Как работает вариатор хонда цивик

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 07.08.2024

КАК РАБОТАЕТ ВАРИАТОР НА ХОНДЕ

КАК РАБОТАЕТ ВАРИАТОР НА ХОНДЕ
Речь пойдет только о хондовском вариаторе M4VA.
Вариатор состоит из нескольких корпусных литых деталей и крышек в которых смонтированы ведущий и ведомый валы с гидравлически управляемыми шкивами, планетарная передача реверса, три фрикционных, гидравлически управляемых муфты, двухступенчатая главная передача на косозубых шестернях и банальный дифференциал. Между шкивами натянут металлический клиновой наборный ремень. Он состоит из двух бандажных многослойных стальных лент и нанизанных на них трапециевидных металлических пластинок. От приводного вала через цепную передачу приводится шестеренчатый гидронасос, который качает трансмиссионную жидкость. В принципе, она изготовлена на масляной основе, но маслом не называется, потому что помимо смазки она приводит в действие гидравлику вариатора, обеспечивает работу фрикционных муфт и прочное сцепление пластинок клинового ремня с поверхностью шкивов.
Управление работой вариатора осуществляется по трем каналам:
1 Ручное управление
2 Гидравлическое
3 Электрическое
Вручную включается только режим парковки. Т.е. он работает всегда, и когда мотор заглушен и зажигание выключено. Из этого следует, между прочим, неожиданный вывод. Система защиты от дурака, которую японцы используют по максимуму, на парковку не распространяется. Если машина едет накатом, а вы включите парковку - зубчик, блокирующий первую шестерню главной передачи просто срежет, и этот режим у вас исчезнет.
Гидравлически включаются режимы прямого хода и реверса. Т.е. передвинув ручку управления вариатором вы подаете давление ATF в муфту прямого хода или реверса.
Здесь уже есть защита. Если машина еще катится вперед со скоростью более 6 км в час а вы попытаетесь включить реверс - он не включится. Как это происходит - скажу позже.
Электрическое управление вариатора происходит от специального контроллера - мозгов вариатора. Там внутри есть микропроцессор с программой и немного вспомогательной электроники.
Для контроля происходящего с вариатором на нем установлены четыре датчика - датчик оборотов первичного вала, вторичного вала и первой шестерни главной передачи, а также датчик скорости автомобиля. Первые три датчика - индукционные катушки с магнитиком, установленные напротив зубчатых венцов шкивов и первой шестерни главной передачи. Сигнал они выдают только при вращении указанных валов. Состояние их цепи легко проверяется простым омметром - это просто катушка проволоки с магнитиком внутри. Датчик скорости автомобиля мудреней - он сделан на основе датчика Холла и дает сигнал даже при самом медленном вращении коробки дифференциала.

Для электрического управления вариатором в нем установлены четыре электромагнита - три линейных соленоида и один - ключевой. Все они, в отличие от датчика выведены на один разъем.
Линейные соленоиды отличаются тем, что положение их сердечника плавно, а не ступенчато меняется в зависимости от подаваемого на них сигнала. Т.е. у них не два положения - а пропорциональное перемещение сердечника. Один из них регулирует давление гидропривода ведущего шкива, другой - ведомого, а третий плавно управляет стартовым пакетом - так называют главную фрикционную муфту. Для управления соленоиды подключены к мозгам по двухпроводной линии каждый. Т.е. и плюсовый и минусовый провода идут в мозги вариатора.
Четвертый соленоид - двухпозиционный - включено или выключено. Он подключен к мозгам только одним - плюсовым проводом. Минусовый - идет на массу. Он используется для функций защиты и включения аварийного режима управления. И только.

