гидромеханическая коробка передач тойота рав 4 что это такое
Гидромеханический автомат
С появлением роботизированных коробок передач с двумя сцеплениями начало казаться, что дни гидромеханической АКПП сочтены — более простые, дешевые и эффективные «роботы» должны были вытеснить классический автомат. Но время шло, а автоматы никуда не исчезали – напротив, за последние годы они стали гораздо совершеннее.
Основа гидромеханического автомата (впрочем, слегка пошатнувшаяся в последнее время, о чем чуть ниже) – это гидротрансформатор. Аналогично сцеплению в механической трансмиссии роль гидротрансформатора – передача крутящего момента от двигателя к коробке передач с возможностью проскальзывания, дабы автомобиль мог плавно тронуться с места. Однако на этом сходство с фрикционным сцеплением заканчивается – внутри гидротрансформатор устроен совсем иначе.
Принцип его работы легко проиллюстрировать на следующем примере. Представим два вентилятора, установленные друг напротив друга. Если мы включаем один из них, то создаваемый им воздушный поток приводит в движения и второй вентилятор. Эта же идея реализована в гидротрансформаторе. В нем есть насосное колесо, вращаемое двигателем и создающее поток масла, и турбинное, связанное с валом коробки и воспринимающее давление потока. Разница с вентиляторами лишь в том, что насосное колесо осуществляет забор масла не с обратной стороны, а с передней центральной части, то есть является центробежным насосом. Отброшенное им вперед по внешнему контуру масло попадает на лопатки турбинного колеса, перенаправляется к центру и возвращается обратно. То есть циркуляция жидкости происходит фактически в замкнутом объеме между двух колес, что позволяет максимально их сблизить, уменьшив рассеяние потока и увеличив эффективность передачи крутящего момента.
Но самые интересные свойства гидротрансформатора связаны с наличием третьего колеса – реактора. Служит оно для воздействия на возвращающийся к насосному колесу поток и, соответственно, располагается в середине гидротрансформатора. Закреплено оно неподвижно, а потому попадающий на его лопатки поток создает направленную в обратную сторону силу реакции, которая дополнительно подкручивает турбинное колесо. Получается, что гидротрансформатор увеличивает крутящий момент на выходе! И чем больше разница в скорости вращения турбинного и насосного колеса, тем больше эта сила реакции потока, и тем значительнее увеличивается момент – в пределе он может умножаться в три раза. То, что нужно для уверенного старта с места, когда двигатель работает на оборотах холостого хода, а вал трансмиссии неподвижен.
Эти свойства гидротрансформатора – увеличивать крутящий момент и допускать долгое проскальзывание – вообще говоря, позволяют и вовсе обойтись без коробки передач. Например, BMW 750i 1986-го модельного года спокойно трогался с третьей передачи и на ней же достигал 250 км/ч! Но, конечно, такое под силу лишь избранным, да и то ценой ухудшения динамики и расхода топлива. Всем же остальным обойтись без механизма переключения трудновато.
В гидромеханическом автомате для изменения передаточного числа используются планетарные передачи. Это принципиально отличает его от механической трансмиссии с параллельными валами. В чем же преимущества такой конструкции? С планетарной передачей проще организовать автоматическую смену скоростей – для этого нужно лишь замыкать между собой отдельные её шестерни. Гораздо компактнее и сама передача – теоретически эта сборка из всего лишь пяти шестерен позволяет реализовать пять скоростей: 4 передних и 1 заднюю. И хотя на практике, вследствие конструктивных ограничений, приходится применять большее количество планетарный рядов, тем не менее, этот узел все равно остается очень небольшим.
Как он работает? В планетарной передаче есть три элемента: первый – центральная солнечная шестерня; второй — вращающиеся вокруг неё сателлиты – шестерни, чьи оси жестко связаны друг с другом; и третий — большое эпициклическое зубчатое колесо, обхватывающее сателлиты. Соответственно, процесс переключения здесь осуществляется установлением жесткой связи между двумя элементами из этой тройки или их блокировкой на корпус. Например, жесткое соединение солнечной шестерни и осей сателлитов дает прямую передачу – эпицикл уже не может проворовываться относительно них, и вся планетарная передача вращается как единое целое. Если же затормозить на корпус коробки оси сателлитов, то солнечная и эпициклическая шестерни начнут вращаться в разные сторону – получаем заднюю передач. И так далее.
