Проблемы и надежность вариатора Audi Multitronic (01J)
Вариатор Multitronic был разработан вместе с компанией LuK. Его серийное применение началось на автомобилях Audi в 2000 году, на таких моделях, как А4, А6 и A8. Инженеры подружили его с весьма мощными моторами объемом от 1,8 до 3 литров. Multitornic передает крутящий момент только на передний привод.
Напомним, что вариатор не имеет фиксированных передаточных отношений, т.е. между его максимальным и минимальным передаточным отношением возможны любые передаточные отношения, изменение которых происходит абсолютно плавно.
Хотя в арсенале Multitronic есть режим Tiptronic, имитирующий наличие 6-ти фиксированных передач.
Любопытно, что когда в начале 2000-х на рынке появились Audi A4, A6 и A8, пригнанные из Европы, многие покупатели и не догадывались, что они оснащены вариаторами. Селектор для Multitronic выглядит почти как у гидромеханического «автомата». Наличие ручного режима с 6-ю передачами тоже убедительно говорило в пользу классического АКПП. В общем, правда о присутствии вариатора раскрывалась позже, когда машина становилась на ремонт. На самом деле, все переднеприводные модели Audi с бензиновыми двигателями, а также с дизелями 1.9 TDI, 2.0 TDI и c 2.5 TDI V6 были оснащены «Мультитроником».
На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть разборку вариатора Audi Multitronic (01J), снятый с Audi A4 (B6) 1.9 TDI 2003 года.
Замена масла и фильтра
Вариатор Multitronic нуждается в замене масла каждые 60 000 км. Маслом для него является специальная трансмиссионная жидкость G052180A2.
У вариатора два фильтра. Один находится в корпусе и доступен только при полной разборке вариатора. Второй находится в линии подачи масла для охлаждения в вариатор и подлежит замене в случае обнаружения в масле посторонних вкраплений. Этот фильтр идет в сборе с трубками для подачи масла, его стоимость в сборе – около $280.
Надежность вариатора Multitronic
На протяжении всей поры выпуска инженеры Audi и LuK совершенствовали вариатор. Первые экземпляры, выпущенные до 2005 года, были кошмарными и едва выхаживали 100 000 км. Те вариаторы могли начать глючить после замены масла. Блоки клапанов в них были откровенно неудачными, а те вариаторы, которые были предназначены для работы в паре дизелями и 3-литровым бензиновым двигателем, производитель позже менял по гарантии из-за конструктивных дефектов.
Проблемы в Multitronic вызывали почти все компоненты его конструкции. Небольшой дефект, приводящий, например, к снижению масла в системе приводит к тому, что Multitronic получает серьезные повреждения уже в течение пары часов эксплуатации.
Работа в паре с мощным двигателем, частые разгоны, буксировка прицепа сильно сокращают срок службы вариатора. Максимальный срок службы «Мультитроника» – 300 000 км.
Поломка вариатора проявляется в дерганиях и рывках при разгоне, неуверенном трогании с места, невозможности ехать на малой скорости, пробуксовках на ходу. Все это может сопровождаться гулом и посторонним шумом и, конечно, обилием ошибок. К сожалению, при переборке вариатора оказывается, что в нем нужно менять абсолютно все, кроме электронного блока управления и корпуса. В старых «Мультитрониках», выпущенных до 2005 года, по умолчанию необходимо менять блок гидроклапанов, даже если с ним все в порядке.
Буксировка автомобиля с вариатором
«Убить» вариатор Multitronic можно в результате буксировки, хотя инструкция по эксплуатации разрешает такой вид перемещения автомобиля. Существует некоторое и очень опасное расхождение в том, что должно происходить с вариатором во время буксировки. Главное, что надо понимать, что при буксировке вариатор работает как бы «с обратной стороны». Т.е. вращение приходит на вторичный шкив, тот вращает цепь и первичный шкив, от них вращаются пакеты сцеплений. В пакетах происходит проскальзывание и, затем, сильнейший нагрев. В результате перегревается вся «входная сторона» вариатора, что приводит к горению масла, заклиниванию планетарного редуктора. Впоследствии останавливается ведущий шкив, а цепь начинает царапать его.
По задумке инженеров, в состоянии покоя шкивы вариатора должны создавать передаточное отношение, равное 1. В этом случае машину с вариатором можно буксировать на расстояние до 50 км со скоростью до 50 км/ч. На практике случаи удачной буксировки бывают.
