CVTs haben eine Reihe von unbestreitbaren Vorteilen gegenüber anderen Getriebearten. Sie nutzen die Schubfähigkeiten des Triebwerks effizienter und sorgen für Kraftstoffeffizienz und geringere Emissionen. Aber der normale Autoenthusiast macht sich viel mehr Sorgen um andere Indikatoren - Zuverlässigkeit und Ressourcen. Lassen Sie uns am Beispiel der massivsten Jatco-CVTs darüber sprechen.
Jatco ist einer der weltweit führenden Hersteller von Automatikgetrieben und Variatoren. Seine stufenlos verstellbaren Einheiten sind in Autos vieler Hersteller eingebaut, obwohl Jatco die Idee des Nissan-Konzerns ist und zu 75 % im Besitz dieses Konzerns ist.
In Russland gibt es viele Autos mit Jatco CVTs – und die Laufleistung ist schon super. Es ist an der Zeit, sich mit ihrer Erfolgsgeschichte auseinanderzusetzen und ihre Entwicklung mit Fokus auf Haltbarkeit, Zuverlässigkeit und Schwächen zu verfolgen.
Konzentrieren wir uns auf die Variatorfamilien der letzten beiden Generationen, die offiziell auf unserem Markt vorgestellt wurden. Sie arbeiten an beliebten Autos der vorletzten und aktuellen Generation.
Unsere Analyse basiert auf Statistiken offizieller und unabhängiger technischer Zentren, die dazu beigetragen haben, die Durchführbarkeit und die Kosten der Reparatur von Variatoren bestimmter Modelle sowie die Verfügbarkeit von Ersatzteilen zu bewerten.
Konsumgüter
Die Modelle JF010E und JF011E gehören zur sogenannten zehnten Familie. Dies ist ein typischer Vertreter der zweiten Generation von Jatco CVTs. Das jüngere Modell JF011E wird mit atmosphärischen Benzinmotoren 2.0 und 2.5 gepaart, und das ältere JF010E wird mit 3.5-Motoren gepaart. Konstruktiv sind sie identisch, der einzige Unterschied besteht in der Verstärkung verschiedener Elemente für ein höheres Drehmoment. Das JF011E CVT wurde in der vorletzten Generation Nissan Qashqai und X-Trail sowie den letzten beiden Generationen des Mitsubishi Outlander verbaut. Die JF010E-Einheit stützte sich beispielsweise auf den Nissan Murano-Crossover (Z50 und Z51) sowie die Teana-Limousine (J31 und J32).
Die zehnte Familie hat keine charakteristischen Beschwerden. Die durchschnittliche Ressource dieser Variatoren beträgt 150.000-200.000 km. Am Ende ihrer Lebensdauer kommt es zu einem allgemeinen kritischen Verschleiß der Elemente - der Kegel und des Riemens, der Lager der Kegel und ihrer Sitze im Körper, der Ventile im Ventilkörper und der Ölpumpe.
Entgegen der landläufigen Meinung ist das Druckbegrenzungsventil der Ölpumpe keine Schwachstelle. Zumindest dient es nicht weniger als andere Teile des Variators. Der Verschleiß des Ventilsitzes im Pumpengehäuse wird durch das Eindringen von Metallstaub an den Kontaktflächen verursacht. Dadurch beginnt er sich zu verkeilen und der Druck im Hydrauliksystem geht über den normalen Bereich hinaus. Dies ist jedoch bereits eine Folge des mechanischen Verschleißes anderer Variatorelemente. Metallstaub kann schon vor dem Angriff auf die Ölpumpe den Ventilkörper und seine Magnetspulen verletzen. Dadurch entsteht eine übermäßige Druckverteilung im Hydrauliksystem, was zu einem erhöhten Verschleiß des Riemen-/Konuspaares führt. Dies macht sich aber erst deutlich bemerkbar, wenn das Druckbegrenzungsventil müde ist. Daher ist eine proaktive Behandlung der Ölpumpe allein bei den ersten Symptomen einer Variator-Unwohlsein nur eine kleine Verzögerung bei der Überholung.
Variatoren der zehnten Serie sind reparierbar. Die vollständige Restaurierung kostet etwa 150.000-180.000 Rubel... Offiziell liefert Nissan Teile für entweder einen neuen Ventilkörper oder eine CVT-Baugruppe. Einige Originalteile sind jedoch separat auf dem Markt erhältlich und andere Artikel werden erfolgreich repariert. Auf dem Markt auch über Lieferanten bestellbar ein neuer Variator zu einem vernünftigen Preis - für 200.000-230.000 Rubel... Und das gilt auch für Modelle aus anderen Familien, auch den neuesten. Solche Angebote findet man beispielsweise über Clubservices.
Bei der Reparatur wird der Riemen durch einen neuen ersetzt und die verschlissenen Konen je nach Beschädigungsgrad geschliffen oder durch gebrauchte in gutem Zustand ersetzt. Die Verarbeitung von Zapfen ist ein sehr verantwortungsvolles Geschäft. Am Beispiel von Variatoren anderer Hersteller können wir mit Sicherheit sagen, dass solche Reparaturen oft für kurze Zeit ausreichen. Im Hinblick auf Jatco-CVTs ist es jedoch gerechtfertigter. Kompetente Servicemitarbeiter vertrauen spezialisierten Unternehmen (Fabriken) das Schleifen an.
Aber die Reparatur von Ventilkörpern ist wie bei anderen Variatoren unpraktisch. Es sei denn, Sie tauschen ein paar defekte Magnetspulen gegen gebrauchte oder neue aus.
Als Ersatzteile sind Original-Kegellager erhältlich. Und ihre abgenutzten Sitzflächen in den Variomatik-Halbschalen werden durch den Einbau von gusseisernen Hülsen wiederbelebt. Diese Arbeit wird auch Fabriken anvertraut.
Die Modelle JF010E und JF011E gelten im Vergleich zu ähnlichen Variatoren anderer Hersteller als recht zuverlässig. Vergleicht man sie jedoch mit ihren Vorgängern der ersten Generation (Serie RE0F06A), die einen hervorragenden Ruf hatten, wird das Bild weniger rosig. Es stellt sich heraus, dass sich die Ressourcen der CVTs der zweiten Generation fast verdoppelt haben! Betroffen von der allgemeinen Tendenz der modernen Automobilindustrie, erfolgreiche Designs (im schlechten Sinne) zu vereinfachen und die Produktionskosten zu senken. Aus der Art des Verschleißes verschiedener Elemente ist beispielsweise klar ersichtlich, dass in den Variatoren der zweiten Generation Metall von geringerer Qualität verwendet wird.
Selbstzerstörung
Das neueste Modell JF015E gehört zur CVT7-Familie. Jatco klassifiziert es nicht als eine bestimmte Generation.
JF015E ist eine eigenständige Entwicklung, die ausschließlich für kleinvolumige atmosphärische Benzinmotoren entwickelt wurde. Dieser Variator wird hauptsächlich in Autos des Renault-Nissan-Konzerns mit 1,6-Motoren installiert, zum Beispiel in Nissan Juke und Qashqai, Renault Kaptur und Fluence.
Das Hauptkonstruktionsmerkmal des JF015E ist das Vorhandensein eines zweistufigen Planetengetriebes. Bei Geschwindigkeiten bis 100 km / h ist die erste Stufe beteiligt, oben - die zweite. Ein solches Schema ermöglichte es, die Größe der Konen und dementsprechend die Gesamtabmessungen des Variators erheblich zu reduzieren. Diese Idee war auf dem Papier gut, aber in Wirklichkeit stellte sie sich als ein Konstrukt heraus, das sich selbst umbringt.
Durch die Unüberlegtheit vieler Lösungen und Einsparungen in der Produktion sterben Variatorteile, die einem natürlichen Verschleiß unterliegen, um ein Vielfaches schneller. Darüber hinaus leiden sogar die Elemente des Planetengetriebes, was für stufenlose Aggregate im Allgemeinen nicht typisch ist.
Jatco-Lager werden von NSK geliefert. Diese Produkte sind im Aftermarket frei erhältlich. Ein Satz von drei Hauptlagern der Kegel kostet 13.000-14.000 Rubel.
Aufgrund der schlechten Metallqualität verschleißen die Lager der Konen und deren Sitze im Variatorgehäuse schnell. Metallspäne werden durch das Hydrauliksystem transportiert und verstopfen die Magnetventile des Ventilkörpers und das Druckbegrenzungsventil der Ölpumpe. Der Öldruck ist außerhalb des zulässigen Bereichs und der Variator gibt schnell auf.
