремень в ней был заменен цепью, набранной из металлических звеньев трапециевидного сечения. Она практически не изнашивается и прекрасно работает по конусной поверхности шкивов. Такая цепь получила название «многозвенный металлический клиновый ремень». Лицензию на производство нового вариатора приобрели многие автомобильные фирмы, в том числе «Ford», «Fiat», «Daihatsu», «Nissan», «Honda», «Subaru», «Suzuki». Дальнейшее совершенствование CVT пошло по пути электронного управления перемещением шкивов, в результате чего оборудованные вариаторами автомобили стали расходовать меньше бензина.

 

 

Широкие возможности

 

 

Вариатор «VT1-Ecotronic» фирмы «ZF» с многозвенным ремнем и электронным управлением, способный передавать высокий крутящий момент в 170 Нм. В роли сцепления — многодисковая масляная муфта:

http://panick.ru/pic/cars/pre/variator5.jpgНа перспективность вариаторов новейшего поколения в первую очередь обратили внимание японцы. Они устанавливают такие трансмиссии уже на многие модели легковых машин. Например, «Daihatsu» («Cuore», «Mira», «Opti»), «Honda» («Capa», «Logo», НR-V), «Nissan» («Micra», «Cube», «Primera»), «Subaru» («Pleo»), «Suzuki» («Alto»). Из них «Honda HR-V» — первая в мире серийная полноприводная модель с трансмиссией CVT. О возможностях современного вариатора можно судить, сравнивая показатели автомобилей «Nissan Micra» c 1,4-литровым мотором (82 л. с., 108 Нм), один из которых оснащен пятиступенчатой механической коробкой передач, а другой — бесступенчатым вариатором. Машины развивают максимальную скорость соответственно 170 и 164 км/ч, затрачивают на разгон с места до «сотни» 11,9 и 12,5 секунды, а расход топлива на 100 километров в трех режимах (90 км/ч-120 км/ч-город) составляет у них 5,2-6,1-7,7 и 5,2-6,4-8,5 литра. Тяговый диапазон (передаточное число низшей передачи, поделенное на передаточное число высшей) у «Nissan Micra» с «механикой» составляет 4,56, у модификации с CVT — 5,52. За последнее время конструкторам удалось настолько усовершенствовать вариаторы нового типа, что открылась возможность комплектовать ими даже мощные многолитровые моторы.

 

На модернизированной модели А6 вариатором впервые комплектуется версия с турбодизельным двигателем, развивающим крутящий момент в 310 Нм:

http://panick.ru/pic/cars/pre/variator6.jpgПервый шаг в этом направлении сделала компания «Nissan», снабдив трансмиссией «Hypertronic CVT M-6» модель «Primera» 2002 модельного года с бензиновыми двигателями объемом 2,0 (150 л. с., 200 Нм) и 2,5 литра (170 л. с., 245 Нм). Однако эстафету лидерства у японцев недавно перехватили немцы. Компания «Audi» комплектует CVT «Multitronic» (производства немецкой компании «ZF») пять различных силовых агрегатов модернизированной модели А6. Среди них трехлитровый бензиновый мотор V6 мощностью 220 л. с. и… 2,5-литровый турбодизель V6 TDI, развивающий максимальный крутящий момент в 310 Нм! Все это свидетельствует о громадном прогрессе CVT с многозвенным металлическим клиновым ремнем и электронным управлением, и дальнейшие перспективы этой трансмиссии представляются поистине безграничными.

 

Л. Шугуров

daewooshop.ru

http://panick.ru/cars/howitworks/cvt

[Viktor_Zh]

Как устроен вариатор - Все статьи и новости раздела: Audi, DAF, MINI, Nissan

25.06.2007

 

 

 

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.

 

Клиноремённый вариатор MINI.http://www.audiomobile.ru/images_news/fc979f8480d8ba7ca7da7e97bda5af2b_315587.jpeg

 

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.

 

Изменяя радиус огибания ремнём ведущего и ведомого шкива, можно плавно менять передаточное отношение.http://www.audiomobile.ru/images_news/1941f8d0e155e088a218730341e705bf_344441.gif

 

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.

 

http://www.audiomobile.ru/images_news/ee9e439e7b4c2b620dd51295e6a93fe1_315584.jpeg Ремень в вариаторах, как видно, никакой вовсе не ремень, а наборная металлическая лента.