Но чаще всего вариатор при заглушенном двигателе выдает максимальное передаточное отношение, как на 1-й передаче, что и приводит к сильному перегреву при буксировке.
Конструкция вариатора
Маховик с демпфером или двухмассовый маховик
Крутящий момент от двигателя передается на вариатор Multitronic через маховик с демпфером колебаний или через двухмассовый маховик. ДММ применяется с 4-цилиндровыми двигателями, которые работают более неравномерно.
Фрикционные муфты
С маховиком вариатор Multitronic соединяется многодисковыми фрикционными муфтами, которые охлаждаются маслом. Пакетов фрикционов два: для переднего и заднего хода. Они собраны из стальных и металлокерамических дисков, работают и как сцепления между двигателем и вариатором, и как механизмы переключения переднего и заднего хода. Для этого они соединены с планетарной передачей.
Когда замыкается муфта переднего хода, она полностью блокирует планетаный редуктор. Т.е. он вращается как единое целое в одну сторону с ним и без изменения передаточного отношения. Когда срабатывает фрикцион заднего хода, он останавливает коронную шестерню, а крутящий момент передается на водило планетарного редуктора. При этом он начинает вращаться в сторону, обратную вращению коленвала. Т.е. машина может ехать задним ходом.
Кроме того, фрикционы могут работать с минимальным проскальзыванием для обеспечения плавности трогания и движения на малых скоростях, а также для удержания автомобиля на уклоне и предотвращения откатывания. Также фрикционы минимально проскальзывают на малых оборотах работы двигателя при движении для гашения крутильных колебаний.
Промежуточная передача
Планетарная передача соединяется с механизмом вариатора промежуточной передачей – она нужна для сохранения компактности вариатора и его адаптации к различным двигателям за счет подбора передаточного числа промежуточной передачи.
Бесступенчатый передаточный механизм
Непосредственно механизм вариатора состоит из двух конических шкивов и натянутой между ними специальной цепи. Каждый шкив представляет собой пару дисков. Диски прижимаются друг к другу гидроцилиндрами. Когда в гидроцилиндрах давления нет, то шкивы поджимают цепь при помощи пружин: витой в шкиве 1 (ведущем) и тарельчатой в шкиве 2 (ведомом).
Для передачи крутящего момента в вариаторе Multitronic используется цепь, хотя традиционно в вариаторах используется металлический ремень – наборный или клиновой.
Считается, что цепь прочнее и выдерживает больший крутящий момент. Однозначно цепь более гибкая, т.е. имеет меньший радиус обкатки, что позволяет достичь более высокого диапазона передаточных отношений.
Цепь вариатора Multitronic состоит пластин двух размеров, которые соединяются составными осями. Оси выступают по боками цепи и именно концы осей упираются в рабочие поверхности шкивов. Оси сделаны составными, чтобы на изгибе они качались друг относительно друга. При этом трение и износ частей составных полуосей сводятся к минимуму.
Управление передаточным отношением
Электроника вариатора постоянно оценивает условия движения и рассчитывает передаточное отношение в динамическом режиме. Разумеется, на входном и выходном валах есть датчики оборотов. Блок управления сравнивает фактические параметры с заданными и регулирует передаточное отношение таким образом, чтобы работа вариатора соответствовала желанию водителя. То есть, алгоритм работы и передаточное отношение изменяется в зависимости скорости движения, ритма разгона; в зависимости от профиля дороги (подъема в гору, спуск, горизонтальная поверхность) и от активной программы: экономичная, обычная, спортивная.
Интересно, что управление шкивами возложено на единственный клапан регулировки давления (N216). Это электронный клапан, на который подается масло под давлением около 5 бар. Клапан управляется электрическим током. Электронный блок управляет прохождением масла через регулирующий клапан и таким образом формирует управляющее давление масла, которое влияет на положение клапана ÜV – это клапан регулировки передаточного отношения. Клапан ÜV непосредственно управляет передаточным отношением. И делает это следующим образом:
- Если на клапан ÜV подается давление до 1,8 бара, до оно уходит на гидроцилиндр ведущего шкива, а в это время из гидроцилиндра ведомого шкива масло сливается в картер. При этом передаточное отношение уменьшается, скорость движения увеличивается.
- Если на клапан ÜV подается давление от 1,8 до 2,2 бара, то клапан закрыт и передаточное отношение не изменяется.