Как и в моторе, производительность масляного насоса зависит от оборотов коленвала. В моторе проблему регулирования давления масла решает редукционный клапан. В вариаторе такой клапан тоже стоит. Только он управляемый. Т.е. давление в главной магистрали зависит не от оборотов, а от нагрузки на мотор. Управление этим клапаном осуществляется от промежуточного клапана, который в свою очередь управляется от соленоида. Сделано это для того, чтобы сила сжатия шкивов между собою была пропорциональна моменту, выдаваемому мотором. Об этом моменте мозги вариатора узнают от датчиков мотора - МАР и положения дросселя, сигналы которых тоже заведены в мозги вариатора. Получается, что на большом моменте шкивы сжимаются сильнее - и проскальзывания ремня не происходит. На малой нагрузке сила сжатия уменьшается - нет лишнего износа ремня и выше КПД.
Как осуществляется реверс на вариаторе?
Первичный вал вариатора состоит из двух валов - приводной вал, - на его шлицах находится маховик, который и передает момент с мотора. На противоположном его конце смонтирована планетарная передача. Приводной вал вращается всегда вместе с коленвалом мотора. На его конце прочно закреплена солнечная шестерня планетарки. Он установлен внутри первичного полого вала со шкивом На его конце на шлицах смонтировано водило планетарки с тремя сателлитами. Между водилом и солнечной шестерней смонтирована гидравлически управляемая муфта прямого хода. Корончатая шестерня планетарки вращается на подшипнике на приводном валу и шлицами соединена с гидравлически управляемой муфтой реверса.
Как теперь это все функционирует?
Ручка вариатора в Р или N - все фрикционные муфты разомкнуты. Заводим мотор. приводной вал начинает вращаться. Солнечная шестерня - тоже. Но водило вместе с первичным валом остается неподвижным. Корончатая шестерня через сателлиты крутится в противоположную сторону. Момент никакой никуда не передается.
Переводим ручку вариатора на D. Через клапан давление подается в муфту прямого хода. Она сцепляет между собою солнечную шестерню приводного вала и водило. Первичный вал начинает вращение и через клиноременную передачу начинает крутить вторичный вал. Мы еще не тронулись - а валы оба уже крутятся.
Переводим ручку на R. Давление с муфты прямого хода снимается и пружина внутри раздвигает фрикционные диски муфты. Через клапан подается давление на муфту реверса. В отличие от двух других фрикционных муфт - эта не вращается. Поэтому ее называют еще тормозом реверса. Итак, муфта реверса затормаживает корончатую шестерню планетарки. При этом водило с сателлитами вынужденно крутиться в противоположную сторону, чем вращается солнечная шестерня. Как правило, включение реверса (мы еще не тронулись) сразу слышно - сателлиты планетарной передачи юзжат. Это нормально.
Чем чревато такое управление? Оно достаточно медленное. Разжатие муфт производится встроенными пружинами, а отверстия в гидравлике маленькие. Если водитель пытается в раскачку выехать из сугроба или грязи, быстро и часто переключая D и R, то муфты не успевают до конца выключаться и начинают частично встречно работать - друг на друга. За 20 минут такого издевательства (мотор то мощный. ) можно спалить фрикционные диски одной из, или обеих муфт.
И еще. Муфты довольно хилые. В том смысле, что они могут передавать большую мощность без проскальзывания. Поэтому хорошо, когда между переключением ручки вариатора на D или на R и последующим нажатием на газ проходит хотя бы одна секунда. За это время муфта окончательно включится и не проскользнет при трогании, даже при энергичном старте.

Завершив очередной круг в режиме L, водители выходили из машины с улыбкой до ушей. Высший класс! Обладая достоинствами автоматической трансмиссии, вариатор CVT в то же время избавлен от большинства ее недостатков и во многих случаях может смело поспорить с "механикой"!

А ведь мы поначалу отнесли вариатор к разряду удобных "игрушек" и предполагали, что предложим такую машину женщинам. Они ведь в большинстве своем не любят переключать передачи. Но нет, Honda с вариатором — отличный выбор не только для дам, но и для тех, кто не прочь иной раз размяться.

