Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое трансмиссия CVT? Разъясняем на пальцах

Что такое трансмиссия CVT? Разъясняем на пальцах

Скачать PDF

Новое слово на рынке коробок передач или что такое трансмиссия CVT? В данной статье рассмотрим полную противоположность коробке DSG — вариатор CVT или бесступенчатая коробка. Читателю следует быть особо внимательным так как для данной модели присутствует ряд особенностей по сравнению с иными типами.

В переводе с английского аббревиатура означает постоянно изменчивая трансмиссия. Передач не предусмотрено для данного типа, ну конечно кроме задней скорости. Передаточное число формируется степенью давления на педаль газа.

Немного о происхождении: Что такое трансмиссия CVT? О подобного типа трансмиссии начали вести речь в далеких 80-х годах в Голландии. Первым подопытным кроликом был грузовик семейства DAF, спустя 8 лет о вариаторе заговорили на концерне «Ford», ну а после 90-х практически все мировые бренды начали свои разработки в этом направлении.

Устройство вариатора

CVT состоит из трех «китов»:

    Достаточно прочный ремень из резины или металла;

Коробка CVT схематически выглядит так: два шкива с раздвижными муфтами, расстояние между которыми регулируется регулятором. Оба шкива соединены ремнем.

Повышение оборотов движка приводит к прямо пропорциональному изменению частоты вращения шкивов. Выдавливая муфтами ремень с одного шкива, он западает глубже в другом. В результате происходит увеличение скорости.

Виды CVT

  • Электрическая: энергия вырабатывается генератором за счет работы автономного двигателя для каждого колеса отдельно. Как правило, такой тип коробки устанавливают на тяжеловесную технику и спецтехнику для карьеров;
  • Гидромеханическая: состоит из гидромуфты и механики. Принцип действия: двигатель через гидронасос подает давление по трубоканалам, а механический регулятор-передача включает необходимую шестерню. Данный тип имеет ряд преимуществ по сравнению с электрической по проходимости и длительности эксплуатации;

Минусы

  • Медленный набор скорости, особо чувствительно на малолитражках;
  • Требуется использование масел с охлаждающим свойством;
  • Металлические тросы повышают уровень шума муфты;
  • Цепь требует бережного отношения, в противном случае выйдет со строя моментально;
  • Автомат на порядок дешевле в обслуживании, чего не скажешь о CVT;
  • Необходима замена ремня каждые 150 тыс. км. пробега;

Плюсы

  • Замена масла через 45 000 км. пробега;
  • Простота и доступность механизма;
  • Длительность срока эксплуатации при бережном использовании;
  • Небольшой вес;
  • Автоматическая передача крутящего момента, что делает двигатель более экономичнее;
  • Плавность старта авто;
  • Минимальный выброс вредных веществ;

Несмотря на ряд минусов, CVT набирает популярности и устанавливается на все большее количество автомобилей. И составляют серьёзную конкуренцию автомату.
Как видим, что такое трансмиссия CVT и как с ней работать понятно. Но возникает вопрос: какой срок службы будет у нее на наших дорогах и с нашим топливом, ведь от этого многое зависит.

Как бы там не было, с каким видом коробки передач выбирать авто решать только будущему владельцу. В противном случае за определенную плату можно смело установить любой вид трансмиссии, по желанию клиента. Правда, такое удовольствие будет стоять не малую сумму, но впрочем, это совсем другая история.

Что такое вариатор на автомобиле – самое простое объяснение устройства, принципа работы и его недостатков

Добрый день, дорогие друзья. Сегодня подробно разберем еще одну автоматическую коробку передач – вариатор. Объясню, из чего он состоит, как работает и почему многие бояться этой коробки. Начнем с самого главного – что это за «зверь».

Что такое вариатор в машине

Вариатор в автомобиле – это автоматическая, бесступенчатая коробка передач. Простыми словами – КПП, которая не имеет фиксированных передач. То есть, в ней нет шестеренок, которые отвечают за передачу крутящего момента от мотора к колесам.

