Вариаторы Toyota. Мифы и реальность — Журнал «4х4 Club»

Вариаторы Toyota. Мифы и реальность

В теории вариатор устроен просто: два раздвижных шкива с коническим ремнём между ними. Раздвигая и сдвигая половинки шкивов, можно менять диаметр, на котором работает ремень. Меняя диаметр, мы меняем и передаточное отношение. Вообще-то вариаторы далеко не новинка. Уже более ста лет их используют во всевозможном оборудовании, например, в печатных станках. Однако там они слишком громоздкие и выдерживают лишь небольшие нагрузки. Поэтому главными проблемами при вживлении вариатора под капот автомобиля стали уменьшение размеров и увеличение перевариваемого крутящего момента. Разные компании шли разными путями, и не у всех дело заканчивалось удачно. Первые вариаторы – и для стационарного оборудования, и для автомобилей – были с резиновым ремнём. И представьте, это работало, пока мощность мотора измерялась парой-тройкой десятков лошадиных сил, а крутящий момент не превышал 50 Нм. Но очень скоро стало понятно, что резина в качестве главного передающего звена в мощных автомобилях не годится. Исследования и эксперименты привели к выводу, что единственный материал, выдерживающий необходимые нагрузки, это сталь. И сегодня мы расскажем об одной из самых успешных, проверенной годами конструкции – вариаторе Toyota RAV4 со стальным ремнём.

Именно этот ремень, зажатый между двумя парами конусных шкивов, и меняет бесступенчато передаточное отношение трансмиссии. То есть одну пару шкивов крутит двигатель, другая соединена с ведущими колёсами. Когда первая пара максимально раздвинута, вторая, наоборот, сдвинута вплотную — это при старте. А по мере разгона вторые шкивы расходятся, ремень проваливается на меньший радиус, а первые синхронно сдвигаются — радиус растёт. Поскольку конусы шкивов гладкие, положений ремня (а значит, и передаточных отношений) может быть бесконечное количество – никаких ступеней, в каждый конкретный миг работы мотора можно обеспечить самое оптимальное с точки зрения экономии или самое мощное, если надо разгоняться, передаточное отношение. Что это даёт? Дело в том, что у мотора есть самая выгодная частота вращения – пик мощности. Обороты в стороне от этого пика тоже возможны и, в общем, используются в механических коробках и обычных автоматах, но эффективность силовой установки вне пика ниже. И только вариатор даёт возможность при нажатой в пол педали газа производить разгон точно на максимуме мощности. При этом вместо шагов по ступеням лестницы передач, ситуация больше напоминает плавный эскалатор.

А теперь о самом интересном в конструкции вариатора Aisin, который как раз и стоит на внедорожнике Toyota RAV4. Дело в том, что металлический ремень, который и есть сердце вариатора, крайне необычно устроен и работает не на растяжение, а на сжатие. Серебристая змейка набрана из плоских пластин, нанизанных на стальную ленту свёрнутую кольцом. На шкиве, где ремень изогнут, пластинки расходятся латинской «V», но стоит ветви ремня выйти на прямую между шкивами, пластинки встают в плотную стопку, отлично передающую любое усилие. Вариаторный ремень касается шкивов только боковыми поверхностями – тонкими торцами пластинок – и не пробуксовывает. Разумеется, для этого надо точно регулировать сжатие шкивов, расстояние между ними. Этим занимается гидроблок – система управления коробкой. А её электроника общается с системой управления двигателем.

Однако есть ещё момент старта машины, и тут, как в большинстве автоматов, работает гидротрансформатор. Он первым встречает поток мощности от двигателя и способен не только плавно сдвинуть машину с места, но и увеличить крутящий момент. Хотя его работа скоротечна: как только машина тронулась, срабатывает блокировка, и дальше в дело вступает наш старый знакомый – ремень. Конечно, на самом деле вариатор устроен немного сложнее, и кажущаяся простота двух пар шкивов и ремня окружена многочисленными инженерными решениями. Но мы не будем погружаться в такие глубины — инженерный гений уже решил все задачи и нам остаётся только наслаждаться бесшумной и плавной работой механизма. Большинство так и поступает, но некоторые считают, что если вы продвинутый драйвер, то вариатор вам не подойдёт. Ничего подобного! Поверьте, и бесступенчатым трансмиссиям хорошо знакомы режимы спортивной езды, принудительно включённой передачи и торможения двигателем. «Какие передачи? – спросите вы. – Здесь же их нет». Действительно, фиксированных передач нет, но они существуют виртуально, так сказать, программно. Сотни лучших инженеров Toyota и Aisin десятилетиями доводили работу своего бесступенчатого агрегата до совершенства. И, прежде чем отправлять вариаторные машины на экспорт, тщательно испытывали их на внутреннем рынке, собрав массу информации по тонкостям настроек и научив заметно экономить топливо. Но вот европейскому клиенту, привыкшему к механике, непременно подавай ручное переключение на любой трансмиссии. Ну что тут скажешь? Клиент всегда прав, и если он хочет управлять всем, то пусть управляет.