 

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.

 

http://www.audiomobile.ru/images_news/07eaf48e67c53466c641caa165ace381_315590.jpeg Вот такая цепь используется в вариаторах фирмы 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».

 

Вариатор Audi может передавать на колёса мощность свыше двухсот лошадиных сил.http://www.audiomobile.ru/images_news/88082e7ecf2197d24ecbb5587075247a_315578.jpeg

 

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.

 

http://www.audiomobile.ru/images_news/978bf1078889c6173b60fdc02bdd709c_315581.jpeg

 

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.

 

Дмитрий Рыбин

Источник:

DRIVE.RU

Изменено 3 Августа 2007 пользователем Viktor_Zh

[Leon]

Не хотелось-бы, потому что пока вариатор ходит не больше 100 тыс.км , а потом замена ремня -процедура не дешевая соразмерна с ремонтом АКПП.Хотя может усовершенствуют.

[Viktor_Zh]

Тем не менее вариаторы пока что не избавились от некоторых своих весьма существенных проблем. Так, очевидно, что самыми конструктивно слабыми местами существующих сегодня автомобильных вариаторов являются: для клиноременного эти самые ремни, а для тороидного - пятно контакта диска и ролика, где сила давления достигает 10 тонн. Поэтому здесь применяются специальные высокотехнологичные материалы, что делает надежность вариаторов достаточно высокой, близкой к надежности гидромеханических “автоматов”, но все же из-за нагрузок на ремень или пятно контакта вариаторы пока не могут “тянуть грузы”, а также работать с двигателями большой мощности. На сегодняшний день рекордом для клиноременного вариатора оказывается 220 л.с. и 300 Нм, которые развивает V-образный 6-цилиндровый мотор Audi A6, “воспринятый” трансмиссией Multitronic, а для тороидного - “переваренный” Extroid (3-литровый двигатель Nissan Gloria и Cedric), развивающий 240 л.с. и 310 Нм. Однако если для грузовиков вариаторы до сих пор непригодны, то для легковых автомобилей весьма приемлемы, и здесь у бесступенчатых трансмиссий, очевидно, большое будущее, тем более что и технологии материалов не стоят на месте. Если сравнить динамические характеристики многих автомобилей, оснащаемых вариатором, может возникнуть недоумение - почему на одной и той же модели автомобиля разгон с вариатором происходит медленнее, чем с механической коробкой, ибо должно быть наоборот, раз вариатор лучше использует мощность двигателя? Все дело в привычке - многие клиенты были очень недовольны, что машина с вариатором “все время ноет на одной ноте”. (Так силовой агрегат отрабатывает программу максимальной эффективности: двигатель сразу выводится на соответствующие обороты и работает в режиме постоянной мощности, а все остальное делает вариатор.) Большинство же водителей привыкли к знакомому нарастающему шуму мотора, и многие фирмы идут клиентам навстречу, специально настраивая электронный блок управления трансмиссией. На самом же деле при нормальной настройке блока разгон, конечно, происходит быстрее. В заключение отметим, что вариаторы является куда более совершенным типом трансмиссии по сравнению с традиционными автоматическими коробками передач. Совершенство проявляется в более лучшей динамике разгона, меньшем расходе топлива, более плавной езде у автомобилей оснащённых клиноременными вариаторами. И в тоже время, вариаторы проще по конструкции, чем традиционные "автоматы". Думается, что в недалёком будущем автомобили оснащённые вариаторами полностью вытеснят машины, оснащённые обычными "автоматами" и сильно потеснят машины с "механикой".

 

http://www.brestauto.com/variatorarticle.htm

Изменено 3 Августа 2007 пользователем Viktor_Zh

[Dager]

а ниссан мурано? там какой стоит?

[Viktor_Zh]

Вот интересно, если нужно будет таскать фориком прицеп - можно ли будет это делать с вариатором, если он не для "таскания грузов"? А производить буксировку?

Изменено 3 Августа 2007 пользователем Viktor_Zh

[Sopel]

Думаю для говнолина не вариант, а вот турбодизель на Форике и пяти-шести ступенчатый автомат - самое то!Где-то в иннете болтался видеоклип, как Мурано не смог залесть на обычную горку со своим вариатором.