Принцип работы вариаторной коробки: виды, устройстово и принцип работы

Содержание

виды, устройстово и принцип работы

Коробка передач CVT (Continuously Variable Transmission), или вариатор, относится к классу автоматических КПП с возможностью бесступенчатого изменения передаточного отношения в довольно широком диапазоне. Что означает эта фраза на практике для обычного водителя? Примерно следующее: передачи в коробке будут переключаться автоматически и плавно (без рывков), динамика разгона будет иметь оптимальные значения, а показатель расхода топлива оставаться минимальным. И все это за счет идеального сочетания передаточного отношения в трансмиссии и нагрузки на двигатель в конкретный момент времени. Звучит неплохо и, действительно, вариатор cvt, с инженерной точки зрения, является оптимальной КПП из всех существующих на данный момент. Но все ли так гладко с ним? В статье разберем, что такое вариатор, его устройство и принцип работы, виды и особенности применения. Вы сможете сами оценить заложенные в конструкции преимущества и, конечно же, его недостатки.

Принцип работы CVT и его виды

Клиноременный вариатор

Движение конусов в клиноременном вариаторе
Движение конусов в клиноременном вариатореКлиноременный вариатор

Наиболее распространенным типом вариатора на сегодняшний день является клиноременный. В основе конструкции такого вариатора лежит ременная передача, состоящая из двух шкивов конусообразной формы и клиновидного ремня, натянутого между ними. Передача крутящего момента от ведущего шкива к ведомому происходит при помощи специального ремня, то есть за счет сил трения, возникающих в пятне контакта ремня и шкивов. Пятно контакта представляет собой окружность, имеющую свой эффективный диаметр.

varvarИзменение эффективного диаметра

Таким образом, если мы будем изменять эффективный диаметр на входном и выходном шкивах, то будет меняться и передаточное отношение, а следовательно, и скорость движения автомобиля. Если диаметр ведомого шкива больше ведущего, то передача будет понижающая, если меньше – то повышающая. Если диаметры входа и выхода равны, то передача прямая. Изменение эффективного диаметра контакта происходит за счет изменения расстояния между конусами шкивов: одна часть шкива закреплена неподвижно, а вторая имеет возможность осевого перемещения.

Перемещение происходит за счет давления рабочей жидкости. Причем гидравлическое управление реализовано, как правило, только на ведущем шкиве, ведомый же изменяет свой диаметр за счет натяжения ремня и возвратной пружины. Таким образом, незначительно изменяя давления рабочей жидкости, можно изменять положение шкивов и эффективный диаметр контакта ремня, тем самым в достаточно широком диапазоне изменяя передаточное отношение в трансмиссии. И, что немаловажно, делать это бесступенчато и плавно. Именно в принципе работы вариатора заключаются все его основные преимущества и недостатки.

Тороидный вариатор

Принцип действия торового вариатораПринцип действия торового вариатораТороидный вариатор

Состоит из двух противоположно направленных конусовидных дисков (ведущий и ведомый), соединенных роликами. Последние, синхронно перемещаясь по изгибу дисков, изменяют передаточное отношение. При контакте роликов с ведущим диском по наибольшему радиусу, а с ведомым – по наименьшему, выполняется ре

8 заблуждений о вариаторах. И один реальный недостаток — журнал За рулем

Откуда берутся ступени у вариатора, каков срок службы такой коробки и нужно ли в ней менять масло? На эти и другие вопросы ответил эксперт «За рулем».

По-настоящему массовыми вариаторные трансмиссии стали в последнее десятилетие. Поэтому даже бывалые автомобилисты не всегда хорошо представляют себе, что такое вариатор. А незнание, как обычно, порождает массу заблуждений, неверных толкований и, как следствие, вредных советов.

Заблуждение 1. В вариатор залито масло на весь срок службы

Материалы по теме

В одной фразе содержатся две неточности. Во-первых, жидкость, залитую в вариатор, не стоит называть маслом. Так же как в классической автоматической коробке используется жидкость ATF, так и в вариаторах используется жидкость со своим набором характеристик. Да, смазка в этом перечне присутствует, но это не основное предназначение такой жидкости. К примеру, рабочая жидкость для вариатора под давлением увеличивает коэффициент трения в месте контакта конуса с ремнем вариатора. Разве обычное масло способно на это? Конечно, нет.

В классических автоматах больше изнашиваются неметаллические накладки фрикционов. А в вариаторе — стальные конусы и ремень. Стальная пыль мешает работе клапанов, она может оставить систему без давления жидкости, которое необходимо для работы всей автоматики коробки. Поэтому замена жидкости раз в 60 000 км необходима. Заодно чистят от продуктов износа улавливающие магниты и меняют фильтр.

Заблуждение 2. В вариаторе установлен ремень

В большинстве конструкций действительно применяется ремень, набранный из большого количества стальных пластин, удерживаемых лентой. Но некоторые производители предпочитают использовать цепь. Выглядит она почти так же, как цепь привода ГРМ двигателя. Только контактирует с конусами. Крутящий момент передают торцы стержней, соединяющих пластины. Такой вариатор называют цепным. Цепные вариаторы используют, например, Subaru и Audi.

В субаровском вариаторе применен цепной привод. Такая конструкция выдерживает больший крутящий момент, чем способен передать ремень.

В субаровском вариаторе применен цепной привод. Такая конструкция выдерживает больший крутящий момент, чем способен передать ремень.

Заблуждение 3. У вариатора не может быть гидротрансформатора. Он же вариатор!

На всех автомобилях с вариатором, которые продаются в России, имеется также и гидротрансформатор. Всегда первым крутящий момент от мотора воспринимает именно гидротрансформатор, как у классического автомата. Именно он и проскальзывает, когда мы стоим в пробке, а селектор коробки передач при этом находится в положении D. В мире было несколько моделей вариаторов, у которых вместо гидротрансформатора использовалось «мокрое» сцепление. Их раньше устанавливали на японские автомобили для внутреннего рынка.

Заблуждение 4. Если ехать «на круизе», то вариатор будет работать с постоянным передаточным отношением

Это неверно. При движении на круиз-контроле с постоянной скоростью вариатор даже на небольшом подъеме будет менять передаточное отношение, увеличивая обороты двигателя. Круиз-контроль с гидромеханическим автоматом прибавил бы газу, то есть открыл дроссельную заслонку, а обороты двигателя при этом остались бы неизменными.