Auch die inneren Elemente in den Kegeln, die für ihre Bewegung sorgen, werden aktiv abgenutzt. Dadurch gelangen mehr Späne in das Hydrauliksystem.
Im Durchschnitt pflegt der JF015E selten mehr als 100.000 km, und die ersten Glocken ertönen bereits bei 20.000 bis 30.000 km. Reparaturen sind oft nicht praktikabel. Selbst unabhängige Tankstellen übernehmen das selten. Die einzig sinnvolle Lösung ist der Kauf eines neuen CVT.
Im Schweiß des Gesichts
Autohersteller unterschätzen oft die Bedeutung des CVT-Kühlsystems. Bei einigen Autos (zum Beispiel beim aktuellen Murano) gibt es keinen vollwertigen Kühler, während er bei anderen an einer ungünstigen Stelle platziert ist - vor der vorderen linken Radlaufverkleidung. Dort wird es aktiv mit Schmutz und Fäulnis verstopft. Und das gilt sowohl für frische als auch für ältere Modelle. Die Weigerung, beim "Pre-Reform"-Outlander der aktuellen Generation einen Kühler zu installieren, führte dazu, dass der Variator JF011E häufig zu überhitzen begann. Daraufhin räumte der Hersteller den Fehler ein und schickte den Wärmetauscher zurück.
Eine angemessene Leistung des Kühlsystems ist entscheidend für die Funktionsfähigkeit des Variators. Glücklicherweise gibt es auf dem Markt verschiedene Heizkörper-Sets für vernünftiges Geld. Einige Kits sind so konzipiert, dass sie an einem normalen Ort installiert werden - vor der Radlaufverkleidung, während andere - zum Beispiel vor einem Paar Motor- und Klimaanlagen-Wärmetauschern - installiert werden. Je nach Automodell kostet die schlüsselfertige Installation eines Kühlers zwischen 9.000 und 13.000 Rubel.
Du wirst Dritter
Die zehnte Familie wurde durch die CVT8-Serie ersetzt. Dies sind Variatoren der dritten Generation. Auf unserem Markt ist es durch die Modelle JF016E und JF017E vertreten. Trotz des vollwertigen Generationswechsels werden die neuen Variatoren auf Basis der Vorfahren gebaut.
CVT JF016E ersetzte den "alten Mann" JF011E und erbte dessen Motorenpalette. Zu den Carriern zählen beispielsweise Nissan Qashqai und die neue Generation X-Trail. Ebenso wechselten die Serien JF017E und JF010E die Plätze - das neue CVT wurde unter der Haube der frischen Nissan Pathfinder- und Murano-Crossover sowie des Infiniti QX60 / JX35 registriert.
Einheiten der dritten Generation unterscheiden sich stärker voneinander als ihre Vorgänger. Die Verstärkung der Elemente des Variators JF017E zur Aufnahme des höheren Drehmoments erforderte den Einsatz eines Stiftriemens (der sogenannten Kette), während der JF016E den üblichen Plattenriemen beibehielt.
Die Konstruktionsgrundlage für die CVT8-Familie ist zweifach. An einem Pol - vereinfacht, um die Produktion von "Eisen" aus der zehnten Serie zu verbilligen, und am anderen - übermäßige Komplikation des Steuersystems. Sowohl dies als auch ein anderes führten zu einer spürbaren Verringerung der Ressourcen der Einheiten um das Eineinhalb- bis Zweifache. CVT8-Variatoren behielten jedoch die Wartbarkeit bei. Die Kosten für ihre vollständige Wiederherstellung sind noch niedriger als die der Vertreter der zehnten Familie, und normalerweise überschreitet 150.000 Rubel nicht.
Der Ventilkörper ist die skurrilste CVT8-Einheit. Der Hersteller sparte so viel wie möglich auf "Eisen"-Basis und entfernte den Schrittmotor, der bei den Variatoren der zehnten Familie den Öldruck steuerte, um das Übersetzungsverhältnis in den Konen zu ändern. Das Ventilkörperdesign wurde durch die Verwendung zusätzlicher Magnetspulen eines neuen Typs geändert. Und auch hier war der Hersteller gierig und wählte billiger herzustellende Magnetspulen, die am Ausgang andere Parameter haben. Daher gibt es bei einem neuen Variator oder Ventilkörper für jedes Ventil eine Scheibe mit individuellen Kalibrierungen. Wenn Sie sie nicht im Gerätesteuergerät registrieren, funktioniert der Variator nicht richtig oder das Auto läuft überhaupt nicht.
Es ist natürlich, dass ein so kniffliger Ventilkörper nicht immer lange richtig funktioniert. Der Öldruck in verschiedenen Modi geht außerhalb des zulässigen Bereichs und eine Kettenreaktion beginnt. Metallstaub aufgrund von Riemenschlupf wird durch das gesamte Hydrauliksystem getragen und tötet den Variator.
Eine Reparatur eines defekten Ventilkörpers ist nicht möglich. Die Verwendung gebrauchter / neuer Magnetspulen oder Baugruppen schlägt ebenfalls fehl, da keine passenden Kalibrierungen gefunden werden können. Bei der Demontage müssen Sie einen Ventilkörper zusammen mit einer Variatorsteuereinheit kaufen und diese müssen von derselben Maschine stammen.
Ansonsten sind die Reparaturfunktionen für CVT8-Variatoren und die zehnte Familie gleich. Zum Beispiel verwenden die Modelle JF016E und JF017E fast die gleiche Ölpumpe, sodass ein verschlissenes Druckbegrenzungsventil ersetzt werden kann.
ZUR WARNUNG
In der Routinewartungspolitik herrscht seit langem eine unklare Situation. Jatco schreibt einen obligatorischen regelmäßigen Ölwechsel in seinen CVTs vor, und Autohersteller geben oft an, dass die Flüssigkeit für die gesamte Lebensdauer der Aggregate ausgelegt ist. In dieser Frage sind sich Vertreter von Autohäusern und unabhängigen Technikzentren einig: Das Öl muss erneuert werden. Jatco empfiehlt, dies unter normalen Betriebsbedingungen alle 60.000 km zu tun und unter schwierigen Bedingungen das Intervall zu verkürzen. Dieser Ansatz verlängert die Lebensdauer garantiert Jatco CVTs verwenden zwei Ölfilter. Der im Sumpf befindliche Grobfilter reicht aus, um beim Ölwechsel zu spülen. Je nach Variatormodell befindet sich ein Einweg-Papierfeinfilter in einem aufklappbaren Wärmetauscher oder in einem separaten Gehäuse am Geräteende. Servicetechniker empfehlen, nur Originalöl zu verwenden. Alle Jatco CVTs reagieren sehr empfindlich auf die unvermeidliche Vermischung von Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Additivpaketen.
Wenn der Variator zu trüben beginnt (Ruckeln, Tritte treten auf, Beschleunigungsdynamik lässt nach), ist es sinnlos, das Öl darin zu wechseln, um die Situation zu beheben. Normalerweise weisen solche Symptome auf einen erheblichen mechanischen Verschleiß der Elemente und die Notwendigkeit einer Reparatur hin. In diesem Fall werden alle möglichen Notbetriebsarten der Variatoren aktiviert, wenn es schon richtig schlimm ist (zB das Durchrutschen des Riemens hat begonnen). Es ist wichtig, Ihren Besuch im Service nicht zu verschieben. Rechtzeitiger Kontakt kann die Gesamtkosten einer Reparatur mitunter erheblich reduzieren, da einige Elemente eingespart werden können.
Die Entwicklung der Jatco CVTs bestätigt ein gemeinsames trauriges Muster: Jede neue Generation wird weniger zuverlässig. Der einzige Trost ist, dass die meisten Variatoren dieser Firma reparierbar sind und neue Einheiten noch zu vernünftigen Preisen erhältlich sind.
Dies ist ein Beispiel unter den Getrieben in Bezug auf die Effizienz der Drehmomentübertragung, aber dieser Getriebetyp hat einen Vorbehalt, der viele wütend macht und manchmal sogar lebensbedrohlich wird Gänge, die hier benötigt werden.
Wir haben bei Toyota darüber nachgedacht und entschieden, warum nicht wirklich den ersten Gang Ihres CVT-Getriebes einlegen? Normale Drehzahl an der Getriebewelle, die dem Fahrzeug einen geeigneten Beschleunigungsschub geben würde. Denn bei niedrigen Geschwindigkeiten oder beim Anfahren befindet sich der Antriebsriemen an seiner ineffizientesten Position, wo das Drehmoment am höchsten und der Gang unglaublich niedrig ist. Dies musste umgangen werden.
