Трансмісія в автомобілі, забезпечує можливість зміни крутного моменту і передачу його на провідні колеса. І одним з основних її елементів є коробка передач. Причому даний вузол, який використовується на авто, буває декількох типів – механічна, автоматична, роботизована, варіаторна. Що стосується останньої, то з’явився такий тип КПП не так вже й давно, але при цьому активно завойовує популярність. Далі ми розберемося, що таке варіаторна коробка передач, як вона працює, чим гарна і які у неї мінуси.
Варіатор (також відомий як Continuously variable transmission або CVT) — далеко не новий тип трансмісії на автомобілях. Перша така коробка з’явилася в 1959 році, але з-за неможливості в той час вирішити деякі технічні проблеми, розповсюдження ця КПП на автотранспорті не отримала, зате вона виявилася непоганим варіантом для мототехніки, скутерів. Друга спроба використовувати вариаторную коробку на авто була в 1984 році. І так поступово даний тип КПП зацікавив автовиробників і все частіше його стали використовувати.
Зміст
- Принцип роботи вариаторной коробки передач
- Пристрій вариаторной коробки передач
- Відео про вариаторной коробці перемикання передач
- Плюси і мінуси вариаторной коробки передач
Принцип роботи вариаторной коробки передач
Головна особливість цієї коробки – плавна безступінчата зміна передатного числа. Тобто, якщо в інших типах підвищення або зниження числа виконується на задані значення, так звані ступені, то в варіаторі їх немає. Завдяки цьому вона здатна більш точно проводити передачу зусилля від силової установки до провідним колесам.
На автомобілях поширення отримало два типи вариаторных КПП – кліноременним і тороідні, при цьому перші більш поширені.
Робота шківом кліноременного варіатора побудована на передачі передавального числа за допомогою спеціального ременя, встановленого між двома шківами. Перший шків є провідним і пов’язаний він з силовою установкою, а другий – ведений, що забезпечує подальшу передачу зусилля на колеса.
Схематичне зображення роботи вариаторной коробки передач
Зміна числа провадиться за рахунок змінного діаметру шківів. Для цього кожен з шківів зроблений розбірним і складається він з двох половин конічної форми, які посаджені на вал. Сходження-розбіжність цих половин дозволяє змінювати діаметр в точці контакту шківа з ременем.
Працює все так: при початку руху повинно забезпечуватися максимальне тягове зусилля. Для цього половини ведучого шківа розлучаються, а оскільки форма їх конічна, то в точці контакту діаметр шківа буде мінімально можливою. Половини веденого ж навпаки – зведені, що забезпечує у місці взаємодії ременя зі шківом максимальний діаметр. У результаті для того, щоб ведений шків зробив один оборот, ведучому необхідно зробити кілька. Але при цьому і навантаження на двигун мінімальна.
Анімація илюстрирующая принцип роботи вариаторной коробки передач
Читайте також: Що таке роботизована коробка передач і чим вона відрізняється від автоматичної.
У міру набору швидкості передаточне число повинне змінюватись в меншу сторону, що забезпечує зниження тягового зусилля, але підвищує швидкість обертання на веденому валу. Для цього половини ведучого шківа починають сходитися, що призводить до збільшення діаметра в точці контакту, а веденого – розходитися.
При максимальному діаметрі ведучого шківа і мінімальному – веденого, за один оборот першого, другий зробить їх кілька, тому швидкість обертання – максимальна, але і навантаження на двигун більше. Таким чином, за рахунок зміни діаметрів досягається безступінчата зміна передатного числа.
У тороидном типі варіатора конструкція дещо інша. У нього передача зусилля виконується роликами, затиснутими між валами, що мають тороидную форму та розташовані на одній осі.
Nissan Motors Extroid CVT — Тороідний тип варіатора
Зміна передавального числа забезпечується за рахунок зміни положення роликів. Максимальне тягове зусилля забезпечується в положенні роликів, коли вони повернені в бік веденого вала. За рахунок тороидной форми валів, у ведучого в точці контакту з роликом діаметр буде мінімальним, а у веденого – максимальний.
Для зменшення передаточного числа і збільшення швидкості обертання, ролики обертаються в бік ведучого вала, при цьому діаметри в точках контакту змінюються.
Пристрій вариаторной коробки передач
Оскільки кліноременним варіатори більш поширені, то і далі будемо розглядати їх конструкцію. Така коробка передач складається з декількох основних складових частин. І перша з них – зчеплення, без якого не обійтися, оскільки воно забезпечує можливість відключення силової установки від трансмісії.
Найбільше поширення на вариаторных коробках отримало гидротрансформаторное зчеплення, яка також використовується і на автоматичних та роботизованих коробках. Але деякі автовиробники використовують і інші типи зчеплення — відцентрове, електромагнітне або багатодискове «мокре».
Варіаторна коробка в розрізі.
Основною складовою КПП є сам варіатор, і головним елементом у ньому вважається ремінь, оскільки саме він забезпечує передачу. Хоча і ременем його можна назвати лише умовно. А все тому, що складається він з металевих стрічок, сполучених між собою особливими фасонними частинами, що мають форму метелики і надають ременя клиноподібну форму. Робочою частиною у нього є бічні поверхні, які контактують з поверхнями половин шківів і забезпечують передачу обертання за рахунок сил тертя.
Читайте також: Чим відрізняється варіатор від автоматичної коробки і що краще.
Деякі виробники замість ременя використовують ланцюг, при цьому сама коробка з таким елементом приводу називається клиноцепной. Особливістю ланцюга є те, що вона складається з великої кількості ланок, що забезпечує малий радіус вигину. Робоча поверхня у неї – торцева.
Оскільки всі елементи варіатора працюють під значними навантаженнями, то вони виготовляються з високоміцної сталі, що дозволяє значно підвищити ресурс коробки.
У різних конструкціях варіаторів переміщення половин шківів по валам забезпечується за рахунок зусиль, що створюються пружинами, рідиною або за рахунок відцентрової сили.
Ще один варіатор в розрізі (реальне фото).
Однією з основних проблем варіатора – відсутність реверсного обертання веденого валу. Тому, щоб вирішити її і забезпечити автомобілю можливість руху заднім ходом, в конструкцію коробки включена планетарна передача, що дозволяє змінювати напрям обертання. Але при цьому наявність такого механізму значно ускладнює конструкцію коробки, але і без нього не обійтися.
Останньою складовою частиною варіатора є механізм управління. На даному типі коробки передач використовується електронне управління, який повністю контролює роботу варіатора, забезпечує синхронне зміна діаметрів на шківах, включає і вимикає зчеплення і планетарний редуктор.
Управління ж коробкою здійснюється селектором, яким задаються режими роботи, аналогічні автоматичній коробці. Тобто, водій задає режим, а електронний механізм управління виконується його на варіаторі.
Читайте також: Що таке коробка DSG, як вона влаштована і як працює.
Відео про вариаторной коробці перемикання передач
Плюси і мінуси вариаторной коробки передач
Плюсами вариаторной коробки передач є:
- Плавність набору швидкості, відсутність ривків;
- Більш інтенсивний розгін;
- Легкість управління;
- Паливна економічність;
Але є у такого типу трансмісії і свої мінуси:
- Складність і дорожнеча ремонту;
- Неможливість роботи з двигунами великої потужності;
- Чутливість до умов експлуатації;
- Потреба в постійному контролі і своєчасної заміни мастильних матеріалів.
Схожі статті
-
Чим відрізняється інжекторний двигун від карбюраторного
-
Що краще варіатор або автомат
-
Чим відрізняється варіатор від автомата
-
Ніж дизельний двигун відрізняється від бензинового
Один коментар
03.06.2018dmitri
Всім привіт! Якщо хто замислюється на тему покупки авто з варіатором раджу взяти. Як на мене мінус — туповата на розгоні. На прикладі хонда цивік гібрид з свт. Відкатав на ній до 200 000 миль. Жодних Проблем тільки масло і гальмівні колодки. Двигун і трансмісія як годинник! Продав тому що просто набрид. Мінус цивика ще мабуть не лягає задня спинка (всередині гібридні батареї), не лижі не вудки нічого не влазить :), ще один авто субару аутбак 2010. Теж свт трансмісія, динаміка краще, двигун 2.5, поточний пробіг 215 000 миль. По механіці особливо ніяких турбот до 190 000 миль не було. Потім полетіла трансмісія. Сама трансмісія в порядку і ламатися там особливо нема чому. Полетів електронний блок управління. Заміна коштує стільки ж скільки і сама трансмісія. Звичайна заміна б/в 1500$ ця обійшлася в 2200$ коробка і робота. Ціна в сша. Так що якщо ви прочитали і думаєте взяти чи ні. Візьміть не пошкодуєте. Спасибі 🙂
Відповісти