Заблуждение 5. У машин с вариатором медленный разгон

Вариатор обеспечивает самый быстрый разгон, какой только может дать двигатель. Только для получения такого результата надо не забывать прожать педаль газа полностью. В таком режиме (kick-down) двигатель быстро выходит на обороты, соответствующие максимальной мощности, и дальнейший разгон происходит за счет переменного передаточного отношения в вариаторе. Это — самый эффективный разгон. Любая другая коробка передач в паре с таким же мотором будет менее эффективна при разгоне.

Другое дело, что двигатель при этом воет практически на одной ноте. Монотонность создает впечатление слишком долгого разгона, отсюда и заблуждение.

Заблуждение 6. С вариатором не выбраться из грязи или снега «враскачку»

Вариатор позволяет сравнительно быстрее переключаться с передачи переднего хода на заднюю и обратно. А новые образцы вариаторов, как, например, на Toyota RAV4, имеют механическую первую передачу, что дополнительно облегчает «раскачку», ведь переключение вперед-назад происходит без участия бесступенчатой трансмиссии.

Заблуждение 7. У вариатора нет ступеней

И да, и нет одновременно. Этот постулат опровергают коробки передач, в которых есть и ремённый вариатор, и двухступенчатый редуктор. Впервые наши автолюбители увидели его на Nissan Juke, а теперь он добрался и до Лады Весты. Его производит фирма Jatco (Япония), индекс — JF015E. Суть в том, что вариатор обеспечивает примерно половину всего скоростного диапазона на первой передаче, и затем, при переходе на вторую, опять реализует свой диапазон. Таким образом, передач, в классическом понимании, у этого вариатора две. Но большинство подобных трансмиссий обучены также имитировать пять или шесть передач с помощью электроники. Эти передачи, безусловно, «не настоящие», виртуальные.

На новейшем тойотовском вариаторе Direct Shift-CVT используется первая передача с шестеренчатым зацеплением, а затем подключается ремень с конусами.

На новейшем тойотовском вариаторе Direct Shift-CVT используется первая передача с шестеренчатым зацеплением, а затем подключается ремень с конусами.

Заблуждение 8. Вариатор ненадежен и неремонтопригоден

Материалы по теме

Нет более страшного и распространенного мифа

Вариаторная коробка передач. Принцип работы

Вариаторная коробка передач. Принцип работы

Сегодня мы рассмотрим особенности функционирования автомобильной коробки передач вариаторного типа. Кроме того, узнаем, что называется вариатором и расскажем про принцип работы такой трансмиссии 

 ВАРИАТОРНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ. ПРИНЦИП РАБОТЫ


Добрый день, сегодня мы рассмотрим особенности функционирования автомобильной коробки передач вариаторного типа. Кроме того, узнаем, что называется вариатором и расскажем про принцип работы такой трансмиссии. В завершении обзора вариаторной коробки передач будет рассказано про ее

достоинства и недостатки, исходя из экспертных мнений специалистов по обслуживанию автомобилей.

Вариаторная коробка передач. Принцип работы

Вариатором называется коробка передач бесступенчатого типа с внешним управлением, которая обеспечивает в автоматическом режиме производить переключение передаточных чисел, выбирая согласно нагрузке на узлы и в соответствии текущими оборотами мотора подбирать оптимальную передачу, тем самым эффективно используя мощность двигателя. На сегодняшний день широкую популярность получили 2 вида вариаторов, такие как: тороидная и клиноременная.

1. Что такое вариатор и как он работает

Такой вид вариатора, как клиноременный включает в себя несколько ременных передач

, как правило от одной до двух. Шкивы созданы коническими дисками, которые сужаются и разъезжаются изменяя свой диаметр, а также передаточное число. Современные компании, которые производят разные виды вариаторов разработали свои уникальные конструкции клиноременных устройств. Например в коробке передач с типом действия “Мультитроник” вместо ремня используется специальная цепь, а производитель автомобилей компания Хонда устанавливает ремень, который создан из металлических пластин. Однако принцип действия первого и второго устройства не меняется.

Вариаторная коробка передач. Принцип работы
Как мы сказали выше в основе вариаторной установки размещается клиновидный ремень, который в разрезе
трансмиссии 
выглядит в виде трапеции и входит в шкив боковой поверхностью зубцов. С течением времени, когда происходит изнашивание поверхности зубцов, благодаря своему оригинальному виду, он врезается глубже в сам шкив. При этом износ практически не влияет на работоспособность узла, он все равно остается в оптимальной сцепке со шкивом.Вариаторная коробка передач. Принцип работы
Для того, чтобы автомобиль тронулся с места, применяется простое сцепление или гидротрансформатор небольшого размера. При трогании автомобиля, гидротрансформатор блокируется. Электронная система из сервоприводов обеспечивает управление дисками шкивов, а также контролирует главный блок управления, основные и вспомогательные датчики, отвечающие за работу трансмиссии.

Вариаторная коробка передач. Принцип работы

Передаточное число в такой коробке передач, как вариатор изменяется при помощи ведущего шкива, который при помощи своей крайней поверхности и под воздействием центробежной силы плавно сжимает и выталкивает ремень клиновидного типа, как можно дальше от центра шкива. При этом ведомый шкив осуществляет противоположные действия и разжимается, а ремень тем временем плавно погружается в центру самого шкива. При увеличении оборотов двигателя, происходит усиленное сжимание главного шкива и разжимание ведомого. Таким образом происходит изменение передаточного числа от коленчатого вала к заднему колесу. Вышеописанную процедуру изменения передаточного числа вариатором можем наглядно увидеть на изображении ниже.

Вариаторная коробка передач. Принцип работы

Другой вид вариаторной трансмиссии, которая называется тороидная устроена про другому. Тороидная трансмиссия включает в себя диски соосного типа и ролики, которые передают крутящий момент от одного диска к следующему. Процесс изменения передаточного числа в такой трансмиссии происходит под воздействием смены положения роликов, а также их радиусов, по которым они приводят в движение диски. В тороидном виде вариаторной установки все усилие расположено в определенной рабочей области или пятне контакта и для поворота роликов необходимы специальные устройства, которые преодолевают прижимную силу ролика к поверхности диска.

2. Преимущества и недостатки вариаторной трансмиссии

Сразу начнем с недостатков, которые имеются в вариаторных установках. К минусам таких трансмиссий относятся в первую очередь ременные приводы для клиноременного вида вариаторов, а для тороидного – рабочая область контакта диска и ролика, где показатель давления имеет уровень 10 тонн. Исходя из вышеописанных недостатков в вариаторных установках не зря используются высокотехнологичные масла, детали и элементы, которые обеспечивают высочайшую надежность установок. Благодаря специальным материалам, ресурс и надежность вариаторов сопоставим с классическими автоматическими коробками передач. В среднем ресурс вариаторной коробки передач при правильном обслуживании составляет не менее 350-400 тысяч километров пробега до серьезного ремонта или замены.

Вариаторная коробка передач. Принцип работы

В связи с тем, что высокие нагрузки на ремень или рабочую область (пятно контакта) напрямую влияют на ресурс того или иного вариатора, то такие трансмиссии не могут функционировать с моторами большой мощности, а также на транспортных средствах, которые участвуют в перевозке грузов. Отметим, что для грузовых автомобилей вариаторы не применяются, так как непригодны. Для легковых автомобилей, вариаторы отлично сочетаются и считаются трансмиссиями будущего. Вариаторные коробки передач постоянно дорабатываются и совершенствуются, поэтому множество недостатков таких установок выявленных в прошлом уже канули в лето. 

Вариаторная коробка передач. Принцип работы

При сопоставлении характеристик автомобиля по динамике, которые оснащены вариатором, у владельцев таких машин возникают вопросы: “Почему на одном и том же транспортном средстве разгон с вариаторной трансмиссией осуществляется с отставанием в сравнении с машиной оснащенной механической коробкой передач?” Ответ прост, все дело в привычке водителя, так как многие автовладельцы привыкают к тому, что автомобиль с вариатором все время находится в одном монотонном режиме. Как правило, водители, особенно со стажем привыкли, что звук мотора нарастает по мере необходимости переключения селектора коробки передач, поэтому сегодня компании, которые производят вариаторные трансмиссии делают специальную настройку электронного блока управления устройства таким образом, чтобы осуществлялись небольшие рывки и повышенный звук двигателя при наборе скорости. Заметим, чтобы вариатор в сочетании с двигателем быстрее набирал скорость или раскручивался, применяется специальная настройка блока управления, которая позволяет оптимизировать разгон на 25-30 процентов.

3. Эксплуатация вариатора и его долговечность

Официальных рекомендаций или правил применимо к эксплуатации вариаторных трансмиссий нет, не в технических документациях к автомобилям, не в мануалах. Отметим, что по отзывам автовладельцев и экспертов, современные вариаторы неплохо выдерживают езду по пересеченной местности, бездорожью также, как и автомат классического типа. Если вариатор обслуживать с такой же периодичностью, как и обычный автомат, то прослужит он верой и правдой. Давайте разберем эксплуатацию вариатора на примере современного кроссовера средних габаритов с мощностью двигателя от 2 до 2.5 литров и снаряженной массой до 1800 килограмм.

Вариаторная коробка передач. Принцип работы

На долговечность вариаторной трансмиссии в первую очередь влияют 2 фактора: самый главный – это стиль и манера вождения, а дополнительным моментом является своевременная замена масла и расходных элементов устройства. Замена трансмиссионных жидкостей в соответствии с регламентом в суровых условиях эксплуатации, то есть при систематической езде по пересеченной местности на высоких скоростях или в нагруженном состоянии, осуществляется через 50 – 70 тысяч километров пробега. При эксплуатации автомобиля, на примере кроссовера в обычных условиях, например городского режима, то срок замены трансмиссионных жидкостей не регламентирован, то есть вариатор является, как и классический автомат  не обслуживаемым весь срок функционирования транспортного средства. Заметим, что у некоторых моделей, как правило, легковых, замена масла в трансмиссии осуществляется каждые 60-80 тысяч километров пробега исходя из рекомендаций завода изготовителя.Вариаторная коробка передач. Принцип работы

При появлении у автомобиля оснащенного трансмиссией вариаторного типа подергиваний при переключении селектора в режим “Drive” (“D“), ощущаются задержки при трогании транспортного средства с места, или обнаружились подтормаживания во время движения, разгона, говоря по народному “вариатор начинает тупить“, то необходимо морально, а также и физически готовится к ремонту устройства, а может даже замене при небрежном отношении к узлу. Кроме того, возникают ситуации, когда вариатор просто заклинивает и он замирает в каком то одном передаточном режиме, в таком случае потребуется замена мотора шагового типа. Если же вариатор напрочь отказывается производить переключения передач, в этом случае потребуется ремонт или замена блокировки селектора, а возможно и сам селектор.


Видео обзор: “Вариаторная коробка передач. Принцип работы”

В заключении отметим, что такой вид трансмиссии, как вариатор является технологически совершенным типом коробок передач в сравнении с классическими автоматами. В отличие от обычного автомата, вариатор обладает лучшей динамикой, меньшим расходом топлива и более плавной ездой. Кроме того, вариаторные трансмиссии по своей конструкции намного проще. Также отметим, что всем обладателям автомобилей с вариатором необходимо учитывать тот факт, что через 100-120 тысяч километров пробега, даже при правильной эксплуатации устройства, потребуется замена ремня толкающего типа. Стоить данная деталь не мало, но если замену не произвести в срок, то он может довольно скоро вывести из строя весь вариатор. Заметим, что содержание вариатора после 6 лет эксплуатации может обходится совсем не дешево.

БОЛЬШОЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ. ОСТАВЛЯЙТЕ СВОИ КОММЕНТАРИИ, ДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ. 
ЖДЕМ ВАШИХ ОТЗЫВОВ И ПРЕДЛОЖЕНИЙ.

Принцип работы коробки вариатор

CVT — вариаторная коробка передач. Принцип работы

Главным преимуществом вариатора относительно других кпп является максимально эффективное использование мощности агрегата автомобиля с минимальными потерями крутящего момента.

Это достигается за счет оптимального равновесия нагрузки на коленчатый вал и сам автомобиль. В результате такого соотношения достигается высокая экономия топлива, отсутствуют рывки во время переключения передач, отсутствие шума при передвижении и увеличение комфорта.

Специалисты выделяют всего три вида вариаторной коробки передач.

–  клиноременный;

– тороидный;

– клиноцепной.

Клиноременная CVT коробка передач

Как правило, в основе клиноременной CVT коробки передач лежит одна, очень редко две передачи на основе ремня.

Главным элементом является клиновидный ремень, который соединяет два шкива.

Шкив из себя представляет конический диск, в паре шкивы раздвигаются или сдвигаются, в результате меняется диаметр. Чтоб сблизить конусы используется центробежная сила, давление гидравлическое и пружины.

Крутящий момент передается благодаря силе трения между ремнем и боковыми частями шкивов. Такие ремни имеют большой срок эксплуатации, гибкость и низкий уровень шума. Именно такая металлическая конструкция детали дала путь в широкое применение CVT кпп в автомобильной промышленности.

Весь принцип работы клиноременной CVT кпп состоит в синхронном и правильном изменении диаметров шкивов зависимо от состояния работы двигателя. Специальный привод изменяет диаметр шкива. По правилам, при старте движения ведущий шкив автомобиля имеет наименьший диаметр. Во время набора оборот двигателя и ускорения автомобиля, шкивы меняют диаметр, так ведущий шкив становится больше в диаметре, ведомый шкив наоборот уменьшается в диаметре.

Клиноцепная вариаторная коробка передач

В клиноцепной коробке передач используется металлическая цепь, состоящая из пластин, соединенных специальными осями. Плюсом такой цепи является большая гибкость. 

Сами конические диски сделаны с высокопрочной стали, с которой делают подшипники. Благодаря использованию такой технологии потери мощности при передаче будут минимальными, а коэффициент полезного действия будет максимальным. 

Тороидная CVT коробка

В основе лежат сферических два соосных вала, между ними расположены (зажаты) ролики.

Меняя положение роликов, меняется и передаточное число в вариаторе. Крутящий момент передается за счет трения рабочих поверхностей роликов и валов. Детали изготавливаются из самой прочной стали, соответственно и цена автомобиля с такой кпп будет подороже, чем на основе ремня или цепки.

Плюсом такой CVT коробки считается долговечность и максимальная передача крутящего момента.

Принцип работы вариаторной кпп

Так уже устроена вариторная коробка передач, что крутящий момент может передавать только вперед, то есть реверсное движение CVT коробка самостоятельно обеспечить не может.

Для этого стали применять дополнительные механизмы в коробке передач, как правило, используется планетарный редуктор. Его устройство и принцип работы аналогичен, как и в автоматической коробке передач.

Как правило, в CVT коробках передач применяется электронная система управления, она отвечает за синхронную смену диаметров шкивов в зависимости от работы двигателя. Когда один шкив увеличивается в диаметре, другой синхронно будет уменьшатся в диаметре. Так же система управляет одним из видов сцепления, или планетарным редуктором.

Управления вариатором начинается с рычага селектора, аналогично устройству автоматической кпп. В современных CVT коробках передач может быть выбран режим выбора фиксированного передаточного числа, аналогично функции Tiptronic. В большей части эта функция рассчитана на психологию водителя, чтоб позитивно воспринималась постоянная частота нагрузки двигателя при разгоне.

Видео: принцип работы CVT коробки передач

//www.youtube.com/embed/QOGfKG3qIDQ?rel=1&wmode=transparent//www.youtube.com/embed/Gnv4Ab3GyXI?rel=1&wmode=transparent//www.youtube.com/embed/8VYPsrOyIdw?rel=1&wmode=transparent

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Вариатор. Устройство и принцип работы вариаторной коробки передач.

Подробности
Категория: Трансмиссия
Опубликовано: 18 декабря 2014
Просмотров: 25027

Просматривая каталоги новых автомобилей, с каждым годом все чаще в графе «тип коробки переключения передач» (КПП) можно увидеть слова «вариатор», либо же обозначение «CVT». Что представляет из себя этот тип КПП, чем он отличается от классических «автоматов» и в чем его преимущества – этим вопросам и посвящен данный материал.

Что представляет из себя вариатор. Главное отличие вариаторной КПП от классического «автомата» или «механики» в том, что этот механизм позволяет менять передаточное число от вращающегося коленвала двигателя к ведущим колесам плавно, то есть бесступенчато.

Эта особенность дает возможность подобрать оптимальное передаточное число и крутящий момент в конкретный момент времени, то есть мощность двигателя используется максимально эффективно. Кроме того, отсутствие ступеней обуславливает отсутствие необходимости переключения между ними, то есть очень плавный разгон автомобиля.

Немного истории. Сам принцип работы вариаторной трансмиссии был придуман отнюдь не вчера . Изобретателем этого механизма считается ни кто иной, как бородатый ученый времен ренессанса, Леонардо Да Винчи. Еще в 1490-году он нарисовал схему первого вариатора. В автомобильной промышленности эта система стала применяться в 50-х годах двадцатого века, а первопроходцем в этой области стала американская компания DAF. Стоит подчеркнуть, что типов вариаторов существует великое множество, но в автомобилестроении применяется лишь два типа – клиноременной (самый распространенный) и тороидный.

На сегодняшний день свою систему вариаторной коробки передач имеет практически каждый крупный автоконцерн. При чем, каждая система имеет некоторые свои особенности и уникальное название — у компании Ford это Ecotronic, Durashift CVT, у Mercedes-Benz – Autotronic, у Toyota – Multidrive, у Honda – Multimatic.

Составные части и принцип работы клиноременного вариатора. Основными составными частями вариатора такого типа являются:

  • Шкивы. Большинство вариаторных систем состоят из двух шкивов – ведущего и ведомого. Ведущий шкив соединен с двигателем, от которого он и получает крутящий момент, ведомый – передает крутящий момент на колеса. Каждый шкив представляет из себя два конуса, направленных острыми сторонами друг к другу. Половинки обоих шкивов имеют возможность сдвигаться при помощи специального привода. Шкивы соединяются между собой клиновидным ремнем.
  • Клиновидный ремень. В большинстве случаев это металлическая лента, на которую (перпендикулярно) надето большое количество трапециевидных металлических пластинок. У автомобилей Ауди вместо ремня применяется цепь.
  • Система сервоприводов. Предназначена для сдвигания и раздвигания конусов шкивов. Эта система управляется автоматикой, а текущее положение конусов зависит от оборотов двигателя и скорости автомобиля.
  • Автоматика. Управляет всеми системами вариаторной коробки передач, то есть на нее возложена функция определения, какое положение конусов шкивов оптимально в данный текущий момент времени и обеспечение такого положение посредством передачи сигнала на сервоприводы. Кроме того, автоматика управляет системой соединения-разъединения ведущего шкива и коленвала, являющейся аналогом сцепления (если сравнивать с обычной механической коробкой переключения передач).
  • Система соединения-разъединения коленвала и ведущего шкива. В зависимости от производителя, в вариаторах применяются различные устройства. Это может быть автоматическое центробежное сцепление, электромагнитное сцепление, гидротрансформатор или так называемое «мокрое» многодисковое сцепление.

Весь механизм работы вариаторной коробки заключается в следующем. Когда автомобиль только начинает движение, конусы ведущего шкива находятся в полностью раздвинутом состоянии, то есть ремень ходит по самому маленьком радиусу. Конусы ведомого шкива напротив, полностью сдвинуты, тем самым позволяя ремню вращаться по максимальному радиусу. Это является аналогом первой передачи в механической коробке передач, когда необходимо обеспечить максимальный крутящий момент, чтобы сдвинуть автомобиль из стоящего положения.

Когда машина начинает разгоняться, автоматика анализирует скорость его движения и дает сигнал на систему сервоприводов, которые, в свою очередь, начинают сдвигать конусы ведущего шкива, выталкивая клиновой ремень наружу, и раздвигать конусы ведущего шкива, позволяя ремню постепенно утопать между ними. Тем самым и обеспечивается изменение передаточного числа в вариаторе клиноременного типа. Нетрудно догадаться, что при достижении автомобилем максимально возможной скорости, ведущий шкив находится в максимально «сведенном» состоянии, при этом конусы ведомого шкива максимально разомкнуты. Существенный минус клиноременного вариатора заключается в том, что ремень (в некотором случае это может быть цепь – например, у автомобилей Ауди) подвержен постоянным нагрузкам, соответственно именно он чаще всего выходит из строя первым. Стоимость его достаточно высока (как и цена работ по его замене) и если Вам «посчастливится» столкнуться с выходом ремня из строя – это очень ощутимо ударит по кошельку.

Тороидный вариатор. Этот тип коробки применяется автопроизводителями крайне редко, скорее в качестве различных экспериментов. Конструктив ее еще более сложен, нежели у системы с клиноременным приводом. Принцип работы тороидного вариатора заключается в том, что в тороидной поверхности (представляющей из себя полусферу и состоящей из двух дисков) зажат ролик. Передаточное число меняется, когда меняется положение ролика – то есть, когда он сдвигается, к примеру, вправо, его правая часть подходит к верху полусферы (то есть к меньшему радиусу диска) заставляя правый диск вращаться быстрее. При этом левая часть ролика задевает нижний край левого диска (полусферы), которая имеет больший диаметр и, соответственно, начинает вращаться медленнее. Чтобы обеспечить передачу крутящего момента дальше, применяется система роликов и шестеренок.

Встретить вариатор тороидного типа в обычных легковых авто на сегодняшний день достаточно сложно, так что если в салоне менеджер говорит Вам что в новой модели установлена вариаторная коробка передач, можно быть более чем на девяносто процентов уверенным, что речь идет о клиноременном типе системы.

Преимущества и недостатки вариаторных коробок переключения передач.

Для начала о приятном, то есть об их преимуществах.

  • Плавность хода. Это действительно неоспоримое преимущество вариаторных коробок. Ни одна КПП другого типа, даже самая современная и имеющая большое количество ступеней, не сравниться с вариатором по плавности хода. Все потому, что физических ступеней вариатор просто не имеет. Хотя, многие модели с CVT автомобилей оснащены подрулевыми лепестками, позволяющие переключать «передачи» в ручном режиме. Однако эти передачи – не более чем фиксированные автоматикой определенные значения соотношения конусов ведущего и ведомого шкивов.
  • Экономия топлива. Так как, в теории, вариатор максимально эффективно использует мощность двигателя, соответственно и бензина такое транспортное средства должно потреблять меньше (за счет более высокого КПД). На практике же оказывается, что машины с вариатором потребляют топлива практически так же, как и их аналоги с классической АКПП.
  • Более быстрый разгон. Опять же, это скорее миф, чем реальность. Фактически, авто с вариатором разгоняются так же, как и оснащенные «автоматами» (правда, гораздо более плавно).
  • Меньший шум от двигателя. Так как вариатор не загоняет обороты под максимум, соответственно и звук от двигателя более тихий. Однако водителям, пересевших с других типов КПП, эта особенность поначалу будет казаться странной. 5. Меньший износ двигателя. Опять же, из-за того, что обороты двигателя не доходят до максимально возможных. Соответственно (опять же, в тории), двигатель меньше изнашивается.

Недостатки вариатора:

  • 1. Главный недостаток вариаторной коробки – сложность механизма ее устройства и относительная недолговечность. Из этого вытекает и высокая цена на обслуживание (включая дорогостоящее трансмиссионное масло для вариатора, которого обычно требуется 5-6 литров) и детали. Соответственно, если Вы собрались покупать автомобиль с пробегом больше ста тысяч километров, лучше обратите внимание на модели с классической АКПП или обычной механикой.
  • 2. Отсутствие возможности резко перейти на пониженную передачу. Именно поэтому (а также из-за ограничений по возможности передачи крутящего момента) вариатор не используется в автомобилях со «спортивным» характером.
  • 3. Сложности при буксировке автомобиля, вытекающие из особенности конструкции вариатора.

