Variatorius nuo A iki Z

CVT tipo transmisija iš stovinčio automobilio keleivių salono praktiškai nesiskiria nuo pažįstamos automatinės mašinos. Čia galite pamatyti pavarų svirtį ir pažįstamas raides PNDR, sankabos pedalo nėra. Kaip bepakopė CVT transmisija veikia šiuolaikiniuose automobiliuose? Kuo skiriasi toroidinis ir trapecinio diržo variatorius? Tai bus aptarta kitame straipsnyje.

CVT – nuolat kintama transmisija

Tarp transmisijos rūšių išsiskiria bepakopis variatorius, atsakingas už sukimo momento perdavimą. Pirma, šiek tiek istorinio pagrindo.

CVT istorija

Kalbant apie variatoriaus įrenginio foną, minima Leonardo da Vinci (1452-1519) asmenybė. Italų menininko ir mokslininko darbuose galima rasti pirmuosius nuolat kintamos transmisijos aprašymus, kurie labai pasikeitė iki XXI amžiaus. Viduramžių malūnininkai taip pat žinojo įrenginio veikimo principą. Naudodami diržinę pavarą ir kūgius, malūnininkai rankiniu būdu veikė girnas ir keitė jų sukimosi greitį.

Praėjo beveik 400 metų, kol pasirodė pirmasis išradimo patentas. Kalbame apie 1886 metais Europoje patentuotą toroidinį variatorių. Sėkmingas CVT transmisijų naudojimas lenktyniniuose motocikluose lėmė tai, kad XX amžiaus pradžioje varžybose buvo įvestas draudimas dalyvauti įrangai su CVT. Siekiant išlaikyti sveiką konkurenciją, tokie draudimai buvo jaučiami visą praėjusį šimtmetį.

Pirmą kartą automobilinis variatorius buvo panaudotas 1928 m. Tuomet britų kompanijos Clyno Engineering kūrėjų pastangomis buvo gautas automobilis su CVT tipo transmisija. Dėl nepakankamai išvystytos technologijos mašina nepasižymėjo patikimumu ir dideliu efektyvumu.

Olandijoje įvyko naujas istorijos ratas. Koncerno DAF savininkas Van Dornas sukūrė ir įdiegė Variomatic dizainą. Augalų produktai yra pirmasis masinio naudojimo variantas.

Šiandien visame pasaulyje žinomos kompanijos iš Japonijos, JAV, Vokietijos aktyviai praktikuoja bepakopių transmisijų montavimą automobiliuose. Kad atitiktų to meto sąlygas, įrenginys nuolat tobulinamas.

Kas yra CVT

CVT reiškia Continuous Variable Transmission. Išvertus iš anglų kalbos, tai reiškia „nuolat kintantis perdavimas“. Tiesą sakant, tęstinumas pasireiškia tuo, kad pavarų skaičiaus pasikeitimo vairuotojas niekaip nejaučia (būdingų smūgių nėra). Sukimo momento perdavimas iš variklio į varančiuosius ratus realizuojamas nenaudojant riboto pakopų skaičiaus, todėl transmisija vadinama nuolat kintama. Jei žymėjimas CVT randamas automobilio konfigūracijos žymėjime, tada kalbame apie tai, kad naudojamas variatorius.

Variatorių tipai

Konstrukcinis elementas, atsakingas už sukimo momento perdavimą iš varančiojo veleno į varomąjį veleną, gali būti trapecinis diržas, grandinė arba volelis. Jei klasifikavimo pagrindu pasirenkama nurodyta dizaino ypatybė, bus gautos šios CVT parinktys:

• V formos diržas;
• dantraštis;
• toroidinis.

Tokio tipo transmisijos daugiausia naudojamos automobilių pramonėje, nors įrenginių, atsakingų už sklandų perdavimo santykio keitimą, galimybių yra daug daugiau.

Kodėl reikalingas bepakopis perdavimas

Dėl bepakopės transmisijos vidaus degimo variklis nedelsdamas perduos sukimo momentą bet kuriuo savo veikimo metu. Tokie vėlavimai atsiranda, kai keičiasi pavaros santykis. Pavyzdžiui, kai vairuotojas perjungia mechaninės pavarų dėžės svirtį į kitą padėtį arba automatinė pavarų dėžė atlieka savo darbą. Dėl nuolatinės transmisijos automobilis sklandžiai didina greitį, padidėja variklio efektyvumas, pasiekiama tam tikra degalų ekonomija.

Variatoriaus įtaisas ir veikimo principas

Klausimai apie tai, koks yra variatoriaus įrenginys ir koks jo veikimo principas, bus aptarti išsamiau. Tačiau pirmiausia turite nustatyti, kokie yra pagrindiniai konstrukciniai elementai.

Pagrindiniai komponentai

CVT transmisija apima varomąjį ir varomąjį skriemulius, juos jungiantį diržą (grandinę arba volelį) ir valdymo sistemą. Skriemuliai yra ant velenų ir atrodo kaip dvi kūgio formos pusės, nukreiptos viena į kitą su kūgių viršūnėmis. Kūgių ypatumas yra tas, kad jie gali suartėti ir skirtis tam tikrame diapazone. Tiksliau, vienas kūgis juda, o kitas lieka nejudantis. Skriemulių judėjimą ant velenų valdo valdymo sistema, kuri gauna duomenis iš transporto priemonės borto kompiuterio.

Taip pat pagrindiniai CVT komponentai yra:

• sukimo momento keitiklis (atsakingas už sukimo momento perdavimą iš variklio į transmisijos įvesties veleną);
• vožtuvo korpusas (tiekia alyvą į besisukančius skriemulius);
• filtrai, apsaugantys nuo metalo susidarymo ir nuosėdų;
• radiatoriai (išimkite šilumą iš dėžutės);
• planetinis mechanizmas, užtikrinantis automobilio judėjimą atbuline eiga.

V formos dirzo variatorius

V formos diržo variatorių vaizduoja du slenkantys ir besiplečiantys skriemuliai, sujungti metaliniu diržu. Sumažinus varančiojo skriemulio skersmenį, tuo pačiu metu padidėja varomojo skriemulio skersmuo, o tai rodo reduktorių. Padidinus pavaros skriemulio skersmenį, gaunamas per didelis pavara.

Darbinio skysčio slėgio keitimas turi įtakos pavaros skriemulio kūgio judėjimui. Varomas skriemulys keičia savo skersmenį dėl įtempto diržo ir grįžtamosios spyruoklės. Net nedidelis slėgio pokytis transmisijoje turi įtakos pavaros santykiui.

Diržo įtaisas

Diržo formos CVT diržas susideda iš metalinių kabelių arba juostelių. Jų skaičius gali siekti iki 12 vienetų. Juostos yra viena virš kitos ir tvirtinamos plieninėmis kabėmis. Sudėtinga kronšteinų forma leidžia ne tik pritvirtinti juosteles, bet ir užtikrinti kontaktą su skriemuliais, būtinais transmisijos darbui.

Apsaugą nuo greito susidėvėjimo užtikrina danga. Jis taip pat neleidžia diržui slysti per skriemulius darbo metu. Šiuolaikiniuose automobiliuose nepelninga naudoti odinius ar silikoninius diržus dėl mažo detalės resurso.

V formos grandinės variatorius

V formos grandinės variatorius panašus į trapecinį diržą, tik grandinė atlieka siųstuvo tarp pavaros ir varomo veleno vaidmenį. Grandinės galas, kuris liečiasi su skriemulių kūginiu paviršiumi, yra atsakingas už sukimo momento perdavimą.

Dėl didesnio lankstumo CVT V formos grandinės versija yra labai efektyvi.

Jo veikimo principas yra visiškai toks pat kaip ir transmisijos su diržine pavara.

Grandininis įrenginys

Grandinė susideda iš metalinių plokščių, kurių kiekviena turi jungiamąsias kilpas. Dėl judamojo jungties tarp plokščių grandinės konstrukcijoje jos suteikia lankstumo ir išlaiko sukimo momentą tam tikrame lygyje. Dėl šaškių lentos formos grandžių grandinė turi didelį tvirtumą.

Grandinės trūkimo jėga yra didesnė nei diržo. Antgalių įdėklai pagaminti iš lydinių, kurie atsparūs greitam nusidėvėjimui. Jie uždaromi įdėklais, kurių forma yra pusiau cilindrinė. Grandinių dizaino ypatybė yra ta, kad jos gali išsitempti. Šis faktas turi įtakos nuolat kintamos transmisijos veikimui, todėl planinės priežiūros metu tam reikia skirti daug dėmesio.

Toroidinis variatorius

Toroidinio tipo CVT pavarų dėžė yra mažiau paplitusi. Įsidėmėtinas įrenginio bruožas yra tai, kad vietoj diržo ar grandinės čia naudojami besisukantys ritinėliai (aplink savo ašį, švytuoklės judesiai nuo varančiojo skriemulio į varomąjį).

Veikimo principas yra vienalaikis ritinėlių judėjimas skriemulių pusių paviršiumi. Pusių paviršius turi toroido formą, taigi ir transmisijos pavadinimas. Jei kontaktas su varomuoju disku realizuojamas didžiausio spindulio linijoje, tai sąlyčio su varomuoju disku taškas bus ant mažiausio spindulio linijos. Ši padėtis atitinka „overdrive“ režimą. Kai ritinėliai juda link varančiojo veleno, pavara perjungiama žemyn.

CVT automobilių pramonėje

Automobilių prekės ženklai kuria savo nuolat kintamos transmisijos variantus. Kiekvienas koncernas plėtrą įvardija savaip:

1. Durashift CVT, Ecotronic - amerikietiška versija iš Ford;
2. Multitronic ir Autotronic – vokiški CVT iš Audi ir Mercedes-Benz;
3. Multidrive (Toyota), Lineartronic (Subaru), X-Tronic ir Hyper (Nissan), Multimatic (Honda) – šiuos pavadinimus galima rasti tarp Japonijos gamintojų.

CVT privalumai ir trūkumai

Kaip ir mechaninė ar automatinė pavarų dėžė, bepakopė pavarų dėžė turi savo privalumų ir trūkumų. Privalumai yra šie:

• patogus judėjimas automobiliu (padėtis „D“ ant selektoriaus nustatoma prieš judėjimo pradžią, variklis greitina ir sulėtina automobilį be mechanikai ir automatikai būdingų trūkčiojimų);
• vienoda variklio apkrova, kuri derinama su tiksliu transmisijos veikimu ir prisideda prie degalų taupymo;
• sumažintas kenksmingų medžiagų išmetimas į atmosferą;
• dinaminis automobilio pagreitis;
• trūksta ratų slydimo, o tai padidina saugumą (ypač važiuojant apledėjusiomis sąlygomis).

Iš nuolat kintamos transmisijos minusų atkreipiamas dėmesys į save:

• konstruktyvus variatoriaus derinio su galingais vidaus degimo varikliais apribojimas (kol kas galime kalbėti tik apie kelias automobilių su tokiu tandemu kopijas);
• riboti ištekliai net ir reguliariai prižiūrint;
• brangus remontas (pirkimas);
• didelė rizika perkant naudotą automobilį su CVT (iš serijos „kiaulė kišenėje“, nes nėra tiksliai žinoma, kaip ankstesnis savininkas valdė parduodamą automobilį);
• nedidelis skaičius aptarnavimo centrų, kuriuose meistrai imtųsi įrenginio remonto (visi žino apie CVT);
• vilkimo ir priekabos naudojimo apribojimas;
• priklausomybė nuo stebėjimo jutiklių (borto kompiuteris gedimo atveju pateiks neteisingus veikimo duomenis);
• brangi pavarų alyva ir reikalavimas nuolat stebėti jos lygį.

CVT šaltinis

Veikimo niuansai (kelio sąlygos, vairavimo stilius) ir CVT transmisijos priežiūros dažnumas turi įtakos įrenginio ištekliui.

Jei nesilaikoma gamintojo nurodymų, pažeidžiamos reguliarios techninės priežiūros taisyklės, neverta tikėtis ilgo tarnavimo laiko.

Išteklius yra 150 tūkstančių km, transmisija, kaip taisyklė, nereikalauja daugiau. Yra pavienių atvejų, kai CVT buvo pakeistas atliekant garantinį remontą automobiliams, kurie nepravažiavo 30 tūkst. Bet tai yra taisyklės išimtis. Pagrindinis mazgas, turintis įtakos tarnavimo laikui, yra diržas (grandinė). Dalis reikalauja vairuotojo dėmesio, nes labai susidėvėjus CVT gali visiškai sulūžti.

išvados

Kalbant apie automobilius su nuolat kintamo sukimo momento transmisija, yra priežastis neigiamiems vertinimams. Priežastis ta, kad mazgas reikalauja reguliarios priežiūros, o jo ištekliai yra nedideli. Klausimą, ar pirkti automobilį su CVT, kiekvienas sprendžia pats. Transmisija turi privalumų ir trūkumų. Apibendrinant galite pateikti įspėjamąjį komentarą - perkant naudotą automobilį, ant kurio yra CVT, turite būti ypač atsargūs. Naudoto automobilio savininkas gali paslėpti veikimo ypatybes, o CVT šiuo atžvilgiu yra jautri mechaninės transmisijos parinktis.