Если в классической АКПП есть определенный набор шестерёнок, которые включаются и выключаются на определенных скоростях и оборотах двигателя, то здесь подобной конструкции нет. Все передачи виртуальные. Они запрограммированы в ЭБУ и в зависимости от определенных условий, происходит «магия» изменения передаточного числа. На приборке вы можете видеть цифры «1», «2», «3» – это индикаторы выдуманных передач, чтобы вам было спокойно, и вы знали, что как бы включена какая-то скорость.

Хотя нет, обманул, есть планетарная передача. Она отвечает за движение автомобиля задним ходом – это задняя скорость. А передача крутящего момента от силового агрегата к колесам происходит через ремень или ролики.

В первом случае – используется ременная или цепная передача. Во втором случае – вместо ремня применяются ролики, он называется тороидальный. Конструктивно такой вариатор немного отличается от клиноцепного или клиноременного (первого варианта).

Роликовая или тороидальная бесступенчатая КПП отличается от классической ременной наличием роликов в механизме передачи момента. Они используются вместо ремня или цепи. В ней конусообразные пластины неподвижные. Изменение передаточного числа осуществляется за счет изменения положения роликов относительно конусных пластин шкивов.

Для общего сведения. Вариаторные коробки первыми стали использовать на мопедах и скутерах. Позже они появились на снегоходах, легковых и грузовых автомобилях DAF.

Как устроен вариатор

Вариаторная коробка в своей конструкции имеет основные элементы:

  1. Два вала: ведущий и ведомый.
  2. Два шкива, каждый из которых находиться на одном из валов и состоит из подвижных конусов. Если быть точнее, подвижный всего один конус на каждом из шкивов.
  3. Ремень или цепь. Он соединяет два шкива. Через него происходит передача крутящего момента.
  4. Планетарный редуктор. Для движения машины задним ходом.
  5. Набор фрикционов (сцепление) для нейтральной передачи и задней скорости.

Это основные части вариатора, которые отвечают за передачу крутящего момента от двигателя до колес, «нетралку» и заднюю скорость.

Кроме этого, есть рычаги и винт. К рычагам присоединены противоположные диски шкивов. Они могут двигаться в осевом направлении, изменяя диаметр каждого шкива, изменяя передаточное соотношение.

Шкивы

Каждый из них состоит из двух конусообразных пластин. Одна из них подвижная, двигается в осевом направлении по шлицам на валу.

Обычно подвижными делаются противоположные пластины двух шкивов. Двигая их, меняется расстояние между пластинами, изменяя диаметр шкива. Разный диаметр – разное передаточное число между ними.

Ремень и цепь

Бывает двух видов:

  1. Клиновидный ремень, состоящий из металлических пластин.
  2. Цепной или клиноцепной. Использует особой конструкции цепь.
Клиновидный или клиноременной

Принцип работы вариатора не допускает применение резиновых или тканевых ремней. При прижатии конусообразного диска он может сложиться, переломиться. КПП начнет «буксовать», прервется передача момента от ведущего к ведомому валу. Все закончиться дорогостоящим ремонтом коробки.

Клиновидный ремень бесступенчатой трансмиссии состоит из одной или двух лент. На них нанизаны металлические сегменты в виде «бабочек» (форма может отличаться от производителя коробки передач). Эти сегменты контактируют с пластинам шкивов. От их формы зависит эффективность передачи момента и износостойкость, долговечность ремня.

Решили разобрать ремень вариатора, чтобы показать его устройство (если видео у вас не воспроизводится, напишите об в комментариях)

Клиноцепной

Она состоит из множества пластинок, соединенные цилиндрическими осями. Подобный тип цепи обеспечивает наименьший угол излома, долговечность. При контакте с поверхностями конусообразных дисков, возникает высокая температура. Поэтому цепь омывается дополнительно смазкой, чтобы продлить срок службы её и всему вариатору.

В отличие от клиновидного ремня, цепь обеспечивает высокий КПД коробке, большой диапазон передаточных чисел. Но стоимость его выше, что увеличивает цену вариаторной КПП.

Тороидальный или роликовый вариатор

Здесь вместо ременного механизма используются ролики. Шкивов нет, вместо них два конусообразных диска, расположенных друг против друга. Один закреплен на ведущем валу, второй на ведомом.