Правда, вскоре наши восторги и бурное обсуждение возможностей машины в разных режимах сменились главным вопросом, с которого мы и начали эту статью: долговечен ли вариатор?

К сожалению, нам не удалось обнаружить сколько-нибудь достоверных сведений о жизнестойкости вариаторов. Известно лишь, что в фирменной статистике отказов (периодичности выхода из строя узлов и агрегатов автомобилей Honda) вариатор не упоминается вовсе. И в руководстве по обслуживанию машины, даже в описании операций последнего техобслуживания (при пробеге 200000 км), ни слова не сказано о замене ремня вариатора или о каких-либо специальных профилактических работах!

Строгий и функциональный салон практически лишен недостатков по части эргономики. Нарекания вызвало лишь кнопочноползунковое управление системой отопления и вентиляции

Единственное, что нужно делать, — это периодически заменять ATF, жидкость в картере трансмиссии. Выходит, вариатор CVT и впрямь может продержаться 200000 км без обслуживания. Если это так, то мы — за вариатор. Вот только одно пока что непонятно: если есть такая замечательная штука, как вариатор, зачем тогда нужна гидромеханическая трансмиссия?

Как работает вариатор CVT?

Механизм, который у нас именуется клиноременным вариатором, за рубежом часто обозначается аббревиатурой CVT (Continuously Variable Transmission — бесступенчатая трансмиссия). Как работает вариатор CVT?
Простейший случай — это два шкива с раздвижными коническими половинками, соединенные между собой ремнем. Если половинки ведущего шкива максимально раздвинуты (ремень "провалился" вглубь), а половинки ведомого шкива, наоборот, сдвинуты, и ремень огибает их по большой окружности, то это — максимальное передаточное отношение, "первая передача".

Принципиальная схема бесступенчатой трансмиссии автомобиля Honda Civic

Сдвигая половинки ведущего шкива и одновременно раздвигая половинки ведомого, можно добиться минимального передаточного отношения ("пятая передача").

Конечно же, реальный механизм CVT намного сложнее.
Во-первых, ремень представляет собой нанизанные на ленты V-образные стальные сегменты. Такой ремень весьма надежен и может передавать большой крутящий момент.Во-вторых, для отключения вариатора от двигателя (холостой ход) применяется многодисковый фрикцион на ведомом валу вариатора.
В-третьих, чтобы заставить автомобиль двигаться задним ходом, используется планетарная передача с фрикционами переднего хода и тормозом для включения заднего хода.
Наконец, всеми перечисленными механизмами, включая перемещение половинок шкивов, ведают гидроприводы, а стальной ремень работает в масляной ванне. CVT имеет собственный масляный насос и целую сеть гидроприводов.
В автомобиле Honda Civic трансмиссия CVT плавно изменяет передаточное отношение от 2,47 до 0,547. Величина передаточного отношения зависит от передаваемой ремнем нагрузки, от скорости движения машины и положения педали акселератора.

Идея вариатора кажется простой, а вот реальные бесступенчатые трансмиссии — весьма сложные устройства

Крайние положения вариатора: "высшая передача" (слева) и "низшая передача" (справа)

Селектор рычага вариатора CVT имеет пять положений: P (парковка), R (задний ход), N (нейтраль — для буксировки машины), D (drive, движение вперед), S (спортивный режим) и L (от англ. low — низкий, этот режим используется для движения в горной местности, буксирования прицепа и торможения двигателем). На автомобилях для японского рынка режим L заменяется на E (экономичный).

Из архива

В 1958 году фирма DAF выпустила свой первый легковой автомобиль DAF 600, 20-сильный двухцилиндровый двигатель которого передавал крутящий момент на задние колеса через бесступенчатую трансмиссию Variomatic. Таких машин сделали около 50 тысяч

Еще Леонардо да Винчи работал над редуктором, в основу которого были положены два конуса с параллельными осями вращения и расположенными навстречу друг другу сужающимися частями. Крутящий момент передавал надетый на конусы ремень. Перемещая ремень вдоль оси конусов, можно было плавно изменять передаточное отношение редуктора. Подобные конструкции использовались в различных механизмах.