В вариаторе Sport Sequential Shiftmatic такая возможность реализована. Стоит перевести селектор в режим М – и появится возможность менять рычагом семь диапазонов работы трансмиссии, однако электроника всё равно не даст вам сломать коробку. Как только обнаружится, что ваши желания идут вразрез с возможностями силового агрегата и включённая пониженная передача может привести к забросу оборотов, прозвучит двойной зуммер. Принудительное ограничение особенно полезно на затяжных спусках, когда надо экономить тормоза. Водитель может выбирать семь различных темпов замедления, но если вам лень оперировать вручную, есть и автоматическое управление вариатором при езде по холмистой местности – всё для комфорта и плавности хода. Кстати, и при разгоне в обычном режиме вариатор RAV4 умело имитирует переключения передач, не раздражая пользователя монотонным воем при разгоне. Ещё одна система бережёт топливо на светофорах и не позволяет скатиться назад на подъёме. Если трансмиссия определила, что вы остановились и селектор остался в положении D, мотор на время стоянки уменьшит дозу впрыскиваемого топлива. Обороты упадут, что снизит нагрузку и на мотор, и на коробку. Но так будет только в случае остановки на ровной поверхности – на уклоне холостые останутся неизменными, что даст дополнительную небольшую тягу на колёсах и не позволит скатиться назад.

Притча во языцех – перегрев трансмиссии. Многие его боятся, однако в реальности нужно очень постараться, чтобы действительно заметно нагреть масло в коробке. Хотя, конечно, при большом желании и вариатор можно перегреть. Для того чтобы этого не произошло, встроенная защита заранее уведомит водителя сообщением на приборной панели.

Кстати, о масле. Точнее, специальной жидкости для CVT. Вариаторы действительно очень требовательны к его качеству. Причина понятна – усилие к колёсам ремень передаёт при помощи трения, а значит, неизбежен износ стальных пластинок. Так же как и в моторе, и вообще в любом узле со смазкой, именно масло аккумулирует в себе мельчайшие частицы износа и переносит их в фильтр, заодно охлаждая стальные детали. По регламенту контролировать состояние масла надо каждые 40 тыс. км пробега, но если вы любитель активной езды или часто используете машину для буксировки и бездорожья, то лучше превентивно поменять масло в диапазоне 40–60 тысяч. Но даже без этого ваш вариатор прослужит никак не меньше обычного автомата, а с учётом отсутствия в нём фрикционов – даже больше. И, поверьте, это не миф!

А мифов немало, и первый, самый распространённый – «металлический ремень ненадёжен». Так вот, ресурс вариатора с толкающим ремнём не ниже, чем у коробок-автоматов традиционной конструкции, а уж тем более у роботизированных трансмиссий. Реальных отказов по причине износа ремня практически нет, а подавляющее большинство водителей, эксплуатирующих машины с бесступенчатой трансмиссией, даже не знают, какой тип коробки у них стоит.

Ещё один миф – «вариатор не позволяет двигаться по бездорожью». Трудно сказать, откуда он взялся. Даже теоретически, исходя из того, что вариатор способен поддерживать любое передаточное отношение и плавно менять его в любом диапазоне, выходит, что он как раз лучше других трансмиссий приспособлен к бездорожью. Быстрая смена режимов работы коробки с D на R и обратно тоже не проблема. Такой приём называют раскачкой, и выполнить его на машине с вариатором не составляет труда. Единственное, в чём вариатор действительно может спасовать, это очень долгое буксование на высоких оборотах. Для этого, кстати, существует предупреждение о перегреве. Но, признаем, это далеко не стандартный режим эксплуатации кроссовера.

О специфической рабочей жидкости вариатора мы уже говорили, и требование заливать только специально предназначенный состав, как вы понимаете, выглядит совершенно обоснованным. Ведь контакт «сталь по стали» нуждается в особенной смазке, которая в определённый момент может потерять свои свойства, превратившись практически в клей или в почти в обычное масло.

