ƒ–”√»≈ ј¬“ќ Ќќ¬ќ—“»

ѕринцип работы вариатора

≈сли вы найдете ошибку в тексте, выделите еЄ мышью и нажмите Ctrl+Enter. —пасибо.

ѕросмотров: 18 773

ѕринцип работы вариатора

ѕрежде чем мы разберемс€ в принципе работы вариатора, необходимо дать ему правильное определение.

¬ариатор - это устройство благодар€ которому происходит плавное изменение передаточного числа в различных узлах и агрегатах. »зменение происходит в автоматическом режиме, плавно, в зависимости от оборотов двигател€ и возникающей внешней нагрузки в конкретный момент времени.

ѕримеров использовани€ вариаторов можно приводить много, наиболее пон€тным будет пример, когда с помощью данного устройства происходит согласование скорости вращени€ лестницы на эскалаторе в метрополитене с ее поручн€ми.

¬ариаторы нашли большое применение в станках, химической, текстильной промышленности, машиностроении.

Ўирокого распространени€ они получили на мотоциклах, снегоходах, скутерах и других маломощных транспортных средствах, так как раньше вариаторы не были предназначены дл€ передачи большого крут€щего момента от двигател€ к трансмиссии.

»з-за того, что первые разработанные устройства были не совершены, имели малый срок службы, были не надежны, в автомобилестроении они начали по€вл€етс€ только с 1958 года, когда в √олландии был создан двухдверный автомобиль DAF 600.

јвтомобиль имел маломощный двигатель в 22 л.с., обладал малым весом, что и позволило установить на него вариаторную коробку передач, котора€ все равно была далека от совершенства.

DAF 600

«а 60 с лишним лет многое изменилось и теперь вариаторную коробку передач можно встретить на многих современных автомобил€х.

„тобы дл€ покупателей автомобилей было пон€тно, кака€ трансмисси€ установлена на автомобиль, машины с вариаторной коробкой передач получили аббревиатуру CVT.

Peugeot 40082.0E CVT Active.

Peugeot 40082.0E CVT Active

ѕолученные преимущества

¬се что внедр€етс€ в новые автомобили имеют одну главную цель, получить какое-то преимущество, не исключением €вл€етс€ и внедрение вариатора.

¬ сравнении с другими трансмисси€ми, вариаторна€ коробка дает автомобилю следующие преимущества:

  1. ”лучшенное рациональное применение мощности двигател€;
  2. Ѕолее качественное согласование оборотов двигател€ с нагрузкой на автомобиль;
  3. Ѕолее м€гка€ езда автомобил€, чем повышаетс€ комфортность;
  4. ”меньшение расхода топлива;
  5. ѕосто€нна€ корректировка крут€щего момента в автоматическом режиме.

Ќедостатки:

  1. ѕрименение вариаторов пока еще ограниченно легковыми автомобил€ми из-за больших возникающих нагрузок на детали устройства;
  2. —ложное конструкторское решение, которое, в конечном счете, вли€ет на повышение цены автомобил€, хот€ оно проще, чем у ј ѕѕ;
  3. Ќенадежность клиноременного соединени€ (резиновые ремни);
  4. —ложность технологического решени€, обеспечивающего надежность контактов дисков и роликов (тороидный вариатор);
  5. Ќевозможность их применени€ на автомобил€х с двигател€ми большой мощности (грузовые автомобили);
  6. Ќачинающему водителю нужно врем€ дл€ привыкани€ к вариаторной коробке передач.

„то касаетс€ п. 5, то на данный момент на автомобиле Audi A6 с трансмиссией Multitronic установлен клиноременной вариатор, который способен выдержать мощность двигател€ не более 220 л.с., а дл€ тороидного типа пока 240 л.с. (Nissan Cedric и Gloria).

ќбщее устройство

¬ариаторна€ коробка передач состоит из:

  1. Ёлектронной системы управлени€;
  2. —амого вариатора;
  3. ”злов и деталей, которые передают крут€щий момент и включают нейтральную передачу;
  4. ѕланетарного механизма, дл€ движени€ задним ходом.

¬ вариаторы, в зависимости от производител€ и модели, могут быть внедрены различные конструктивные решени€, которые в большинстве случаев касаютс€ сцеплени€.

¬иды сцеплений:

  1. ¬ариатор Transmatic Ц автоматическое центробежное сцепление;
  2. Multimatic, Multitronic Ц мокрое сцепление, многодисковое с электронным управлением;
  3. Hyper Ц сцепление электромагнитное с электронным управлением;
  4. Autotronic, Extroid, Ecotronic, Multidrive, Lineartronic, Xtronic Ц с гидротрансформаторами.

√идротрансформаторы работают при трогании машины с места, затем они блокируютс€. ќни очень м€гко, без рывков, передают крут€щий момент за что и получили большую попул€рность среди владельцев автомобилей.

√идротрансформаторы

¬ систему управлени€ вход€т датчики, блок управлени€ и сервоприводы.

“ипы вариаторов

 ак вы уже заметили, выше упоминались только два типа таких устройств.

¬о многих узлах и агрегатах нашли широкое применение различные конструкторские решени€ вариаторов, которые плавно измен€ют передаточное число от двигател€ к колесам, но в автомобилестроении ужились пока только два их типа:

  1.  линоременной;
  2. “ороидный.

”стройство и принцип работы клиноременного вариатора.

¬ основу устройства клиноременного вариатора вход€т два шкива конической формы и одна или двух ременна€ передача.

”стройство и принцип работы клиноременного вариатора

–емень имеет клиновидную форму и может быть изготовлен из резины, набора металлических пластин или цепи. Ќо это только вли€ете на надежность работы всей системы, но никак на принцип ее работы.

 онструктивно предусмотрено раздвигание и сдвиганье шкивов, благодар€ чему и происходит изменение их диаметров.

–езиновый ремень.

–езиновый ремень вариатора

Ѕлагодар€ клиновидной формы ремн€, соприкасаетс€ он со шкивом боковыми сторонами, что обеспечивает надежную передачу вращательного момента продолжительное врем€ (дл€ резиновых ремней 50 000 км, но это еще не предел).

»зменение передаточного числа происходит за счет сдвигание и раздвигание, ведущего и ведомого шкивов.

ѕринцип работы

ѕри малых оборотах двигател€ диски ведущего шкива разжаты, соответственно имеют малый диаметр. ¬едомые диски, наоборот, сжаты и имеют больший диаметр.

ѕри увеличении оборотов двигател€ под воздействием центробежных сил и различных приводов, диски ведущего шкива сжимаютс€, а ведомого, наоборот, разжимаютс€, при этом уменьшаетс€ передаточное число.

¬ариаторна€ коробка передач, принцип работы

„тобы диаметры шкивов измен€лись синхронно с возникающими нагрузками на двигатель, в автомобиле с вариаторной коробкой передач предусмотрена электронна€ система управлени€, котора€ также совместно управл€ет и работой планетарного редуктора и сцеплени€.

ѕланетарный редуктор обеспечивает движение автомобил€ задним ходом, так как конструктивно вариатор не может обеспечить такое движение.

Ѕлагодар€ электронной системы управлени€, после выхода автомобил€ на крейсерскую скорость, вариатор поддерживает те обороты двигател€, которые наилучшим образом будут подходить дл€ хорошей динамики движени€ автомобил€.

¬о врем€ различных экспериментов было установлено, что оптимальный угол наклона внутренних стен шкива должен быть 20 градусов.

”гол наклона стенок шкивов

¬ разных устройствах сдвигание и раздвиганье шкивов происходит за счет гидравлики, пружин или центробежных сил.

–езиновые передачи в клиноременных вариаторах зарекомендовали себ€ плохо, поэтому сейчас в основном устанавливают передачи из цепи или металлических пластин.

ѕридачи из цепи

Ёто в значительно мере повысило надежность и увеличило ресурс работы системы и уменьшило шумы во врем€ движени€ авто.

“ак же, как разновидность, существуют клиноцепные вариаторы, передача крут€щего момента в которых происходит с помощью металлической цепи в основе которой лежат специальные пластины, соединенные ос€ми.

 линоцепные вариаторы

 ѕƒ взаимодействи€ со шкивами в таких устройствах в значительной мере выше, чем в обычных клиноременных вариаторов, а значит, потери вращательного момента в них минимальны.

ƒл€ управлени€ вариатором используетс€ специальный рычаг селектора.

–ычаг включени€ вариатора

 линоременной вариатор устанавливаетс€ на многих зарубежных автомобил€х, у каждого производител€ он конструктивно может отличатьс€ и иметь свое название, к примеру:

 линоременной вариатор на зарубежных автомобил€х

“ороидный вариатор.

“ороидный вариатор

 ак видно из рисунка тороидный вариатор состоит двух вращающихс€ в противоположные стороны соосных валов имеющих тороидную (сферическую) форму.

ћежду валами зажаты ролики, их тоже видно на рисунке выше, которые измен€€ свое положение мен€ют передаточное число от ведущего к ведомому валу, при этом крут€щий момент передаетс€ от роликов к валам за счет сил трени€.

“ороидный вариатор

ќсновной проблемой, вли€ющей на надЄжность работы всей системы и на  ѕƒ передачи крут€щего момента, €вл€етс€ п€тно контакта роликов со сферическими валами.

”силие прижати€ в п€тне контакта может быть колоссальным, в некоторых вариаторах оно может достигать 10 т., поэтому, помимо того, что материал в них должен быть высокотехнологичным, система управлени€ тоже должна быть очень надежной.

“ороидный вариатор принцип работы

  примеру, на вариаторе Extroid, который примен€етс€ на некоторых модел€х Nissan, установлен специальный гидравлический механизм управл€емый электроникой, перемеща€ ролики с диапазоном в микроны.

¬ заключение можно отметить, что за вариаторами будущее, так как по сравнению с обычной ј ѕѕ, они проще в конструкции, а значит, дешевле, они м€гче передают крут€щий момент, а значит, поездка становитс€ комфортней, они эконом€т топливо, а значит поездка становитс€ дешевле.

ј как правильно ездить на ј ѕѕ читайте здесь.

» несмотр€ на все еще имеющие недостатки, они уже уверенно зан€ли свои позиции в автомобилестроении.

ћощности транспортных средств, на которые они устанавливаютс€, посто€нно возрастают, а значит, в скором времени мы их увидим и на грузовых автомобил€х.

¬ариатор или бесступенчата€ трансмисси€ - видео.

≈сли в статье есть видео и оно не проигрываетс€, выделите любое слово мышью, нажмите Ctrl+Enter, в по€вившеес€ окно введите любое слово и нажмите "ќ“ѕ–ј¬»“№". —пасибо.

ѕќƒ≈Ћ»“№—я Ќќ¬ќ—“№ё — ƒ–”«№яћ»:

 ќћћ≈Ќ“ј–»»

¬аше им€: *
¬аш e-mail: *

ѕодписатьс€ на комментарии

¬опрос: —колько будет 17 + 15
ќтвет:
 од:  ликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
¬ведите код: