Ответы на все вопросы о вариаторной КПП. Кпп вариаторная
Что такое вариаторная коробка передач: особенности, фото- и видеообзор
Вариаторная коробка передач – это специальная механическая конструкция, предназначенная для передачи усилия двигателя бесступенчатым способом к колесам. В определенном значении ее можно назвать АКПП работающим по абсолютно иной схеме.
Содержание
[ Раскрыть]
[ Скрыть]
Что это такое?
Многие автолюбители, приобретая новый авто, просто не знают, что такое вариатор на машине и вообще, где он находится. Поясняем — вариатор это КПП, которая отличается отсутствием ступеней. Подобный принцип действия вариатора дает возможность ему использовать мощность двигателя предельно действенно. Равным образом увеличивается динамика авто и уменьшается расход горючего, а также продлевается срок его службы.
Какой принцип ее работы?
Схема работы вариаторной трансмиссииПринцип работы вариатора был изобретен Леонардо да Винчи еще в пятнадцатом столетии. Первый автомобиль с такой КПП был выпущен в пятидесятые года двадцатого столетия. Устанавливалась она тогда на автомобили очень редко и срок её службы был небольшой. Широко начала применяться только в наши дни, когда инженеры довели ее устройство практически до совершенства.
Конструктив
Вариаторная КПП состоит из следующих узлов и механизмов:
- вариаторная передача;
- узел, задачей которого является разъединения двигателя с вариатором, для нейтральной передачи;
- система управления;
- механизм заднего хода.
Схема вариатороной КПП автомобиля: привод насоса, гидротрансформатор, дифференциал, ремень, ведомый диск, вторичный вал, передача заднего хода, ведущий диск и первичный вал.
Теперь расскажем подробней об устройстве вариатора. Коробка вариатор установленная на машине может быть, клиноременного или тороидного типа.
Бесступенчатый клиноременный вариаторКлиноременный, как видим на фото, располагает парой шкивов, находящимися на двух осях. Соединяются они с помощью специального клиновидного ремня. На них находятся конусные диски, повернутые друг к другу собственными вершинами.
Схема клиноременной вариаторной коробкиЕсли будет изменено расстояние меж дисками, то соответственно и диаметр шкива будет меняться. В случае полного соединения дисков, он максимален, в обратном случае он будет минимален. Вот и получается, что в случае равномерного изменения расстояния меж дисками ремень станет передавать на ведомый шкив различное передаточное число.
Схема и принцип работы тороидаВ случае с тороидным КПП цепь или ремень полностью отсутствуют. В нем находится 2 вала, как показано на фото, которые расположены на двух параллельных осях и располагают круглой поверхностью. Между валами зажаты специальные ролики, которые и осуществляют передачу вращающего момента. Передаточное число меняется благодаря одновременной смене положений этих роликов. Сразу заметим, что коробка такого типа применяется намного реже, нежели клиноременная. В первую очередь, это связано с намного более сложным процессом её производства.
Срок службы
Как правило, практически для всех коробок с вариатором ресурс установленный производителем, не больше 200 000 километров пробега, но с каждой новой моделью он увеличивается. Привести в негодность вариаторную коробку, как и двигатель, можно и намного раньше, например, пробуксовывая в грязи, постоянно переключать селектор из положения D в положение R и обратно. Сначала могут в устройстве не выдержать подобного ленты, которые начинают вытягиваться, а зазоры меж пластинами существенно увеличиваются. Поскольку усилие сжатия конусов достаточно большое, то и неестественно повернутую пластину они смогут выдавить очень легко. В результате ремень начинает разрушаться засоряя при этом гидроблок.
Основные рекомендации для нормальной работы коробки
- Постоянно следите за уровнем масла в КПП и вовремя меняйте его. Этим вы продлите срок её службы.
- В зимнее время старайтесь сильно не перегружать трансмиссию в начале движения, а также в случае буксировки и плохой дороги. Этим вы можете существенно снизить срок её службы.
- Постоянно проводите проверку разъемов и проводки на обрывы, наблюдайте за функционированием всех приборов.
- Если во время движения происходят какие-то неполадки, значит нужно сразу остановить автомобиль и осмотреть все основные узлы автомобиля: мотор, свечи, систему питания. Незамедлительно необходимо провести диагностику всех устройств для определения неисправностей. Не стоит заниматься ремонтом КПП самому. Такое недопустимо, для этого обратитесь к профессионалам.
