Вариаторы Nissan. CVT RE0F06A - проблемы ремонта
15.03.2011
C 1997 компания Nissan устанавливает серийно на свои автомобили вариаторную (CVT) трансмиссию RE0F06A. Это первая трансмиссия,которая способна работать в паре с 2-х литровым мотором мощностью 150 л.с и моментом до 250 Нм. До этого Nissan, да и многие другие устанавливали подобные бесступенчатые трансмиссии на моторы до 1,5 литра. Сейчас такая трансмиссия называется CVT -1, несмотря на то, что в линейке до нее были и другие CVT.
Чем “озадачивала” CVT – 1 её владельцев? Как не удивительно – ничем! Т.е они ездили на своей машине как обычно, как другие владельцы других машин с автоматическими коробками передач. Их никак не напрягало, что на селекторе передач в салоне нет одного положения типа “2”, а только “L”и “D”. Они не обращали никакого внимания – что их машина при разгоне не переключает передачи как на ступенчатом автомате. Их даже не заботило – а надо ли что-то менять, например, масло и какое оно там. Все начиналось тогда, когда машина попадала в ремонт из-за неисправности CVT. Причем – в большинстве случаев, эта неисправность CVT была вызвана ее неправильной эксплуатацией. К сожалению, у нас никто не учит правильно ездить на машинах с разными типами трансмиссий. Это менталитет. О том, как бездумная эксплуатация авто приводит к его поломкам, в частности поломкам CVT мы напишем в другой статье чуть позже.
Итак, трансмиссия вышла из строя. Это первое, что озадачивает владельца подобных машин, так как после этого он начинает сталкиваться с определенными трудностями как при диагностике, так и при ремонте. Слово “ вариатор“, “CVT” и прочие слова тут же входят в кругозор, а о том, что это очень плохо – владелец узнает от механиков и Интернет-форумов.
Механики говорят: «…это “не лечится», форумы – что “лечится “ и выкладывают фото и процесс самолечения, где каждый самостоятельно её ремонтирует раздавая всем советы налево и направо.
Большой минус всего этого – что результат не виден за стремлением многих участников клубных форумов “пропиариться” как можно больше. В результате, их советы начинают повторять многие и это приводит к наступлению на одни и те же “грабли” – многократный ремонт с нулевым результатом и тратой денег, покупка других б.у агрегатов и временные поездки на них. Люди избавляются от проблемных авто за невозможностью их ремонта, а у трансмиссии возникает дурная слава – как проблемной.
На самом деле все далеко не так. Первые владельцы этих машин как за границей, так и у нас никогда не испытывали подобных проблем. Это связано со сроками эксплуатации авто – они у современных машин ограничены ресурсом. Ресурс и надежность – это разные величины одного объекта. Надежность – это величина поломок в гарантийный (послегарантийный) срок, ресурс – это характеристика прочности по времени, расстоянию, часам работы итд. В любом случае в процессе гарантийного пробега авто 3 года или 100 000 км ничего подобного практически не встречается, кроме заводских дефектов, по которым проводят сервисные компании дилерские центры.
Поэтому первые 100 000 км владельцы никогда не сталкиваются с проблемами ресурса.
Надежность – это поломки, возникающие из-за отказа пусть даже одной из 100 деталей, датчика, например. В процессе эксплуатации в различных условиях, надежность разных деталей проявляется по разному. Нельзя требовать одинаковой надежности от железного болта и электронного датчика – этого добиться сложно. В тоже время изготовители, понимая, что машина свыше 10 лет – 200 000 км эксплуатироваться не будет – сознательно ограничивают ресурс узлов. Это экономика – нет смысла выпускать машины на 20 лет, когда каждые 3 -5 лет владелец ее хочет менять. А за такой срок он больше 200 000 не наездит. Поэтому, считая затраты на производство, изготовитель сознательно делает меньше ресурс экономя на материалах. Ему еще приходится конкурировать с другими изготовителями в ценовых сегментах. Так же на него давит правительство и экологи, заставляя выпускать более экологичные авто с меньшим выбросом CO2 в атмосферу, подлежащие полной утилизации и переработке.