Ну и последнее предубеждение пытается внушить нам мысль о полной неремонтопригодности вариатора. Оно тоже не соответствует действительности. На самом деле, если уж вам доведётся по-настоящему спалить ремень и шкивы, всё это легко заменить. Причём сложность работы не выше, чем при стандартном ремонте обычного автомата. Так что не верьте никаким мифам и гаражным байкам, а, как говорится, доверяйте профессионалам.

ЯПОНСКИЙ ВАРИАТОР!вся правда о них!

Вот, развлекитесь.:)))Про вариаторы.
Какая коробка передач лучше? Механическая или автоматическая? Этот вопрос, из цикла, кто сильнее, слон или кит, был в свое время очень популярным. Время прошло, «железа» на наших дорогах стало еще больше, и теперь в пытливых умах возникает новый вопрос. Что лучше, автоматическая коробка передач, или вариатор?
С этим вопросом автор обратился к специалистам фирмы «Технохим» г.Владивостока, занимающиеся ремонтом автоматических коробок передач. И вот что удалось узнать. Вариаторные коробки передач бывают двух типов. Первый тип, с использованием клинового ремня (Belt CVT), применяется на автомобилях объемом до 2-х литров. В этом типе ремень, представляющий собой стальную ленту с приклепанными к ней опять же стальными сегментами, вращается на шкиву между его «щеками». Щеки между собой могут сдвигаться, и тогда ремень вытесняется на больший диаметр, или раздвигаться, тогда ремень проваливается и вращается по меньшему диаметру. Таким образом передаточное число всего механизма может плавно изменяться в необходимых пределах. Скорости, вернее передачи, в этом случае будут только виртуальными и сделать их можно сколько угодно.
Второй тип вариаторных коробок, это так называемые тороидальные коробки (Toroidal CVT). В них передача момента осуществляется двумя стальными «грибками». Такие коробки передач устанавливаются на более мощные машины (до 3 литров) и, в частности, фирма «Nissan» уже выпускает «Cedric» и «Gloria» с вариаторами данного типа.

Основным достоинством вариаторных коробок является то, что они позволяют передавать крутящий момент в наиболее оптимальном диапазоне оборотов двигателя. Другими словами, если обычная автоматическая коробка передач, при разгоне автомобиля, вынуждает двигатель работать на разных оборотах, то у вариаторной коробки этого нет. Поэтому машина с вариатором разгоняется гораздо быстрее и ездить на ней более приятно: нет толчков при переключении и расход топлива у ней меньше.
Основным же недостатком вариаторных коробок является то, что фирма производитель не поставляет на рынок к ним запчасти, считая их очень надежными. И в самом деле, нам встречался «Nissan Mach» с пробегом около 600 тыс км. Правда эксплуатируется тот автомобиль в очень легких условиях: ежедневные пробеги Уссурийск – Владивосток. Поэтому, из-за отсутствия запасных частей, отремонтировать вариаторную коробку довольно проблематично.
Сложно, но можно отнести к недостаткам CVT их требовательность к срокам обслуживания и качеству применяемых жидкостей. Обычный дешевый «Dexron» тут, к сожалению, не «прокатит»
И еще один «недостаток» отметили опрашиваемые специалисты. Если рассматривать весь ряд коробок передач – механические, ступенчатые автоматические и вариаторные, то легче всего «надругаться» над двигателем с помощью механической коробки передач. А что, включить на 100 км/час первую передачу и бросить сцепление. Так зачастую и поступают спортсмены автогонщики на своих ралли и называется это у них — торможение двигателем. Со ступенчатой автоматической коробкой передач «надругаться» над двигателем сложнее. Электроника скорее всего не даст принудительно включить первую передачу на 100 км/час (ради бога, не пробуйте!). Но вторую – разрешит. И это тоже будет называться торможением двигателем. С вариаторной коробкой все проще. Вы, высказывая свои пожелания, можете дергать ручку как угодно, электроника решит сама за вас, надо так делать или не надо. И сделает все как считает нужным. Ведь передвигая ручку управления передачами, вы только управляете электрическим переключателем и все. Никакой механической связи с вариатором у этой ручки переключения нет.
Вариаторные коробки всех типов для японских (и не только японских!) автомобилей делает фирма «JATCO». К сожалению, как уже отмечалось, эта фирма не поставляет запасные части. Сломалась коробка – меняйте целиком. Это на ступенчатые автоматы можно купить диски, уплотнительные кольца или тормозные ленты. А тут меняйте целиком и все. Правда, в последнее время между фирмами поставщиками запасных частей (в том числе и нашего города) и фирмой «JATCO» идут переговоры на эту тему, но чем и когда все закончится – неизвестно.
И в заключении следует отметить, что все опрошенные специалисты «Технохим» заявили, что будь у них такая возможность, они бы ездили только на автомобилях с вариаторами. И в самом деле, езда с вариатором гораздо динамичней и приятней, чем даже с хорошо отрегулированным обычным ступенчатым автоматом.