Gesagt, getan. Das neue CVT-Getriebe hat jetzt einen ersten Gang, genau wie ein Standard-Schalt- oder Automatikgetriebe. Dieses zusätzliche Element ist im CVT-Getriebe nicht nur zu einem wirksamen Mittel geworden, um das Auto schneller zu beschleunigen, sondern ermöglichte auch, die Komplexität zu reduzieren und die Zuverlässigkeit des Variators zu erhöhen, was auf den ersten Blick seltsam erscheint. Es scheint, dass das Design komplizierter geworden ist, ein neues Element wurde hinzugefügt, aber Experten glauben, dass eine solche Symbiose nur dem Getriebe zugute kommt.
Ausführlich und verständlich über das Variatorsystem von Toyota (wir inkludieren ggf. Untertitel und Übersetzung):
In jüngster Zeit wird im Zusammenhang mit der Entwicklung der Wechselrichtertechnologie und der Frequenzregelung von Elektromaschinen häufig die Meinung geäußert, dass ein Variatorantrieb durch Elektromotoren mit konstanter Drehzahl aussichtslos ist. Tatsächlich ist es mit Hilfe der Invertertechnologie möglich, die Drehzahl von Elektromotoren zu ändern oder eine konstante Stromfrequenz von Generatoren zu erhalten, die sich mit einer variablen Winkelgeschwindigkeit drehen. Elektrische Maschinen mit Inverterregelung ersetzen diese aber keineswegs, sondern mit Variatorantrieb.
Der Punkt hier ist, dass elektrische Maschinen mit Wechselrichterregelung basierend auf dem maximalen Drehmoment ausgewählt werden sollten, das durch sie hindurchgeht. Das bedeutet bei gegebener Leistung, dass der Betrieb bei minimalen Drehzahlen elektrische Maschinen mit den größten Gesamt- und Massenindikatoren erfordert. Verschärft wird die Situation durch den reduzierten Wirkungsgrad der meisten elektrischen Maschinen bei niedrigen Stromfrequenzen.
Die Analyse zeigt, dass ein Antrieb mit einer Elektromaschine mit konstanter Drehzahl und einem Variator vor allem im Hinblick auf das Aggregatgewicht und natürlich auch die Kosten deutlich effizienter ist als ein Antrieb aus Elektromaschinen mit Frequenzregelung und Gleichstrommaschinen. So ist es beispielsweise möglich, mit einem Motor-Variator mit einem asynchronen Elektromotor mit einer Leistung von 2,2 kW bei einer Gesamtmasse von . ein maximales Drehmoment von etwa 100 Nm bei einem Betriebsdrehzahlbereich von 200 ... 2200 U/min zu erreichen 30 kg, ein Gleichstrommotor mit sequentieller Erregung mit einer Leistung von 3 kW und einer Masse von 125 kg sowie ein asynchroner Elektromotor mit Frequenzregelung mit einer Leistung von 30 kW mit einem Wechselrichter mit einer Gesamtmasse von ca. 200 kg. Gleichzeitig ist der Wirkungsgrad von Anlagen mit asynchronem Elektromotor entsprechend und schwankt je nach Drehmoment zwischen 0,7 und 0,8, bei einem Gleichstrommotor sinkt er stark auf ca. 0,3 bei maximalem Drehmoment ab.
Der Vorteil eines Variatorantriebs zeigt sich am deutlichsten bei hohen Antriebsleistungen, wenn die Massen der Aggregate signifikant sind oder die Massen der Aggregate stark eingeschränkt sind. Berechnungen zufolge ermöglicht es beispielsweise das Vorhandensein eines Variators anstelle einer Wechselrichterregelung bei leistungsstarken Windkraftanlagen in der Größenordnung von einem Megawatt oder mehr, die Masse des Generators um das 2 ... 3-fache zu reduzieren, und jetzt es sind ungefähr 10 Tonnen und mehr. Die Masse des Generators beeinflusst das Gewicht und die Kosten eines Windturbinenturms mit einer Höhe von etwa 120 m erheblich. Darüber hinaus arbeiten Windturbinen normalerweise mit Leistungen von weniger als 25% der installierten Leistung und der Wirkungsgrad von Wechselrichtern mit solchen Unterlasten ist deutlich niedriger als der beschriebene Variator mit optimiertem leistungsabhängigem Druck (das Gesagte bezieht sich auf die deutschen Windkraftanlagen, die den Autoren aus der Arbeit bekannt sind).
Ein Beispiel aus der Automobiltechnik ist sehr hilfreich, um dieses Thema zu verstehen. Es ist bekannt, dass der Motor eines Autos sowie eine elektrische Maschine mit Frequenzsteuerung die Drehzahl in weiten Grenzen durch Anpassung der Kraftstoffzufuhr ändern können. Der Versuch, das Auto ohne Getriebe zu fahren, egal ob gestuft oder stufenlos, würde jedoch zu einem gut verstandenen Ergebnis führen – der Motor hätte eine dem Rest des Autos entsprechende Masse. Oder der Wagen würde mit der Intensität eines Güterzuges beschleunigen.
Der Prototyp des neuen Variators ist aus unserer Sicht der vielversprechendste Planetenscheibenvariator unter dem UK-Patent Nr. 1384679, F16H 15/50, 02.19.75, der seit langem insbesondere von die deutsche Firma Lenze unter dem Namen Disco (Abb. 1).
Reis. 1. Variator "Disco" von "Lenze": 1 - Abtriebswelle; 2 - feststehender Kupplungsring; 3 - Satellitenscheibe; 4 - Kupplungsdruckring; 5 - Satellitenachse; 6 - Satellit; 7 - Druckring; 8 - inneres Sonnenrad; 9 - Federpaket; 10 - Elektromotorwelle
Auf der Welle 10 der Elektromotor hat ein innenliegendes Sonnenrad 8 mit nahezu konstanter Winkelgeschwindigkeit drehen. Das äußere Sonnenrad besteht aus einem Anlaufring 7 und Kupplungsdruckring 4 ... Zwischen dem inneren und äußeren Sonnenrad befinden sich Satelliten. 6 auf Achsen montiert 5 ... Die Satelliten bewegen sich frei in radialer Richtung in den Scheibenschlitzen 3 über die das Drehmoment auf die Abtriebswelle übertragen wird 1 .
Die Änderung der Übersetzung im Variator "Disco" erfolgt bei Zwangsarbeit des Getriebes durch Drehung durch ein Schräg- oder Schneckengetriebe. Beim Drehen des Kupplungsdruckrings, der wie ein feststehender Ring 2 , ein wellenförmiges Profil, bewegt sich in axialer Richtung, wodurch sich der Spalt zwischen Druck- und Anlaufring ändert. Wenn der Abstand kleiner wird, werden die Satelliten in die Mitte gequetscht und das Federpaket komprimiert 9 ... Dadurch wird das Übersetzungsverhältnis des Variators reduziert. Wenn sich der Druckring in die andere Richtung dreht, vergrößert sich der Spalt und die konischen Zwischenscheiben eilen unter der Wirkung des Federpakets an den Umfang, wodurch das Übersetzungsverhältnis erhöht wird.
Zu beachten ist, dass die neuesten Variatoren der Serie „Disco“ mit einem Servosystem mit zusätzlichem Motor und Antrieb ausgestattet sind, um beispielsweise die Übersetzung in Abhängigkeit vom Widerstandsmoment an der Abtriebswelle automatisch zu ändern.
Der Planeten-Variator-Kreis bietet neben seiner hohen Kompaktheit erhöhte Wirkungsgrade, insbesondere bei kleinen Übersetzungsverhältnissen nahe Eins (denken Sie daran, dass bei einem Übersetzungsverhältnis gleich Eins der gesamte Planetenmechanismus als Ganzes ohne Kurbelverluste arbeitet) . Diese Eigenschaft ist besonders für Autos wichtig, da hier die größte Motorleistung und Betriebszeit gerade bei solchen Übersetzungen auftritt, die in der Automobilindustrie als "höher" bezeichnet werden. Es ist zu beachten, dass der Scheibenvariator im Gegensatz zu Variatoren anderer Typen am besten für das Planetenschema geeignet ist, da alle seine Arbeitselemente in derselben Ebene rotieren und keinen sehr starken gyroskopischen Einflüssen unterliegen, die sich negativ auswirken die Peilungen der Satelliten. CVTs mit elastischer Kupplung sind für den Einsatz nach dem Planetenschema praktisch ungeeignet. In Bezug auf Tragfähigkeit und Leistung ist dies eines der besten CVTs.