Все эти торможения и блокировки осуществляются с помощью фрикционов и тормозных лент, а управляет ими сложная гидросистема, включающая в себя множество каналов, клапанов, гидроаккумуляторов и, конечно, насос, создающий давление масла. Эта гидравлика первоначально и реализовывала всю управляющую логику, причем опираясь всего на два параметра: нагрузку на двигатель и скорость автомобиля.
С распространением электроники в конце 80-ых годов автомат стал точнее оценивать условия движения. Например, он уже не будет нагружать слишком ранними переключениями еще непрогретый двигатель, а при смене передач учтет температуру собственного масла, то есть сделает поправку на его вязкость. Это особенно важно для обеспечения плавности переключения. Дело в том, что избежать провалов тяги позволяет так называемое перекрытие передач: включение следующей скорости, еще до выключения текущей передачи. Такой процесс требует точности: слишком малое перекрытие ведет к провалу тяги, а слишком большое – и вовсе резко затормозит автомобиль. Разумеется, электроника тут позволяет гораздо аккуратнее выдерживать необходимые моменты переключений. Увеличивает она и ресурс трансмиссии, корректируя работу в зависимости от степени износа. Но главное – она помогает улучшить экономичность.
Изначально гидромеханический автомат – далеко не самый эффективный способ передачи крутящего момента. Основные потери в нем связаны с гидротрансформатором – даже в установившемся режиме движения насосное и турбинное колесо проскальзывают относительно друг друга.Тратится энергия и на удерживание фрикционов и тормозных лент – масленый насос поддерживает давление в десятки атмосфер. В результате КПД автомата не превышает 85%, в то время как КПД механической коробки близок к 98%!
Чтобы улучшить этот показатель стали применять блокировку гидротрансформатора – на повышенной передаче, при достижении определенной скорости, встроенный фрикцион, похожий на обычное сцепление, жестко связывает турбинное и насосное колесо. Кстати, этот момент легко отследить по тахометру – обороты мотора слегка падают, будто включилась еще одна передача. В таком режиме КПД уже поднимается до 94%.
С развитием электронного управления блокировка гидротрансформатора стала производиться на всех передачах – фрикцион разжат лишь в момент старта и переключения скорости. При этом, правда, иногда страдает плавность переключений. Как показывает опыт наших замеров, многие современные автоматы уступают в этом плане старым моделям. Особенно это заметно на 6-ступенчатых моделях ZF – на их графике продольного ускорения отчетливо видно, как за одним провалом тяги в момент переключения следует второй рывок, вызванный уже блокировкой гидротрансформатора.
Некоторые пошли еще дальше. Инженеры Mercedes и вовсе отказались от гидротрансформатора – вместо него они стали применять сцепление. Правда, не сухое, как в механических трансмиссиях, а мокрое, выдерживающее более длительную пробуксовку. Замыкается оно в момент старта, и, соответственно, все переключения передач происходят при наличии жесткой связи коробки с двигателем. Это существенно поднимает требования к синхронизации процессов включения-выключения скоростей, но КПД возрастает до 97%, то есть сравнивается с показателями роботизированных механических коробок. Постоянное жесткое соединение с валом мотора означает и более линейные отклики на педаль газа, что востребовано в мощных спортивных моделях AMG.
Последняя же тенденция, которую уже нельзя не заметить – это рост числа передач. В середине прошлого десятилетия, когда появились 7-скоростные «роботы» с двумя сцеплениями, гидромеханический автомат явно отставал – 6-ступенчатые модели только начинали появляться. Но затем быстро последовали семи-, восьми скоростные, на подходе уже и 10-скоростные коробки. Разумеется, столь сложные агрегаты уже не отличаются надежностью и ресурсом – детали приходится сильно уменьшать в размерах, но зато по экономичности и разгонной динамике они обыгрывают механическую трансмиссию. Уступая последним в КПД, многоскоростные автоматы позволяют точнее удерживать мотор в оптимальном диапазоне оборотов, что и определяет, в конечном счете, динамические свойства автомобиля.
Многоступенчатость позволяет без ущерба для плавности ускорить и процесс смены передач, ведь перепад оборотов двигателя становится меньше. Впрочем, и раньше у автоматов не было проблем с быстродействием: например, 4-скоростная коробка ZF, устанавливаемая на BMW конца 80-ых годов, перещелкивала передачи за 0,3 с – среди протестированных нами автомобилей подобным быстродействием обладал только «робот» Porsche 911! Обычные же преселективные трансмиссии работают примерно в два раза медленнее.
Таким образом, у современного автомата практически нет слабых мест. Сохранив свои главные качества – плавность переключений и способность долгое время работать в режиме пробуксовки при движении на малых скоростях, он стал гораздо эффективнее и интеллектуальнее. Правда, пока все эти достижения доступны лишь на дорогих автомобилях – сложные, многоступенчатые автоматы, разумеется, и стоят немало, а потому сегмент недорогих моделей все-таки постепенно переходит на роботизированные коробки – в условиях борьбы за экономичность старые 4-, 5-скоростные автоматы уступают позиции. Но это лишь локальное поражение – в будущем гидромеханических коробок сомневаться не приходится.
Какая коробка передач устанавливается на Toyota RAV 4 V поколения
Новый Toyota RAV 4 2019 года отличается от своего предшественника не только яркой внешностью, но и конструктивными особенностями. Если автомобиль 4-го поколения выглядел довольно просто и скромно, то новинка покоряет своим самобытным и немного дерзким дизайном. Также автомобиль порадовал современным интерьером, множеством опций, которые делают поездки более комфортными и безопасными. Ну и, конечно же, невозможно не отметить, что эта модель получила новую автоматическую коробку передач. Рассмотрим подробнее, какие сюрпризы приготовил водителям японский автопром.
Кузов
Автомобиль сделан на основе платформы TNGA. Она знакома поклонникам автомобилей Тойота Камри. Благодаря такому конструктивному решению машина довольно устойчива и управляема. Новый кузов Toyota RAV 4 стал более жестким, чем у предшественника.
По габаритам модель 2019 года немного отличается от предыдущей. Она стала на 5 мм короче, а в ширину выросла на 1 см. Больше всего изменилась колесная база. Производитель удлинил ее на 3 см.
Что касается внешнего вида, кузов стал более рельефным и брутальным. Новинка приобрела действительно запоминающийся дизайн. Но и это не главное.
Пристальное внимание производитель уделил распределению веса. Чтобы оптимизировать этот параметр, был смещен топливный бак, электроусилитель руля. Это сделало автомобиль более устойчивым и маневренным.
Салон
Благодаря тонким стойкам, опущенной линии капота салон стал более светлым и просторным. Передняя панель стала ниже, что также визуально увеличивает пространство. С первого взгляда отделка кажется простой и немного грубоватой, но если присмотреться, то в каждой детали чувствуется неповторимый стиль. Массивные, несколько старомодные ручки гармонично сочетаются с современной приборной панелью и большим цветным дисплеем.
Передние сиденья удобные, оснащены боковой поддержкой. В заднем ряду для ног пассажиров достаточно места. Для задних пассажиров предусмотрены регулировки сидений. Элементы управления удобно сгруппированы.
Багажник стал почти на 80 литров больше, чем у предшественника. В нем обустроены удобные ниши и кармашки для хранения мелочей.
Система безопасности
В автомобиле установлена система безопасности Safety Sence 2.0. В ней предусмотрены такие функции, как считывание разметки и дорожных знаков, автоматическое переключение на ближний свет, предупреждение о возможном столкновении, автоматическое торможение при риске наезда на человека, распознавание велосипедистов, контроль за соблюдением рядности движения.
Двигатели
Производитель планирует вовсе отказаться от дизельных моторов, поэтому в 2019 году представил только бензиновую и гибридную версии. Турбированных двигателей также не будет. Производитель делает ставку на гибридные двигатели и рассчитывает, что около 90% продаж будет приходиться именно на них.
Гибридная версия Toyota RAV 4 5 поколения удивит совершенно новым бензиновым двигателем объемом 2,5 литра A25A-FXS. Этот мотор работает в паре с электродвигателем на 88 кВт. Общая мощность такого автомобиля составляет 218 л.с.
На полноприводной версии предусмотрен отдельный электромотор для задней оси. Это позволило увеличить крутящий момент на задних колесах на целых 30% и увеличить общую мощность на 4 л.с.
Также выпускаются автомобили и с обычным бензиновым мотором объемом 2 литра. Мощность этого двигателя с комбинированным впрыском составляет 175 л.с.
Трансмиссия
Производитель порадовал своих поклонников надежной коробкой передач — вариатором Direct Shift-CVT. Рассмотрим подробнее особенности этой трансмиссии.
Кардинальное отличие этой КПП — это реальная механическая первая передача с классическими шестернями. Чем обусловлено такое конструктивное решение? Всем известно, что классический вариатор не любит езды по бездорожью, а пробуксовка может стать для него фатальной. Производитель решил уйти от этой проблемы, при этом сохранив все достоинства коробки-вариатора.
Первую передачу с зубчатым зацеплением можно использовать, чтобы выехать из грязи или сугроба, при этом не навредив коробке. КПД зубчатого зацепления намного выше, чем обычного ремня, который есть в вариаторах. Создание зубчатой передачи помогает избежать потерь энергии и снизить нагрузку на элементы трансмиссии.
Безусловно, конструкция КПП стала более сложной, увеличилось количество деталей, но это позитивно сказалось на надежности и сроке службы трансмиссии.
Также принцип работы данного вариатора мы рассматривали на Toyota Corolla
Еще один вариант трансмиссии на 5-м поколении РАВ 4 — это 8-ступенчатый автомат DirectShift-8AT. Он быстро переключает передачи и обладает впечатляющим диапазоном выходных мощностей. В прошлом поколении была доступна только 6-ступенчатая АКПП.
Данную автоматическую трансмиссию мы также рассматривали при знакомстве с Toyota Highlander III и Toyota Camry XV70, там она устанавливается с бензиновым двигателем V6 и оптимальной мощностью для российского рынка в 249 л.с.
Также существуют версии с классической 6-ступенчатой механикой. Эту коробку можно встретить на предыдущей версии.
Отличия новой Toyota RAV 4 от 4 поколения
Первое отличие — это интерьер и экстерьер. Если предыдущее поколение могло позиционироваться и как женский автомобиль, то версия 2019 года стала настолько брутальной, что вряд ли заинтересует прекрасных дам.
Toyota RAV 4 5 поколения — настоящий мужской автомобиль. Он рельефный, несколько грубоватый, но при этом невероятно дерзкий и запоминающийся.
В новой версии установлены обновленные бензиновые моторы. Они стали более мощными и экономичными. Гибридная версия также доработана, на автомобилях с полным приводом появился отдельный электромотор, вращающий задние колеса.
Вместо 6-ступенчатого автомата в 2019 году начали устанавливать 8-ступенчатую АКПП, которая позволяет снизить расход топлива и делает автомобиль более динамичным.
Новинка также радует современными системами безопасности, ярким дисплеем, объемным звуком, повышенным комфортом и дополнительными опциями для пассажиров заднего ряда.
Конкуренты
К основным конкурентам Toyota RAV 4 можно отнести Honda CR-V, Mazda CX-5, Hyundai Tucson.
Стоимость нового RAV 4 составляет 1 756 000 – 2 661 000 руб. Доступны комплектации с полным и передним приводом, бензиновыми моторами на 2 и 2,5 литра, а также гибридная версия. Среди коробок передач покупатель может выбирать межу механикой, вариатором и 8-ступенчатым автоматом.
Тойота Рав 4 автомат или вариатор, как определить, что лучше
Автомобили Toyota RAV4 производитель комплектует вариатором, автоматической или механической коробками передач. Бесступенчатая трансмиссия делает машину более экономичной и требует соблюдения рекомендаций по эксплуатации. АКПП Тойота РАВ 4 обеспечивает водителю удобство в управлении и обладает приемлемым ресурсом. Однако расход топлива может быть довольно высоким. Механика сложна в управлении, но обходится дешевле, легка в обслуживании и долговечна. Машина показывает отличную динамику, а водитель может полностью контролировать транспортное средство. Компромиссным вариантом между механической коробкой и автоматом является робот.
Обзор КПП на автомобилях Toyota RAV4
Трансмиссия РАВ 4 четвертого поколения оснащена двумя типами АКПП – U660E и U760E, сходными по конструкции, потому большинство узлов и компонентов взаимозаменяемы.
На Тойоте 5-го поколения установлен 8-ступенчатый автомат DirectShift-8AT. Передачи он переключает моментально, а диапазон выходных мощностей у него впечатляющий. Производитель использует новую технологию шлифовки шестерней и накладки сцепления, специально разработанные для этого агрегата.
Классическая конструкция вариатора не позволяла ездить по бездорожью, а пробуксовка иногда становилась фатальной. Для устранения этой проблемы разработчики решили оснастить Direct Shift-CVT механической первой передачей с классическими шестернями. При этом все достоинства КПП были сохранены.
Первая передача с зубчатым приводом помогает автомобилю лучше делать разгон с места и удачно выбираться из жидкой грязи или сугробов, не повредив коробку. Коэффициент полезного действия элемента с зубцами намного выше, чем у обычного ремня ГРМ. Зацепление помогает снизить потери энергии и нагрузку на механизмы. Кроме стартовой передачи, коробка имеет спортивный режим, способна имитировать работу 10-ступенчатой секвентальной КП.
Трансмиссия имеет сложную конструкцию с большим количеством деталей, благодаря чему повысилась ее надежность и увеличился период службы.
Определить, что стоит на Тойота РАВ 4 – автомат или вариатор можно несколькими способами:
Машина с АКПП будет медленно продвигаться вперед на холостом ходу, а с вариатором сделает небольшой откат назад и просто встанет.
Конструкция АКПП
Модели 2007-2008 гг.в. оснащались четырехступенчатой АКПП. Автомобили с объемом двигателя 2 л работают в паре с 6-ступенчатым автоматом модификаций U761E и U760E, обеспечивая отличную динамику.
Силовой агрегат объемом 3,5 л оснащается 8-ступенчатой коробкой DirectShift-8AT. Более легкая трансмиссия делает машину динамичной, моментально реагирующей на нажатие педали газа.
Toyota с автоматической КПП
Работает КПП без долгих задержек, скорости переключаются плавно, почти незаметно для пассажиров. Обеспечивает комфорт поездок на небольшой скорости и быстрый разгон с места.
Производитель указывает в инструкции, что 6- и 8-ступенчатый автоматы Aisin рассчитаны на 200 тыс. км пробега, и замена масла в течение этого срока эксплуатации не потребуется. Как показывает практика, трансмиссионную жидкость ATF WS, специально созданную для авто марки Тойота, приходится менять через каждые 50 тыс. км. За состоянием масла необходимо постоянно следить.
При сильном загрязнении его следует заменить, чтобы трансмиссия работала долго и без перебоев.
Отзывы о РАВ 4 с АКПП
По мнению некоторых автовладельцев, РАВ 4, автомат является не слишком надежным узлом. Часто случаются поломки, в основном, из-за неполадки ЭБУ, и при этом практически всегда требуется капитальный дорогостоящий ремонт, затраты составляю до 90 тысяч рублей. Кто-то, наоборот, считает Toyotа RAV4 с АКПП оптимальным выбором, несмотря на то, что в зимний период она потребляет 10-15 литров бензина при эксплуатации внутри города.
Устройство и принцип работы вариатора Toyota RAV4
Начиная с 2005 г. вариаторы для Toyotа — от японского производителя Aisin. Популярны передне- и полноприводные варианты авто – K 111 и K111F. Устанавливаются на авто с двигателем до 2 л. Коробка полностью управляется гидроблоком с пятью соленоидами.
Элементы устройства вариатора:
Переключение скоростей плавное бесступенчатое, что обеспечивает соединение и разъединение приводного ремня и шкивов.
Привод клиноременный или зубчатый приводом. На старте начинает работать ступень с зубчатым механизмом, потом совершается переход на ременной привод.
Переключение скоростей происходит таким образом:
1. При нажатии на педаль газа увеличивается число оборотов движка и ведущего вала.
2. После передачи крутящего момента на ремень в действие приходит второй вал.
3. Схождение валов и приобретение шкивами клиновидной формы дает увеличение скорости.