Однако первый вариатор в нынешнем понимании появился гораздо позже: патент на бесступенчатую трансмиссию был получен в США только в 1897 году. К тому времени конусный вариатор превратился в клиноременный: ремень имел форму трапеции и передавал крутящий момент между двумя разрезными шкивами, половинки которых могли сдвигаться и раздвигаться, изменяя таким образом передаточное отношение редуктора.

Автомобилестроители всерьез взялись за клиноременные вариаторы и того позже. Несмотря на многочисленные попытки использовать вариатор в качестве бесступенчатой трансмиссии автомобиля, реализовать эту идею удалось только в 1958 году. Голландец Хуб ван Доорн, владевший вместе со своим братом компанией Van Doorn Automobilfabrick (DAF), внедрил CVT на первом легковом автомобиле фирмы — маленьком седане DAF 600.

Трансмиссия Variomatic была интегрирована в заднюю независимую подвеску. Эластичные ремни позволяли обходиться без карданных передач и шарниров равных угловых скоростей (ШРУСов)

Четырехместный автомобильчик с 585-кубовым оппозитным 2-цилиндровым мотором мощностью 20 л. с. оснастили бесступенчатой трансмиссией Variomatic. Позже появились новые модели с вариаторами. Когда DAF перешел под юрисдикцию Volvo, в производство была запущена модель Volvo 345 с вариатором. И все же массового распространения вариатор не получил из-за низкой надежности и малого КПД.

Ван Доорн покинул DAF в 1965 году и основал новую фирму — Van Doorn Transmissie (VDT). Новые исследования привели к тому, что клиновидный резиновый ремень был заменен на металлический, состоящий из стальных стреловидных сегментов, нанизанных на кольцевые полосы. Такие ремни могут передавать больший крутящий момент и меньше подвержены износу.

Возрождение вариатора в качестве автомобильной трансмиссии началось в Японии. В 1987 году японский концерн Fuji Heavy Industries (автомобильное отделение которого выпускает автомобили Subaru) представил хэтчбек Subaru Justy с вариатором со стальным ремнем, с электромагнитным сцеплением и электронным управлением. Примеру пионера последовали фирмы FIAT, Ford, Nissan и Honda. Причем все эти фирмы используют ремни Van Doorn.

Самый мощный серийный легковой автомобиль с вариатором — это "наша" Honda Civic со 114-сильным двигателем.

Что почем?

Побывавший на испытаниях в Авторевю 3-дверный хэтчбек Honda Civic 1.6i 16V VTEC с бесступенчатой трансмиссией CVT продается в фирме Аояма Моторс за $23500. В оснащение этой машины входят гидроусилитель рулевого управления, люк с электроприводом, велюровая обивка салона, АБС, две фронтальные подушки безопасности, кондиционер, электроприводы стеклоподъемников и наружных зеркал заднего вида, центральная блокировка замков дверей и иммобилайзер. Это самая дорогая модификация в гамме 3-дверных 114-сильных машин.

Точно такой же автомобиль, но с 4-диапазонной автоматической коробкой передач предлагается за $22400. А самый доступный 114-сильный Civic с механической 5-ступенчатой КПП стоит $19500. Но эта машина победнее: из оснащения — только кондиционер, электропакет и иммобилайзер.