Disco-CVTs haben jedoch die folgenden wesentlichen Nachteile, deren Analyse notwendig ist, um die Funktionsweise des neuen CVT zu verstehen.
Die Unmöglichkeit, das übertragene Drehmoment und die übertragene Leistung durch einfaches Erhöhen der Anzahl der Scheibenreihen zu erhöhen, wie dies bei Mehrscheibenvariatoren der Fall ist. Dies liegt daran, dass sich die äußeren und inneren mittleren Reibscheiben beim Wechsel der Übersetzung gegenläufig bewegen. Wenn beispielsweise die äußeren Scheiben zusammengebracht werden, bewegen sich die inneren auseinander und umgekehrt.
Die äußeren und inneren Reibscheiben sind starre, praktisch axial nicht verformbare Elemente, wodurch die Anpresskraft bei sechs Satelliten nur 70 % der Kontaktstellen wahrgenommen wird. Dies führt zu einem Abfall des Wirkungsgrades und der zulässigen Kontaktspannungen, erhöht die Wahrscheinlichkeit eines Verklemmens und erfordert eine sehr genaue Dicke der Satellitenscheiben (enge Toleranz für Dickenunterschiede), was die Kosten des Produkts erhöht.
Sehr ungünstige Bedingungen für das Anpressen der Reibscheiben sind mit der Methode der Übersetzungsregelung verbunden. Die Drücke in den äußeren und inneren Reibkontakten ohne Berücksichtigung von Fliehkräften sind bei diesen Variatoren gleich und steigen mit zunehmender Abtriebswellendrehzahl, d das Zentrum). In der gleichen Position sind die Zentrifugalwirkungen der Satelliten maximal und belasten zusätzlich ihre Kontaktzonen mit den inneren Scheiben erheblich. Die Analyse zeigt, dass die erforderlichen, also optimalen Druckkräfte den vorhandenen direkt entgegengesetzt sind, weshalb bei kleinen Übersetzungen die Kontakte der Satelliten mit den Außenscheiben stark - zehnfach - überlastet werden. Die Folgen dieser Einschnürungen sind aus Abb. 2, die die experimentellen Abhängigkeiten des Wirkungsgrades des Variators "Disco" und des neuen Planetenscheiben-Progressivvariators von der Abtriebswellendrehzahl zeigt. Der größte Wirkungsgradabfall wird bei CVTs "Disco" im am häufigsten, insbesondere für Pkw, Modus der maximalen Abtriebswellendrehzahlen (minimale Übersetzungsverhältnisse) beobachtet.
Reis. 2. Experimentelle Diagramme des Wirkungsgrads gegenüber der Drehzahl der Abtriebswelle: 1 - ein neuer progressiver Variator mit Planetenscheiben; 2 - Variator "Disco" von "Lenze"
Die konstruktionsbedingte Regelung der Übersetzung der „Disco“-Variatoren ist für den Einsatz an Pkw und anderen Maschinen mit dynamischer Betriebsartenwechsel nicht anwendbar. Neben den durch dieses Verfahren bedingten ungünstigen Bedingungen für das Anpressen der Scheiben ist auch bei Vorhandensein eines Servosystems zur Übersetzungsänderung, einer Sensorik und einer elektronischen Steuerung die Reaktion der Mechanik auf eine Erhöhung der Anpresskraft der externen Scheiben (und so ändert sich das Übersetzungsverhältnis) tritt nicht sehr bald auf. Die Bewegung der Satelliten erfolgt aufgrund der elastischen Verformungen von Stahlfestplatten und erfolgt sehr langsam - bis zu 250 Sekunden. Eine betriebsmäßige Änderung der Übersetzung durch direkte Bewegung der Satelliten kann hier nicht durchgeführt werden.
Inzwischen ist das Planetenschema des Scheibenvariators selbst im Vergleich zu anderen Variatoren so vielversprechend, dass die Autoren es für zweckmäßig hielten, auf dieser Grundlage einen Variator zu schaffen, der die genannten Nachteile nicht aufweist und die folgenden nützlichen Eigenschaften aufweist.
Mehrscheibenausführung mit axialer Ausrichtung der äußeren und inneren Reibscheibenreihen. Dadurch wird die Tragfähigkeit des Variators proportional zur Anzahl der Scheibenreihen erhöht, wobei seine Abmessungen über die Länge leicht erhöht werden.
Gleichmäßige Klemmung aller Kontaktzonen für beliebig viele Satelliten, die ein Verklemmen bei hohen Kontaktspannungen, zulässig für einen punktuellen Erstkontakt, vermeidet. Dies wird durch den Einsatz elastisch nachgiebiger zentraler Reibscheiben erreicht, die den Dickenunterschied der Satelliten ausgleichen.
Optimierte automatische Klemmung der Reibscheiben, abhängig von der Übersetzung des Variators. Dadurch kann der sich ändernde elastische hydrodynamische (EHD) Reibungskoeffizient bei Reibkontakten berücksichtigt werden, der auch von der Übersetzung des Variators abhängt. Die Analyse zeigt, dass diese Art der Verpressung der Reibelemente für eine Vielzahl der wichtigsten Anwendungen von Variatoren am besten geeignet ist.
Dies gilt beispielsweise für Antriebe von elektrischen Wechselstrommaschinen mit praktisch konstanter Drehzahl. Diese Klemmmethode bietet die beste Leistung bei maximaler Leistung und verringert die Effizienz auch bei einer Verringerung des Stromverbrauchs um das 2 ... für "Disco"-CVTs).
Das gleiche gilt für den massivsten und vielversprechendsten Verbraucher von CVTs - ein Auto. Ohne auf die Nuancen dieses ziemlich komplexen Themas einzugehen, stellen wir fest, dass in den Modi der vollen Kraftstoffversorgung, nämlich in diesen Modi, moderne Systeme von Automobilgetrieben mit Variatoren arbeiten, die Abhängigkeit des Drucks der Scheiben vom Übersetzungsverhältnis ist am effektivsten. Es soll nur in seltenen Fällen bei partiellen Kraftstoffversorgungsarten arbeiten, und sogar gleichzeitig nimmt der Wirkungsgrad des Motors selbst so stark ab, dass ein leichter Rückgang des Wirkungsgrades des Variators durch das Einklemmen der Scheiben erfolgt hier praktisch unsichtbar.
Bei solchen potentiellen Massenverbrauchern von hocheffizienten Variatoren wie Windkraftanlagen ist die angenommene Pressmethode die beste, da hier alle Leistungsparameter des Variators, einschließlich des Drucks, von der Drehzahl des Windrades abhängen, und dies, bei konstanter Drehzahl des Generators bedeutet, dass sie von der Getriebe-Variator-Beziehung abhängt.
Die Hauptsache ist unserer Meinung nach die Eigenschaft Selbstregulierung, Anpassungsfähigkeit oder der für Variatoren verwendete Begriff - "Fortschrittlichkeit". Diese Eigenschaft ist besonders wertvoll, wenn sie nicht durch den Einsatz zusätzlicher komplexer, teurer und unzuverlässiger Leistungsservosysteme mit Sensoren, elektronischen Steuereinheiten und Servomotoren mit Aktuatoren erreicht wird, sondern organisch charakteristisch für diese Variatorkonstruktion ist. Dies wird bei der Konstruktion des neuen Variators durch Kombination von Drucksystemen und Änderung der Übersetzung erreicht. Außerdem wird die Möglichkeit geboten, den Grad dieser Progressivität oder "Weichheit" der Abhängigkeit der Drehzahl vom Widerstandsmoment am Abtrieb (auf Wunsch des Bedieners) im Handumdrehen zu ändern. Selbstverständlich ist auch eine direkte Zwangsänderung der Übersetzung vorgesehen, auch in einigen Fällen bei einem stationären Variator, was bei „Disco“-Variatoren und bei den allermeisten anderen Reibvariatoren grundsätzlich nicht möglich ist.
Diese Eigenschaften des neuen Variators, der seit rund 20 Jahren an der Moskauer Staatlichen Industriellen Universität (MGIU) entwickelt wird, spiegeln sich in russischen Patenten wider.
