История вариатора насчитывает уже более ста лет. Запатентована эта разработка была в 19-м веке. Но прижилась в автомобилях не сразу, лишь спустя полвека появились первые машины, на которых был установлен вариаторный механизм. Первыми автомобилями с коробкой передач такого типа стали голландские DAF. Но пик использования пришелся на 80-е и 90-е годы прошлого века. Причем не только в автомобилях применялся вариатор, но и в скутерах. Вариатор – это разновидность АКПП, даже выбор режима ничем не отличается от автомата, построенного по классической схеме. Постараемся рассмотреть более детально, co to jest wariator и как он работает.

Treść

• 1 Główne węzły wariatora
  • 1.1 V-belt variators
  • 1.2 Wariatory toroidalne
• 2 Plusy i minusy automatycznej skrzyni CVT

Główne węzły wariatora

DAF 600 był pierwszym samochodem na świecie wyposażonym w wariator V-belt.

Obecnie istnieje wiele rodzajów mechanizmów CVT. Zasada działania jest jednak taka sama - przełożenie pomiędzy wałem korbowym silnika i napędami kół zmienia się płynnie. W branży motoryzacyjnej rozpowszechniają się dwa rodzaje narzędzi:

1. Klin w kształcie klina.
2. Toroidalny rodzaj transferu.

V-belt variators

Podstawą konstrukcji są dwa krążki w kształcie stożka. Pomiędzy nimi jeden lub dwa pasy są naciągnięte, ma kształt klina - jak na popychaczach generatorów niektórych samochodów (np. Domowe klasyki). Pasy wykonane są z wysokiej jakości gumy, metalowych łańcuchów lub kompletu talerzy. W zależności od materiału użytego do produkcji można ocenić niezawodność i zasoby skrzynki, zasada działania pozostaje niezmienna.

Konstrukcja została zaprojektowana w taki sposób, aby koła pasowe mogły się poruszać lub rozsuwać. Z tego powodu zmieniają się ich średnice. Ponieważ pasek dotyka boku kół pasowych, zwiększa się żywotność mechanizmu - nawet próbki gumy mogą trwać nie mniej niż pięćdziesiąt tysięcy kilometrów. Bardziej zaawansowane projekty z wykorzystaniem metalu i wytrzymują dłużej.

Schemat wariantu paska klinowego

Zasada działania wariatora polega na tym, że koła pasowe zmieniają położenie względem siebie - zbliżają się lub odsuwają. Przy niskich obrotach wału korbowego, napędy na wale napędowym są rozluźnione, a popychacze są ściśnięte. W konsekwencji pierwsze mają średnicę mniejszą niż druga. Gdy prędkość obrotowa wału korbowego wzrasta, następuje stopniowe rozszerzanie tarcz podporządkowanych i ściskanie prowadzącego. W tym przypadku przełożenie zmniejsza się.

Elektroniczny układ regulacji prędkości obrotowej skrzyni biegów oparty jest na mikroprocesorach. Gwarantuje to, że średnice obu kół pasowych zmieniają się równomiernie, w zależności od obciążenia silnika samochodu. Ponadto układ sterowania steruje działaniem sprzęgła i przekładni planetarnej. Warto wspomnieć oddzielnie o przekładni planetarnej, która jest niezbędna przy cofaniu. Gdyby nie on, automatyczna skrzynia biegów typu CVT nie byłaby w stanie wykonać rewersu, tzn. Niemożliwe byłoby poruszanie się samochodu w odwrotnym kierunku.

Zobacz także: Plusy i minusy zrobotyzowanej skrzyni biegów

Elektroniczny układ sterowania skrzynią biegów pozwala utrzymać obroty silnika z prędkością przelotową, która zapewni minimalne zużycie paliwa, a także dobrą dynamikę jazdy. Przez wiele lat przeprowadzono wiele eksperymentów, które ujawniły jedną cechę - wewnętrzne ściany kół pasowych powinny mieć kąt pochylenia równy 20 stopni. Jest to optymalna wartość, dlatego producenci wytwarzają koła pasowe o takim właśnie kształcie.

V-belt variator z łańcuchem metalowych płytek

Typ przekładni transmisyjnej działa dzięki temu, że koła pasowe są przesuwane i rozsuwane. Zapewnia to hydrauliczny siłownik, sprężyny lub siły odśrodkowe. Przeniesienie momentu obrotowego za pomocą gumowego pasa jest oczywiście proste i tanie, ale okazało się, że jest to złe, ponieważ zasób 50 000 kilometrów jest niezwykle mały. Pudełka, które używają łańcuchów wykonanych z metalowych płyt są znacznie bardziej skuteczne. Mają świetny zasób, a prawdopodobieństwo przerwy jest bardzo małe. Ale co najważniejsze - dużo mniej zewnętrznego hałasu.

Przenoszenie momentu obrotowego za pomocą łańcucha jest niezawodne i ma wysoką wydajność. Oznacza to, że praktycznie nie będzie strat, cały moment obrotowy zostanie przeniesiony z silnika na napędy kół. Sterowanie takim wariatorem odbywa się za pomocą dźwigni wyboru trybu znajdującej się w kabinie pasażerskiej. W zależności od marki samochodu wariatory typu V mogą różnić się konstrukcją.

Wariatory toroidalne

Wariator toroidalny

Ten typ wariatora był mniej powszechny niż pasek klinowy. Podstawa jest parą sferycznych współosiowych wałów, w których rolki są zaciśnięte. Wały kuliste obracają się w różnych kierunkach. Zmiana przełożenia zależy od położenia rolek względem powierzchni wału. Rolki przekazują ruch do wałów tylko za pomocą siły tarcia. Ta skrzynia ma jedną dużą wadę - zużycie w miejscach, w których rolka styka się z powierzchnią wałka.

Warto zauważyć, że siła, z jaką walce są dociskane do powierzchni kuli, może osiągnąć dziesięć ton. Wynika z tego, że należy używać najlepszych materiałów, a system powinien być zarządzany przez niezawodne i niezawodne urządzenie. Jako przykład warianty Extroid, które są nadal zainstalowane w samochodach producenta Nissana. Ma siłownik hydrauliczny, który jest sterowany przez jednostkę sterującą. Jest w stanie przesunąć rolki względem sfery do mikronów.

Zasada działania wariatora toroidalnego

Plusy i minusy automatycznej skrzyni biegów CVT

Głównymi zaletami są oczywiście:

• łagodne przyspieszenie;
• prosta konstrukcja;
• oszczędność paliwa w porównaniu z klasyczną automatyczną skrzynią biegów;
• niski koszt (naprawa i konserwacja nie trafią do portfela);
• zwiększenie zasobu silnika ze względu na fakt, że jego działanie odbywa się w trybie normalnym;
• niski poziom hałasu;
• przyjazność dla środowiska.

Zobacz także: Jak działa samochód różnicowy

Ale nie rezygnując z minusów, głównym jest to, że przekładnia o zmiennej prędkości nie wytrzymuje zwiększonych obciążeń. Wariatory często można znaleźć na motorowerach o małej mocy, ale w samochodach z kilkoma setkami koni pod maską starają się nie instalować. Chociaż niektóre modele Audi są wyposażone w automatyczną skrzynię biegów typu CVT, ale z wykorzystaniem najnowszych osiągnięć, które umożliwiają wydajne silniki do pracy z takim pudełkiem. Coraz częściej można więc spotkać automatyczną skrzynię biegów typu CVT w samochodach, których moc silnika jest niewielka. A jeśli posiadasz taką maszynę, powinieneś wiedzieć, że możesz ciągnąć przyczepę, jeśli jej całkowita waga jest niewielka. W przypadku obciążenia wstępnego transmisja może zostać uszkodzona.

Motocykle wykorzystują wzmocnione pasy gumowe o dużej wytrzymałości, ale w przemyśle motoryzacyjnym są bezużyteczne, łańcuchy metalowe są bardziej niezawodne. A jeśli masz wariatora, "puff" to nie zadziała. Te samochody są dla tych, którzy wolą spokojną jazdę z płynnym przyspieszeniem. Tak, istnieje tryb "Sport", ale przy częstym i długotrwałym użytkowaniu skrzynek elementy szybko się zużywają.

Wady można przypisać temu, że holowanie samochodów z automatyczną skrzynią biegów typu CVT jest możliwe na 50-100 km. Tak więc, jeśli istnieje potrzeba holowania, tańsze będzie wyjęcie napędów w celu bezpiecznego dostarczenia samochodu we właściwe miejsce. Ale jest to również możliwe za pomocą metody częściowego obciążenia, jeśli istnieje taka możliwość. Jeśli chodzi o podróże off-road, lepiej je porzucić, ponieważ spowoduje to szybkie zużycie automatycznej skrzyni biegów.

Замена ремня в вариаторной КПП производится каждые 150 тыс. км, а смена трансмиссионного масла необходима раз в 50 тыс. км. От этого зависит то, jak działa wariator и его эффективность. И если на мототехнике ремень – это расходный материал, который меняется быстро и минимальным набором инструментов, то в автомобиле такое занятие может быть осложнено тем, что не каждая СТО имеет квалифицированного специалиста, способного проделать всю работу качественно.

Ale wiele zależy od elektronicznego systemu sterowania, konieczne jest ścisłe monitorowanie jego pracy. Jeśli wystąpią jakiekolwiek błędy, należy je natychmiast naprawić. Ogólnie rzecz biorąc, jazda samochodem z skrzynią CVT jest znacznie tańsza niż samochód z klasyczną automatyczną skrzynią biegów. Na to ma wpływ fakt, że paliwo zużywa się znacznie mniej, naprawy są tańsze, elementy w konstrukcji są tanie i proste.