Всем привет!
Возможно эта запись будет полезна тем кто катает на этом технически сложном и быстро погибающем от неправильной эксплуатации агрегате, под названием CVT M4VA.
История с неисправностью вариатора началась в ноябре месяце.
Проблемы:
1) при плавном наборе скорости на оборотах от 2т-2,5т через 5 секунд переходит в аварийный режим (мигает D)
После снятия гидроблока и помывки его ни чего не изменилось.
2)Через месяц вариатор перестал разгоняться больше 40км/ч показывал ошибку 42 (проблема с переключением передач, обрыв цепи или замыкание)
Решение проблем, замена вариатора.
Финансовой возможности не было заказывать контракт, поэтому искал в своем городе. Даже пытался поставить от НR-V, но не подошли привода (на hrv большего диаметра). В итоге нашел частично разобранный вариатор у одноклубника Константина, которому огромное спасибо и респект. Собрал данный вариатор, поставил и с ним тоже не всё в порядке.
Проблема была в нежелании ехать) т.е. обороты крутит, а не разгоняется (буксует), также стартовал на оборотах около 1,8 с пинком. Есть один момент! на холодную он ехал как нормальный, но после 15минут начинал буксовать и пинать на старте.
Методом тыка начал разбираться в чем причина. Сначала заменил стартовый пакет, после поменял насос масляный, но ни чего не изменилось. Последним этапом была замена гидроблока и БИНГО! он поехал.
Теперь катает как положено.
Итого:
1) если вариатор не разгоняется больше 40км/ч и сбрасывает в аварию на определенных оборотах (ошибка 42)- меняй вариатор!
2) если дергается на старте- снимай гидроблок и чисти его, проверяй все клапан на подвижность!
3) если на холодную едет, после нагрева буксует- снимай гидроблок и чисти его, проверяй все клапан на подвижность!
Если есть вопросы обращайтесь!
Спасибо большое моим друзьям, хондабратьям, которые помогали мне и поддерживали в этом деле, а именно Тимуру, Евгению, Олегу, Георгию, Егору, Артёму

Внешне эта машина ничем не отличается от других трехдверных хэтчбеков Honda Civic. Большой передний свес, поджатый хвост, крупные пучеглазые фары. Шильдики 1.6i и VTEC на задней двери указывают, что под капотом — одновальный 1,6-литровый бензиновый двигатель с изменяемыми фазами газораспределения (система VTEC). Его мощность — 114 л. с. И ни одной надписи или эмблемы, говорящей о том, что крутящий момент от двигателя к передним ведущим колесам передается через вариатор CVT (Continuously Variable Transmission).

Может, под капотом увидим что-нибудь примечательное? Где там! В хитросплетении проводов, шлангов и электронных блоков черт ногу сломит, а толку чуть: в картер "коробки"-то не заглянешь!
Тогда — в машину. Но и здесь все знакомо, благо, не стерся еще из памяти осенний тест 4-дверного седана Honda Civic с механической трансмиссией. Правда, теперь вместо привычного рычага КПП появился селектор с шестью позициями — как на автоматических "коробках".

Педалей две — газ и тормоз, опять же, как на "автоматах". Наконец, на панели приборов есть индикатор режимов работы трансмиссии. Вот и все. Так что найти "десять отличий" нам не удалось. Остается искать их в движении: должен же вариатор хоть чем-то отличаться от "механики" или "автомата"!

Алгоритм управления трансмиссией — такой же, как на обычных "автоматах". Переводим рычаг из положения P в D, отпускаем тормоз, — и Civic плавно трогается с места. И процесс начала движения с вариатором такой же, как на автомобилях с "автоматами": Civic сначала думает доли секунды, потом плавно-плавно набирает скорость.

Нажимаем педаль акселератора до половины ее хода. Под капотом раздается звук, напоминающий жужжание швейной машинки, стрелка тахометра подпрыгивает до 3000 об/мин, и Honda более интенсивно, но по-прежнему очень плавно продолжает разгон. Никаких рывков и даже намеков на них! Это действительно похоже на швейную машинку с электроприводом и педалью-реостатом.