Die schematische Darstellung des Variators ist in Abb. 3. In diesem Diagramm enthält der Variator nur zwei Reihen von zentralen Reibscheiben - fest außen 9 im Gehäuse verbaut 18 , und intern 5 mit zwischen ihnen eingeklemmten Satelliten 7 mit Belleville (oder einfach flachen Tellerfedern) 4 und 8 , bzw. Nach dem Schema ist jedoch klar, dass es so viele dieser Reihen geben kann, wie die Achsen der Satelliten in Bezug auf Festigkeit und Steifigkeit aushalten. 10 , und ihre Lager 6 ... Zwischenstützen an den Achsen sind nicht ausgeschlossen. 10 , vor allem, wenn die Anzahl der Zeilen mehr als vier beträgt. Die Anzahl der Satelliten in einer Reihe beträgt wie bei den Variatoren "Disco" hauptsächlich sechs, bei leistungsstarken Geräten mit kleinem Variationsbereich (z.B. bei leistungsstarken Windkraftanlagen) können es jedoch bis zu 12 ... Lager 6 Achsen 10 befinden sich an einem Ende der Schwingen 19 , an deren anderen Enden Gegengewichte 11 , davon eine Gruppe mit Rollen ausgestattet 12 befindet sich in den geformten Schlitzen 20 Scheibe 13 mit der Abtriebswelle verbunden 17 .
Reis. 3. Schematische Darstellung eines neuen progressiven Planetenscheibenvariators: 1 - die Achse der Schwenkhebel; 2 - Träger; 3 - Eingangswelle; 4 - Belleville-Frühling; 5 - innere zentrale Reibscheibe; 6 - Peilungen von Satelliten; 7 - Satellit; 8 - flache Tellerfeder; 9 - feste äußere zentrale Reibscheibe; 10 - die Achse der Satelliten; 11 - Gegengewicht; 12 - Videoclip; 13 - Schlitzscheibe; 14 - Hebelarm; 15 - Feder; 16 - Hebelmechanismus; 17 - Abtriebswelle; 18 - Epizykel-Körper; 19 - Schwenkarm; 20 - geformter Schlitz der Schlitzscheibe; ZhSM ist ein flüssiges Schmiermittel.
Schwenkhebel 19 auf Achsen sitzen 1 im Träger fixiert 2 ... Rollen 12 werden durch Federn an den Umfang gedrückt 15 , deren Kraft mit dem Hebelmechanismus zwangsverändert werden kann 16 , die Aktion wird durch den Hebel ausgeführt 14 ... Der Hebel kann sowohl manuell (z. B. über einen Schraubmechanismus, wenn die erforderlichen Übersetzungsverhältnisse erzwungen werden müssen) als auch über Verstärker mit elastischer Charakteristik (z. B. pneumatisch gesteuerte pneumatische Kammern) bewegt werden. Es ist zu beachten, dass der Variator progressiv ist und keinen Mechanismus zum Ändern der Federkraft hat. Dann wird es aber nur eine "weiche" Leistung haben, wie zum Beispiel ein Drehmomentwandler oder ein Gleichstrommotor mit Serienerregung. Der beschriebene Mechanismus zur Änderung der Federkraft (sowohl in abnehmender als auch in zunehmender Richtung) ändert nur den Grad der "Weichheit" der Variatorcharakteristik und ermöglicht es, in jedem Modus zu arbeiten, was insbesondere für ein Automobil-Automatikgetriebe wichtig ist . In diesem Fall ist der Hebel 14 wird mit oder ohne Booster mit dem Fahrpedal verbunden.
Wenn sich das Drehmoment an der Abtriebswelle ändert 17 , Videoclip 12 vorher im Slot 20 in einem ausgeglichenen Zustand, unter der Wirkung der Kräfte der Federn 4 , 8 , 15 , Tangentialkräfte des Arbeitsmoments und anderen Kräften im Variatormechanismus, ändert seine Position in der Nut, während sich das Übersetzungsverhältnis ändert. Druckfedern 4 und 8 gleichzeitig werden sie durch die Keilwirkung der Satelliten elastisch verformt, was bei Rotation der Reibscheiben mit einem vernachlässigbaren Reibungswiderstand verbunden ist, und mit speziell ausgewählten "Kraft-Verformungs"-Eigenschaften sorgen sie für einen optimalen Druck auf die Reibscheiben hinsichtlich des Wirkungsgrades mit einem Spielraum von β = 1,25 ... 1,5. Slot 20 es kann auch in einem solchen Profil ausgeführt werden, wenn es nur den Aufwand für das Umsetzen der Walze reduziert oder ganz eliminiert 12 beim Ändern des Übersetzungsverhältnisses. Die Progressivitätseigenschaft ist also sozusagen eine "angeborene" Eigenschaft, die der Variatorkonstruktion innewohnt und nur durch die Wahl der Form des Schlitzes erreicht wird 20 und Federsteifigkeit 15 .
Ein Prototyp des beschriebenen Variators in Form eines Motor-Variators wurde von den Autoren dieser Arbeit berechnet und konstruiert und bei AMO ZIL nach einem gemeinsamen Themenplan mit der Moskauer Staatlichen Industriellen Universität (MGIU) hergestellt. Bei der Berechnung des Variators wurden Methoden und Programme verwendet, die unter Beteiligung der Autoren erstellt wurden. Der Variator wurde mit dem 3D-Modellierungssystem CATIA konstruiert (Abb. 4). Beachten Sie, dass ein Prototyp eines Motor-Variators mit eigenständiger Bedeutung für allgemeine industrielle Zwecke für AMO ZIL die erste Stufe bei der Entwicklung eines automatischen stufenlosen Getriebes, insbesondere für den ZIL-3250-Bus, darstellt.
Reis. 4. Isometrische Ansicht eines Motor-Variators
Zur Erprobung wurde der Motor-Variator mit einer Bremseinrichtung mit wassergekühlter Bremstrommel und mit der Möglichkeit, das Bremsmoment zu regulieren, ausgestattet (Abb. 5).
Reis. 5. Gesamtansicht des Variatormotors mit Bremsvorrichtung
Tests des Prototyps haben gezeigt, dass der Variator wirklich progressiv ist und eine "weiche" Charakteristik hat, wie in Abb. 6.
Reis. 6. Abhängigkeit vom Ausgangsdrehmoment m aus der Drehzahl der Abtriebswelle n 2 und Übersetzung ich Variatormotor
Außerdem ist bei hohen Übersetzungen, hier kinematisch, gleich ich= 9, und das Reale ist ungefähr ich= 13, der Schlupf erreichte 35% und der Wert des übertragenen Drehmoments nahm zu. Wir erklären diese außergewöhnliche "Überlebensfähigkeit" des Reibungsvariators durch den hohen Wert des Spinfaktors bei hohen Übersetzungen dieses Variators. Prof H. Vojacek im tribologischen Labor in Gmund, Deutschland. Wie Sie wissen, führen bei niedrigen Werten des Schleuderfaktors bereits kleine Schlupfwerte zu einem Abfall des UHD-Reibungskoeffizienten und des Schlupfes der Reibungsübertragung, was durch zahlreiche Tests an Walzgerüsten gezeigt wird.
Das Konzept eines neuen progressiven CVT für seinen automobilen Zweck als automatisches stufenloses Getriebe wurde in beschrieben, als integraler Bestandteil eines automobilen Hybrids und als neue vielversprechende Art des Fahrzeugantriebs, bei dem der Variator in die Nabe des das Antriebsrad - ein Variorad, in.
Die größte Konstruktionskonstruktion auf Basis des entwickelten Variators ist ein Variator-Multiplikator für eine 680 kW Windkraftanlage. Es ist zu beachten, dass ein Doppelvariator dieser Leistung mit einem in der Mitte angeordneten Regelmechanismus eine Leistung von 1,5 MW übertragen kann, was für das gängigste Windturbinenmodell der Zukunft ausreichend ist. Dabei ist zu beachten, dass hier sowohl die durch jede Kontaktzone übertragene Leistung als auch insbesondere die in Wärme umgewandelte Verlustleistung hier deutlich geringer ist, als die noch kleiner dimensionierte Kontaktzone übertragen kann, was durch dargestellt ist Tests auf Ständern.
Als Flüssigschmierstoff (ZhLM) wird davon ausgegangen, dass sowohl Motoröl (z und Deutschland, sowie der inländische VTM-1-Traktant. Beachten Sie, dass der Einsatz von Traktionsmitteln die Tragfähigkeit, Haltbarkeit und Effizienz von Variatoren deutlich erhöht und die Aussichten für ihren Einsatz über jeden Zweifel erhaben.
Informationsquellen:
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Sie überhitzen bei hoher Geschwindigkeit und sind außerhalb von glattem Asphalt nicht lebensfähig! Sie versagen auch bei unkritischer Belastung!