В отличие от ремня, диски неподвижные. Между ними находятся подвижные ролики, которые могут двигаться в сторону ведомого или ведущего вала. Изменение передаточного числа происходит за счет уменьшения или увеличения плоскости касания роликов конусообразных дисков. Крутящий момент передается только за счет силы трения роликов и поверхности конусов дисков.

Как работает бесступенчатая CVT коробка передач

Рассмотрим принцип работы двух типов вариаторов – клиноременного и тороидального (роликового) вариатора.

Ременной или цепной

В этом случае принцип работы одинаковый. Отличие только в применении в качестве передачи крутящего момента ременного или цепного привода. Устройство вариаторной коробки не изменяется.

При помощи подвижного механизма, закрепленного на одном из конусов ведущего и ведомого шкива, происходит изменение эффективного диаметра ремня. То есть, на каждом из шкивов меняется внутренний диаметр. Соответственно, изменяется передаточное число между ведущим и ведомым валами.

При возрастании оборотов двигателя, противоположные конусообразные пластины сдвигаются или раздвигаются, каждая на своем шкиве. Они либо выталкивают ремень наружу при их схождении, либо опускают его вниз, при раздвижении. На картинке показано, как меняется передаточное соотношение при разном положении ремня на шкивах коробки.

Как видно, здесь нет фиксированных передач, потому что нет набора звездочек. Поэтому, вариатор может иметь неограниченное число передач, а значит, широкий диапазон передачи крутящего момента.

В современных вариативных коробках все же есть две звездочки или дополнительный планетарный механизм. Он предназначен для фиксации пониженной передачи или первой скорости, чтобы момент передавался не через ремень, а через шестерни. Это бережёт ремень от проскальзывания и шкивы от царапин при старте автомобиля под нагрузкой. Например, при заезде с места на бордюр, подъем в гору с минимальной скорости или буксование в грязи.

Задняя и нейтральная передача

Когда рассматривали устройство вариатора, то говорили, что в его конструкции есть планетарная передача и набор фрикционов. Так вот, все это хозяйство отвечает за «нейтралку» и заднюю скорость.

Ведущий шкив жестко соединен с водилом планетарной передачи. На ведущем валу установлена солнечная шестерня, которая двумя рядами сателлитов связана с коронной шестернёй. Они своими осями соединены с водилом.

Чтобы обеспечить движение автомобиля прямо, нужно зафиксировать коронную шестерню с солнечной шестернёй. За это отвечает первый пакет фрикционов. Он представляет собой набор пластин. Один ряд которых имеет зубья на внешней части,они соединены с коронной шестерней. На втором ряду зубья расположены на внутренней стороне пластины, они жестко связаны с солнечной шестерней. Весь набор пластин может двигаться в осевом направлении по шлицам.

Как выглядят фрикционные диски и как они работают на планетарном механизме

Таких рядов несколько, пластины чередуются между собой. Между ними есть определенный зазор и они свободно вращаются каждый со своей шестернёй. В этот момент включена нейтральная передача. Под действием гидропривода они смыкаются. За счет силы трения между ними, они фиксируя солнечную шестерню с коронной. Теперь вся конструкция движется как одно целое, обеспечивая движения авто вперед.

При включении задней скорости активируется второй пакет фрикционов и ослабляется первый. Второй набор пластин отвечает за фиксацию солнечной шестерни с корпусом коробки.

Таким образом в работу вступают сателлиты. Коронная шестерня вращается в одном направлении, сателлиты в другом. Так как они жестко связаны с водилом, то оно вращается в противоположном направлении относительно входного вала. Это обеспечивает движение автомобиля задней скоростью.

Видео: Как работает задняя и нейтральная передача в вариаторе

Тороидальный вариатор

Как известно из его устройства, он имеет два неподвижных конуса, направленных друг против друга. Между ними вращаются ролики, которые изменяют свое положение относительно этих конусов.