Выводы. Вариаторная коробка переключения передач – одна из самых технологичных на сегодняшний день. Если Вам важен в первую очередь комфорт, плавность хода и не пугает высокая стоимость обслуживания – обратите внимание на модели автомобилей, оснащенные этим устройством. Если же Вы предпочитаете спортивный стиль вождения, либо подбираете авто с пробегом – лучше присмотритесь к транспортным средствам с классическим «автоматом» или механикой.

Принцип работы, достоинства и недостатки

В автомобилестроении произошли достаточно значительные изменения. Ежегодно разрабатываются новейшие устройства и системы, облегчающие процесс вождения и улучшающие качество поездок на автомобилях. Заменил на более современные решения и АКПП. Теперь, наряду с традиционными АКПП с гидротрансформатором, производители оснащают новые модели вариаторной трансмиссией. Давайте разберемся, что такое коробка-вариатор, как работает, какие у нее преимущества.

Внешний вид вариатора

Автопроизводителям представлен вариатор как новинка, а бесступенчатый вариатор был придуман и разработан много лет назад. Первая идея пришла к талантливой голове Леонардо да Винчи в 1490-м.

Однако воплотить это в реальность удалось только 1950 году. Первая легковая машина, штатно оснащенная коробкой-вариатором — DAF 600. Сама трансмиссия получила название «Вариоматик». Затем эта трансмиссия использовалась в «Вольво».

Отличие вариатора от других трансмиссий

В современных механических коробках пять и более передач. В АКПП гидротрансформатора — шесть и больше. А в вариаторе обычных ступеней нет. Но не в этом вся разница. Чтобы прояснить ситуацию, нужно рассмотреть принцип работы системы. Так мы сможем понять, в чем преимущества вариаторных трансмиссий.

В обычной коробке передач со ступенями есть один серьезный минус — фиксированные передаточные числа, которых в реальных условиях порой не хватает.Даже если ехать по абсолютно ровной дороге дороже, мотор преодолевает силу инерции при разгоне. Затем, после набора идеального передаточного числа скорости и передаточного числа, двигатель замедляет автомобиль. Затем выбранная передача становится низкой. Для его повышения нужны более высокие уровни, а в традиционной контекстной рекламе есть только определенное количество программ. Кроме того, при переходе на высшую передачу возникает рывок. Поэтому у инженеров было решение — убрали ступени из системы трансмиссии.В итоге менеджеры в автосалонах сегодня и предлагают автомобили с вариаторами. В рекламе написано, что переключение передач в вариаторах происходит без рывков. И это действительно так.

Этот механизм постепенно изменяет крутящий момент на двух дисках или шкивах — ведомом и ведомом. Движение начинается плавно, в отличие от других типов коробок передач. Автомобиль с вариатором по ощущениям похож на мощный электромобиль. Скорость плавно растет. При этом постороннего шума нет. Считается, что машина с вариатором быстрее разгоняется.

К тому же вариатор трансмиссии очень сильно упрощает управление. С этим КПП справится даже начинающий автовладелец. Этот тип трансмиссии не реагирует на стиль вождения, и двигатель не может глохнуть на светофоре. Даже с быстрым набором номера двигатель работает очень тихо. Если полностью нажать на педаль акселератора, машина будет молниеносно разгоняться без характерных звуков.

Некоторые водители испытывают дискомфорт от того, что двигатель не слышно, а ДВС вообще не проявляет себя при изменении скорости.Но это не недостаток.

Ведущие автомобильные бренды давно наладили выпуск автомобилей с вариаторами. Чтобы выделить образцы из общей массы, каждый производитель датирует свое название системы. Итак, коробка-вариатор «Хонда» получила название — Автотроник. Toyota называет эти механизмы системой Multidrive. X-Tronic и Hyper — вариаторы «Ниссана».

Расположение вариатора

Итак, это механический агрегат, основная задача которого — бесступенчатая передача крутящего момента от двигателя на колеса автомобиля.В каком-то смысле он автоматический, но устройство кардинально другое.

Классический вариатор двухшпиндельный. Они могут разойтись. Шкивы соединены клиновидным ремнем. Коробка-вариатор в современном автомобиле устроена немного сложнее, потому что здесь нужны задняя и понижающая передачи. CVT, или вариаторная трансмиссия, устроена следующим образом.

Шкивы скольжения — это так называемые «щеки», установленные на одном валу. Они приводятся в действие гидроцилиндром, который сжимает диски в зависимости от частоты вращения коленчатого вала или сигнала от блока управления.Но вариатор и коробка — робот — это разные вещи.

Разновидности приводов

Изначально для соединения шкивов использовался ремень из резины. Он отличался очень низкой прочностью — его ресурс составлял всего 50 тысяч километров. Ремня было недостаточно для эффективной работы, низкой гибкости и небольшого угла изгиба. Следовательно, элемент не позволяет широко регулировать передаточное число двигателя. Затем стали использовать более гибкие металлические ремни клиновидной формы.Вращение передается за счет трения.

Ремень клиновидной формы изготовлен из металлических полос, на которые нанизаны стальные пластины. Эти элементы расположены плотно вместе. Верхняя часть тарелки имеет коническую форму. В основании есть паз, куда устанавливаются металлические полосы.

При создании моделей «Мульти-» и «Линтроник» инженеры пошли еще дальше и стали использовать цепь в коробке. Это разновидности клиноцепи. Цепь состоит из пластин, соединенных между собой осями.Дизайн более гибкий. Момент передается концевой частью цепи при контакте с коническим диском.

Для передачи крутящего момента от двигателя к коробке передач используется преобразователь крутящего момента. Дифференциал служит для распределения мощности по ведущим колесам. Задняя шестерня выполнена в виде планетарной передачи. В состав устройства также входят гидронасос и система управления.

Принцип действия

Клиноременный вариатор работает следующим образом. Диаметр шкивов варьируется в зависимости от режима, на котором работает двигатель.Диаметр шкивов изменяется с помощью специального привода. В начале движения ведущий элемент имеет наименьшее значение di

.

Как работает коробка-вариатор?

Коробка-вариатор заменена на автомат и стандартную ручную. Его часто путают с тип-троником, но это разные вещи. Что это за коробка?

Вариатор — это механическая трансмиссия, способная плавно и без рывков изменять передаточное число в определенном интервале регулирования. В этом случае он меняется автоматически или вручную.