Gerüchte über die zweifelhafte Zuverlässigkeit von stufenlosen Getrieben (CVT) erscheinen fast schneller als das nächste neue Modell mit Variator herauskommt. Darüber hinaus werden sie oft um Allradantriebs-Crossover herum geboren, deren Getriebe am stärksten belastet sind und oft an der Grenze ihrer Fähigkeiten arbeiten - hauptsächlich auf unwegsamem Gelände. Und diese Gerüchte sind nicht unbegründet: Es gibt Probleme! Wie die Praxis zeigt, passieren sie auch in weniger offensiven Situationen – sogar auf Stadtasphalt.
Deshalb haben wir in verschiedenen Tests drei Allrad-Crossover zusammengebracht – den neuen Nissan-Qashqai mit modernisiertem Getriebe der neuesten Generation, den Subaru Forester und den aktualisierten Mitsubishi Outlander. Außerhalb des Auftakts nahm ein „Toyota-RAV4“ mit Einzelradantrieb an unseren Tests teil. Jetzt können Sie einen kaufen, und zwar mit einem Variator.
Viele Leute haben das Gerede über die Überhitzung von CVTs bei hohen Geschwindigkeiten gehört. Das wissen die Za Rulem-Tester aus eigener Erfahrung: Die Überhitzung des Getriebes des Outlander im letztjährigen Test (ZR, 2013, Nr. 7) gab Anlass zu der Idee, diese Tests zu starten. Und diesmal nahmen wir den aktualisierten Outlander, zu dem der Hersteller den Variatorkühler zurückschickte (auf unser Drängen - siehe ZR, 2014, Nr. 8). Es ist klar, dass der Heizkörper ein optimales Temperaturregime für das Gerät bieten und es vor Überhitzung schützen muss. Hat es geholfen?
Die Autos wurden in einem Modus nahe der Grenze und typisch für unlimitierte deutsche Autobahnen überprüft. Wir haben so wenige Leute, die reisen, und es gibt nirgendwo so zu reisen - aber die Reinheit des Experiments ist uns wichtig! Wir fuhren 250 km entlang des Hochgeschwindigkeitsrings des Polygons mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von ca. 170 km/h. Wenn die Variatoren diesem Tempo standhalten, müssen Sie sich unter normalen Betriebsbedingungen keine Sorgen um ihre Gesundheit machen.
Runde um Runde rollen wir das Verhalten der Maschinen genau. Und ... wir finden nichts Interessantes. Kein einziges Auto zeigte auch nur einen Hauch von Getriebeüberhitzung – alles funktionierte ohne die geringste Kritik. Es gibt also keinen Sieger in diesem Test. Aber viel wichtiger ist, dass es auch keine Verlierer gibt! So meistert der im Outlander implantierte Variatorkühler seine Aufgabe unter diesen Bedingungen mit Bravour.
1. Um die Übertragung des in diesem Jahr aktualisierten Outlander müssen Sie sich keine Sorgen machen: Sie hält hohen Geschwindigkeiten stand.
2. "Forester" mit einem 241-PS-Motor kann natürlich schneller sein als die Konkurrenz, aber wir haben keine Anzeichen einer Überhitzung des Getriebes festgestellt.
3. „Qashqai“ hat auch den Geschwindigkeitstest fehlerfrei bestanden.
4. Frontantrieb Toyota hat den Geschwindigkeitstest im gleichen Modus wie seine Konkurrenten mit Allradantrieb erfolgreich bestanden.
Dieser Test erwies sich als der schwierigste für Autos. Die Höhe des Hindernisses beträgt 185 mm (dies ist noch nicht die höchste Bordsteinkante unter denen, die die Fahrer stürmen wollen). Ziel: mit den Vorder- und dann den Hinterrädern darauf zu klettern und das Auto im rechten Winkel zum "Bürgersteig" zu platzieren. Dann müssen Sie die Übung wiederholen, jedoch in umgekehrter Reihenfolge. Sie sollten natürlich in Vnatyag fahren, denn selbst die leidenschaftlichsten Eroberer der Bürgersteige werden es nicht wagen, aus der Beschleunigung auf einen so hohen Bordstein zu springen.
In Vorwärtsfahrt überwand der Subaru das Hindernis ohne Stress. Und er weigerte sich, am Bordstein rückwärts zu fahren. Darüber hinaus lässt die Elektronik, die das Getriebe schützt, die Räder einfach nicht durchdrehen und der Motor lässt den Motor nicht an Fahrt gewinnen. Wie so? In der Stadt können Sie einen solchen Angriff ablehnen und um hundertachtzig drehen, aber was ist, wenn ein solcher "Hinterhalt" auf der Straße passiert? Alles umgekehrt - auf keinen Fall?
Mitsubishi verhielt sich genauso. Darüber hinaus weigerte er sich, rückwärts in die Bordsteinkante zu fahren, selbst nachdem er den Lock-Modus eingeschaltet hatte, der die Kupplung des Hinterradantriebs starr blockiert.
Und dann bat der Fotograf plötzlich wieder auf den Bordstein zu fahren - wieder vorne. Souverän sprang der Outlander mit den Vorderrädern über den Bordstein und lehnte mit den Hinterrädern ab, obwohl auf dem Armaturenbrett keine einzige Notleuchte blinkte. Der Motor drehte einfach nicht über 1200 U/min und die Räder standen still. Wir beschlossen, ungefähr zehn Minuten zu warten. Und Sie ahnen es: Ein Auto mit gekühltem Getriebe ist wie beim ersten Mal mit den Hinterrädern über das Hindernis gesprungen.
Qashqai erwies sich als der hartnäckigste. Vorwärts ging er mühelos mit Vorder- und Hinterrädern über den Bordstein – und ebenso souverän wieder zurück. Aber nachdem er das Hindernis mit seinen Hinterrädern überwunden hatte, stand "Qashqai" auf. Dann fehlte das Schießpulver: Die Vorderräder drehen nicht durch, der Motor nimmt keine Geschwindigkeit auf. Dennoch ist "Qashqai" nach der Anzahl der erstmals durchgeführten Übungen führend in diesem Test. Mitsubishi und Subaru teilten sich die Plätze zwei und drei.
Sie lassen den Zweiradantrieb "Toyota" auf den Bordstein. Nachdem sie die Räder ein wenig verdreht hatte, weigerte sie sich, es sowohl vorwärts als auch rückwärts zu überwinden. Es ist logisch – und für ein Auto mit Frontantrieb überhaupt keine Schande.
5. "Mitsubishi" passierte ohne zu zögern das Hindernis vorwärts, konnte es aber rückwärts nicht überwinden.
6. Als er vorwärts ging, nahm Subaru leicht die 185-mm-Bordsteinkante, weigerte sich jedoch, zurückzufahren.
7. Der Testsieger war "Qashqai". Auch im Rückwärtsgang überfuhr er das Hindernis – allerdings nur mit den Hinterrädern.
8. Toyota kann mit solchen Hindernissen nicht umgehen.
Bei hohen Drehzahlen konnten wir die Variatoren nicht überhitzen. Versuchen wir, dies in Übergangsmodi zu tun und häufiges Überholen zu simulieren?
Im Modus „Pedal to the Floor“ machen wir mehrere Beschleunigungen hintereinander – von 60 auf 100 km/h und von 80 auf 120 km/h. Keines der Autos zeigte Anzeichen von Unzufriedenheit: Die Beschleunigungszeit variiert innerhalb der Fehlergrenze.
Wir erschweren die Aufgabe. Nach Erreichen von 100 und 120 km / h - scharfes Bremsen auf 60 bzw. 80 km / h. Und sofort - eine neue Beschleunigung, wieder im Modus "Pedal to the Floor". Erst nach solchem Spott gelang es uns, eine gewisse Nachdenklichkeit einzufangen. Nach abruptem Gasgeben beschleunigen die Motoren zunächst nicht mehr als 2500 U/min und halten das Auto für einige Momente fest. Was sind das für Momente? Für "Mitsubishi" und "Toyota" - 0,2–0,3 s, im Normalbetrieb sind sie völlig unsichtbar. "Nissan" verlor an sich selbst 0,8-1,0 s. Doch „im Alltag“ wird der Besitzer das wohl kaum spüren. Außerdem erhielten wir diese Daten fast schon im Rennmodus – mit scharfer Beschleunigung und Verzögerung.
Dennoch geben wir nach formalen Kriterien den ersten Platz an "Subaru", den zweiten - an "Mitsubishi", den dritten - an "Nissan". Und der außergewöhnliche „Toyota“ schnitt in diesem Test nicht schlechter ab als der zweite „Mitsubishi“.