Механизм изменения положения роликов у каждого производители свой. В некоторых моделях происходит поворот роликов относительно оси конусов. В других вариаторах ролики смещаются вдоль оси вала, а их поворот относительно конусов происходит за счет прижатия к ним. Ролики самостоятельно изменяют свое положение в плоскости за счет центробежной силы.

Недостатки вариаторов

  1. Они не способны «переваривать» большую мощность двигателя. Это связано с механизмом передачи крутящего момента, не зависимо, установлен ремень или цепь. Она легко может проскакивать, задирая конуса – это уже дорогостоящий ремонт.
  2. По поводу ремонта. Переборка вариатора стоит очень дорого, иногда сравнима по стоимости с капитальным ремонтом двигателя. В большинстве случаев подобный ремонт не целесообразен, проще найти «контрактную» коробку.
  3. Бесступенчатая КПП прихотливая в обслуживании. Её нельзя перегревать, буксовать на одном месте, часто ездить «педаль в пол». Все это ведет к повышенному износу конусов и ремня.
  4. Много датчиков управления и контроля работы вариатора. Выход одного из них приведет к выходу из строя всего агрегата.
  5. Дорогое обслуживание. В ней необходимо чаще, чем в классическом автомате менять масло. Стоимость работы и самого масла выше, чем у «автомата».

Достоинства CVT

  1. Плавный разгон и торможение. Отсутствие рывков, при исправном вариаторе.
  2. Современные бесступенчатые КПП умеют экономить топливо лучше классических автоматов. В некоторых случаях экономия достигает уровня механической коробки .
  3. Низкий уровень шума при исправном агрегате. Вариатор не имеет фиксированных шестерен передач, поэтому он издает меньше шума при движении автомобиля.
  4. Исключена пробуксовка ведущих колес. Это повышает безопасность на обледенелых дорогах. С другой стороны, современные автомобили оснащены системами курсовой устойчивости, авто будет уверено стоять на льду, неважно, какая коробка в нем установлена.

Подведем итог

Многие автолюбители боятся подобных трансмиссий. Зная устройство и принцип работы вариатора, можно легко понять автовладельцев, так как вы знаете, почему у него так много противников. Плюс ко всему, подобная коробка имеет достаточно недостатков. Все они носят финансовый характер, то есть, все что связано с ней, несет затраты больше, чем другие типы КПП.

Например, обрыв ремня приведет к капитальному ремонту вариатора. Чаще её нет смысла ремонтировать, слишком дорого. Многие после этого ищут коробки на разборках, где никто не дает гарантию на них.

Вы являетесь счастливым обладателем вариатора? Напишите в комментариях, как вы с ней живете. Всем будет полезно узнать об этом.

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Що таке Варіатор (CVT) і як працює? Принцип роботи і для чого потрібен.

Варіатор (CVT, Continuously Variable Transmission) — це безступінчата трансмісія, що передає крутний момент від двигуна. В перекладі з англійської абревіатура CVT означає «постійно змінюється трансмісія». Пристрої подібного типу з’явилися набагато раніше, ніж автомобільні коробки передач, і застосовувалися в швейних машинах і промисловому обладнанні. Авторство першого варіатора приписується Леонардо да Вінчі (XV століття). Однак незважаючи на звичну інженерам конструкцію, перші CVT на машинах з’явилися лише в 50-х роках XX століття.

Види варіаторів

В техніці застосовується три різновиди варіаторів: кліноременним, тороідні, гідростатичні і механічні. Однак останній тип використовується у верстатобудуванні та не встановлюється на авто.

Кліноременним варіатори

В основі цього варіатора лежать два шківа, сполучені ременем з перерізом трапецеїдальної форми. Шківи виконані у вигляді конічних дисків, що дозволяють плавно змінювати передаточне число. Для збільшення міцності і зносостійкості ремінь може виготовлятися з металевих пластин або у вигляді сталевої ланцюга. Його конструкція та матеріал не впливають на принцип роботи варіатора.

Тороідні варіатори

Безступінчатий коробки передач тороїдальної конструкції мають в основі пару коліс зі сферичною робочою поверхнею. Між ними затискається ролик, який зміщується, торкаючись коліс на ділянках з різною товщиною.