- Если на клапан ÜV подается давление от более 2,2 бара, то регулировочное давление подается на гидроцилиндр ведомого шкива, а из гидроцилиндра ведущего шкива сливается. При этом передаточное отношение увеличивается, скорость движения уменьшается.
Управление силой прижима дисков
Сила прижима дисков шкива постоянно контролируется для того, чтобы не допускать проскальзывания цепи вариатора или ее «пережима». Сила прижима измеряется и устанавливается датчиком крутящего момента, установленным на ведущем шкиве. Этот датчик не является сенсором, который просто измеряет некую величину. Это полноценный механизм, который регулирует силу прижима конусов ведущего диска к цепи. Его работа основана на балансе двух сил давления масла: давления в гидроцилиндре ведущего шкива и в полости поршня датчика. Чем выше передаваемый крутящий момент, тем сильнее поршень датчика давит на прижимной гидроцилиндр и тем выше он прижимает конусы шкива. Когда крутящий момент снижается, то снижается нажим датчика, снижается давление прижима.
Добавим, для ясности, что вся эта система чисто механическая и основана на изменении сечения отверстий, по которым масло подается в поршень датчика и гидроцилиндра. Сечение отверстий изменяется управляющей кромкой, которая, будто заслонка, перекрывает их.
Электрогидравлический блок
Масляный насос, гидравлический блок клапанов и электронный блок управления объединены в единый узел.
Весь блок соединен с селектором АКПП тросом. Перемещение селектора вызывает перемещение штока выбора передач. Шток соединен с золотником, переключающим режим движения, с механизмом блокировки вариатора при стоянке и с позиционером, определяющим положение рычага.
В гидроблоке находится 9 гидравлических клапанов и 3 электромагнитных клапана управлением давления. Электромагнитные клапана управляют охлаждением фрикционов (N88) и предохранительным гидроклапаном. Электроклапан N215 подает управляющее давление на гидроклапан управления фрикционами. Электроклапан N216 управляет гидроклапаном регулировки передаточного отношения.
Давление в гидроблоке регулируется гидроклапаном предварительного давления.
Что изнашивается и выходит из строя в вариаторе Multitronic
Износ цепи, а именно износ краев составных осей. При критическом износе начинается стачивание крайних пластин цепи. Даже минимальный износ цепи приводит к тому, что она начинает проскальзывать и задирает поверхность конусов шкивов. Кроме того, цепь может растянуться.
Износ шлицов датчика крутящего момента. Кроме того, датчик крутящего момента может просто заклинить, и тогда придется менять целиком весь ведущий шкив.
Износ фрикционов муфты переднего хода из-за пробуксовок, активной езде при непрогретом двигателе. Если говорить точнее, фрикционный материал муфт не столько изнашивается, сколько заполировывается. Также заполировываются стальные диски между ними. Из-за этого уровень сцепления в муфте переднего хода сильно снижается.
Износ планетарного редуктора. Неконтролируемые пробуксовки муфты переднего хода сильно нагружают оси сателлитов переднего редуктора. Оси разбивают посадочные отверстия, перекашиваются и начинают «кромсать» сами себя и солнечную шестерню.
Потеря давления в эжекционном насосе. Эжекционный насос по двум трубочка подает рабочее давление к муфтам сцеплений. Тефлоновое кольцо, уплотняющее трубочку к муфте переднего хода, изнашивается и пропускает масло. Из-за этого давление масла фрикциону переднего хода снижается, и вариатор начинает сильно буксовать. Т.е. вариатор «не едет» при начатии акселератора, машина едва начинает двигаться при сильном нажатии акселератора.
Перегрев ЭБУ из-за нахождения в горячем масле. Примерно в 2003 году ЭБУ был усовершенствован.
Из-за вибраций в ЭБУ разрушается пайка, после чего вариатор встает в аварию. В 95% случаев пайку ЭБУ можно восстановить.
Износ трех соленоидов-регуляторов из-за примесей в масле и просто весьма скромного ресурса.
Разрушение дифференциала – он конструктивно слабый. При капремонте нужно осмотреть его. Если обнаружится износ, то вариатор нужно менять целиком, т.к. демонтировать дифференциал невозможно, а из-за проявившегося износа он быстро прикончит вариатор.
Здесь по ссылкам вы можете посмотреть наличие на авторазборке конкретных автомобилей Audi и заказать с них автозапчасти.
Источник