Между прочим, привод акселератора здесь не механический, а электронный, так что сравнение вполне уместно.
А если снять ногу с "реостата"?
Лишь в первые мгновения после сброса газа машина тормозит двигателем. Затем обороты мотора падают до холостых, а вместе с этим предельно уменьшается передаточное отношение трансмиссии. Создается ощущение, что машина катится на нейтральной передаче.
Похоже, что пользоваться рабочей тормозной системой придется так же часто, как и на машинах с обычным "автоматом".
А если вновь нажать на газ? Обороты двигателя подскакивают вверх, а "мозги" вариатора тут же подбирают подходящее для данных скорости движения и нагрузки передаточное отношение. И вновь все очень плавно!

Теперь — педаль "в пол". Электроника сначала выводит обороты двигателя "под ограничитель" (около 6500 об/мин), а затем начинает изменять передаточное отношение вариатора. И здесь самое необычное — это громкий, но монотонный звук мотора. Ты все ждешь, что сейчас что-то переключится и обороты упадут, а Honda знай себе ревет на одной высокой ноте и резво набирает скорость.

(Кстати, Civic с вариатором в таком режиме проходит дистанцию 400 метров с места на 0,1 секунды быстрее, чем такая же машина с механической коробкой, и на 1,7 секунды быстрее "автомата"!)

Итак, в режиме D продольная динамика напоминает движение с автоматической трансмиссией (в том же режиме): размытые отклики на перемещение педали газа, неэффективное торможение двигателем. Но при этом вариатор более адекватно воспринимает команды водителя: ему не надо мучиться каждый раз в поисках нужной передачи. А с плавностью отклика на работу педалью акселератора "автомат" и вариатор и сравнивать не стоит: вариатор CVT не допускает даже малейших рывков.

А теперь переводим рычаг трансмиссии в положение S (Sport). Изменилось ли что-нибудь? Еще как! У машины прибавилось прыти, заметно снизились запаздывания. Civic срывается с места как пришпоренный и норовит запустить передние колеса в пробуксовку. Конечно, резкий рост оборотов добавил машине шумности. "Швейная машинка" раскручивается до высоких оборотов моментально и на этой надрывной ноте резво набирает скорость. Вой мотора не дает покоя ушам. Выхода два: либо сбросить газ и разгоняться более плавно, либо терпеть. Мы предпочли второе.

Пока мы "вкатывались" в машину, используя режим D, крамольных мыслей о прохождении поворотов "на пределе" не возникало. Но теперь чутье подсказывало: пора! Благодаря тому, что в спортивном режиме трансмиссии автомобиль охотнее тормозит двигателем, появилась возможность контролировать траекторию не только рулем, но и подачей топлива.

Теперь пришло время мобилизовать все возможности вариатора. Для этого переходим в режим L. По сути, это еще более жесткий спортивный режим, который предписывается инструкцией для движения в тяжелых условиях (в горной местности) и. для торможения двигателем.

Поехали. Вариатор словно подменили! Где плавное троганье, где ватные реакции на подачу газа, где неуверенность в динамических способностях машины? В мгновенье ока стрелка тахометра приклеилась к отметке 6500 об/мин, и началось такое.

Полное впечатление, что между колесами и мотором установилась жесткая связь. Чуть тронул педаль акселератора — и тебя вдавливает в кресло (все-таки 114 лошадок!). Отпустил — и машина резко сбрасывает скорость, демонстрируя отменное торможение двигателем. При этом скорость вращения коленчатого вала двигателя в среднем на 500 об/мин выше, чем в режиме S с той же нагрузкой (разница обротов на разных режимах сведена в таблицу). В режиме L вариатора Honda Civic позволяет вытворять такие фокусы, которые автомобилям с "автоматами" и не снились. Это настоящий driver`s car, настоящая Honda!

Как работает вариатор CVT?

Из архива

Самый мощный серийный легковой автомобиль с вариатором — это "наша" Honda Civic со 114-сильным двигателем.

Что почем?

Читайте также: