Типы вариаторов


Принцип действия вариатора. Вариатор: устройство и принцип действия

Начало создания вариативных передач было положено в прошлом веке. Еще тогда голландский инженер смонтировал ее на транспортное средство. После такие механизмы применяли на промышленных станках.

Вариатором называют механизм, обеспечивающий плавную передачу крутящего момента от силовой установки к элементам, приводящим транспортное средство в движение. Часто такое устройство имеет название самой компактной бесступенчатой коробки. Рядовому автовладельцу сложно отличить в управлении вариативную и автоматическую трансмиссии. Принцип действия вариатора предусматривает эффективную синхронизацию с коленчатым валом, и передача момента происходит беспрерывно, что дает возможность существенно экономить расход топлива. Трансмиссии такого типа могут применяться на автомобилях, мотоциклах, мотороллерах, но КПП испытывает такую нагрузку, не позволяющую ее установку на грузовом автотранспорте. В данной статье будет рассмотрено: вариатор, вариаторная коробка передач, устройство, принцип работы.

Конструкция

Итак, разберем составляющие части. Устройство и принцип работы вариатора - имеет большое количество деталей. Основными агрегатами являются:

Таково общее строение вариативной коробки. Также имеются разные сборки таких трансмиссий, отличающихся типом передачи момента.

Вариатор - принцип действия, типы вариаторов

конструкторские усовершенствования стали причиной того, что появилось несколько принципов работы этого устройства:

Клиноременная конструкция. Вращение коленчатого вала передается на движители с помощью одного или двух прочных ремней. Изготовляются по специальной технологии для обеспечения высокого рабочего ресурса. Такая ременная передача смонтирована на двух шкивах, состоящих из пар конусных дисков. Хитрость такого конструкторского решения заключается в переменном диаметре шкивов. Уменьшение и увеличение размера конусов происходит при участии гидравлической системы, центробежной силы и пружинных опор. Конусы размещены под уклоном, позволяющим минимально снизить силу трения.

Одни из первых таких трансмиссий часто выходили из строя по вине выработки ремня. Современное автомобилестроение производит ременные передачи по инновационным технологиям, обеспечивающим ресурс работы до 2000000 пройденных километров. Изготавливают ремни путем плетения специальной проволоки, набора и скрепления между собой стальных пластин. При этом такая передача обладает хорошей гибкостью. Именно эти технические решения позволили отнести такую КПП в разряд отдельных типов трансмиссий.

Вариаторы с клин-цепным приводом. В качестве ремня используется звеньевая цепь, имеющая хорошую гибкость. При этой системе конусные шкивы выполняют из специальных видов стали по причине высоких нагрузок. Такая схема и принцип действия вариатора имеют высокий КПД. А все потому, что потери энергии значительно снижаются.

Как это работает?

Что такое вариатор, принцип работы вариатора? Вариативная коробка передач может управляться исключительно при помощи системы электроники. Здесь требуется быстрое реагирование на увеличение оборотов коленчатого вала и расчет движения конусов для перемены диаметров шкивов. Причем электроника учитывает конкретный режим силовой установки, сцепление и другие узлы в режиме реального времени.

Водитель управляет трансмиссией рычагом, имеющим комплекс функций аналогичных автоматической коробке передач. Электроника с помощью вычислений делает диаметр шкивов, отвечающий наивысшему КПД. Когда обороты на выходе с мотора возрастают, то конусные диски сближаются и происходит возрастание посадочного диаметра шкива. Параллельно снижается значение передаточного числа. Причем существует система, отвечающая за синхронность движения конусных частей. Их положение и зазоры контролирует датчик-регулятор. В случае раздвижения конусных деталей, ременная лента огибает шкив по малому кругу и при сужении – по большому диаметру. Многие автолюбители даже не задаются вопросом: что такое вариатор, устройство и принцип действия? Просто называют это устройство коробкой автоматом, но по конструкции они существенно отличаются.

Поведение трансмиссии при разгоне и движении на подъем

Когда автомобиль разгоняется, это не свидетельствует о параллельном возрастании оборотов двигателя.

Они остаются неизменными в течение увеличения скорости. Вариативная коробка самостоятельно и плавно изменяет передаточное число. В случае движения на подъем, когда авто начинает несколько замедляться, вариатор будет уменьшать передаточное отношение и сделает обратную процедуру. Режимы работы двигателя с такой трансмиссией являются выигрышными.

Техническое обслуживание

Устройство и принцип действия вариатора делает его сервисный осмотр и устранение неисправностей дорогостоящей и трудоемкой операцией. Устранение серьезных поломок ремня или других деталей – это затратное дело. Для системы смазки используется специальное трансмиссионное масло и имеет высокую стоимость при отсутствии гарантийного сервисного обслуживания. О возникающих неполадках может предупреждать бортовой компьютер, имеющий функцию самостоятельной диагностики и диагностический разъем. С помощью последнего работники сервиса подключаются к системе электроники для считывания кодов неисправностей и их последующей очистки. Вариаторы могут применяться на средствах передвижения малого тягового класса.

Нужен ли прогрев двигателя при старте движения?

Для отправления в путь машины, оснащенные вариативными коробками передач, должен быть прогрет двигатель. Это объясняется необходимостью нагрева смазочной жидкости и доставки ее ко всем узлам и агрегатам. Если смазка не будет подана к некоторым деталям – это повысит износ, и ускорит надобность ремонта. Также нужно периодически поглядывать за уровнем трансмиссионного масла. Только после проведения процедуры прогрева можно начинать движение. Для отсутствия перегрузок и неисправностей стоит отказаться от буксирования автомобилей и езды по дорогам, находящихся в неудовлетворительном состоянии.

Вариатор (сцепление) - принцип действия, устройство

Для передачи оборотов колен вала на вариативную коробку передач используется механизм сцепления. Состоит из корпуса, ведомого и ведущего диска с демпферными пружинами и фрикционными накладками, выжимного механизма. Один диск установлен на вал двигателя и вращается вместе с валом. Второй элемент установлен на входе коробки и под действием прижимного усилия соединятся, передавая крутящей момент на КПП. После этого вращение будет передано на колеса.

Положительные аспекты

Принцип действия вариатора позволяет сделать работу автомобиля динамичной. Эффективная эксплуатация двигателя показывает хорошую экономию топлива. При движении в условиях скользкого дорожного покрытия будет исключаться эффект пробуксовки. В движении будут отсутствовать толчки и рывки, в отличие от механической коробки. Показатели выбросов вредных веществ будут ниже, чем у рядовых машин, а разгон быстрее.

fb.ru

Вариаторы

Швейцарская производственно-инжиниринговая компания ENCE GmbH (ЭНЦЕ ГмбХ) образовалась в 1999 году, имеет 16 представительств и офисов в странах СНГ, предлагает оборудование и комплектующие с производственных площадок в США, Южной Кореи, Канаде и Японии, готова разработать и поставить по Вашему индивидуальному техническому заданию вариаторы.

Описание

Вариатор это устройство, способное передавать крутящий момент плавно изменяя передаточное отношение. Изменение передаточного отношения происходит в определенном диапазоне и может происходить автоматически (в соответствии с настроенной программой) или вручную.

Большинству современных машин, участвующих в технологических и производственных процессах, необходимо иметь регулирование скоростей рабочих органов, которые определяются условиями технологического процесса. Здесь на помощь приходят передачи, называемые вариаторами, которые позволяют бесступенчато в определенных диапазонах изменять передаточное число привода. В вариаторах в качестве механизма главного движения используются передачи разных видов: фрикционные, ременные, цепные, планетарные, реализуемые в виде отдельных механизмов, основу которых образует непосредственный контакт шкивов (ведущего и ведомого) или промежуточный элемент (например, ремень).

Использование вариаторов позволяет регулировать в процессе работы установленный оптимальный скоростной режим. Вариаторы используются для бесступенчатого изменения передаточного отношения в: мотороллерах, автомобилях, снегоходах, квадроциклах, конвейерах, мешалках, металлорежущих станках и других устройствах. Диапазон регулирования обычно составляет 3–6, иногда 10–12 (отношение максимального передаточного числа к минимальному числу).

Принцип действия

Принцип действия вариатора еще в 1490 году был придуман Леонардо да Винчи, однако первый патент на вариатор был получен только в конце XIX века. Вариаторы не могли найти широкого распространения в течение нескольких десятилетий, использовались сравнительно редко и преимущественно на автомобилях и мотоустройствах, имеющих небольшие мощности двигателя, или в механизмах, в которых не было альтернативы вариаторам. Сегодня благодаря новым технологиям и материалам вариаторы приобрели второе рождение, которое позволило им достичь необходимого уровня надежности и снять те ограничения, которые прежде невозможно было обойти.

Вариатор, благодаря тихой и ровной работе, представляет собой совершенно новый механизм, который оптимизирует режим работы и увеличивает срок службы компонентов оборудования.

Простота регулирования скорости вращения – основное преимущество вариаторов. Механические вариаторы незаменимы в тех конструкциях, в которых невозможно использовать частотные преобразователи.

При существовании такого многообразия вариантов и видов вариаторов в основе их конструктивных исполнений лежит одинаковое для разных диаметров свойство тела вращения. Точки на поверхности этого тела, удаленные от оси вращения на разное расстояние, проходят за полный оборот различное расстояние, а также имеют разную линейную скорость. Таким образом, вариатор предоставляет собой уникальную возможность преобразования линейной скорости в крутящий момент.

Классификация

По своему устройству вариаторы подразделяются на несколько видов. Фрикционный тип включает в себя:

А вот вариаторы зацепления подразделяются на:

К достоинствам фрикционных вариаторов относятся простота их конструктивных исполнений, бесшумная и плавная работа, безаварийный режим при случайных перегрузках.

К недостаткам относятся довольно большие радиальные нагрузки на опорные узлы валов, превышающие порой передаваемое окружное усилие до 35 раз, что может повлечь за собой интенсивный износ рабочих узлов фрикционных вариаторов и разрушение катков. Кроме того при изменении нагрузки фрикционные вариаторы не сохраняют постоянства передаточного числа, а их КПД невысок.

В машиностроении в силовых приводах обычно используют фрикционные вариаторы, которые имеют максимальную среди вариаторов мощность равную сотням киловатт.

Вариаторы классифицируются на одноступенчатые и двухступенчатые. Главное кинематическое значение для любого вариатора это его диапазон регулирования (Д), который определяется отношением максимального к минимальному передаточному отношению:

Д = umax / umin

Диапазон регулирования для одноступенчатых вариаторов обычно в диапазоне от 3…6. При увеличении диапазона регулирования КПД вариатора снижается.

На многих агрегатах и узлах большим спросом пользуются вариаторы с различным конструктивным исполнением, однако в автомобилестроении прижились пока лишь два типа вариаторов: клиноременные и тороидальный.

Клиноременные вариаторы

В вариаторах этого типа используется клиновидные ремни, которые зажимаются между дисками шкивов. Диски шкивов имеют коническую поверхность, соответствующую форме ремня – один диск подвижный, второй нет. Изменение передаточного отношения достигается за счет изменения диаметра приводного и ведомого шкивов путем смещения подвижного диска шкива относительно неподвижного (см. рис). Максимальная скорость выходного вала будет при максимально диаметре (диски шкива максимально сжаты) ведущего колеса и минимальном (диски шкива максимально далеко друг от друга) диаметре ведомого. Минимальная скорость выходного вала будет при минимальном диаметре ведущего шкива и максимальном ведомого.

Для данного типа вариаторов используются как стандартные, так и широкие клиновые ремни повышенной прочности из специальных материалов. Возможно исполнение с несколькими ремнями на одном шкиве. Это повышает передаваемую мощность передачи, однако усложняет конструкцию.

Клиноременные вариаторы простые и надежные в эксплуатации. Передаточное отношение при использовании простых ремней не более 2-3, передаваемая мощность не превышает 50 кВт.

Цепные вариаторы

Цепные вариаторы сложнее конструктивно, имеют большую стоимость, но более компактны, долговечны и надежны. Передаточное число равно не превышает 6 при мощности передачи 30 кВт.

В современных моделях вариаторов стали применять металлический ремень, изготавливаемый из нескольких слоев особых сортов стали. Конструкция ремня представляет собой несколько полос стали, соединенных между собой деталями в виде бабочки, что обеспечивает низкий уровень шума и долговечность. Вариаторы, в которых вместо ремня применяется металлическая цепь, называются клиноцепными. Применяемая цепь также обеспечивает более высокую степень гибкости, уменьшает потери передачи крутящего момента и повышает КПД. На сегодняшний день клиноцепные вариаторы являются самой совершенной моделью вариаторов.

Регулировка скорости происходит аналогично конструкции клиноременного вариатора: с помощью рычагов раздвижные диски расходятся, тем самым уменьшая диаметр шкива, и также сходятся – увеличивая диаметр шкива.

Состоит из двух конусов, соединенных между собой ремнем. Конусы расположены таким образом, что их оси параллельны, а они «разнонаправлены», то есть меньший диаметр одного расположен с той же стороны что и больший диаметр другого.

Скорость ведомого вала регулируется перемещением ремня по конусам (см. рис). На рисунке показана передача, при которой ведомый вал имеет максимальную скорость. Для уменьшения скорости вращения ведомого вала необходимо смещать ремень влево (на меньший диаметр ведущего вала).

Тороидальные (тороидные) вариаторы

Тороидальный вариатор представляет собой набор из дисков и соосных роликов. Момент передается от одного диска к другому, а изменение передаточного числа связано с изменением положения роликов, а также градусов, под которыми происходит обкатка дисков. Все усилия сосредотачиваются в зоне контакта, ролики поворачивают устройства, преодолевающие усилие их прижатия к диску. Передаточное число в таких вариаторах меняется благодаря выбранному положению и самих роликом, и их радиусов. При контакте ролика с маленьким радиусом главного вала и с большим радиусом вспомогательного вала и происходит переход на низкую передачу. В обратном порядке осуществляется переход на более высокую передачу, а переключение на прямую передачу осуществляется при соприкосновении ролика с валами в одном радиусе. Минусом данного вида вариаторов считается довольно сложное конструктивное исполнение, недостаток технологий и материалов, которые в состоянии выдерживать такие нагрузки. У тороидальных вариаторов самый высокий КПД среди вариаторов равный 0,95. Данный тип вариаторов нормализован для характеристик мощностей в диапазоне 1,5–20 кВт, и, к сожалению, этот существенный недостаток заставляет отказываться от выпуска данного вида вариаторов.

Вариаторы лобового типа

В винтовых прессах, в приборах применяются обычно вариаторы лобового типа. В вариаторах такого типа оси расположены взаимно перпендикулярно, и скорость ведомого вала изменяется за счёт движения ролика вдоль своей оси. Ведомый вал у вариатора лобового типа может вращаться реверсивно, хотя ведущий вал при этом вращается в ту же сторону. В качестве ведущего элемента в лобовом вариаторе выступает или ролик, или диск. Передаточное число вариатора лобового типа равно

U = ω1 / ω2 = x / r,

а диапазон регулирования

Д = umax / umin = Rmax / Rmin

Многодисковые вариаторы

Многодисковые вариаторы включают в себя пакеты тонких раздвижных дисков (ведущих и ведомых) конической формы. Скорость ведомого вала изменяется при радиальном смещении ведущего вала относительно ведомого. Максимальный диапазон регулирования у вариаторов многодискового типа равен 5.

Волновые вариаторы

Волновые вариаторы представляют собой механическую передачу (винтовую, зубчатую либо фрикционную). Вращение в этой передаче передаётся возбуждением (циклическим) волн деформации, происходящем в гибком элементе. Наиболее распространены волновые вариаторы зубчатого типа, включающие в себя жёсткое, неподвижно закрепленное в корпусе вариатора зубчатое колесо, оснащенное внутренними зубьями. Гибкий элемент выполнен в виде цилиндрической тонкостенной шестерни и напоминает стакан с наружными зубьями, количество которых немного меньше числа зубьев жёсткого элемента. Генератор волн деформации в виде овального кулачка с надетым на него шариковым подшипником соосно вставлен в гибкое колесо, растягивая его при вращении. Волны деформации движутся в момент вращения генератора с такой же угловой скоростью, а разница между числом зубьев жёсткого элемента и числом зубьев гибких колёс обычно равна числу волн деформации. По количеству волн деформации волновые вариаторы на классифицируются на одно-, двух- или трёхволновые.

Шаровые дисковые вариаторы

В корпусе шарового дискового вариатора размещены два вращающихся диска, закрепленные на ведущем и ведомом валах, один из которых размещен на сферической опоре. Между дисками находится сепаратор с шарами, через которые и передается вращение от ведущего к ведомому валу. Изменение передаточного отношения достигается перемещением сепаратора вверх-вниз с помощью специального механизма. Один из дисков поджимается к другому с помощью упругой пружины.

К недостаткам данного вариатора относится невысокая надежность, так как в определенных условиях возможно проскальзывание шаров. Однако шаровой вариатор имеет большой диапазон регулирования, ведомый вал может работать с остановкой и реверсом. Когда ось вращения шара приближается к точке контакта, геометрическое скольжение значительно возрастает и характеристика вариатора становится нежесткой, это означает, что угловая скорость ведомого вала при изменении нагрузки значительно изменяется, что влечет за собой резкое падение КПД.

Высокомоментные вариаторы

К вариаторам зацепления относятся также высокомоментные вариаторы – одно из самых перспективных направлений машиностроения. У высокомоментных (нефрикционных) вариаторов большие перспективы применения в силовых агрегатах самого разного назначения – они позволяют улучшить технические характеристики:

Основные достоинства высокомоментных вариаторов:

Вариаторы с планетарной передачей

Сегодня известно большое количество конструктивных решений, объединяющих в себе свойства вариатора и планетарной дифференциальной передачи и направленных на бесступенчатое регулирование скорости выходного вала. В современных устройствах и машинах уже давно популярны планетарные передачи, компактные, несмотря на свои большие передаточные отношения, которые могут передавать вращение не только в дифференциальном режиме, но и в режиме останова отдельных компонентов передачи. Однако этим устройствам не характерно плавное изменение скорости выходного вала из-за фиксированного числа зубьев колёс передачи. Использование схем объединения планетарной дифференциальной передачи, вариатора и управляющего механизма в одно целое упрощает конструктивное исполнение вариатора и расширяет границы использования при изменении передаточных отношений. Такой вариатор (планетарный) состоит из корпуса, в котором размещаются ведущий вал и ведомая шестерня, устройства управления и планетарных рядов. С помощью устройства управления, содержащего исполнительный и контролирующий узлы, есть возможность изменять общее передаточное число вариатора независимо от оборотов приводного механизма.

Последние изобретения и разработки, направленные на создание новых моделей вариаторов, постепенно начинают использоваться в речном, морском и ж/д транспорте, автомобилестроении, в приводах конвейеров и транспортеров горных машин и прочих механизмах. Тестируемые на промышленных транспортёрах зубчатые вариаторы показали возможность работы без задержек и без применения мощных пусковых токов, при любом количестве сырья на транспортере, с плавным переходом на режим работы с номинальными параметрами. Предлагаемые конструкции просты, не имеют ненужных органов управления, фрикционов, гидротрансформаторов, клапанов включения, обгонных муфт и других деталей и узлов.

Зубчатые адаптивные вариаторы

Зубчатый адаптивный вариатор имеет постоянную потребляемую мощность, обеспечивая при этом скорость движения выходного вала, обратно пропорциональную к внешней нагрузке. Зубчатый вариатор с бесступенчатым регулированием имеет постоянное зацепление зубчатых колес и работает в заданном диапазоне передаточных отношений, способен при этом надежно передавать усилия и обеспечивать при этом достаточно высокий КПД, в отличие от вариаторов фрикционного типа.

Мотор-вариаторы

Вариаторы, укомплектованные общепромышленными асинхронными электродвигателями, получили название мотор-вариаторов. Они могут оснащаться и другими двигателями, например, с независимой вентиляцией, с переменным числом полюсов или со встроенным тормозом. По желанию заказчиков мотор-вариаторы могут доукомплектоваться цилиндрическими, червячными или другими редукторами со стандартным входным фланцем и полым валом. Применяемые схемы сборки «мотор – вариатор – редуктор» обеспечивают высокие крутящие моменты вала при одновременном регулировании скорости вращения.

В отличие от других вариаторов, передаточное отношение мотор-вариаторов можно изменять и на остановленном двигателе, а длительный режим работы при постоянном передаточном отношении не вызывает износа рабочих поверхностей на фрикционной паре, из-за отсутствия скольжения в зоне контакта.

Вариаторы соединяются с электродвигателями при помощи фланцев, а с редукторами или иными механизмами с помощью муфт.

Вариаторы хорошо себя проявили в машиностроении, строительстве и металлургии в ленточных, цепных, роликовых конвейерах, в пищевой промышленности, в подъемных устройствах, в экструдерах, приводах транспортировочных тележек, приводах летучих пил и ножниц, приводах поворотных механизмов и ходовых винтов.

Выгода от применения современных вариаторов заключается в их минимальном износе и отсутствии необходимости в дорогостоящих механизмах и элементах приводов, благодаря плавному изменению передаточного отношения. Реально существующая необходимость перехода экономики России на технологическую базу с достаточной эффективностью подтверждает готовность внедрения новых инновационных проектов, стимулирующих развитие новых ресурсосберегающих технологий. Их реализация приведёт к значительному снижению затрат на металл (за счет компактности конструкций разрабатываемых вариаторов) и на энергию, затрачиваемую на производство единицы продукции, и обеспечит производство конкурентоспособных вариаторных устройств нового поколения.

Конические редукторы Цилиндрические редукторы Червячные редукторы Редукторы компании «Zambello Riduttori»

Инженеры всегда готовы проконсультировать или предоставить дополнительную техническую информацию по предлагаемым вариаторам.

Ваши запросы на оборудование просим присылать в технический департамент нашей компании на e-mail: info@ence.ch, тел. +7 (495) 225 57 86.

Центральный сайт компании ENCE GmbH Наша сервисная компания Интех ГмбХ

Головные Представительства в странах СНГ: России Казахстане Украине Туркменистане Узбекистане Латвии Литве

www.ence-gmbh.ru

Вариатор, устройство и как он работает. Какие бывают вариаторы. Типы вариаторов и их устройство

Если говорить о технических характеристиках транспортного средства, можно услышать такое понятие, как бесступенчатый вариатор. Однако, для большинства водителей, такое слово является чем-то новым и загадочным. Ну что же, давайте попробуем узнать, что представляет собой вариатор и какую роль он исполняет в работе автомобиля. 

Устройство вариатора, виды вариаторов

На самом деле, вариатором именуют особенный вид автоматической коробки передач, который изобрели, как бы странно это не звучало, уже в 19 веке. Кроме того, историки утверждают, что первое устройство подобного типа еще в 15 веке было придумано Леонардо да Винчи.

Примерно во второй части двадцатого столетия, появились первые транспортные средства с вариаторами. Изначально, занимались ими инженеры от компании DAF, они добавляли их в конструкцию своих легковых и грузовых автомобилей. После чего, производители машин «Вольво», переняли у них этот тип трансмиссии и начали оснащать ими свои автомобили.

В принципе, вариатор — это и есть та самая автоматическая коробка передач. И внешне невозможно отличить, какого типа устройство установлено на транспортном средстве —  вариатор или коробка-автомат. Это связанно с тем, что визуально на транспортных средствах с вариатором вмонтированы такие самые две педали и коробка переключения передач. Но транспортное средство, имеющее в своем арсенале такое устройство, немного по другому работает.

Если говорить конкретно, то на автомобилях с вариатором не существует фиксированных передач первой либо второй скоростей и они переключаются очень плавно и фактически незаметно, из-за чего такое устройство часто называют бесступенчатой коробкой. Кроме того, отсутствуют толчки, которые, как правило, ощущаются, когда автомобиль трогается с места. Также, с помощью вариатора, случается незаметное и непрерывное изменение ПЧ при замедлении или разгоне автомобиля.

Если после выше прочитанной информации, вы задались вопросом, какую коробку лучше выбрать — «автомат» или вариатор, то ответ на этот вопрос неоднозначный. Давайте разберем виды вариаторов, принципы их работы и посмотрим, какими преимуществами они обладают. На сегодняшний день, самыми распространенными и популярными вариаторами можно назвать тороидальные, гидростатические, цепные и клиноременные вариаторы, имеющие шкивы переменного диаметра.

Клиноременный вариатор и его устройство

Клиноременный вариатор является наиболее известным, по этому предлагаю начать именно с него. Он снабжен ведомым или клиновидным ремнем и шкивом. Этот вид коробки бесступенчатой не откликается на нагрузки, а его работа зависит от числа оборотов аппарата. Например, если подниматься под гору, нагрузка заднего колеса автоматически увеличится, однако, ЧП не изменится. Большинство специалистов считают такой параметр недостатком клиноременного вариатора.

Ремни этого типа называют клиновидными из-за того факта, что они в разрезе имеют форму трапеции и вклиниваются в шкив боковыми деталями. При изнашивании этих боковинок, ремень способен еще глубже вклиниваться в шкив, что делает сцепку такой же качественной.

На клиноременном вариаторе передаточное число модифицируется посредством связанной работы ведущего и ведомого шкивов. Если говорить иными словами, то элементы ведущего шкива, вращаемого коленчатым валом, пластично и ровно сжимаются, тем самым, выталкивая ремень дальше от центра. При такой процедуре, ведомый шкив способен разжиматься и ремень, мягко утопая в нем, приближается к центру. Следовательно, передаточное число меняется от коленвала и направляется к заднему колесу.

Ведущий и ведомый шкив отличаются тем, что на первом вместо роликов бывает установлена пружина.

Что касается принципа работы клиноременного типа вариатора, то его также можно объяснить способом двух однотипных карандашей. Для этого, необходимо поставить их на столе параллельно друг другу. Далее, следует стянуть их резинкой, а потом покрутить один из них. Несомненно, второй предмет начнет крутиться одновременно с ним и, что интересно, с такой же скоростью. Однако, если у карандашей диаметр сечения будет разным, ситуация не повторится.

Карандаши разного диаметра все таки будут вращаться, но немного иначе. Пока карандаш большого сечения сделает один оборот, тот, что поменьше, успеет сделать два.

Похожий с карандашами принцип действия, имеют и различные вариаторы. Однако, как уже было сказано выше, клиноременные типы устройства имеют два шкива, которые изготовлены в виде конусов, из-за чего у вариатора все время меняется диаметр карандашей. Обычно, шкивы обращены друг к другу своими концами, а ремень зажимается между ними.

При относительном взаимном перемещении, шкивы очень похожи на карандаши, которые все время меняют свой диаметр. Эти шкивы зачастую снабжены системой гидравлики, хотя иногда подключают и сервопривод. В результате этого, половинки обеих шкивов синхронно раздвигаются и сдвигаются. В случае, если один расположен на ведущем валу, идущим от двигателя, а второй из них — на ведомом, который идет к колесам, перемена ПЧ произойдет намного шире.

Кроме того, вариаторы этого типа иногда снабжают устройством, отвечающим за перемену направления вращения вала, когда включена задняя передача.

Ремень вариатора и его конструкция

Кстати, на таком вариаторе стоит очень даже необычный ремень. Он изготовлен из смеси ткани и резины и совсем не похож на ремни, вращаемые разнообразные генераторы или иные навесные механизмы. Ведь обычный ремень не смог бы выдержать и тысячи километров.

Ремни в вариаторах имеют довольно сложную конструкцию. Как правило, им является стальная лента, которая покрыта железными элементами. На набор этих стальных тросов в поперек нанизано очень много тонких пластинок, которые по форме напоминают трапецию. Края этих лент входят в контакт со шкивами. Именно благодаря такой системе и был придуман толкающий ремень, который обеими половинками передает мощность от одного к другому шкиву.

Тороидный вариатор, устройство и принцип работы

Такой вариатор вместо шкивов и ремней оснащен роликами и колесами. Такая система немного другая, но, по сути, все ее элементы выполняют точно такие же функции, как и клиноременный тип вариатора, а также, дают один результат — постоянное изменение трансмиссии.

Работает тороидный вариатор по следующей схеме. Один диск соединяется с мотором, а второй — с валом кардана. Первым диском является ведущий вал, а другим — ведомый. Между дисками находятся ролики и колеса ( а не ремень ), передающие друг другу мощность.

Колеса вращаются вокруг двух валов — горизонтального и вертикального. В результате этого, колеса соприкасаются с дисками в разнообразных областях. При соприкасании колес возле центра с ведущим диском, они контактируют около обода с ведомым, это увеличивает крутящий момент и снижает скорость. Это и называют высокой передачей или овердрайвом.

Гидростатический вариатор, устройство и принцип работы

Оба, вышеописанные типа вариаторов, работали посредством радиуса точек, которые контактируют между двумя объектами, что вращаются. Однако, гидростатический вариатор отличается совсем другим принципом работы, а именно, применением насосов переменного объема. И движение здесь обеспечивает гидростатический насос.

Как ремонтировать вариаторы, советы профессионалов

Ремонтируют вариаторы также, как и автоматическую коробку передач. При нарушении правил их эксплуатации, они также выходят из строя, по этому не стоит ими пренебрегать. Специалисты советуют проводить диагностику вариаторов хотя бы раз в год. Если вы слышите странные толчки или шумы в коробке, не стоит откладывать, необходимо провести диагностику в специальном центре. Иначе дорогостоящего ремонта вам явно не избежать. Интересно то, что с каждым днем, машины с вариаторами стают все более распространенными и востребоваными, хоть и цена на них довольно разная.

Что касается ремонта ремня, то каждый автомобилист вполне может провести его самостоятельно, так как ничего сложного в этом нет.

prosedan.ru

Устройство вариатора

С каждым годом в автомобильной отрасли происходят существенные изменения: разрабатываются все новые устройства и аппараты для облегчения вождения и улучшения качества поездки. Постепенно все общепринятые приборы заменяются наиболее удачными изобретениями. Не стала исключением и всеми известная коробка передач.

Если вы страстный автолюбитель, то наверняка не раз сталкивались с названием – бесступенчатый вариатор. Эта новинка наших дней была придумана много лет назад. Еще одаренным Леонардо да Винчи в 1490 году. Но воплотить ее в жизнь смогли только в 1950 годах. Первым легковым автомобилем с такой трансмиссией стала 600-я модель от фирмы «DAF». В ней установили вариатор под названием «Variomatic», затем эстафету перехватила компания «Volvo». Сейчас многие автомобильные компании стали поставлять на рынок свои автомобили именно с такой трансмиссией.

Отличие вариатора от других коробок передач

Механическая коробка (МКПП) имеет пять скоростей, автоматическая (АКПП) – восемь, а вариатор обладает неограниченным количеством передач. Но это не главная разница. Для уяснения ситуации, немного опишем принцип действия двигателя, чтобы понять, в чем удобство использования вариатора.

Устройство механической коробки передач

Итак, в привычных ступенчатых коробках передач есть существенный недостаток – они имеют фиксированные передаточные числа, которых на дороге порой недостаточно. Даже при езде по абсолютно ровной поверхности двигатель должен, разгоняясь преодолевать внешнюю нагрузку – силу инерции, а затем, достигая идеального соотношения количества оборотов и передаточного числа, он набирает скорость. А после этого передача становится низкой. Для ее повышения необходимо использовать большее количество ступеней, а в коробках передач их заложено определенное количество. Да еще при переходе на каждую из них происходит рывок. Поэтому возникло решение убрать ступени трансмиссии. В результате получили вариатор. Он представляет собой идеальный вариант, в котором смена скоростей происходит плавно без скачков.

Этот аппарат постепенно изменяет крутящий момент на ведомом и ведущем диске. Он начинает свое движение плавно, в отличие от других коробок передач. Авто, оснащенное им, ведет себя так, как будто на нем стоит мощный электродвигатель. Скорость машины увеличивается плавно, без постороннего шума. Из-за того, что вариатору не требуется переключения передач, авто с ним набирает скорость быстрее, чем с другими КПП.

Клиноцепной вариатор

К тому же автомобиль с вариатором намного проще в управлении. С ним под силу справиться даже начинающему автолюбителю, так как такой вид трансмиссии не реагирует на манеру вождения водителя и не способен заглохнуть. Даже при стремительном разгоне двигатель работает очень тихо, по сравнению с другими коробками. Если полностью притопить педаль газа, то произойдет молниеносное ускорение автомобиля без характерного «рычания».

Как ездить на вариаторе

Некоторым не нравиться, что мотор никак себя не проявляет при смене скорости, но это непривычно тем, кто привык ездить на автоматике или спортивных машинах, где «рёв» добавляет адреналина водителю.

Эта трансмиссия обладает большими возможностями, это подтверждает и тот факт, что до 1994 года на гонках болидов Формулы-1 ее нельзя было использовать.

Ведущие автомобильные производители наладили выпуск моделей вариаторов, создаваемых на своем предприятии, а чтобы выделить их из основной массы каждая фирма дала определенное название изобретению. Бесступенчатая КПП «Lineartronic» была разработана Subaru, «Multimatic» производит Honda, Autotronic — Mercedes-Benz, Multitronic — Audi, а «Multidrive» — Toyota. Некоторые фирмы выпустили по два варианта вариатора:

Чтобы автолюбителям сразу было понятно, что на машине стоит вариатор ему присвоили обозначение CVT. В ней зашифровано три слова – постоянно изменяющаяся трансмиссия (Continuously Variable Transmission).

Принцип работы вариатора и его устройство

Бесступенчатая коробка плавно изменяет крутящий момент в заданных промежутках регулирования. Это достигается за счет ее особой конструкции, которая состоит из следующих компонентов:

В качестве автоматического сцепления выступают разные виды устройств. Без них крутящий момент сразу же передавался бы на колёса, а так указанный узел будет отвечать за плавную передачу движения. Сцепление может быть:

Последний вид применяется на большинстве авто. Он обеспечивает плавную работу двигателя без рывков и продлевает жизнь вариатору. На высоких оборотах входит в режим полного зацепления, при котором исключается проскальзывание. Но часть его мощности может уходить в нагрев. А бывают случаи, что он перегревается, об этом становиться известно по зажигающейся красной лампочке на приборной доске.

Устройство вариатора

Работа вариатора осуществляется с помощью электронного блока. Он отвечает за следующие функции:

К электронному блоку передается информация от множества датчиков. Поэтому его работа взаимосвязана с показателями оборотов двигателя, давления в шинах, ABS и т. д. Сбор информации фильтруется в аппарате, и он автоматически настраивается на нужное передаточное число.