Вот, руководствуясь такими условиями и была создана CVT -1 с ресурсом в 200 000 км.
На какие машины ставилась эта трансмиссия
Ну, прежде всего, в Японии она устанавливалась на Nissan Bluebird 1997 года. Потом модельный ряд был расширен на все машины с двухлитровым мотором. На тот момент это был SR20DE. Также она устанавливалась на мотор QG18DD NEO Di с непосредственным впрыском, но только на внутреннем рынке Японии. На рынке Европы была представлена Primera в кузове P11.
На рынке Японии CVT – 1 имела еще разные торговые обозначения – как HYPER CVT, и в дальнейшем HYPER CVT M6 – это с введением возможности ручного переключения виртуальных передач. Все эти модификации не затрагивали саму трансмиссию – она оставалась прежней. М6 – переделка селектора в салоне и блока управления программно на виртуальные передачи. Очень ограниченной версией был Bluebird с мотором SR20VE 2 литра 190 л.с с изменяемыми фазами ГРМ и высотой подъема клапанов (VVL) агрегатированный с CVT -1. Настоящее распространение на рынке Европы CVT-1 получила после выхода Nissan Primera в кузове P12, которая выпускалась до 2007 года. Двухлитровая версия с мотором QR20DE была оснащена именно такой трансмиссией. Для внутреннего рынка Японии эта модель поставлялась еще с мотором объемом 2,5 литра QR25DD NEO Di c непосредственным впрыском топлива.
Если немного отойти от моделей и названий – то в двух словах можно сказать так : всё, что выпускалось с 2-х литровыми двигателями SR20DE, QR20DE с 1997 года – было оснащено CVT – 1. Наибольшую популярность с такой трансмиссией получили три марки авто внутреннего рынка Японии – Primera, Liberty и Serena из-за уникальных потребительских качеств. Владельцы подобных машин в первую очередь и столкнулись с проблемами ремонта.
Все эти автомашины были укомплектованы одним типом трансмиссии RE0F06A, которая отличалась внешне только фланцем крепления к двигателю. Внутренняя начинка практически оставалась без изменений, вне зависимости от функций ручного переключения. Существует несколько модификаций главной передачи – диаметра приводов только на модификациях с мотором SR20DE, где встречаются самоблокируемые дифференциалы LCD. Модели с QR20DE все однотипны.
Существуют две проблемы неисправностей с этими трансмиссиями – электронные и механические. Как правило, о проблемах электронного характера мы узнаем из мигания контрольных ламп SPORT – CVT, тут можно сделать диагностику и выявить код ошибки. По нему определить неисправный узел – датчик и заменить его. Практически в 100 процентах случаев длительная эксплуатация CVT с неисправностями электроники приводит ее механическому повреждению, вина здесь полная автовладельца. Именно он, согласно руководству по эксплуатации и ПДД, должен следить за состоянием своего авто, а в случае загорания контрольных ламп неисправностей – проводить ремонт. Но зачастую владельцы полностью пренебрегают правилами эксплуатации и это приводит к повреждению агрегата, и не важно, мотор это или трансмиссия. Эксплуатация трансмиссии с электронными неисправностями неизбежно снижает ее ресурс, вплоть до полного повреждения.
Электронные неисправности мы уже рассматривали в предыдущих статьях, и здесь повторять их не будем. Рассмотрим механические неисправности, их причины и последствия.
Все началось исторически с 1997 года, когда CVT-1 была установлена на первый серийный автомобиль с двухлитровым мотором. Им был тогда единственный мотор в линейке SR20DE. Не вдаваясь в никакие конструктивные подробности, остановимся на одной – мотор был с механическим приводом дроссельной заслонки. Что это означает? Это означает, что реакция на педаль газа у него простая – если водитель нажимает педаль, то исправный мотор набирает обороты “без лишних вопросов”, и там без разницы, как себя “чувствует” трансмиссия. Если в трансмиссии неполадки – мотор этого не прощает никому и просто проворачивает все, что после него прикручено. Естественно, такой норов может выдержать только исправная и прочная трансмиссия, что и происходило в ранних моделях, где никто не экономил. Конструкция первых CVT-1 была усилена начиная от корзины прямых передач, заканчивая самым главным – давлением. Давление было высоким и его величина была взята с запасом для самых неожиданных режимов работы мотора. Иными словами – давление в «стал тесте» было за 40 кг.см2. Это хорошая величина и коробка с таким давлением “ходила” весь срок моторесурса. Иногда это превышало 220 000 км.
Что произошло потом – разработчики столкнулись с новыми нормами токсичности и т.д, и решили снизить кинетические потери в CVT -1 и улучшить топливную экономичность. Изначально вариаторная коробка проектировалась как трансмиссия, лишенная рывков при переключении – для комфортных поездок. Анализируя стиль вождения, дорожные условия и еще всё, что можно, разработчики стали, на основе экспериментальных данных, снижать давление в CVT до уровня минимально допустимого. Оставили запас – но небольшой. Это привело к тому, что поздние модели 2000-2001 года с мотором SR20DE при динамичной езде их владельцев, стали терять свои трансмиссии в буквальном смысле : коробки начали буксовать. Это мы рассмотрим ниже.
Тогда, в 2000 году, с вступлением новых норм токсичности на территории Японии, они разработали новый мотор QR20DE c основным отличием – электронной дроссельной заслонкой. Что дало внедрение электронной дроссельной заслонки для CVT-1? Появилась возможность контролировать крутящий момент двигателя в широких пределах и по сигналам с других блоков. Теперь водитель в салоне нажимает “педаль пожеланий”, а блок управления “слушает” сигналы других блоков и на основании этого сам принимает решение на сколько и когда открывать дроссельную заслонку самого двигателя. Прямой связи между педалью и заслонкой, как это было на SR20DE в виде механического привода, уже нет. И тут на электронный дроссель возложили защитные функции в различных ситуациях. Учитывая стиль вождения (спокойный), скоростной режим (законодательный), дорожное покрытие (отличное) и т.д, японцы решили еще снизить давление в CVT. Электронная защита сделала свое дело – во многих режимах блок управления двигателем по-другому реагирует на импульсивные дрыгания правой ноги водителя и со словами : “ а оно тебе надо? “, постепенно “учит” ездить спокойно, оперируя педалью газа плавно и равномерно. Собственно, это и есть программа повышения водительского мастерства, которая описана тут.
Рассмотрим – почему все-таки начинает буксовать CVT-1 последних поколений со сниженным давлением и электронным дросселем. Конструктивно как устроена CVT уже все знают – два шкива, полости которых заполняются маслом под давлением, сжимают своими конусами клиновый стальной ремень. Под воздействием давления сжатия конусов ремень выдавливается на большой радиус - наверх. Управляя давлением в шкивах – электроника заставляет двигаться его по определенному радиусу, формируя требуемые передаточные числа.
Рис.1. Шкивы и частично осыпавшийся ремень RE0F06A
Ремень состоит из сегментов, стянутых в пакет стальными лентами, куски которых валяются в поддоне при обрыве ремня вместе с сегментами.
Рис.2. Разрыв стягивающих лент
При нормальном давлении сами сегменты износа не имеют, происходит разлом стягивающих лент из-за усталости металла. Стальные ленты при вращении перегибаются с одного радиуса на другой. В определенный момент от большого количества перегибов металл разрушается и сегменты, более ничем не собранные – рассыпаются. Передача вращения с одного шкива на другой заканчивается и автомобиль перестает двигаться.
На рисунке 3 мы видим как одна из лент стягивающего пакета лопнула. Обычно это всегда внутренняя лента, так как у нее наименьший радиус перегиба и металл устает раньше всего. Потом эта лопнувшая лента при “удачном” стечении обстоятельств выламывает из пакета звенья, в следствии чего пакет приобретает такой вид как на рис. 1
При хорошем давлении машина продолжает ехать – но появляется гул и дрожание. Потом в течении очень короткого пробега ремень окончательно рассыпается на звенья и куски лент. Рис. 2
В таком случае очень велика вероятность появления задиров на конусах шкивов.
Рис.3. Лопнувшая стягивающая лента из пакета
Сами сегменты с торца имеют насечку. При хорошем давлении – в первых поколениях CVT-1 даже после пробега за 200 000 км насечка (как и геометрические размеры) сохранялась полностью без следов износа.
Рис.4. Сегмент ремня
Зеркало конусов шкивов тоже не имело задиров. Несмотря на то, что передача момента с одного шкива на другой происходит за счет трения, конструкция пары трения и рабочая жидкость подобраны таким образом, что в зазоре между конусом шкива и сегментом находится специальное масло NS-1. Характеристика масла разработаны с таким условием, что при обычных давлениях оно работает как обычное масло. При очень высоких давлениях и малой толщине пленки масло меняет свою характеристику и становится условно клеем, резко повышая трение в точке контакта. Получается – что сегмент боковой гранью прилипает к конусной поверхности и именно масло увеличивает усилие сдвига сегмента относительно поверхности конуса шкива. Естественно трение, это процесс сопровождающийся выделением тепла, поэтому точка входа цепи в ведомый шкив, где температура очень высока,охлаждается подачей масла через форсунку.
Рис.5. Положение сегмента в конусном шкиве
Положение сегмента ремня в ведущем конусном шкиве в зависимости от передаточного числа может быть внизу (низкие передачи) до верхней части (повышающая передача). Аналогично и ведомый шкив – только наоборот. Как видно из фото 5 – поверхность шкива, пусть даже и прошедшего свой ресурс – остается зеркальной. Это не ниже 11 класса чистоты поверхности – т.е «металлическое зеркало». За счет минимизации шероховатости поверхности удается сделать минимальной толщины масляную пленку и обеспечить максимальное усилие сдвига сегмента относительно поверхности шкива.
Так, например, разработчики решают проблему передачи большего крутящего момента при установке однотипной трансмиссии на более мощный мотор – с 2 до 2,5 литра: повышают чистоту поверхности шкивов на один класс, и та же CVT-1 стоит на Primera P12 с мотором QR25DD. Аналогично они поступают и в других моделях CVT, а на последних моделях поверхность шкивов имеет плазменное напыление из сверхпрочного материала.
Теперь рассмотрим начальный момент движения, когда ремень на первичном валу вращается по минимальному радиусу. Рис.6. В этот момент в зацеплении находится минимальное количество сегментов, следовательно площадь контакта у них минимально возможная (на ведомом шкиве все наоборот). Но тут накладывается низкое давление в полости первичного шкива, так как обороты двигателя при начальном движении небольшие и производительность насоса падает.
Рис.6. Положение сегментов ремня при пониженных передачах на ведущем шкиву
В этот момент на коробках с заниженным давлением и происходит сдвиг сегментов ремня по поверхностям конусов – они проскальзывают. При этом нарушается зеркало шкивов и торцевая часть сегментов – они повреждаются, появляются задиры и царапины. Рис.7.
Рис 7. Задиры на конусных поверхностях шкивов
В местах задиров и царапин не происходит прилегания сегмента ремня к поверхности шкива, зазор увеличивается, площадь контакта уменьшается и все это приводит к невозможности трансмиссии передать прежний крутящий момент. Коробка начинает буксовать и процесс этот только усиливается. При начале движения возникают рывки, удары. Осыпаемая металлическая стружка забивает фильтр и блок гидравлического управления, коробка перестает “переключаться”, ремень обрывается очень быстро. Рис.2
Естественно – устанавливать новый ремень на шкивы с царапинами, даже если они не прошли пробег в 200 000 км ПОЛНАЯ АВАНТЮРА, так как новый ремень не проходит и 5000 км (а то и меньше), при этом трансмиссия будет продолжать буксовать. Ремонтом это назвать никак нельзя. На форумах встречались победные сообщения, что кому-то, мол, удавалось их проточить и он счастливо ездит. Все это несомненно полное вранье, так как токарные станки не дают такой чистоты поверхности, при проточке нарушается угол конуса и все это приводит к разрыву нового ремня буквально за пару тысяч км пробега или при первом “удобном” случае на обгоне. Все, кто проточили шкивы – в конечном случае купили себе б.у коробку. Вернее все истории, о которых не пишут на клубных форумах, выглядят примерно так. Сначала у человека оборвало ремень и он поставил новый ремень на старые шкивы. Он опять порвался или коробка буксовала. Вторая замена ремня была с попыткой проточить – отполировать шкивы (кто как) - эта попытка закончилась аналогично первой – ремень разорвало. В итоге была куплена другая коробка пользованная (б.у) в сборе и установлена. Итого многие владельцы являются собственниками трёх трансмиссий за период эксплуатации одной машины. Кто не делал подобных глупостей и не читал победных постов на клубных форумах – тот просто не шлифовал шкивы, а менял б.у коробки сразу. Этим он сэкономил много денег, нервов, пару ремней, лишние установки и расходники в виде масла и т.д. Но в любом случае он также долго не поездил. Причина – в шкивах, даже если внешне они выглядят нормально и на них нет царапин.
Рис.8. Канавки ведущего шкива
На обеих половинках раздвижного конуса сделаны канавки – пазы, глубиной в половину диаметра шариков, за счет которых обеспечено движение подвижной половины относительно неподвижной. При этом шкив вращается и за счет шариков в этих канавках перемещается – вторая половина шкива увлекается вращением от первой. На шарики и канавки воздействует множество сил качения и сдвига. Очень негативно на состояние поверхности этих пазов и шариков влияют неровности дороги и пробуксовка ремня. Ударные нагрузки разбивают шарики и канавки. Половинки шкива начинают подклинивать в своем подвижном сочленении.
Рис.9. Канавки подвижной половины конуса и второй поршень
Кратковременный клин первичного шкива обрывает любую цепь в зависимости от скорости движения и момента на колесах. Вклинивание шкива приводи к мгновенному переходу CVT в аварийный режим – она зависает на определенной передаче. Шкивы стальные и каленые до очень высокой твердости, канавки хромированы и полированы. Когда их разбивает (а это происходит от пробега) – уже не важно внешнее состояние конусов – даже если они зеркальны и без видимых царапин. Эти шкивы выработали свой ресурс и требуют замены.
Потом пробуксовка ремня и ударная нагрузка приводит к разрушению грязью и продуктами износа внутренних полостей и сальников шкивов. Внешний поршень ведущего шкива и уплотнительное кольцо стерты Рис.10.
Рис.10. Внешний поршень и износ уплотнительного кольца
Рис.11. Внутренний поршень – наружный барабан, царапины
В целом ситуация очень проста – полноценный ремонт CVT возможен ТОЛЬКО при замене комплектов новых шкивов и ремня в сборе. Тогда ресурс CVT будет полным.
Конечно, необходимо вернуть давление на прежний уровень – как это должно быть и было с самого начала. Для этого придется перенастроить блок гидравлического управления, что успешно сделано и проверено трассой Волгоград – Москва прошлым летом, в максимальную жару(на личном автомобиле). Кто ездил этой трассой, знает – грузовики идут колоннами по несколько км со средней скоростью 30 км.ч, при этом все легковые машины их постоянно обгоняют в режиме – газ в пол, разгон до сотни и поиск окна, куда можно перестроиться после обгона колонны с торможением до скорости колонны. И так последние пару сотен км до московской области. После таких заездов как все, было специально слито масло и осмотрены магниты поддона на предмет стружки или осыпания ремня (коробка предварительно была перенастроена на высокое давление как в первых моделях). Проверка показала: масло абсолютно чистое, на магнитах нет никакой стружки и пыли. Можно продолжать ездить :)
К слову: На самом деле так ездить конечно нельзя – это экстрим. Но что остаётся нам всем делать, если правительству и чиновникам плевать на свой народ – всего-то у нас на ЮГ две федеральные трассы на всю страну– Ростов М6 и Волгоград M4. И одна полоса в каждом направлении, состояние покрытия которой как после бомбежки. Там полей брошенных море – расширяй трассу хоть до 10 полос в каждую строну - но нет, лучше яхту очередную купить или клуб футбольный за бугром, а народ как бился в авариях – пусть и дальше бьется, страна большая…
Покупка б.у трансмиссий сейчас не оправдана – так как зачастую они в большей половине с повреждениями. Их все надо осматривать. И осматривать тщательно, и Специалистом, а не продавцом…
Их пробег, а следовательно и остаточный ресурс неизвестен. Не говоря про внешние повреждения, когда их везут с Владивостока и плохо упаковывают, корпус получает сильные повреждения. Полная проверка любой трансмиссии возможна только после установки на автомобиль и дорожного теста 10 км – тогда прогревается масло до рабочей температуры. Если в коробке есть проблемы с давлением, шумом – они все проявятся при прогреве в движении, когда температура масла достигает 80 градусов и выше. Масло разжижается и на коробках с проблемами давление падает ниже допустимого - коробка буксует.
CVT- 1 c SR20DE выпускалась до 2001 года, учитывая пробег по 30 000 км в год, найти такую в нормальном состоянии практически невозможно, на ней, если повезет – можно отъездить пару месяцев. Для QR20DE трансмиссия выпускалась до 2007 года на европейской Primera P12, но её установка на SR без переборки невозможна. К тому же теряется гарантия на б.у коробку, если ее разбирают. По сути дела владельцы б.у коробок не знают их ресурса и поездки за город им противопоказаны – в любой момент может разорвать ремень из-за усталости металла. На такой машине прежде чем ехать – надо подумать – где брать эвакуатор обратно.
Часто жители западного региона, пытаясь сэкономить пару тысяч рублей, покупают через своих знакомых (которые ничего не понимают, потому что они !не в теме») б.у CVT из Владивостока и везут их через всю страну. Установив ее на свой любимый авто в местном гараже, они приходя в шок от того, что она уже неисправна. Что с ней делать? Возвращать? Ремонтировать? Был один кусок алюминия с обломками ремня, теперь два ! Таких историй и звонков я знаю тысячи. Лучше уж покупать б.у по месту жительства – вернуть проще и выбрать можно хоть как –то…
Есть и положительный момент – владельцы, кто ездит уже на третьей б.у коробке (или наэкспериментировался с неудачными ремонтами), автоматически попадают под программу Nissan Assist – (это шутка-)), так как они полностью меняют свой стиль вождения под «пенсионный» – спокойно трогаются, плавно останавливаются, не гоняют как раньше – в общем очень приятные и законопослушные водители, как за границей. А куда тут гонять – того глядишь и эта буксовать начнет :(
ИТОГ: Для ремонта CVT -1 (RE0F06A) необходимо менять новые шкивы и ремень в сборе, регулировать блок гидравлического управления на высокое давление и тогда эта трансмиссия будет работать без нареканий.
Специалисты всё вам сделают. Специалисты.
Гаджиев Арид Омарович
© Легион-Автодата
Москва, ул.Ермакова Роща 7А, 14 ТМП
+7 (926) 525-63-00
arid77@mail.ru
nissan-A-service.ru
Союз автомобильных диагностов