Видео «Работа вариаторной трансмиссии»
Видео, в котором наглядно продемонстрировано как работает вариатор автомобиля.
Из нашей статьи вы узнали как устроен вариатор на автомобиле. У вас, наверное, остались вопросы и вы их можете задать внизу в комментариях.
avtozam.com
Вариатор. Устройство и принцип работы вариаторной коробки передач.
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.
pnipokolesu.ru
Вариаторная коробка передач (отзывы) - Автомобильный журнал
Бесступенчатая коробка передач представляет собой вариатор. Он обеспечивает в определенном диапазоне гладкое изменение передаточного числа. Многие водители знают, что такое вариаторная коробка, но не все знают, как она работает.Вариатор имеет свои особенности. Из-за того, что отсутствует жесткое соединение между колесами и двигателем, определяется работа трансмиссии. Появляется мягкость падения и нарастания тяги, сложности в передачи больших тяговых усилий.
Также происходит полное отсутствие тяги, потому что нет момента расцепления при переключении.
Принцип работы вариаторной коробки передач
Данный механизм имеет определенное устройство, состоящее из следующих частей:
- Системы управления
- Механизма, который обеспечивает передачу крутящегося момента и разъединения коробки передач непосредственно от двигателя
- Вариаторной передачи
- Механизма, который обеспечивает движение задним ходом
Как работает вариаторная коробка передач? Передача крутящегося момента и разъединение вариатора от двигателя происходит по определенным механизмам:
- Центробежное автоматическое сцепление
- Многодисковое мокрое сцепление с электронным управлением
- Гидротрансформатор
Наиболее распространенное соединение вариатора и двигателя – это при помощи гидротрансформатора. Именно он обеспечивает плавность передачи крутящегося момента, а так же долговечность работы коробки передач.Система управления (электронная), которая применяется в вариаторах, выполняет определенные функции. Она управляет сцеплением, обеспечивает работу планетарного редуктора, осуществляет синхронное изменение диаметра шкивов вариатора. Вариатор управляется при помощи рычага селектора.
Шкив – это центральная составляющая вариатора, который состоит из двадцати градусных конусов, располагающихся друг к другу лицом. Движение ремня происходит в желобе между конусами. Они сделаны из резины, и выглядят в форме клина. Сечение ремня напоминает букву V, за счет такой формы возрастает коэффициент трения ремня о шкив. Вариаторы расходуют центробежную силу или напряжение пружин, что позволяет создавать усилия, которые способны смещать конусы относительно друг друга. Если один из шкивов увеличивает свой радиус, то другой уменьшает его для того, что бы поддерживать натяжение ремня.
Преимущества и недостатки
Существуют достоинства и недостатки вариаторной коробки передач. Положительными сторонами является то, что на автомобилях, имеющих вариаторную коробку, можно совершить быстрый старт, сэкономить горючее. Плавное распределение нагрузки на двигатель, обеспечивают механизмы привода. Так как двигатель работает под электронным управлением, соответственно он находится в щадящем режиме, это объясняет увеличение срока службы эксплуатации.
Наряду со всеми достоинствами работы вариаторной коробки, есть отрицательные моменты, на которые стоит обратить внимание. Вариатор невозможно установить на автомобиль, у которого двигатель имеет большую мощность. Жидкость, наполняющая трансмиссию, стоит намного дороже, чем обычное масло. В данном случае придется постоянно следить за уровнем жидкости. Когда вариатор в работе, то он задействует довольно много датчиков. В случае поломки хотя бы одного из них, трансмиссия начинает функционировать не правильно. При такой поломке лучше вызывать эвакуатор и отвезти автомобиль в автосервис. Самостоятельная починка может привести к дорогому ремонту всех деталей, которые вышли из строя.
Ремонт вариаторной коробки передач достаточно хлопотное дело, которое может занять много времени и денег. Прежде чем производить какие-либо действия, необходимо выявить причину поломки вариатора. Ремонт лучше всего доверить специалистам, которые помогут убрать неисправность. Но основные поломки можно предупредить, придерживаясь определенных правил эксплуатации:
- Следует всегда следить за уровнем жидкости, находящейся в трансмиссии. Заменять ее сразу же, как только подходит срок.
- В зимнее время, во время буксира и бездорожья, не стоит сильно перегружать трансмиссию в начале хода.
