Типичные болезни вариаторов

Болезни вариаторов и рекомендации по эксплуатации

Вариатор (CVT - бесступенчатая автоматическая коробка переключения передач) ведет свое происхождение от ступенчатых АКПП и имеет такие же узлы как и его предшественник:

гидротрансформатор, планетарная передача с фрикционными дисками и поршнями, масляный насос с гидравлической системой и гидроблок с соленоидами и др. элементами управления и контроля. И эти узлы болеют по тем же законам, что и у ступенчатых автоматов. (проблемы гидротрансформаторов, фрикционов и электрики.)
У вариаторов в отличии от ступенчатых АКПП есть свои особенности и их болезни: Ремень, Конуса с подшипниками, - Масляный Насос лепесткового типа, - Степ-мотор, изменяющий передаточное число. И капремонт вариаторов очень специфичен и не дает полного восстановления рабочих характеристик.

Типичные проблемы ремня и конусов	Проблема степ-мотора	Подшипники
Когда ремень срывается в скольжение по поверхности конуса, начинается износ его «протектора», рабочей части ремня, имеющей насечки. Чем больше износ насечек, тем «хуже тянет» машина.	Степ-мотор служит в вариаторах Джатко для изменения передаточного числа. И его электрическая часть редко служит более 5-6 лет. При выходе из строя степ-мотора, вариатор как-будто «едет на одной скорости»	При выработке ресурса подшипников, начинаются вибрации, появляется гул или свист. Дальнейшая эксплуатация с этой проблемой может закончиться
Насос и износ клапана	Рекомендации как продлить жизнь вариатора	Перегрев вариатора, замена теплообменника
От грязного масла изнашивается клапан насоса Джатко. Он начинает клинить, зависать и включаться с ударами, что не очень заметно для водителя, но приводит к большим проблемам	Поддерживать чистоту и достаточный уровень масла,	С возрастом КПД вариатора снижается, что приводит к лишнему нагрева масла. Теплообменники так же с возрастом забиваются грязью и снижают КПД. А работа вариатора при температуре масла свыше +120º приводит к цепной

Как оттянуть старение вариаторов:

Поддерживать чистоту и достаточный уровень масла вариатора, для чего проверять масло в каждый приход машины в сервис. (Грязное масло ускоряет износ конусов и ремня, забивает каналы гидроблока и соленоидов, что приводит к поетере давления)
Прогревать вариатор перед поездкой. Особенно зимой в морозы. И не нагружать холодный вариатор (менее +60ºС) педалью газа больше середины ее хода.(Холодное густое масло ведет к проскальзыванию ремня по конусам и фрикционов по стальным дискам, что ведет к преждевременному износу)
С возрастом вариатора беречь его от перегревов (установка дополнительного радиатора. Предельная нагрузка на вариатор особенно летом приводит к перегреву, что ускоряет старение расходников в разы)
Не использовать машину как буксир и не буксировать ее на тросу.
Не разгонять машину сверх положенного по Правилам (скорости свыше 140 кмч в разы сокращает ресурс ремня, подшипников и расходников)
проводить своевременные плановые капремонты с заменой изношенных расходников, как только появятся первые симптомы.

Толкающий Ремень, PushBelt

Все «толкающие» ремни (pushbelt) для вариаторов умеет изготавливать только одна фирма — «Бош». Устроены они из нескольких металлических лент на которые нанизаны стальные толкающие сегменты. Эти сегменты цепляются своей зубчатой поверхностью за металл конусов тянут за собой зацепленную за них многослойную ленту.

Лента несет здесь соединительную функцию, которая прижимает сегменты к конусам и удерживает их плотно друг с другом.

Сегменты выполняют функцию не буксира (который тянет), а «толкача». Как колеса паровоза отталкиваются от стальных рельсов. Именно место соприкосновения металл-металл и является самым слабым местом ремня. Насечка несет функцию «протектора», который вытесняет лишнюю воду (масло в нашем случае) и цепляется зубчиками за металл конусов.

Второе слабое место ремня это — ленты, а вернее их деформация\растяжение или (если запустить) разрыв. Но это происходит, когда сегменты уже износились больше критического уровня.