Этот страшный вариатор на Toyota Corolla: отзывы владельцев, плюсы и минусы

Главные части вариатора Toyota Corolla – ведущий и ведомый валы, между которыми натянут крепкий полимерный металлический ремень. Из этого следует, что коробка функционирует по принципу клиноременной системы. То есть, при изменении натяжения ремня меняется передаточное число.

Вариативные КПП появились на российском рынке чуть более десяти лет назад. Как все новое, автомобиль, укомплектованный такой коробкой, был принят насторожено. Опробовав трансмиссию в деле, водители стали делиться на форумах своими впечатлениями. «Тойота Королла» вариатор отзывы вызвала неоднозначные: часть пользователей довольна новшеством, другие водители называют коробку «злом».

Какой вариатор стоит на «Тойоте Королле»

Узел поставляет японская компания Aisin, входящая, наряду с Borg-Warner и ZF, в тройку крупнейших мировых производителей комплектующих элементов на авто. Лидерство было достигнуто благодаря высокому качеству исполнения, что в первую очередь отмечают отзывы о вариаторе «Тойота Королла». Надежный аппарат с минимумом проблем устанавливается на машины, предназначенные для пользователей Европы с 2009 года.

За прошедшие годы вариатор на «Тойоту Королла» не претерпел серьезных изменений, а водители научились правильному управлению, диагностике, выявлению редких поломок, ремонту узла.

Устройство и принцип работы вариатора Toyota Corolla

Вариативная КПП выглядит, как картер, в котором уложены валы, соединенные ремнем, муфты, подшипники, манжеты, а также гидроплита.

Главные части вариатора Toyota Corolla – ведущий и ведомый валы, между которыми натянут крепкий полимерный металлический ремень. Из этого следует, что коробка функционирует по принципу клиноременной системы. То есть, при изменении натяжения ремня меняется передаточное число.

Таких изменений бесконечное множество, поэтому коробка не имеет ступеней передачи в привычном понимании, из-за чего носит название бесступенчатой.

Устройство вариатора Toyota Corolla

Работа вариатора на практике выглядит так: водитель нажимает на педаль, специальная фрикционная муфта (гидротрансформатор) приводит в движение ведущий вал. Последний контактирует с двигателем, ремень меняет натяжение и, соответственно, передаточное число, плавно передает измененный крутящий момент на колеса машины. Дифференциал в механизме вариативной КП распределяет крутящий момент между ведущими колесами авто.

Важный элемент коробки – трансмиссионное масло, выполняющие традиционные задачи: оно отводит излишнее тепло от движущихся деталей, облегчает элементам узла трение, предотвращает износ. Там, где присутствует трансмиссионная жидкость, обязательно есть фильтр и магниты, удерживающие металлическую стружку.

Механизм готов «переваривать» высокий крутящий момент, поэтому эксплуатационный ресурс коробок очень высок, с чем не соглашаются отзывы о вариаторе «Тойота Королла». Производитель заявляет сроком службы 200-230 тыс. км пробега, но на практике, пишут владельцы «Королл», это 100 тыс. км.

Виды CVT

Конструктивно коробки выполнены по-разному. Всего существует три вида вариаторов:

1. Клиноременный. Самый распространенный и простой в обслуживании вариант CVT основан на работе клиновидного ремня, натянутого между конусообразными шкивами. Крутящий момент от двигателя к колесам передается за счет трения, возникающего в месте соединения ремня со шкивами.
2. Тороидальный. Ведущими и ведомыми в этой конструкции выступают конусовидные диски, которые соединяются между собой роликами. Последние изменяют передаточное число тем, что синхронно перемещаются по изгибам разнонаправленных дисков.
3. Цепной. В устройстве этого механизма клиновидный ремень заменен стальной цепью.

Для работы всех трех модификаций большое значение имеет уровень, давление и температура рабочей жидкости – масла.

На «Короллах» старше 2015 года были установлены вариаторы под серийным номером K311 (30400-2020). Затем коробку модернизировали, присвоили номер К313 (30400-20110) и ею комплектуют современные модели.

Частые неисправности

Закрытая система – вариатор «Короллы» – отличается надежностью. Но агрессивная манера вождения, резкие торможения, плохое масло, длительные поездки на максимальных скоростях приводят к поломкам.

Хруст или свист из коробки при переходе на ручной режим, прерывистое движение, слабый разгон говорят об износе валов, заедании ремня. Также неполадки могут быть в модуле управления, селекторе или электропроводке. Часто проблема с КПП решается заменой масла.

Обслуживание вариатора «Тойоты Короллы»

Оставлять трансмиссию без присмотра нельзя. Профилактический осмотр проводят каждые 20-30 тыс. км на спидометре, даже если нет поводов для беспокойства.

Для диагностики нужно поставить машину на смотровую яму, снять защиту картера (если есть), осмотреть агрегат. Визуальный осмотр может выявить разгерметизацию сальников, течь масла, механическую деформацию.

Если обнаружены масляные потеки, трещины в картере, узел демонтируют для детальной диагностики, ремонта с доливкой или заменой масла и фильтра.

Модели с вариатором

На «Тойотах» для внутреннего рынка вариаторы устанавливали с 2000 года – это была модель Toyota Opa с коробкой Aisin K110. Только в 2009 году на европейский рынок попали модели «Тойоты Версо» (Aisin K311) и Toyota Avensis (Aisin K111 для 2-литрового двигателя и Aisin K311 для 1,8-литрового мотора).

Полноприводная Toyota RAV4 получила вариатор серии Aisin K111/K111F (передний/полный привод) в 2010 году и сразу вышла в Европу.

Toyota Corolla комплектуется вариативной КПП марки K313 (модификации K313-04A). Toyota Corolla IM сходит с конвейера с коробкой K313 (модификации K313-06A).

Праворульный седан Toyota Corolla Axio («Аксио) штатно идет с вариатором K311E/F.

Toyota Corolla Axio

Модель и модификация КПП нанесены на таблички, которые можно найти на кузове авто.

Отзывы о ремонте вариатора «Тойоты Короллы»

В 2019-2020 годах «Королла» вышла в новом кузове, вызвав любопытство и интерес потенциальных покупателей. Хорошая или плохая машина, расскажут отзывы о «Тойоте Королле» 2020 года с вариатором:

Отзыв о Toyota Corolla 1.6 с вариатором

Отзыв о Toyota Corolla 1.6 CVT 2020 года

Отзыв о Toyota Corolla 1.6 122hp 2019 г.в.

Ходовые качества и экономичность водители оценили по достоинству. Раздражают мелочи: маркая салонная обивка, неудобные отсеки для предметов, необходимых в дороге.

О чем свидетельствуют отзывы о вариаторе Toyota Corolla:

Отзыв о Toyota Corolla CVT 2013 г.в.

Отзыв о Toyota Corolla 2014 г.в.

Отзыв о Toyota Corolla 2019 г.в.с вариатором

Отзыв о Toyota Corolla 2013 г.в.с вариатором

От пристрастного взгляда автовладельцев «Тойот» на вариаторе не укрылась ни одна мелочь. Из высказываний пользователей напрашивается вывод о следующих сильных сторонах пока новой для россиян коробки:

• машина разгоняется быстро и плавно;
• мощность силового агрегата используется на 100 %;
• коробка надежна в сравнении с «механикой» и автоматом. Нечастые поломки слесари считают следствием некорректной эксплуатации: владельцы не соблюдают предписанные производителем правила;
• удобно управлять транспортным средством, когда под ногой всего две педали;
• экономия топлива.

Недостатки вариаторов «Короллы»:

• дорогой ремонт;
• сложно достать запчасти;
• мало сервисов по обслуживанию;
• повышенный шум.

Российские автомеханики могут починить все. Но японский производитель считает свою коробку настолько надежной, что не выпускает для нее запчастей. Поэтому коробка неремонтопригодна.

Источник https://4×4.media/58525-variatory-toyota-mify-i-realnost.html

Источник https://www.drive2.ru/l/894948/

Источник https://avtoshark.com/toyota/corolla/chassis-cor/tojota-korolla-variator-otzyvy/