- Постоянное слежение работы всех имеющихся датчиков, а так же проверка разъемов и проводки на обрывы, продлит срок службы прибора.
- В случае, когда по мере движения появляются неполадки в работе автомобиля, следует осмотреть двигатель, систему питания, свечи и электрическую часть. Незамедлительно надо пройти диагностику, что бы определить причину неисправной работы автомобиля.
Отзывы о работе вариаторной коробки передач
В любом приборе есть свои плюсы и минусы. Поэтому работа вариаторной коробки передач одним владельцам авто нравится, а другие категорично настроены на использование такого механизма.Вариаторная коробка передач отзывы делятся на два фронта. Одни считают, что это удобная вещь, благодаря которой автомобиль приобретает массу положительных моментов во время вождения. Но другие придерживаются мнения, что это дорогостоящее изобретение, которое требует к себе тщательного ухода и внимания.
Вариаторная коробка передач или автомат – что выбрать? Все зависит от того, где именно будет ездить машина. Если водитель любит быстро ездить, разгонятся на полную скорость, делает резкий старт, то вариаторная коробка точно не для такого автолюбителя. В таком случае лучше всего приобрести механику или автомат, имеющий двойное сцепление.
Для езды по городу и при соблюдении всех правил дорожного движения отлично подойдет вариатор. Он обеспечит плавность хода, сэкономит топливо и поможет ощутить комфортную езду при движении.Но стоит помнить о том, что не одна коробка передач не обеспечит полной безопасности на дороге. За это полную ответственность несет только водитель. Поэтому не стоит забывать о том, что внимание за рулем – важный аспект при езде на автомобиле.
Похожие статьи:
www.rulevo.com
Вариаторная коробка передач. Вариатор CVT
| _____________________________________________________________________________________________________________________ |
Что такое вариатор? Вариатор – это механический узел, предназначенный для передачи усилия двигателя бесступенчато к ведущим колесам. В некотором смысле его можно назвать автоматической коробкой передач, но с совершенно другим принципом передачи крутящего момента.
Классический вариатор - это два раздвижных шкива, соединённых клиновидным ремнем. Вариатор, применяемый в автомобилях, является более сложным устройством, потому что существует необходимость введения «задней скорости» и пониженных передач. В состав вариатора марки CVT (клиноременный вариатор) входят следующие устройства:
- Раздвижные шкивы – представляют собой две клиновидные «щеки» на одном валу. Приводятся в действие гидроцилиндром, который сжимает диски в зависимости от оборотов, или по управляющему сигналу от блока управления.
- Клиновидный ремень – изготовлен из двух металлических лент, на которые нанизываются металлические пластинки специальной формы. Элементы располагаются плотно друг к другу, верх пластинки выполнен в виде конуса, а в основании имеются пазы, куда вставляются металлические ленты (для клиноременных вариаторов).
- Гидротрансформатор – устройство преобразования и передачи крутящего момента, а также плавного начала движения. Более подробное описание в разделе АКПП.
- Дифференциал – устройство распределения крутящего момента на ведущие колеса.
- Планетарный механизм задней передачи – устройство, для обеспечения вращения вторичного вала в обратном порядке.
- Гидравлический насос – устройство, которое приводится в действие гидротрансформатором и предназначено для создания давления рабочей жидкости. Давлением приводятся в действие исполнительные устройства (гидроцилиндры).
- Блок управления – микропроцессорное устройство для управления исполнительными устройствами вариатора, в зависимости от сигналов, подаваемых с датчиков (местоположения коленвала, контроля расхода топлива, ABS, ESP и др.).
Существуют вариаторы не только с ременным приводом (вариатор CVT), но и цепным. В основном применяется в автомобилях Audi. Крутящий момент передается, так же как и в CVT, только диски сжимают цепь, которая имеет клиновидные оси звеньев. Цепь передает усилие тянущее, а не толкательное как ремень.
Следующий тип вариатора – торовый. В состав такого вариатора входят два клиновидных диска. Один диск является ведущим, второй – ведомым. Между дисками находится ролик, который может перемещаться в вертикальном направлении и вращаться горизонтально вокруг своей оси. Таким образом, ролик может соприкасаться с разными радиусами дисков. При соединении ролика с малым радиусом ведущего диска и с большим ведомого, получается низшая передача. Если наоборот – высшая. Прямая передача – это момент соприкосновения ролика с одинаковыми радиусами дисков. Но такой вариант вариатора не получил большого распространения из-за дороговизны и применения специальных смазывающих материалов.