Болезни ремней развиваются по такому сценарию

Самые опасные режимы работы ремня-конусов, это в начале движения. Когда передаточное число составляет максимум или минимум (при начале разгона или на максимальных оборотах) один из конусов имеет минимальную площадь соприкосновения с ремнем и тогда высок риск срыва ремня в скольжение.

Штатная работа - это когда соприкасание с конусом происходит всей поверхностью сегмента под углом 90° и нет проскальзывания ни при входе сегментов на конус, ни при выходе с него.

Ленты ремня испытывают огромные растягивающие и изгибающие нагрузки (как мы ломаем эл.провода сгибая-разгибая их несколько раз) и со временем металл лент растягивается и устает. А при растянутых лентах зазор между сегментами увеличивается, хоть и на несколько микрон, но это приводит к тому, что наклон сегмента к конусу становится меньше 90° и соприкасание происходит не всей поверхностью сегмента, а передним ребром. И тогда срыв в скольжение начинается все раньше и раньше.

Компьютер фисирует проскальзывание. Насос при этом получает команду компьютера увеличить прижимание ремня к конусам, что в разы увеличивает растяжение ленты и начинается цепная реакция износа протектора сегментов. Но что значительно хуже - износ поверхности конусов.

Кроме того, крайне важен профиль самого толкающего сегмента. В норме он имеет насечку. По мере износа насечка становится менее заметной и когда истирается до основания, то срыв в скольжение происходит уже при каждом сильном нажатии педали газа. Справа видны различные степени износа ремня.

Факторы риска, когда ремень срывается в скольжение: А. в момент трогания с места, когда радиус изгиба ремня минимальный, а передаточное число вариатора на минимуме (LowGear). Б. На максимальной скорости вращения (Overdrive), когда радиус ремня на ведомом конусе минимальный, а частота вращения и момент вращения максимальные, что создает дополнительные центробежные силы для ремня. В. При работе на неразогретом масле, когда толстый слой холодного (до 60°С) масла на конусах способствует скольжению, но еще не "склеивает" металл сегментов с металлом конусов. Г. изношенный ремень с растянутыми лентами и съеденными протекторами сегментов. Д. работа в грязном масле, когда под ремень попадает пыль от фрикционов или что хуже - металлическая пыль.

Подшипники, Bearings

Предельная нагрузка на конуса передается на подшипники, которые кроме функции скольжения еще и удерживают конуса как опоры. Длительная работа вариатора при предельном давлении масла от насоса приводит к преждевременному износу подшипников конусов.

Износ подшипников приводит к вибрациям, выражающимся гулом вариатора и по цепной реакции приводит к ускоренному выходу из строя остальных подшипников. Езда с вибрациями кроме ремня убивает еще и поверхности конусов.

Конуса Ведущий и Ведомый

При износе или что хуже - местных "задирах" металла, ремень начинает вести себя непредсказуемо для компьютера, срываясь в скольжение уже при нагрузках значительно ниже предельных.

Компьютер сначала подает давление на конуса до предельного, а когда это не помогает, то ограничивает тягу двигателя, чтобы дать возможность доехать до сервиса АКПП.

Насос масляный, Jatco

Насос для вариаторов Джатко - роторный и создает огромное (до 40 атм) давление. Конструкция насоса включает в себя лопатки из высокопрочной стали, которые ходят в пазах ротора. Но самым слабым узлом насосов джатковских вариаторов является клапан, который загрязняется, изнашивается и клинит.

Вариаторы Айсин и остальных производителей не имеют серьезных проблем с насосом.

Степ-мотор, шаговый мотор, Jatco

Для того, чтобы синхронно раздвигать и сдвигать конуса, изменяя передаточное число Джатко в конструкции использует электрически управляемый шаговый мотор, электропривод. Этот мотор имеет ограниченный ресурс и подлежит замене после 120-150 ткм, в зависимости от перегревов масла и износа ремня.

Проблема заключается в зависании конусов в одном положении и компьютер не может менять передаточное число вариатора.