Вариатор используется в тех устройствах, которые требуют изменения бесступенчатого передаточного числа.Это могут быть мотоциклы, автомобили, снегоходы, скутеры, мешалки, металлорежущие станки, конвейеры и т.д. В стационарных устройствах обычно используется регулируемый электропривод.

Самый простой вариатор

Возьмите два цилиндра (например, два простых карандаша) и поместите их на небольшом расстоянии друг от друга. Потяните их резинкой и начните скручивать одну из них. Вы можете заметить, что другой карандаш начинает вращаться с той же скоростью. Но если цилиндры будут разного диаметра, то картина будет совсем другой.Один будет вращаться медленнее, а другой — быстрее. Коробка-вариатор устроена по такому принципу. Только вот диаметр этих «цилиндров» постоянно меняется.

Ремень в вариаторе

Конечно, ремень из резины или ткани не прослужил бы пару сотен километров в таком ящике. Ремни в вариаторах имеют очень сложную конструкцию. Обычно используется набор металлических лент — с покрытием или просто набор трапециевидных пластин, края которых соприкасаются со шкивами.Также в качестве ремня в вариаторе может выступать и пластинчатая широкая цепь из стали, прилегающая к кромкам с конусами. Именно такая цепь установлена ​​на некоторых автомобилях Audi.

Для смазки используется специальная жидкость, меняющая фазовое состояние под действием достаточно сильного давления (возникает в месте контакта ремня со шкивом). По этой причине цепь передает значительную силу без проскальзывания.

Как коробка-вариатор изменит число скорость передачи зависит от управляющей программы.Если при ускорении на обычном автомобиле мы раскручиваем двигатель на каждой скорости, а затем переходим к следующей, то при разгоне автомобиля с помощью вариатора двигатель работает с той же скоростью. Передаточное число переключается плавно.

Многие теперь знают, как работает автомат. А вот ехать на машине с вариатором немного иначе. Прежде всего, это создает необычное ощущение. При разгоне двигатель автомобиля разгоняется до огромных оборотов и остается на них на заданной скорости, завывая, как пылесос.Но при этом увеличивается скорость разгона, так как на переключение ступеней времени не тратится. Это преимущество коробки-вариатора.

Box-CVT: отзывы

Плюсы: легкий вес, работа на максимальных оборотах без рывков, экономия топлива, отличный ресурс при правильном обслуживании, комфорт (так как нет передач), нет потерь в динамике, возможна быстрая езда.

Минусы: дорогой ремонт и обслуживание, небольшой ресурс при неправильном обслуживании или его отсутствии, и этот ресурс меньше, чем у автоматических коробок.

p> ,

Как работает вариатор?

Как работает вариатор?

Иногда в каталогах автомобилей или в технических характеристиках встречается такое слово, как «вариатор», о котором многие мало говорят. На самом деле это изобретение принадлежит знаменитому Леонардо да Винчи. Вариатор — разновидность трансмиссии, которая появилась в 50-х годах прошлого века. Принцип работы вариатора существенно отличается от обычной работы коробки передач. В нем нет фиксированных трансмиссий, он плавно меняет передаточное число при разгоне или замедлении движения автомобиля.Вариаторы бывают нескольких типов:

Работа вариатора

Рассмотрим, как работает вариатор. Для автомобилей используют клиноременные и тороидальные вариаторы. Наибольшее распространение получили клиноременные вариаторы. Сегодня его используют многие производители автомобилей, и у некоторых из них есть собственные названия, например:

  • Multidrive от Toyota;
  • Multitronic от Audi;
  • Multimatic от Honda и др.

На автомобили фирмы Nissan устанавливают тороидальные вариаторы Extroid, завоевавшие большую популярность.Коробчатый вариатор, принцип его работы заключается в согласованном изменении диаметра шкива, который зависит от режимов работы двигателя. Поскольку это бесступенчатая коробка передач, она обеспечивает очень плавное изменение передаточного числа. Его преимущество — эффективное использование мощности. Это связано с слаженной работой коленчатого вала и нагрузки на автомобиль. Благодаря этому крутящий момент изменяется непрерывно, нет рывков, что обеспечивает комфортное движение на автомобиле. В устройство коробки вариатора входит:

  • Система менеджмента;
  • Механизм, с помощью которого обеспечивается передача крутящего момента;
  • Механизм, обеспечивающий передачу заднего хода;
  • Регулируемый привод.

Для передачи крутящего момента используются разные виды сцепления. Гидротрансформатор обеспечивает высокий крутящий момент передачи крутящего момента, что увеличивает срок службы коробки передач.

Вариатор с клиноременной передачей

Рассмотрим клиноременный вариатор, принцип работы с ним. Этот тип вариатора состоит из одной или двух ременных передач. Передача осуществляется при помощи двух шкивов, которые соединены клиновидным ремнем. Шкив состоит из двух конических дисков, их можно сдвигать и раздвигать, в результате чего изменяется диаметр шкива.Их сближение происходит за счет использования центробежной силы, гидравлического давления, силы пружин. Для того чтобы лента двигалась с наименьшим сопротивлением, конические диски имеют угол наклона 20 градусов.

Ремни для вариаторов клиновые

Однозначно, простые ремни из ткани или резины здесь не подходят. С такими ремнями машина не проехала бы тысячу километров. Для вариаторов этого типа используется ремень из стальной ленты или набор стальных тросов, на которых имеются ленты сложного сечения с нанизанными на них стальными пластинами.Именно края этих пластин контактируют со шкивами. Этот ремень имеет необходимую жесткость, которая передает сжимающую силу.

Как пояс, металлическая цепь. Он состоит из пластин, соединенных осями. Благодаря такой конструкции обеспечивается отличная гибкость. Для его смазки используйте специальную жидкость. Использование такого ремня обеспечивает наименьшие потери при передаче крутящего момента и более высокий КПД.

В коробке вариатора чаще всего используется электронная система управления, которая должна выполнять такие функции:

  • Синхронное изменение диаметра шкивов вариатора;
  • Сцепление;
  • Обеспечивает работу планетарного редуктора, необходимого для осуществления обратного хода.

Рычаг селектора служит для прямого управления вариатором. В зависимости от выбранной программы управления передаточное число будет изменяться во время разгона. В отличие от обычного автомобиля, в котором каждый двигатель нужно раскрутить, а затем перейти на следующую передачу, в автомобиле с вариатором двигатель остается на той же скорости и плавно меняет передаточное число. При этом скорость разгона высокая, и вам не нужно тратить время на переключение передач. К тому же вариатор еще и «шустрый».Если вам доведется съехать, например, на холм, высшая передача не останется включенной, шкивы вернутся назад, чтобы увеличить крутящий момент.

К недостаткам вариаторов можно отнести их дорогое обслуживание и не дешевый ремонт. Замена ремня может понадобиться после пробега 100-150 тыс. Км. Масло для него дороже, чем для станка, но покупать его приходится реже. Несмотря на это популярность их использования постоянно растет. Теперь вы знаете все о том, как работает вариатор.

,Вариатор

— Moped Wiki

В данной статье речь идет о трансмиссии вариаторного типа. Для ветки армии мопедов см. Вариаторы.

Вариатор — это элемент бесступенчатой ​​трансмиссии, обычно используемой на мопедах и других транспортных средствах с малым двигателем. Мопеды Motobecane, Peugeot, Derbi, Vespa, Minarelli и Honda предлагали по крайней мере одну модель с вариоматической трансмиссией.

Работа вариатора

В трансмиссиях

Variomatic используются центробежные грузы для уменьшения передаточного числа двигателя при увеличении частоты вращения.Это позволяет вариатору поддерживать двигатель в пределах его оптимальной эффективности при наборе путевой скорости или изменении скорости для подъема на холм. Эффективность в этом случае может быть топливной экономичностью, уменьшением расхода топлива и выбросов, или энергоэффективностью, позволяющей двигателю развивать максимальную мощность в широком диапазоне скоростей.

Поскольку вариатор позволяет двигателю вращаться с постоянной частотой вращения в широком диапазоне скоростей автомобиля, поворот ручки газа заставит мопед двигаться быстрее, но не изменит звук, исходящий от двигателя, так сильно, как обычный двухскоростной или односкоростной скорость.Это сбивает с толку некоторых гонщиков и приводит к ошибочному впечатлению об отсутствии мощности.


Марки вариаторов

Mobymatic от Motobecane

Motobecane выпустили свою первую и единственную трансмиссию на основе вариатора, Mobymatic, в 1957 году, через год после изобретения вариатора голландцем Хубом Ван Дорном, даже до появления первого автомобиля с вариатором.

Mobymatic состоит из шкива переменного размера, который приводится в движение от двух до четырех утяжеленных шарикоподшипников и соединен с двухфункциональным автоматическим сцеплением.Шкив вариатора вращает шкив фиксированного диаметра, прикрепленный к цепи главной передачи.

Трансмиссия Mobymatic входила в стандартную комплектацию моделей Motobecane вплоть до их последнего выпуска в начале 2000-х годов. Единственная разница между ранними моделями и более поздними выпусками заключалась в отказе от ключа Woodruff.

Несмотря на то, что это не лучшая конструкция с точки зрения возможности настройки или характеристик сцепления, это была недорогая рабочая лошадка, которая не требовала никакого обслуживания в течение всего срока службы двигателя, кроме регулярной подачи смазки через масленку каждые несколько сотен миль.

Руководство по разборке вариатора Motobecane.

Вариатор Vespa

Вариатор

Vespa устанавливался на всех их роскошных моделях мопедов, Bravo, Grande, Vespa Si, и даже на высшей версии их эконом-модели, Vespa Ciao Deluxe. Этот привод отличается от Mobymatic тем, что разделяет механизмы сцепления и вариатора, использует двойные регулируемые шкивы и полностью исключает главную цепную передачу. Вариатор приводится в движение от кривошипа двигателя с помощью регулируемого шкива, приводимого в действие весами роликов.Ремень протягивается между двигателем и задним колесом, где расположены муфта сцепления и рессорный шкив. Пружинный шкив удерживает ремень в напряжении, требуя, чтобы два шкива двигались относительно друг друга, как это делают французские шкивы. В Vespa также есть коробка передач внутри ступицы заднего колеса, где выходной сигнал вариатора понижается передаточным числом главной передачи, а затем применяется к колесу.

В вариаторе Vespa используются пять роликовых грузов. Отсутствие симметрии в этой конструкции означает, что характеристики вариатора не могут быть изменены путем удаления грузов.однако некоторые модели поставлялись с шестью или восемью вариаторами веса.

Honda Вариатор

Honda по сути скопировала дизайн своего вариатора и, возможно, всего своего мопеда PA50 с Vespa Bravo. Они используют те же функции, но с некоторыми техническими отличиями.

Съемник сцепления для Honda TRX 500 Rubicon отделяет задний толкатель кулачка вариатора Hobbit и неподвижную ведущую поверхность — Никаких разрушений или других жестоких методов не требуется — Спасибо компании smallbikewithmotor за выяснение этого

Вариатор Дерби

Для Derbi есть 6 вариаторов веса и 3 вариатора веса (6 весов совместимы с Honda Hobbit).Существуют также вариаторы производительности, такие как вариатор TJT. Чтобы лучше понять функции двойных вариаторов и контрпружин, прочтите следующую ссылку http://www.apriliaforum.com/forums/showthread.php?t=8960

Этот раздел является незавершенным.
Вы можете помочь Moped Wiki, расширив ее.

Peugeot Вариатор

Система вариатора

Peugeot, используемая на большинстве моделей мопедов Peugeot (в первую очередь, , а не 102SP), очень похожа на систему, используемую в Motobecane, хотя системы не являются взаимозаменяемыми.Вариатор с центробежным приводом от веса и встроенной муфтой соединен с большим шкивом фиксированного диаметра, прикрепленным к цепи главной передачи. Натяжение ремня поддерживается постоянным за счет того, что весь двигатель вращается на опорах вниз при увеличении скорости, а пружина возвращает его в исходное положение при уменьшении.

Основная функция вариатора прочтите это или кто-то прикрепит его к нашей вики http://www.apriliaforum.com/forums/showthread.php?t=8960

Настройка вариатора

См. Настройку вариатора

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о