Мы же рассмотрим работу самого популярного у автопроизводителей клиноременного вариатора.
При увеличении оборотов двигателя приводится в действие гидротрансформатор, который передает крутящий момент на первичный вал. На первичном валу установлен ведущий шкив и при воздействии на него гидроцилиндра, «щеки» начинают сходиться, что приводит к увеличению трения между ними и клиновидным ремнем. Далее под действием трения усилие передается на ведомый шкив, который соединен с вторичным валом. «Щеки» ведомого шкива в этот момент максимально сведены, то есть получается низшая передача. Далее при развитии оборотов происходит смена диаметров ведущего и ведомого шкивов. Передаточное число увеличивается максимально.
Ведомый вал вращает дифференциал, к которому присоединены полуоси ведущих колес. Задняя передача обеспечивается подсоединением к ведомому валу планетарного механизма, который и обеспечивает реверсивное движение ведомого вала.
Обеспечивает управление диаметрами шкивом электронная система управления, она же включает, по средствам актуаторов заднюю и пониженную передачу. Как видим, при использовании вариатора нет резких рывков при переключении, обеспечивается более плавный ход и экономия топлива, так как электроника выбирает оптимальный режим оборотов двигателя и передаточное число шкивов. Но уже и не полихачишь!
Но нарекания водителей, у которых появились автомобили с вариатором, были в отсутствии характерного урчания двигателя при смене передач как в механической коробке передач. Конструкторы нашли выход – применили псевдо-ступенчатое переключение передач, применив селектор выбора передач. Так, при трогании с места водитель включает первую передачу движения вперед и нажимает на акселератор, затем после достижения определенных оборотов, двигая селектор, включает вторую передачу и т.д. Достигается такое переключение программированием блока управления на фиксированные передаточные числа шкивов. Но возможен переход в полный автоматический режим, в этом случае электроника все выполнит сама. Для включения пониженной передачи селектор переводится в определённое положение и блок управления не включает повышенные передачи, независимо от оборотов работы двигателя.
|
РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ: _____________________________________________________________________________________________________________________
|
autoustroistvo.ru
Вариаторная коробка передач. Принцип работы
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.
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 работаетТакой 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
bazliter.ru
Вариаторная коробка передач, ее подробное устройство и принцип действия
Когда речь идет о современных коробках передач, чаще всего встречается вариаторный тип. Вариатором называют КПП, в котором нет ступеней, что позволяет значительно повысить мощность двигателя. Срок эксплуатации двигателя в этом случае увеличивается, а расход топлива уменьшается.
Вариаторная коробка передач, ее подробное устройство и принцип действия
Принцип работы вариаторной коробки передач
Инженеры разработали множество типов вариаторных кпп, но автомобильные компании используют тороидный и клиноременной виды.В основе двух типов лежит принцип бесступенчатой трансмисии и отсутствие рывков пи передаточном числе от коленвала. Именно при такой организации функционала повышается КПД и разгон двигателя проходит плавно.
Устройство клиноременного вариатора и его компоненты
Устройство клиноременного вариатора
- Два шкива, один из которых ведущий, другой выполняет роль ведомого. Шкив представляет собой конический диск. Оба они соединены ремнем клиновидного типа. Скорость автомобиля и обороты в определенный момент движения определяются при помощи положения шкивов.
- Клиновидный ремень, который представляет собой металлический гибкий ремень с насаженными на него пластинами трапециевидного типа. Иногда наблюдаются изменения конструкции. Так, компания Audi заменяет ленту металлической цепью.
- Комплекс сервоприводов. Их основная задача – сдвигать и раздвигать шкивы.
- Система, контролирующая разъединение и соединения коленвала и ведущего шкива. Изменения в устройстве возможны. Все зависит от компании-разработчика. Наиболее распространёнными вариантами являются такие, как электромагнитное, автоматическое центробежное, «мокрое» многодисковое и сцепление гидротрансформаторное.
- Автоматика, которая управляет работой вариаторной коробки передач. Она определяет, какой диаметр должны иметь ведущий и ведомый шкивы в данное время и обеспечивает его, передавая необходимый сигнал на сервоприводную систему. В функции автоматики также входит контроль за работой системы соединения и разъединения коленвала и ведущего шкива.
Тороидная КПП вариатор
Тороидная КПП вариатор
Ввиду сложности конструкции системы такой тип вариатора встречается крайне редко. Он представляет собой полусферу, состоящая из двух дисков с роликом. Ролик зажимается между ними, а изменение передаточного числа прямо пропорционально зависит от смены положения ролика.Когда ролик двигается налево, левый диск двигается медленнее. Потому правая часть ролика цепляется за край правого диска, заставляя его вращаться быстрее. Дальнейшая передача крутящего момента обеспечивается сложной системой шестерёнок и роликов.
Теперь, когда стал понятен принцип работы вариатора, следует пояснить, какие основные особенности в работе имеет этот механизм.
Вариатор клиноременного типа и механизм его работы
Когда автомобиль начинает двигаться, ремень двигается максимально ввиду того, что конусы ведомого шкива сдвинуты. Позже, когда они раздвигаются на максимум, движение ремня уже проводится по минимальному охвату. В результате крутящий момент доходит до максимальной отметки, и автомобиль начинает движение.
Автоматика подает сигналы сервоприводам при увеличении скорости и приводит в движение конусы ведомого шкива. Как результат происходит смена передаточного числа в кпп вариатор клиноременного типа.
Минусы коробки передач типа вариатор
- Сравнительная сложность конструкционной системы и её относительно недолговечный период эксплуатации, что влечет за собой высокую себестоимость деталей (не нужно забывать при этом о трансмиссионном масле, необходимый объём которого составляет 5-6 литров) и обслуживание. При этом наиболее часто в первую очередь замене подлежит ремень, потому что на него приходятся постоянные нагрузки.
- Автомобиль испытывает сложности буксировки, если возникает какая-то поломка. В этом случае поможет только эвакуатор. Проблемы при буксировке автомобиля в случае его поломки и необходимость его перемещения исключительно на эвакуаторе.
- Невозможность резкого перехода при движении на предыдущую передачу и конструктивное ограничение по передаче крутящего момента.
Преимущества коробки вариатор
- Двигатель работает с низким уровнем шума, обеспечиваемая тем, что во время движения вариатор не выводит обороты двигателя на максимальные. Однако, это зачастую пугает водителей, ранее эксплуатировавших автомобили, оснащённые классическими коробками переключения передач.
- Плавный ход. Ни один тип коробок переключения передач, даже такие как роботизированная коробка передач и коробка передач dsg не способны дать такой эффект, так как в кпп вариатор ступени отсутствуют физически. Отметим, что ряд моделей с коробкой cvt имеют заявленную функцию ручного переключения передач, но это всего лишь автоматически зафиксированные положения ведомого и ведущего шкивов.
Также к преимуществам коробки вариатор зачастую причисляют низкий расход топлива и более быстрый разгон автомобиля. Теоретически это совершенно правильно, ведь применение вариатора даёт больший КПД двигателя, но практика показывает, что это всего лишь миф и авто с классическими типами кпп разгоняются с той же скоростью и потребляют немногим больше топлива.
Если подытожить всё вышесказанное, то можно сказать, что на сегодняшний день коробки переключения передач вариаторного типа несомненно являются одной из самых технологичных разработок и гарантируют плавность хода и комфорт во время движения. Однако это компенсируется недолговечностью конструкции и высокой стоимостью её обслуживания. Поэтому, если Вы не готовы выкладывать круглую сумму за ремонт авто, но при этом предпочитаете агрессивный и спортивный стиль вождения, обратите своё внимание на роботизированные кпп либо на автомобили, оснащённые автоматическими коробками передач с функцией типтроник.
blog-mycar.ru
Вариаторная коробка передач (вариатор) делает езду комфортнее
Вариатором называют бесступенчатую коробку передач. В быту она носит название вариаторная коробка передач. Ее действие основано на плавном изменении значения передаточного числа. У вариатора есть свои плюсы по сравнению с другими видами коробок передач. Это эффективность использования мощности двигателя (достигается путем соотношения нагрузки и оборотов коленчатого вала), в связи с этим удается экономно расходовать топливо.
В авто, оснащенном вариатором, легко почувствовать комфорт и удобство при езде, так как это возможно благодаря непрерывному крутящему моменту и отсутствию рывков.
В основном, такие коробки применяются в легковых автомобилях из-за ограниченной величины мощности, но, тем не менее, область их использования постоянно расширяется. Стоит отметить сложность исполнения вариатора, как с технологической, так и с технической точки зрения.
Устройство вариатора
В общем, вариаторная коробка передач серьезно отличается от механической коробки передач, что стоит на автомобилях ВАЗ, и имеет следующую конструкцию. Она состоит из:
- специального механизма, обеспечивающего передачу крутящего момента, а также разъединение при нейтральном положении вариаторной коробки передач от двигателя;
- самого вариатора;
- устройства, реализующего работу заднего хода авто;
- системы управления.
Первый механизм, позволяющий передавать крутящий момент, может быть выполнен в таких вариантах: сцепление автоматическое, центробежное, гидротрансформатор и многодисковое сцепление с электронным управлением. Наиболее популярно сцепление гидротрансформатора и двигателя. В этом варианте наблюдается наиболее плавная передача и меньший износ коробки передач.
Вариатор может быть клиноременным, цепным, тороидальным и т. д.
Клиноременный и клиноцепной вариатор
Данный вид вариатора наиболее востребован у автопроизводителей. Он состоит из ременной передачи (иногда из 2 передач). Такая передача представлена ремнем и шкивами. Первые ремни были недолговечными и быстро изнашивались. Их изгиб был небольшим, поэтому они не могли дать широкий диапазон значений.
Сейчас же используется достаточно гибкий металлический ремень. Передача реализуется благодаря трению шкив и ремня. Такие ремни выгодно отличается прочностью и долговечностью, также они более гибкие.
Клиноременный вариатор еще называют вариатор CVT. Когда двигатель набирает обороты, в действие приходит гидротрансформатор. С его помощью крутящий момент передается на первичный вал. Гидроцилиндр воздействует на ведущий шкив, сходятся «щеки» и увеличивается трение с ремнем.
Затем усилие от трения передается на ведомый шкив, соединенный с вторичным валом. Так реализуется низкая передача. Далее при увеличении оборотов происходит изменение диаметров и передаточное число изменяется.
Такой вариатор работает плавно, без резких рывков, так как электронная система сама выбирает необходимое количество оборотов двигателя и значение передаточного числа на шкивах.
В некоторых вариаторах вместо ремня используется цепь. Она представляет собой пластины с осями. Такое устройство вариатора дает еще большую гибкость. Такая коробка имеет минимальные потери крутящего момента, а также высокий КПД.
Особенности работы вариатора
Из-за своей особой конструкции вариаторная коробка не может реализовывать задний ход авто. У нее нет реализации реверса. Поэтому в данном случае принцип работы вариатора заключается в использовании специальных механизмов. Таковыми являются планетарные редукторы. Устройство и работа этого элемента схожа с такими же редукторами в автоматической коробке передач.Вариатор оснащен электронной системой. С ее помощью можно менять синхронно диаметры шкивов под каждый режим работы, управлять работой сцепления, управлять планетарным редуктором. Управлять вариаторной коробкой можно с помощью селекторного рычага. У него режимы управления схожи с режимами АКПП.
Принцип работы вариатора клиноременного характеризуется изменением диаметров шкивов в зависимости от условий движения. Диаметр можно изменять при помощи привода. Во время начала движения у ведущего шкива наименьший диаметр, а ведомый имеет максимальный диаметр.
Когда обороты увеличиваются, изменяется значение диаметров: у ведущего шкива он увеличивается, а у ведомого шкива уменьшается. Таким образом, передаточное число становится меньше. Далее вариатор просто поддерживает необходимые обороты двигателя, что обеспечивает лучшую мощность и динамические характеристики автомобиля.
Чтобы вариатор служил долго
Для долгой и качественной работы вариатора необходимо:
- проверять уровень жидкости, при необходимости заменять ее;
- в зимнее время не перегружать трансмиссию;
- следить за работой датчиков и разъемами и проводкой на предмет обрыва.
Такие действия помогут для реализации безаварийной работы вариатора.
А вот видео про то, как работает вариатор, жаль, что его достаточно сложно поставить на ВАЗ 2106 тюнинг:
Также на эту тему вы можете почитать:
Alex S Октябрь 30th, 2013
Опубликовано в: Полезные советы и устройство авто
Метки: Как устроен автомобиль
avto-all.com