4. И, наоборот, при ее снижении происходит расхождение валов и ослабление натяжения ремня.
Вариатор на Тойоте 2019 года выпуска имеет огромное количество виртуальных передач, которые служат для создания эффекта повышения либо понижения скорости. РАВ 4 в любом другом поколении содержит всего 6 виртуальных передач.
Надежность вариатора и его срок службы
Опытные водители с целью обеспечить надежность работы агрегата советуют следовать регламенту езды в российских условиях:
Приводной ремень будет нуждаться в замене после 90 тыс. км пробега.
Если водитель предпочитает агрессивный стиль езды, то ему придется через 60-80 тыс. км менять шкивы и валы, чтобы не изнашивались конусы.
При должном уходе и ежегодном техническом обслуживании транспортное средство с CVT будет радовать своего хозяина хорошей работой очень долго.
Отзывы о вариаторе
Владельцы называют несколько преимуществ покупки автомобиля с вариатором:
Среди недостатков водители отмечают:
Однако комфортабельность РАВ4 перекрывает все имеющиеся минусы.
Возможные поломки с АКПП и CVT коробками
Практически для всех автоматических коробок и вариаторов Toyota RAV4 требуется неукоснительное соблюдение правил по замене трансмиссионной жидкости. Качество последней должно быть хорошее. Если не сменить вовремя смазку АКПП и фильтр, то вскоре придется ремонтировать узел.
Фрикционы выходят из строя через 150-200 тыс. км пробега. Об этом сообщают запах горелого масла и его сильное загрязнение.
При аккуратном вождении авто механизмы прослужат до 500 и более тыс. км.
Проблем с механикой АКПП U140- U241 не возникает до показателя на одометре пробега 1 млн км. При агрессивном стиле управления при 400 тыс. км может повредиться планетарный ряд. От сильных нагрузок и грязной смазки разлетаются оси шестерен-сателлитов. В результате уменьшается пятно контакта шестерней, ускоряется разрушение зубьев.
Если не провести ремонт, то крупные абразивные частицы попадают в насос и начинают повреждать его, а затем и прочие компоненты АКПП, например, ступицу под фрикционы.
Заменить втулку насоса потребуется спустя 130-150 тыс. км, если долго ездить с загрязненной смазывающей жидкостью и пониженным ее объемом.
При возникновении протечки масла потребуется перебрать всю коробку, заменить сальники и прокладки. Соленоиды U660E и U760E при пробеге 150-200 тыс. км иногда забиваются продуктами износа гидротрансформатора. Решить проблему получится с помощью более частой смены смазки.
При пробеге 130-190 тыс. км выходят из строя подшипники U660E. От увеличенной нагрузки вой из КПП начинает слышаться при 70 тыс. км.
Большинство поломок случается по вине хозяина, который плохо следить за состоянием своего автомобиля.
Нельзя допускать в CVT:
Надо учитывать, что РАВ4 на автомате предназначен для вождения в городских условиях. На грунтовых и заснеженных трассах механизмам грозит перегрев, уменьшение срока эксплуатации.
Коленчатый вал перегревается и истирается в условиях постоянного высокоскоростного режима, например, на автобане.
Тойота Рав 4 вариатор или автомат: что лучше
Решение, что лучше – Тойота РАВ 4 вариатор или автомат, следует принимать исходя из конкретных нужд водителя. Стоит самому протестировать обе модели.
АКПП отличается повышенным рабочим ресурсом, надежностью и ремонтопригодностью. Способна функционировать до показателя 300 тыс. км. Вариатор обеспечивает отсутствие рывков при переключении передач, плавный разгон, малый расход топлива, но иногда шумит и ресурс его ограничен, проблемы у владельцев начинаются при пробеге 100 тыс. км.
Минусы трансмиссии CVT:
Однако все равно многие отдают предпочтение внедорожникам с вариатором.
Если водитель рассчитывает эксплуатировать машину в течение трех лет, пока не закончится срок гарантии, то стоит выбрать вариатор – тогда вы сэкономите на топливе. Когда планируется ездить больше 4-5 лет, то выгоднее брать авто с АКПП: так машина прослужит дольше. Хотя, все зависит от конкретной марки и модели.