Но вариаторы не могут самостоятельно производить задний ход авто, поэтому для этих целей предусмотрен планетарный редуктор. Принцип действия, которого схож с работой в автоматической коробке.

Водитель при управлении транспортом с CVT проделывает практически те же действия, что и при использовании АКПП. Но они немного упрощаются, он выбирает только режим, а остальное выполняет за него удобное устройство вариатора. Также оно позволяет повторить некоторые манипуляции, возможные в привычных КПП. Например, можно зафиксировать определенное передаточное соотношение. Некоторые водители не чувствуют разгона машины, и потому относят постоянную частоту оборотов коленвала к недостаткам аппарата, но к этому надо привыкнуть и со временем удобство бесступенчатой коробки станет очевидным.

Виды вариаторов

Существуют несколько разновидностей. Они отличаются между собой по своей конструкции.

Клиноременной механизм

Это самый распространенный агрегат. В основном он состоит из одной передачи, реже из двух. Такой вариатор имеет два шкива, которые между собой соединяются клиновидным ремнем. Один шкив ведущий, а второй ведомый. Вначале между ними закладывалась армированная резина, но затем ее заменили стальные пластины. Они способны передавать больший крутящий момент, обладают меньшим радиусом изгиба и долговечны.

Конструкция шкивов состоит из двух конусовидных половин, которые имеют уклон к оси вала. Эти конструкции при движении то отдаляются, то приближаются друг к другу. Ремень не что иное, как металлическая лента, имеющая покрытие. А также встречаются варианты, когда она состоит из тросов, они являются наиболее прочными.

Принцип работы

Принцип действия

При раздвижении шкивов лента уходит внутрь, когда они сближаются — ремень приобретает форму клина. В последнем случае радиус шкива увеличивается, а вместе с ним становиться больше и передаточное число, а в предыдущем варианте все наоборот. В промежутках между этими состояниями ремень становится прямым. Для смещения шкивов используются пружины, а также центробежная сила, создаваемая гидравлическим приводом. Он управляется электроникой, которая способна создать оптимальные условия для бесперебойной работы мотора. Водитель выбирает режим, а она настраивает работу CVT. За счет этого происходит увеличение его ресурса, снижение износа и уменьшение использования топлива.

Клиноцепной вариатор

Вместо ремня в такой конструкции используется цепь. Отсюда и название вида. Звено такого устройства представляет собой несколько пластинок, которые между собой объединяются цилиндрическими осями. Они обеспечивают наименьший радиус изгиба. Цепь изготовлена из высокопрочной стали, так как при работе постоянно находится в контакте с конусовидными дисками и претерпевает сильные нагрузки. Такая работа сопровождается высокими температурами, и чтобы их снизить в вариаторе предусмотрели охлаждение жидкости в принудительном порядке.

За счет использования цепи удалось уменьшить радиус изгиба, он может быть 25 мм, поэтому такой вид вариатора имеет больший диапазон передаточных чисел. Клиноцепной вид отличается от своих аналогов наибольшим КПД, но из-за этого имеет и самую высокую стоимость. Такой вариатор был впервые применен на моделях Audi.

Тороидный вид вариатора

Он не содержит ни цепи, ни ремня. Движение дисков, которые применяются вместо шкивов, происходит при помощи роликов, создающих крутящий момент между ними. Передаточное число меняется при смене положений роликов и изменением их радиусов, которые обкатывают диски. Их поворот осуществляется за счет определенных устройств. Они способны регулировать силу прижатия роликов к дискам. В каждом таком вариаторе автомобильные фирмы применяют свои устройства. Например, компания Ниссан в своем аппарате «X — Tronic» заложила гидравлический механизм, управляемый электроникой. Он перемещает ролики вверх и вниз на самые малые расстояния, а затем из-за сдвига они проворачиваются самостоятельно.

Принцип работы

Такой вид вариатора применяется реже всех, но за ним будущее.

Достоинства и недостатки вариатора

Любое изобретение имеет какие-то недоработки, не стал исключением и CVT. Его слабые стороны пытаются устранить, а пока они существуют, стоит о них знать:

  1. Такие коробки передач не устанавливают на мощные авто, хотя уже есть несколько экземпляров именно с ними.
  2. Ремонт CVT требует больших материальных затрат, и к тому же его осуществляют не на всех СТО. Очень сложно найти специалиста, который бы хорошо разбирался в устройстве данного типа.
  3. Работа вариатора зависит от показаний множества датчиков, и если вдруг выйдет из строя хотя бы один из них, то это может привести к неправильной работе всей системы трансмиссии.
  4. Такой аппарат требует заполнения внутренней его части специальной жидкостью, которая отличается высокой стоимостью в сравнении с аналогами, предназначенными для АКПП. А также ее уровень необходимо постоянно контролировать.
  5. Трансмиссия испытывает большие нагрузки.
  6. С данной коробкой передач существуют определенные ограничения по буксировке автомобилей, а также при использовании прицепов.
Неисправности вариатора

Но машина с вариатором имеет множество существенных преимуществ:

  1. Удобство поездки на автомобиле с бесступенчатой КПП.
  2. Плавность движения машины – стремительный разгон и торможение не вызывает рывков, как при использовании других коробок передач.
  3. Стабильность показателей при достаточно продолжительном движении.
  4. За счет оптимальной нагрузки на двигатель и продуманности работы автомата происходит существенная экономия топлива.
  5. Уровень вредных веществ, создаваемых отработанными газами ниже, чем в автомобилях с АКПП И МКПП.
  6. Безопасность езды на обледенелых дорогах, так как вариатор исключает пробуксовку колес.
  7. Электронное управление работой двигателя увеличивает срок его износа, предотвращает от частых ремонтов.
  8. Авто с вариатором ездит намного тише, чем с обычными коробками.

Новинки вариаторов

С каждым годом все больше автопредприятий ставят на свои модели CVT. При этом постоянно улучшая их характеристики и внедряя в агрегаты новые технологии. Одним из последних изобретений является общее детище компании Nissan и JATCO — облегченный и уменьшенный вариатор. Он выполнен в виде аппарата клиноременного типа совмещенного с новой коробкой передач. Данный вид отличается своими серьезными характеристиками:

Вариатор фирмы JATCO

Сейчас представители компании «Porsche» подтверждают, что ведут разработки по совершенствованию вариатора. Они улучшают характеристики комфортности поездки, разгона и торможения. Увеличивают КПД и уменьшают расход топлива. Хотят сделать такой вариант бесступенчатой трансмиссии, при котором вариатор станет схож с 8-ми ступенчатой АКПП.

Стремление усовершенствовать вариатор и проводимые новые разработки его видов еще раз доказывают, что за ним будущее. Возможно, скоро он полностью заменит привычные механизированные, роботизированные и автоматизированные коробки передач. В особенности делается упор на его гибридные виды, при которых мотор будет работать в оптимальном режиме, а получаемая энергия будет сохраняться в накопителе, а затем расходоваться на движение авто.

autoleek.ru

Детали машин



Вариаторы служат для плавного (бесступенчатого) изменения на ходу частоты вращения ведомого вала при постоянной частоте вращения ведущего вала. Бесступенчатое регулирование скорости способствует повышению производительности работы машины вследствие возможности выбора оптимального режима, оно благоприятно для автоматизации и управления на ходу.

В качестве механизма главного движения в вариаторах применяют передачи разного типа – фрикционные, ременные, цепные. Их выполняют в виде отдельных механизмов с непосредственным контактом ведущего и ведомого катков, с промежуточным элементом (например, ремнем) и планетарные.

Одной из основных характеристик вариатора является диапазон регулирования, равный отношению максимальной частоты вращения ведомого катка n2max к его минимальной частоте вращения n2min:

Д = n2max/n2min = u2max/u2min.

Обычно для одноступенчатых вариаторов диапазон регулирования выбирают в пределах Д = 3...8.

***

Разновидности вариаторов

В зависимости от формы тел качения вариаторы бывают лобовые, конусные, торовые и другие. Разработано большое число конструкций вариаторов с различными принципиальными схемами, в зависимости от назначения и применения в различных механизмах и машинах.

Многообразие конструкций вариаторов не позволяет систематизировать методы их расчетов.

Вариаторы подбирают по каталогам и справочникам, в зависимости от передаваемого крутящего момента, диапазона регулирования, частоты вращения ведущего вала и конструктивных особенностей.

***

Лобовые вариаторы

Лобовые вариаторы применяют в винтовых прессах и различных приборах. Бесступенчатое изменение частоты вращения ведомого вала достигается передвижением малого катка вдоль вала, т. е. изменением радиуса R2. Лобовые радиаторы допускают реверсирование вращения (передвижением малого катка из положения А в положение Б, см. рис. 2).

Рабочие поверхности катков лобовых вариаторов подвержены интенсивному износу вследствие существенной разницы скоростей на площадке контакта (геометрическое скольжение). По этой же причине лобовые вариаторы имеют невысокий КПД.

Поскольку R1 = const, диапазон регулирования лобовых вариаторов определяется по формуле:

Д = R2max/R2min.

***



Этот тип вариаторов имеет наибольшее применение в машиностроении. Промежуточным элементом вариаторов с раздвижными конусами является широкий клиновый ремень (см. рис. 3) или специальная цепь. Плавное изменение частоты вращения ведомого вала достигается раздвижением ведущего и синхронным сближением ведомого конусных катков, т. е. изменением расчетных радиусов катков R1 и R2.

Максимальное и минимальное значение передаточного числа вариатора с раздвижными конусами определяется по формулам:

umax = n1/n2min = R2max/R1min; umin = n1/n2max = R2min/R1max.

Клиноременные вариаторы просты и надежны в эксплуатации, стандартизированы. Диапазон регулирования таких вариаторов Д ≤ 8. При использовании широких ремней передаваемая мощность достигает 50 кВт при КПД η = 0,8...0,9.

Наглядно принцип работы клиноременного вариатора можно увидеть здесь.

Цепные вариаторы сложнее и дороже клиноременных, но компактнее, надежнее и долговечнее. Они обеспечивают постоянство передаточного числа из-за отсутствия проскальзывания. Цепные вариаторы могут передавать мощности до 100 кВт и имеют диапазон регулирования Д ≤ 7. КПД таких вариаторов η = 0,8...0,9.

Клиноременные и цепные вариаторы не способны осуществлять реверсивное движение ведомого вала.

***

Торовые вариаторы

Торовый вариатор состоит из двух соосных катков с тороидальной рабочей поверхностью и двух или трех промежуточных роликов (рис. 4). Частоту вращения ведомого вала регулируют поворотом промежуточных роликов с помощью рычажного механизма, в результате чего изменяются радиусы поверхностей контакта R1 и R2.

Торовые вариаторы имеют наиболее совершенную и компактную конструкцию в сравнении с вариаторами других типов. Скольжение у них сведено к минимуму. КПД достигает 0,95, диапазон регулирования Д ≤ 6,3.

Основные недостатки торовых вариаторов – сложность конструкции, высокие требования к точности изготовления и монтажа. Особенностью торовых вариаторов является противоположное вращение ведущего и ведомого валов.

Реверсивное движение ведомого вала не осуществляют.

Текущее значение передаточного числа торовых вариаторов рассчитывают по формулам:

u = n1/n2 = R2/R1.

***

Многодисковые вариаторы

Многодисковые вариаторы состоят из пакетов ведущих и ведомых раздвижных конических дисков, прижимаемых пружинами (рис. 5). Изменение частоты вращения ведомого вала в таких вариаторах осуществляется за счет перемещения ведущего вала относительно ведомого в направлениях, указанных на рис. 5 красными стрелками. При этом изменяется межосевое расстояние и расчетный радиус R1 ведущих дисков.

При работе дисков в масляной ванне долговечность и надежность многодисковых вариаторов существенно повышается.

Передаточное число многодисковых вариаторов определяется по формулам:

u = n1/n2 = R2/R1.

Диапазон регулирования многодисковых вариаторов Д ≤ 4,5, КПД η = 0,8...0,9.

Применение многодисковых вариаторов позволяет уменьшить габариты конструкции при больших значениях передаваемой мощности. Как и рассмотренные выше типы вариаторов (клиноременные, цепные, торовые), многодисковые не способны осуществлять реверсивное движение ведомого вала.

***

Кроме рассмотренных здесь типов вариаторов применяются и другие конструкции - конусные, двухконусные, дисковые, роликовые и т. д. Конструкции некоторых из них представлены на рисунке ниже.

***

Передача винт - гайка



k-a-t.ru

Вариатор (вариаторная коробка передач): что это такое, принцип работы. Подробно + видео

У меня много статей про автоматические коробки передач (особенно сильно я люблю обычную АКПП). Однако второй по распространению я считаю вариатор или CVT, достаточно много автомобилей выпускается именно с такой трансмиссией. Когда вы выбираете новую машину (или даже Б/У) перед вами обязательно встанет такой выбор что брать — вариаторную трансмиссию, гидротрансформаторную или роботизированную? Если обычный «автомат» изучен «вдоль и поперек» (если возникают проблемы, то они все известны), с роботом тоже все понятно (пока не стоит в его сторону смотреть). То вот третий тип вроде и надежный, но мало кто знает, что это такое, какой принцип его работы, основные плюсы и минусы. То есть это такая «темная лошадка». Сегодня я постараюсь простым языком раскрыть тему, рассказать чего стоит бояться, а чего нет …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Проблемы этой автоматической трансмиссии очень схожи с обычной «гидротрасформаторной» не смотря на различность конструкций (мы уже их сравнивали в этой статье). В конце я постараюсь вам рассказать в видео версии как продлить ей срок службы, чтобы она ходила долго и без проблем. Однако для начала определение

Определение

Вариатор — вариаторная коробка передач – CVT (Continuously Variable Transmission – бесступенчатая трансмиссия) – тип автоматической коробки передач, которая плавно передает крутящий момент от двигателя колесам (или другим движителям, например судовым винтам), не имеет передач, но может автоматически менять передаточное соотношение по заданной программе либо в ручном режиме.

Нужно отметить что эта коробка в отличие от своих собратьев АКПП и РОБОТА не имеет переменных передач, то есть нет привычных толчков при смене передаточных чисел, набор скорости здесь четкий и ровный, КПД (если верить характеристикам, не существенно но больше), благодаря своему строению

Принцип работы

Как вы поняли сверху — здесь нет передач, а изменение передаточного числа (повышение или понижение) идет плавно, на «заданные значения». Конечно, здесь есть программная составляющая, которая позволяет создавать «ступени», но они сделаны программно, для ручного управления, например по грязи или снегу (когда нужна максимальная тяга и не важна скорость). А сама коробка бесступенчатая – что позволяет передавать усилия от силового агрегата колесам более точно.

На данный момент существует два основных строения вариатора:

Так как клиномерный это сейчас самый распространенный тип (он устанавливается на большое количество NISSAN, AUDI, INFINITY и т.д.) начнем именно с него

Итак, здесь передаточное число передается от одного шкива (ведущего — он связан с силовым агрегатом), другому (ведомому – связан с приводами и далее с колесами) по средствам специального ремня.

Изменение числа происходит за счет изменения диаметра шкивов. Они не «литые», а сделаны разборными, а именно из двух половин конической формы (посаженных на вал), которые могут расходиться и сходиться. Как становится понятно — диаметр в точке соприкосновения шкива с ремнем постоянно изменяется в зависимости от нагрузки и скорости.

Простыми словами, происходит все так: – когда автомобиль «трогается», ему нужно максимальное усилие, чтобы сдвинуться с места. Чтобы нагрузка на мотор была минимальна — ведущий вал должен быть самого малого диаметра (конусы разводятся в точке соприкосновения). Ведомый в своем случае должен быть максимального размера (его конусы наоборот сводятся). Таким образом – ведущий должен сделать несколько оборотов, чтобы сдвинуть ведомый всего на один (число максимальное) — это очень сильно снижает усилие на силовой агрегат, и работать ему легче.

После того как скорость вырастает, передаточное число должно изменяется в меньшую сторону – это нужно для того чтобы снизить тяговое усилие, но увеличить  обороты на ведомом валу. Происходит все наоборот – конусы ведущего шкива начинают сходиться (диаметр растет), а ведомого – расходиться (убавляется).

При максимальном размере ведущего вала и минимальном ведомого, первый сделает один оборот, а вот второй должен сделать несколько (поэтому его скорость вращения максимальная), но при таком раскладе и нагрузка на мотор значительно больше.

Как вы поняли за счет изменения диаметров двух валов и ременной передачи между ними – достигается нужное передаточное число

Сейчас небольшая анимация, смотрим

Тороидный тип вариатора имеет совершенно другой принцип работы. Здесь усилие передается при помощи специальных роликов которые зажаты между валами, они имеют тороидную форму (отсюда и название) и расположены на одной оси

Чтобы в такой конструкции изменить передаточное число нужно изменить положение роликов. Для максимальной тяги нужно повернуть роликовые зажимы в сторону ведомого вала, в таком положении диаметр контакта ролика и вала будет минимальный, а у ведомого – максимальный.

При наборе скорости нужно уменьшение числа и увеличение вращения, ролики отводятся в другую сторону (ведущего вала), при этом диаметры меняются противоположно.

Думаю это понятно, больше не будет заострять на этом внимание.

Устройство вариатора

Смысл имеет рассказать о работе клиномерной вариаторной коробки передач (потому что собрат сейчас практически не продается).

Коробка устанавливается на двигатель (либо продольно, либо поперечно). Для того чтобы плавно соединить ее с мотором и в нужные моменты отключать (нейтральный режим), предусмотрена система сцепления.

Сейчас многие производители ушли на гидротрансформатор, схожий устанавливается на классическую АКПП. Однако другие производители могут использовать другие типы – центробежные, электромагнитные или многодисковые (мокрые варианты). Использования гидротрасформатора обусловлено высокой производительностью и высокими эксплуатационными характеристиками, в том числе и долговечностью.

Теперь про само устройство вариатора. Описать его достаточно сложно, все же это не простая конструкция, но я постараюсь:

Это устройство в двух словах, для того чтобы понять общий принцип работы. Стоит отметить, что изначально у вариатора не было реверсного вращения, то есть движения назад. Поэтому в конструкцию внедрили планетарную передачу, которая позволяет это сделать. Однако это намного усложнило конструкцию.

Пару слов — про масло и фильтра

Не могу промолчать и не высказаться про этот пункт подробнее. Масло в CVT также является очень важной составляющей в работе всего устройства в целом, как собственно и масляный фильтр. Многие производители, официальные дилеры могут вас заверять, что оно здесь залито на весь срок службы. ЭТО КРАЙНЕ НЕ ВЕРНО!

Масло и фильтр являются расходными материалами и многие производители говорят что нужно менять их раз в 60 000 км, а в сложных условиях (коими являются наши Российские реалии – морозы, снег, жара, дожди, грязь и пробки в мегаполисах) стоит менять еще чаще, лично я бы советовал через 40 000 км.

ЧТО БУДЕТ ЕСЛИ НЕ СМЕНИТЬ? Масло изнашивается и зачастую пригорает (от большого пробега), образуя внутри отложения, которые могут забивать различные каналы и фильтра. Основной фильтр также может забиваться отложениями, металлической пылью и прочими «продуктами работы». В итоге падает давление от масляного насоса до магистралей гидроблока и собственно самих конусов, которые сводятся на валах. Вариатор начинает буксовать, пинаться, или даже может встать в аварийный режим.

ПОЭТОМУ замена масла, фильтра и при необходимости чистка гидроблока ПРОСТО НЕОБХОДИМЫ для нормальной работы вариаторной трансмиссии

Если будете проводить интервал замены раз в 40 – 50 000 км, не перегревать «коробку» проходить может очень долго.

Плюсы и минусы

Сделал небольшую табличку, которая может вам пригодится, в ней мы разберем основные плюсы и минусы

ПЛЮСЫ

МИНУСЫ

Плавный и динамичный разгон лучше чем у оппонентов (АКПП и РКПП)

Сложный и дорогой ремонт, делают в основном официальные сервисы

Меньший расход топлива по сравнению с другими автоматическими трансмиссиями

Нужна замена ремня или цепи, через определенный пробег

Нет толчков при переключении передач. Плавность хода на высоком уровне

Сложная система управления, электроника

КПД выше чем у оппонентов, если сравнить с АКПП (примерно на 5%)

Высокие требования к качеству масла и его уровню

Легкое управление, присущее всем автоматизированным коробкам

Не рекомендуется ставить на очень мощные машины

Сейчас смотрите видео версию очень полезно

А теперь голосование – купите ли вы вариатор или нет?

НА этом все, думаю информация была вам полезна, читайте наш АВТОБЛОГ, смотрите канал на YOUTUBE. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР

avto-blogger.ru


Смотрите также