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, какво е вариатор и как он работает.

съдържание

• 1 Основни възли на вариатора
  • 1.1 Регулатори на клиновите ремъци
  • 1.2 Тороидални вариатори
• 2 Плюсове и минуси на CVT автоматична трансмисия

Основните възли на вариатора

DAF 600 е първият автомобил в света, оборудван с вариатор на V-колан.

Има много видове механизми за ППО днес. Но принципът на работа е същият - предавателното отношение между коляновия вал на двигателя и задвижващите колела се променя плавно. В автомобилната индустрия са широко разпространени два вида съоръжения:

1. Колан с клиновидна форма.
2. Тип тороидален трансфер.

Регулатори на клиновите ремъци

Основата на дизайна е две конусовидни шайби. Между тях, един или два колана са опънати, има формата на клин - както при движението на генераторите на някои автомобили (например домашни класики). Коланите са изработени от висококачествена гума, метални вериги или комплект от плочи. В зависимост от това какъв материал се използва при производството, можете да прецените надеждността и ресурса на кутията, принципът на работа остава същият.

Дизайнът е проектиран по такъв начин, че шайбите да могат да се движат или да се раздалечат. Поради това се променя диаметърът им. Тъй като коланът докосва страната на шайбите, животът на механизма се увеличава - дори гумените проби могат да продължат не по-малко от петдесет хиляди километра. По-модерен дизайн с използване на метал и издържат по-дълъг период.

Схема на вариатора на V-колана

Принципът на действие на варианта е, че шайбите се сменят една спрямо друга - те се приближават или се отдалечават. При ниски обороти на коляновия вал, задвижванията на задвижващия вал са некомплектовани, а привържениците са компресирани. Като следствие, първите имат диаметър, по-малък от втория. Когато скоростта на въртене на коляновия вал се увеличи, има постепенно разрязване на задвижваните дискове и компресиране на водещите. В този случай съотношението на предавките става по-малко.

Електронната система за управление на скоростната кутия с променлива скорост се основава на микропроцесори. Той гарантира, че диаметрите на двете шайби се различават равномерно в зависимост от натоварването на двигателя на автомобила. Също така, системата за управление контролира работата на съединителя и планетарната предавка. Заслужава да се споменава отделно за планетарния тип на скоростната кутия, който е необходим при обръщане. Ако не беше за него, тогава автоматичната трансмисия на тип CVT не можа да извърши обрат, т.е. би било невъзможно да се обърне колата.

Вижте също: Плюсове и минуси на роботизирана скоростна кутия

Системата за управление на електронната трансмисия ви позволява да поддържате оборотите на двигателя с крейсерска скорост, която ще гарантира минимален разход на гориво, както и добра динамика на шофиране. В продължение на много години бяха проведени много експерименти, които разкриха една особеност - вътрешните стени на шайбите трябва да имат ъгъл на наклон, равен на 20 градуса. Това е оптималната стойност, така че производителите правят шайби с такава форма.

Регулаторен винторез с верига от метални пластини

Видът на варианта на трансмисията се дължи на факта, че макарите се преместват и се раздвижват. Това се осигурява от хидравличен задвижващ механизъм, пружини или центробежни сили. Предаването на въртящ момент, използвайки гумен колан, разбира се е проста и евтино, но се е показало зле, тъй като ресурс от 50 000 километра е изключително малък. Кутиите, които използват вериги, направени от метални пластини, са много по-ефективни. Те имат голям ресурс, а вероятността за почивка е изключително малка. Но най-важното - много по-малко външен шум.

Предаването на въртящ момент чрез верига е надеждно и има висока ефективност. Това означава, че няма да има практически никакви загуби, целият въртящ момент ще премине от двигателя към задвижването на колелата. Управлението на такъв вариатор става с помощта на лоста за избор на режим, намиращ се в купето. В зависимост от марката на автомобила колекторите на V-коланите могат да се различават в дизайна.

Тороидални вариатори

Тороидален вариатор

Този тип вариатор е по-рядък от V-колана. Основата е двойка сферични коаксиални валове, в които ролките са захванати. Сферичните валове се въртят в различни посоки. Промяната на предавките зависи от положението на ролките спрямо повърхността на вала. Ролките предават движението на валовете само с помощта на силата на триене. Тази скоростна кутия има един голям недостатък - износване на местата, където валякът е в контакт с повърхността на вала.

Струва си да се отбележи, че силата, с която ролките се притискат към повърхността на сферата, може да достигне десет тона. От това следва, че трябва да се използват най-добрите материали и системата трябва да се управлява от надеждно и надеждно устройство. Като пример, Extroid вариатори, които все още са инсталирани на автомобилите на производителя Nissan. Той има хидравличен задвижващ механизъм, който се управлява от управляващия блок. Той е в състояние да премести ролките спрямо сферата до микрони.

Принципът на действие на тороидалния вариатор

Плюсове и минуси на CVT автоматична трансмисия

Основните предимства, разбира се, са:

• гладко ускорение;
• простая конструкция;
• икономия на гориво в сравнение с класическата автоматична трансмисия;
• ниска цена (ремонтът и поддръжката няма да ударят портфейла);
• увеличаване на ресурса на двигателя поради факта, че неговата работа се извършва в нормален режим;
• ниско ниво на шум;
• екологосъобразност.

Виж също: Как се различава колата

Но не и без минусите, основната е, че предавателната кутия с променлива скорост не може да издържи на увеличените товари. Вариатори често могат да бъдат намерени на мотопеди с ниска мощност, но на автомобили с няколко стотин коня под качулката те се опитват да не инсталират. Въпреки че някои модели Audi са оборудвани с автоматична скоростна кутия тип CVT, но използвайки най-новите разработки, които позволяват на мощни двигатели да работят с такава кутия. Така че по-често можете да срещнете автоматичната трансмисия на типа CVT на бюджетни коли, чиято мощност на двигателя е малка. И ако притежавате такава машина, трябва да знаете, че можете да издърпате ремарке, ако общото му тегло е малко. В случай на предварително зареждане трансмисията може да се повреди.

Мотоциклетите използват висококачествени гумени колани с усилване, но в автомобилната индустрия са безполезни, металните вериги са по-надеждни. И ако имате вариатор, тогава "puff" няма да работи. Тези автомобили са за тези, които предпочитат спокойно каране с гладко ускорение. Да, има режим "Спорт", но с честата и продължителна употреба на кутията елементи се износват бързо.

Недостатъците могат да се обяснят с факта, че тегленето на автомобили с автоматични трансмисии тип CVT е възможно на 50-100 километра. Така че, ако има нужда от теглене, ще бъде по-евтино да премахнете задвижванията, за да може безопасно да достави колата на правилното място. Но това е възможно и при метода на частично натоварване, ако има такава възможност. Що се отнася до пътуванията извън пътя, по-добре е да ги изоставим, защото това ще доведе до бързо износване на автоматичната трансмисия.

Замена ремня в вариаторной КПП производится каждые 150 тыс. км, а смена трансмиссионного масла необходима раз в 50 тыс. км. От этого зависит то, как работи вариаторът 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.

Но много зависи от електронната система за контрол, е необходимо да се следи отблизо нейната работа. Ако възникнат грешки, те трябва да бъдат фиксирани незабавно. Но като цяло, кола с кола с CVT е много по-евтина от кола с класическа автоматична скоростна кутия. И това е повлияно от факта, че горивото се консумира много по-малко, ремонтите са по-евтини, компонентите в строителството са евтини и прости.