Die Autos passieren die trockene Spur ruhig. Wir sind hier hauptsächlich gestiegen, um die Autos auf einem steilen, aber trockenen Boden-Sand-Aufstieg zu testen. Die Autos konkurrierten nicht in der Geschwindigkeit - die Motoren sind zu unterschiedlich. Die Aufgabe der Tester ist denkbar einfach: sich mehrmals zu erheben und das Verhalten der Getriebe auszuwerten. Sie nutzten bei allen Autos das Maximum ihrer Möglichkeiten: Bei Nissan wählten sie den Lock-Modus, bei Mitsubishi drückten sie den 4WD-Knopf, im Subaru - X-Mode.
Alle Allradautos fuhren souverän und ohne Launen den Berg hinauf, was bedeutet, dass es keine Verlierer oder Gewinner mehr gibt. Anzeichen von Überbeanspruchung oder Überhitzung der Getriebe konnten wir nicht feststellen.
Der frontgetriebene Toyota ist diesen Hügel nicht hochgefahren - es fehlte an "Grip": wenn wir ihn mit mehr zahnigen Reifen beschlagen hätten, hätte er den Anstieg überwunden, aber hier kann er mit Allradfahrzeugen immer noch nicht mithalten .
Wenn Sie die Fläche stundenlang bügeln, können Sie die Variatoren wahrscheinlich unzufrieden machen. Aber es ist schwer, sich einen solchen Bedarf an Frequenzweichen im wirklichen Leben vorzustellen. Es ist also wieder ein Unentschieden.
1. „Outlander“ hat den „Overtake“-Test mit Bravour bestanden.
2. "Subaru" - der Testsieger "Overtake": alle Tests ohne die geringste Kritik bestanden.
3. Die größte Verzögerung im CVT-Betrieb nach einer Reihe von "Renn"-Beschleunigungen und -Verzögerungen tritt bei Nissan auf, aber sie stellte sich als vernachlässigbar heraus.
4. Die Nachdenklichkeit des Toyota CVT nach mehreren spöttischen Beschleunigungen und Verzögerungen ist minimal.
5. "Outlander" hat den "Rise"-Test ohne Bemerkungen bestanden.
6. Der Motor und das Getriebe des Forester sind so leistungsfähig, dass steile Steigungen ohne oder mit geringer Beschleunigung überwunden werden können.
7. Auf trockener Landstraße mit steilen Auf- und Abstiegen konnten wir keine Anzeichen von Unzufriedenheit mit dem Nissan-Getriebe feststellen.
8. "Toyota" mit Frontantrieb nahm die Mitfahrgelegenheit nicht, hatte aber jedes Recht dazu.
SPINS-SPINS
Um die Übersetzung im Variator zu ändern, wird ein mehrgliedriger Stahlriemen verwendet, der zwei Gleitscheiben mit konischen Oberflächen verbindet. Der Gürtel besteht aus vielen Platten, die von Stahlbändern zusammengehalten werden. Bei konischen Riemenscheiben berührt es die Seitenflächen der Platten, auf denen kleine, kaum wahrnehmbare Diagonalkerben die Traktion verbessern. Die gleichzeitige Konvergenz und Divergenz der Kegel der Antriebs- und Abtriebsscheiben verändert die Radien, entlang derer sich der Riemen bewegt. Das Übersetzungsverhältnis ändert sich entsprechend. Dies passiert die ganze Zeit, abhängig von den Fahrmodi. Daher sind die sogenannten Getriebe des Variators virtuell. Der Variator umfasst einen Mechanismus zur Auswahl der Bewegungsrichtung, zwei Kegelpaare mit Stahlriemen, ein Untersetzungsgetriebe, ein Hauptgetriebe mit Differential und Steuergeräte.
Bei Mitsubishi Outlander (die Funktionsweise des Variators ist in den Diagrammen dargestellt) ist der gängigste Variator Jatko-JF011E installiert. Das Drehmoment des Motors wird über einen Drehmomentwandler (ähnlich wie bei Automatikgetrieben) auf den Richtungswahlmechanismus übertragen, in dem sich ein Planetengetriebe und zwei Sätze Druckscheiben befinden - Kupplungen. Je nach Bewegungsrichtung (vorwärts oder rückwärts) gibt die Steuereinheit den Befehl, eines der Lamellenpakete zu komprimieren. Außerdem wird das Moment über den Riemen in ein Herunterschalten eingespeist. Von ihm - zum Hauptpaar und zu den Antriebsrädern.
In der Betriebsart "Neutral" - N - werden beide Lamellenpakete des Fahrtrichtungswechselmechanismus aufgelöst. Der Umlauf des Planetengetriebes dreht sich frei zusammen mit der Antriebswelle des Variators - das Moment wird nicht auf die Antriebsscheibe übertragen.
Im Parkmodus - P - ist die Situation ähnlich, es ist nur noch der Sperrmechanismus beteiligt, dessen Klinke in den Zahnkranz der Abtriebsscheibe eingreift.
Wenn der Wähler in Position D bewegt wird, wird eines der Lamellenpakete zusammengedrückt und verbindet das Epizykel mit dem Sonnenrad, das auf der Antriebsscheibe montiert ist, zwischen deren Kegeln der Riemen geklemmt ist. Außerdem wird das Moment über den Riemen auf die angetriebene Riemenscheibe übertragen, von dieser auf das Untersetzungsgetriebe, das Hauptgetriebe und auf die Räder.
Beim Rückwärtsfahren (R) wird das vordere Lamellenpaket gedehnt und das hintere Lamellenpaket entsprechend gestaucht. Der Träger, auf dessen Achsen die Satelliten stehen, stoppt. Der Moment von der Antriebswelle geht zum Epicycle und von diesem zum Satelliten. Das dem Satelliten zugeordnete Sonnenrad dreht sich durch den Anschlag des Trägers in die entgegengesetzte Richtung. Beim Reversieren bleiben die Rollenradien in der Ausgangsstellung. Dies wird vom Steuergerät überwacht.
1. In diesem Jahr wurde der CVT-Kühler an den aktualisierten Outlander zurückgegeben. Und sie haben das Richtige getan!
2. Der Forester CVT hat keinen Kühler. Eine Überhitzung des Getriebes ist uns jedoch nicht gelungen.
3. Der "Qashqai" hat einen Variatorkühler.
4. Der Kühler des Variators des RAV4 wird mit dem Kühler des Kühlsystems kombiniert.
Der Subaru Forester hat ein anderes CVT seines eigenen Designs. Bei Autos mit Saugmotoren ist das Modell TR580 installiert und in einem Paar Turbomotoren - dem TR690. Der grundlegende Unterschied zum Variator "Jatko" ist ein anderes Riemendesign (hergestellt von der deutschen Firma "Luk"). Es überträgt auch die Kraft über die Stirnflächen, jedoch nicht über die Platten, sondern über die Stifte, die die Riemenglieder verbinden.
Das Drehmoment des Motors wird über einen Drehmomentwandler, ein Untersetzungsgetriebe (es enthält auch eine Sicherheitskupplung), eine Antriebsriemenscheibe, einen Riemen, eine angetriebene Riemenscheibe, ein zweites Untersetzungsgetriebe, einen Mechanismus zur Änderung der Bewegungsrichtung und eine angetriebene Welle. Die Überlastkupplung zwischen dem ersten Untersetzungsgetriebe und der Antriebsriemenscheibe ist beim Anlassen des Motors bei nicht laufender Ölpumpe geöffnet. Sobald der Druck ansteigt, wird die Kupplung geschlossen. Dies geschieht, um den Riemen vor dem Durchrutschen bei Laststößen beim Anlassen des Motors zu schützen.
Bei Fahrzeugen mit einem "Start-Stopp" -System dreht sich die Antriebswelle des Variators nicht, wenn der Motor beim Stoppen abgewürgt wird, und daher funktioniert die Ölpumpe nicht - der Druck im System ist niedrig. Damit er beim nächsten Motorstart hoch genug ist, ist der Variator mit einer zusätzlichen Booster-Elektropumpe ausgestattet.
Das Schema der Drehmomentübertragung vom Motor ähnelt dem von Jatkov, es gibt jedoch einige kinematische Merkmale. Aus Layoutgründen ist das Untersetzungsgetriebe in zwei Mechanismen unterteilt - vor und nach der Kette. Der Mechanismus zur Änderung der Bewegungsrichtung und Übertragung auf "Neutral" befindet sich hinter den Riemenscheiben, so dass sie sich bei laufendem Motor immer mit der Kette drehen. Das Hauptzahnrad ist ein Kegelrad-Hypoid in einem separaten Kurbelgehäuse mit eigenem Schmiersystem.
Variatoren für Toyota werden von Aisin hergestellt. Vom Aufbau her ähneln sie den Jatko-Variatoren. Der Gürtel besteht ebenfalls aus Platten, die mit Stahlbändern verbunden sind.
Beim Nissan gibt es Jatko-Variatoren. Der neue Qashqai erhielt ein verbessertes Modell auf Basis des JF011E. Alle Komponenten wurden geändert, sogar das Getriebeöl ist anders. Der Übersetzungsbereich wurde erweitert, ein anderer Regelalgorithmus wurde angewendet.
LEGENDEN UND FAKTEN
Aus der Summe von vier Tests konnte kein eindeutiger Sieger ermittelt werden. Es scheint, dass "Nissan", der, wie wir uns erinnern, über die neueste Version des Variators verfügt (diese Einheit wird bald bei anderen Modellen der japanischen Marke registriert werden), einen halben Punkt mehr als "Subaru" erzielt hat. Aber nach Rücksprache haben wir uns entschieden, den ersten und zweiten Platz auf diese Autos zu verteilen. Immerhin werden die Sekundenbruchteile, die Nissan beim intensiven Beschleunigen verliert, durch gute Ergebnisse im Border-Test voll kompensiert. Mitsubishi hinkte den Rivalen deutlich hinterher. Im Allgemeinen schnitten alle Autos sehr gut ab und trugen dazu bei, einige Mythen über die Unfähigkeit von CVTs zu zerstreuen. Im normalen täglichen Gebrauch sind CVTs kein Problem. Natürlich, wenn Sie sich an die einfachen Wahrheiten erinnern: Frequenzweichen, insbesondere solche mit einem stufenlosen Getriebe, sind überhaupt keine SUVs! Dies sind Stadt- und Autobahnautos, mit denen Sie von Zeit zu Zeit nicht sehr schwierige Hindernisse überwinden können. Und noch ehrlicher ist es, einen Einzelradantrieb einen Kombi mit erhöhter Bodenfreiheit zu nennen.
Ein CVT zu töten ist nicht einfach. Eine kluge Elektronik schützt das Auto vor dem Fahrer, der es und seine Fähigkeiten überschätzt. Hier leben wir! Aber bei vielen heutigen Fahrern kann es wohl nicht anders sein.
"Nissan Qashqai" - 1.-2. Plätze
Subaru-Förster - 1.-2. Plätze
Mitsubishi Outlander - 3. Platz
Die Rede ist von einem Nissan mit Automatikgetriebe – wir gehen von einem stufenlosen CVT-Getriebe aus. Die Japaner stellten fast die gesamte Linie ihrer Modelle auf CVTs um, vom kompakten Juke, Qashqai und Sentra bis zum Full-Size-Murano und Pathfinder. CVTs haben ihre Anhänger und Gegner, obwohl es wie immer auf Gewohnheit und "Religion" ankommt.
Als Hauptvorteile dieser Art von Boxen gegenüber klassischen Automaten und "Robotern" werden ein reibungsloser Betrieb, Wirtschaftlichkeit und angemessene Kosten in der Produktion genannt.
Minimaler Preis
1,173 Millionen Rubel
Höchstpreis
1.763 Millionen Rubel
Die Variatoren für Renault-Nissan-Fahrzeuge werden traditionell von Jatco geliefert. Bemerkenswert ist, dass beispielsweise nur ein Qashqai je nach Aggregat mit bis zu drei Arten von CVT-Getrieben ausgestattet ist. Ein 1,2-DIG-T-Motor mit geringer Leistung (115 PS) verlässt sich auf einen Variator, einen 2,0-l-Saugmotor (144 PS) - einen anderen, und der langlebigste Typ CVT wird mit einem 1,6-l-Turbodiesel (130 PS) gepaart. Ein solcher Variator verfügt über einen Kettenantrieb und kann bis zu 380 Nm Drehmoment verarbeiten, sodass eine ähnliche Box sogar im Infiniti QX60 zu finden ist.
Das schreibt der Hersteller über "Qashqai":
Nissan Qashqai kann mit Front- oder Allradantrieb, Schaltgetriebe oder Xtronic CVT ausgestattet werden. In jedem Fall erhalten Sie hervorragende Dynamik bei sparsamem Kraftstoffverbrauch und hoher Umweltverträglichkeit.
Das fortschrittliche Xtronic CVT bietet noch mehr Fahrspaß mit dynamischer, ruckfreier Beschleunigung und Ansprechverhalten beim Gasgeben bei gleichzeitiger Verbesserung der Kraftstoffeffizienz.
Nissan ist ständig bestrebt, seine Produkte und Fertigungsprozesse zu verbessern, um den Zeiten und Bedürfnissen seiner Kunden gerecht zu werden. Qashqai wird jetzt auch in Russland produziert, wodurch wir ein Auto schaffen konnten, das für russische Bedingungen gerüstet ist.
Aus Nissan-Marketingmaterialien.
Generell haben sich stufenlose CVT-Getriebe auch unter russischen Straßen- und Klimabedingungen als zuverlässige Einheiten erwiesen. Allerdings kommt es bei einzelnen Modellen bestimmter Modelljahre manchmal zu „Ausbrüchen“ von Massenstörungen. In Juke, X-Trail und dem oben erwähnten Qashqai traten plötzliche CVT-Ausfälle bei geringer Laufleistung (20-70.000 km) auf. Als "sterbende" Symptome bezeichnen Besitzer und Servicetechniker die Erschütterungen beim Nachahmen von Schaltvorgängen, Fremdgeräusche während der Fahrt und schwebende Motordrehzahlen.
Teilweise wurden alle Probleme durch eine Neuinstallation der Getriebesoftware bei den Händlern gelöst, oft war es jedoch notwendig, die Box zu "verurteilen" und einen Austausch vorzunehmen. Glücklicherweise verderben die Beamten den Besitzern eines defekten Nissan nicht das Leben und wechseln die CVT-Einheit innerhalb der Garantiezeit ohne unnötige Überredung.
Wie viel kostet es, ein CVT zu ersetzen, wenn Sie es aus eigener Tasche bezahlen müssen? Schließlich führt der offizielle Service keine Fehlersuche und modulare Reparatur von CVT durch, sondern ändert die gesamte Box. Seine Ressource beträgt etwa 150-200.000 km. Darüber hinaus gibt es viele Besitzer, die die Dienste von Beamten und außerhalb der Garantie in Anspruch nehmen.
Um die Preise zu erfahren, haben wir uns traditionell an die offiziellen Händler der Marke Nissan in Moskau gewandt und die Berechnung für den Diesel "Kashkaya" 1,6 l (130 PS) Modelljahr 2017 durchgeführt. Es stellte sich heraus, dass ein stufenloses CVT-Getriebe mit Drehmomentwandler und Ventilblock 413.709 Rubel kostet und die Wartezeit für das Aggregat nicht mehr als 5 Werktage beträgt. Alle Arbeiten zum Austausch der Box, zum Einfüllen von Getriebeöl und zur Anpassung kosten weitere 27.500 Rubel. Der Gesamtbetrag beträgt 441.209 Rubel!
Ersatzteile
Installationsarbeit
Offensichtlich sind dies nicht die Kosten, die Nissan Qashqai-Käufer erwartet haben, als sie einen relativ erschwinglichen Crossover kauften! Es stellt sich heraus, dass Nissans CVT ungefähr gleich oder sogar teurer ist als die berüchtigten DSG- und Powershift-Roboter. Die einzige gute Nachricht ist, dass ein CVT für viel weniger Geld (50-90.000 Rubel) repariert werden kann und die Preise für eine wiederaufbereitete Getriebebaugruppe auf dem freien Markt je nach Verkäufer und Art zwischen 80 und 130.000 liegen Lebenslauf.
Unabhängig davon stellen wir fest, dass Nissan und Jatco das Design von stufenlosen Getrieben ständig verbessern und jedes Jahr der Prozentsatz ihrer Ausfälle ständig abnimmt. Und wir können den Besitzern nur raten, das Öl im CVT mindestens alle 60.000 km zu wechseln (auch wenn der Hersteller den Variator als wartungsfrei bezeichnet) sowie die Software von Händlern regelmäßig zu aktualisieren, wenn eine frische Werks-"Firmware" vorliegt freigegeben.
PS Wenn Sie denken, dass in Ihrem Auto nichts furchtbar teuer ist, dann haben Sie unsere neue Forschung einfach nicht gelesen, bleiben Sie gespannt. Wir versprechen jede Woche neue Tränen. :)