Гідростатичні варіатори

Ці пристрої не використовують силу тертя. Вони працюють за рахунок використання насосів змінного тиску, що приводять у дію гідростатичні двигуни. Найчастіше гідростатична трансмісія поєднується зі зчепленням і планетарною передачею, утворюючи гібридну гідромеханічну АКПП. Вона використовує гідравліку для передачі моменту на малій швидкості і механіку — на великий. У проміжку застосовується змішана передача. Таке рішення використовується в тракторах і спецтехніці, що працює у важких умовах.

Як працює і влаштований варіатор

Кліноременная передача отримала найбільше поширення в автомобілебудуванні. Під час їзди дві конусоподібні половини, встановлені під кутом до осі вала, наближаються один від одного. При віддаленні шківів стрічка йде всередину, а при зближенні набуває клиноподібну форму. Клин збільшує радіус шківа, передаточне число зростає. При віддаленні відбувається зворотний процес.

Шківи зміщуються під дією пружини і відцентрової сили або гідравлічного приводу. У разі застосування приводу використовується електронне управління. Воно забезпечує оптимальний режим роботи двигуна. Електроніка збільшує ресурс варіатора і зменшує витрату палива.

У пристрої використовуються ремені з армованої гуми, сталевих пластин або ланцюга. Клиноцепные варіатори відрізняються високим ККД. Міцна ланцюг постійно відчуває сильні навантаження і перегрівається, що вимагає встановлення примусового охолодження масла.

У тороидном варіаторі крутний момент між дисками передається за допомогою роликів. Вони зміщуються під впливом спеціальних пристроїв, що регулюють силу притиснення. Рух роликів і регулювання передавального контролюється електронікою. Тороідні варіатори з’явилися нещодавно і ще не встигли завоювати ринок. Однак, завдяки великому ресурсу і високому ККД вони мають найкращі перспективи.

Чим відрізняється варіатор від АКПП

Автоматична коробка передач не може плавно змінювати передаточне число. Перемикання передавального числа виробляються різко. Тому використання варіатора допомагає досягти оптимальних умов роботи двигуна незалежно від швидкості і навантаження. Однак ремінна передача варіатора не може витримати великі зусилля. Тому CVT встановлюються переважно малопотужні автомобілі і не використовується на позашляховиках. Стихія варіатора — плавне міська їзда без різких прискорень.

Плюси і мінуси варіатора

Переваги варіаторів полягають у наступному:

  • комфорт від поїздки на авто — CVT працює ідеально плавно, без жодних ривків;
  • постійна робота двигуна в оптимальному режимі дозволяє істотно економити паливо;
  • машини з варіатором викидають менше шкідливих речовин, ніж авто з МКПП і АКПП;
  • використання варіатора дозволяє виключити проковзування коліс під час їзди по зледенілій дорозі;
  • електронне управління режимами навантаження на двигун збільшує його моторесурс;
  • варіатор працює тихіше, ніж коробка передач;
  • безступінчата коробка передач коштує дешевше, ніж автоматична.

Варіатор поступається АКПП при буксирування важких причепів, рух по бездоріжжю і спортивної їзди. Тому потужні машини, позашляховики і авто, розраховані для буксирування, оснащуються АКПП. Технічне обслуговування та ремонт CVT обходиться дорожче. Це пов’язано з необхідністю більш частої заміни трансмісійної рідини, яка коштує дорожче трансмісійного масла для АКПП. Варіатор значно складніший і «ніжний» механізм, ніж АКПП. Тому він швидше виходить з ладу. Висока трудомісткість і складність ремонту CVT змушує витрачати більше грошей на обслуговування агрегату. Тому необхідно уважно поставитися до обслуговування безступінчатим коробки і не піддавати її надмірним навантаженням. У такому режимі вона здатна довго прослужити без дорогого ремонту.

Вариатор (CVT) – что это?

В данное время в сети Интернет имеется достаточно много различных сайтов, литературы, которые в той или иной степени описывают характеристики, принципы работы вариаторов, а так же их устройство. Но мало где автомобилисты, имеющие в своем гараже «коня» с CVT, могут найти подробную информацию по обслуживанию и ремонту данного агрегата. Да, при условии, что в вашем кошельке имеется достаточная сумма, то конечно можно и не задумываться на данную тему, заезжать в сервис и там проводить все регламентные и ремонтные работы. Но здесь эти люди столкнуться с тем, что в данное время практически нет квалифицированных автосервисов, которые могли грамотно отремонтировать вариатор и заменить все узлы, нуждающиеся в этом в связи с проблемами в поиске данных узлов.

В данное время в сети Интернет имеется достаточно много различных сайтов, литературы, которые в той или иной степени описывают характеристики, принципы работы вариаторов, а так же их устройство. Но мало где автомобилисты, имеющие в своем гараже «коня» с CVT, могут найти подробную информацию по обслуживанию и ремонту данного агрегата. Да, при условии, что в вашем кошельке имеется достаточная сумма, то конечно можно и не задумываться на данную тему, заезжать в сервис и там проводить все регламентные и ремонтные работы. Но здесь эти люди столкнуться с тем, что в данное время практически нет квалифицированных автосервисов, которые могли грамотно отремонтировать вариатор и заменить все узлы, нуждающиеся в этом в связи с проблемами в поиске данных узлов.

И так, кому в действительности хочется понять, что такое Вариатор (CVT), предлагаем прочесть данную статью. В данной статье речь пойдет о вариаторе, произведенным японской компанией JATCO Ltd, а именно о CVT который установлен на автомобиль Mitsubishi Lancer Cedia. В данном случае автомобиль агрегатируется вариатором INVECS-III или INVECS-III Sport Mode 6.

Вариатор — особый подвид автоматических коробок передач. Аббревиатуру CVT (Continuously Variable Transmission) можно расшифровать как бесступенчатая коробка передач, коробка передач без разрыва потока мощности. Отличается отсутствием фиксированных ступеней и обеспечивает плавное (бесступенчатое) изменение передаточного числа по мере разгона или торможения. По конструкции вариаторы бывают нескольких типов. В нашем случае CVT является клиноременным. В нём передаточное число меняется при сближении и удалении друг от друга шкивов, между которыми зажат ремень.

CVT может непрерывно менять соотношение шкивов, таким образом, автомобиль может всегда двигаться в зоне действия оптимального расхода топлива ,и все время добиваться максимальной экономии топлива.

Как все-таки узнать, каким типом КПП агрегатирован ваш автомобиль? То ли это вариатор, то ли «автомат». По внешнему виду эти агрегаты мало чем различаются, да и навесное оборудование в моторном отсеке не позволяет рассмотреть агрегат.

Первое, как можно определить тип трансмиссии — это режимы селектора КПП. В данном случае, основными режимами работы вариатора являются D, Ds и L для модели INVECS-III и D, Ds, а так же режим имитации ручного переключения «+» и «-» для INVECS-III Sport Mode 6. Для автоматической коробки передач основными режимами являются D и режим имитации ручного переключения «+» и «-«.

Второе, это уже вникая в технические данные, можно посмотреть подкапотную табличку, на которой написан тип трансмиссии.

Для вариатора будет надпись: F1C1. Для «автомата»: F4A4. Примечание: для полноприводных версий первая буква будет: W.

Определились с типом трансмиссии. Далее приступим принципу работы вариатора.

Основными частями вариатора являются:

— ремень (Steel Belt)

Ремень вариатора состоит примерно из 450 стальных блоков и 2 стальных поясов, который состоят из 12 лент (для 4G93) и 9 (для 4G15). Ремень передает крутящий момент от ведущего шкива, к ведомому.

— Шкивы

Шкив состоит из подвижной и неподвижной части. Схождение и расхождение конусов происходит из-за нарастания или уменьшения давления в системе.

Вот в прочем основные вещи, которые отличают вариатор от обычного «автомата». Остальные детали, такие гидротрансформатор, гидроблок, муфты переднего и заднего хода, дифференциал присутствуют как в вариаторе, так и в «автомате».

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Высокомоментные двигатели принцип работы
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector