Variaator A-st Z-ni

Seisva auto sõitjateruumist pärit CVT-tüüpi jõuülekanne on tuttavast masinast peaaegu eristamatu. Siin on näha käigukangi ja tuttavad tähed PNDR, siduripedaal puudub. Kuidas töötab astmevaba CVT käigukast kaasaegsetes autodes? Mis vahe on toroidaalsel ja kiilrihma variaatoril? Seda arutatakse järgmises artiklis.

CVT – astmeteta käigukast

Käigukastide hulgast paistab silma astmeteta variaator, mis vastutab pöördemomendi edastamise eest. Esiteks väike ajalooline taust.

CVT ajalugu

Kui rääkida variaatorseadme taustast, siis mainitakse Leonardo da Vinci (1452-1519) isiksust. Itaalia kunstniku ja teadlase töödest võib leida esimesi kirjeldusi XNUMX. sajandiks tõsiselt muutunud pidevalt muutuvast jõuülekandest. Keskaja möldrid teadsid ka seadme aluseks olevat põhimõtet. Rihmülekande ja koonuste abil tegutsesid freesid käsitsi veskikividele ja muutsid nende pöörlemiskiirust.

Möödus peaaegu 400 aastat enne esimese leiutise patendi ilmumist. Jutt käib 1886. aastal Euroopas patenteeritud toroidvariaatorist. CVT jõuülekannete edukas kasutamine võidusõidumootorratastel viis selleni, et XNUMX. sajandi alguses kehtestati võistlustel CVT-ga varustatud varustuse osalemise keeld. Terve konkurentsi säilitamiseks andsid sellised keelud tunda kogu eelmise sajandi jooksul.

Esimest korda kasutati auto variaatorit 1928. aastast. Seejärel saadi Briti ettevõtte Clyno Engineering arendajate jõupingutuste abil CVT-tüüpi käigukastiga auto. Tehnoloogia vähearengu tõttu ei eristanud masin töökindluse ja kõrge efektiivsusega.

Hollandis toimus uus ajaloovoor. DAF-i kontserni omanik Van Dorn töötas välja ja juurutas Variomaticu disaini. Taime tooted on massrakenduse esimene variant.

Tänapäeval harjutavad maailmakuulsad ettevõtted Jaapanist, USA-st, Saksamaalt aktiivselt autodele pidevalt muutuva käigukasti paigaldamist. Tolleaegsetele tingimustele vastamiseks täiustatakse seadet pidevalt.

Mis on CVT

CVT tähendab Continuous Variable Transmission. Inglise keelest tõlgituna tähendab see "pidevalt muutuvat edastust". Tegelikult avaldub järjepidevus selles, et ülekandearvu muutust juht kuidagi ei tunneta (pole iseloomulikke amorte). Pöördemomendi ülekandmine mootorilt veoratastele toimub ilma piiratud arvu astmete kasutamiseta, mistõttu ülekande nimetatakse pidevalt muutuvaks. Kui auto konfiguratsiooni märgistuses leidub tähistus CVT, siis räägime sellest, et kasutatakse variaatorit.

Variaatorite tüübid

Konstruktsioonielement, mis vastutab pöördemomendi ülekandmise eest veovõllilt veovõllile, võib olla kiilrihm, kett või rull. Kui klassifitseerimise aluseks valitakse kindlaksmääratud disainifunktsioon, saadakse järgmised CVT-valikud:

• Kiilrihm;
• kiilkiri;
• toroidaalne.

Seda tüüpi jõuülekandeid kasutatakse peamiselt autotööstuses, kuigi ülekandearvu sujuva muutmise eest vastutavate seadmete jaoks on palju rohkem võimalusi.

Miks on vaja astmeteta ülekannet

Tänu astmeteta käigukastile edastab sisepõlemismootor pöördemomendi viivituseta igal tööajal. Sellised viivitused tekivad ülekandearvu muutumisel. Näiteks kui juht nihutab manuaalkäigukasti hoova teise asendisse või automaatkäigukast teeb oma töö ära. Tänu pidevale jõuülekandele kogub auto sujuvalt kiirust, suureneb mootori efektiivsus ja saavutatakse teatav kütusesääst.

Variaatori seade ja tööpõhimõte

Täpsemalt arutatakse küsimusi selle kohta, mis on variaatori seade ja milline on selle tööpõhimõte. Kuid kõigepealt peate kindlaks tegema, millised on peamised konstruktsioonielemendid.

Peamised komponendid

CVT jõuülekanne sisaldab veo- ja käitatavaid rihmarattaid, neid ühendavat rihma (ketti või rullikut) ja juhtimissüsteemi. Rihmarattad asuvad võllidel ja näevad välja nagu kaks koonusekujulist poolt, mis on koonuste tippudega vastamisi. Koonuste eripära on see, et nad võivad teatud vahemikus läheneda ja lahkneda. Täpsemalt, üks koonus liigub, teine ​​aga jääb liikumatuks. Rihmarataste liikumist võllidel juhib juhtimissüsteem, mis saab andmeid sõiduki pardaarvutist.

Samuti on CVT peamised komponendid:

• pöördemomendi muundur (vastutab pöördemomendi edastamise eest mootorist käigukasti sisendvõllile);
• klapi korpus (varustab õli pöörlevaid rihmarattaid);
• filtrid metallide tootmise ja ladestumise eest kaitsmiseks;
• radiaatorid (eemaldage karbist soojust);
• planetaarmehhanism, mis tagab auto tagurpidi liikumise.

Kiilrihma variaator

Kiilrihma variaatorit esindavad kaks libisevat ja laienevat rihmaratast, mis on ühendatud metallrihmaga. Ajami rihmaratta läbimõõtu vähendades toimub samaaegne ajami rihmaratta läbimõõdu suurenemine, mis viitab reduktorile. Ajami rihmaratta läbimõõdu suurendamine annab ülekäigu.

Töövedeliku rõhu muutmine mõjutab ajami rihmaratta koonuse liikumist. Vedatav rihmaratas muudab oma läbimõõtu tänu pingutatud rihmale ja tagasivooluvedrule. Isegi väike rõhumuutus käigukastis mõjutab ülekandearvu.

Rihma seade

Rihmakujuline CVT-rihm koosneb metallkaablitest või -ribadest. Nende arv võib ulatuda kuni 12 tükki. Ribad asetsevad üksteise kohal ja kinnitatakse omavahel terasklambritega. Klambrite keeruline kuju võimaldab mitte ainult ribasid kinnitada, vaid ka tagada kontakti ülekande tööks vajalike rihmaratastega.

Kaitse kiire kulumise eest tagab kate. Samuti hoiab see ära rihma libisemise töö ajal üle rihmarataste. Kaasaegsetes autodes on nahast või silikoonrihmade kasutamine detaili väikese ressursi tõttu kahjumlik.

V-ahela variaator

V-keti variaator on sarnane kiilrihmaga, ainult kett täidab veo- ja veovõlli vahelise saatja rolli. Keti ots, mis puudutab rihmarataste koonust, vastutab pöördemomendi ülekande eest.

Tänu oma suuremale paindlikkusele on CVT V-ahelaga versioon väga tõhus.

Selle tööpõhimõte on täpselt sama, mis rihmülekandega käigukastil.

Vooluahela seade

Kett koosneb metallplaatidest, millest igaühel on ühendusaasad. Tänu keti konstruktsiooni plaatide vahelisele liigutatavale ühendusele pakuvad need paindlikkust ja hoiavad pöördemomenti etteantud tasemel. Tänu malelauakujuliselt paigutatud lülidele on kett kõrge tugevusega.

Keti purunemisjõud on suurem kui lindil. Kõrva sisetükid on valmistatud sulamitest, mis peavad vastu kiirele kulumisele. Need suletakse poolsilindrilise kujuga vahetükkide abil. Kettide disainifunktsiooniks on nende venivus. See asjaolu mõjutab pidevalt muutuva käigukasti tööd, mistõttu vajab see plaanilise hoolduse ajal suurt tähelepanu.

Toroidaalne variaator

CVT käigukasti toroidaalset tüüpi on vähem levinud. Seadme tähelepanuväärne omadus on see, et rihma või keti asemel kasutatakse siin pöörlevaid rulle (ümber selle telje, pendli liikumised veorattalt veetavale).

Tööpõhimõte on rullide samaaegne liikumine rihmarataste poolte pinnal. Poolte pind on toroidi kujuga, sellest ka ülekande nimi. Kui kontakt juhtkettaga toimub suurima raadiusega joonel, asub kokkupuutepunkt juhitava kettaga väikseima raadiusega joonel. See asend vastab ülekäigurežiimile. Kui rullikud liiguvad veovõlli poole, lülitatakse käik alla.

CVT autotööstuses

Autobrändid töötavad välja oma võimalusi pidevalt muutuva käigukasti jaoks. Iga kontsern nimetab arengut omal moel:

1. Durashift CVT, Ecotronic - Ameerika versioon Fordilt;
2. Multitronic ja Autotronic – Saksa CVT-d Audilt ja Mercedes-Benzilt;
3. Multidrive (Toyota), Lineartronic (Subaru), X-Tronic ja Hyper (Nissan), Multimatic (Honda) – neid nimesid võib leida Jaapani tootjate seast.

CVT plussid ja miinused

Sarnaselt manuaal- või automaatkäigukastiga on ka astmeteta käigukastil oma plussid ja miinused. Eelised on järgmised:

• mugav autoga liikumine (valija asend “D” seatakse enne liikumise algust, mootor kiirendab ja aeglustab autot ilma mehaanikale ja automaatikale omaste tõmblusteta);
• mootori ühtlane koormus, mis on ühendatud käigukasti täpse tööga ja aitab kaasa kütusesäästlikkusele;
• kahjulike ainete atmosfääri paiskamise vähendamine;
• auto dünaamiline kiirendus;
• puuduv rataste libisemine, mis suurendab ohutust (eriti jäistes oludes sõites).

Pidevalt muutuva käigukasti miinustest juhitakse tähelepanu endale:

• konstruktiivne piirang variaatori kombineerimisel võimsate sisepõlemismootoritega (seni saame rääkida vaid mõnest sellise tandemiga autode koopiast);
• piiratud ressurss isegi korrapärase hoolduse korral;
• kallis remont (ost);
• suured riskid CVT-ga kasutatud auto ostmisel (seeriast “põrsas taskus”, kuna pole täpselt teada, kuidas eelmine omanik müüdavat autot kasutas);
• väike arv teeninduskeskusi, kus meistrid võtaksid seadme remondi ette (kõik teavad CVT-dest);
• pukseerimise ja haagise kasutamise piirang;
• sõltuvus seireanduritest (pardaarvuti annab rikke korral tööks valed andmed);
• kallis käigukastiõli ja selle taseme pideva jälgimise nõue.

CVT ressurss

CVT-käigukasti töönüansid (teeolud, sõidustiil) ja hoolduse sagedus mõjutavad seadme ressurssi.

Kui ei järgita tootja juhiseid, rikutakse korralise hoolduse eeskirju, siis on mõttetu loota pikale tööeale.

Ressursi on 150 tuhat km, käigukast reeglina rohkem ei põe. On üksikuid juhtumeid, kui CVT-d vahetati garantiiremondi raames autodel, mis ei läbinud 30 tuhat km. Kuid see on erand reeglist. Peamine seade, mis mõjutab kasutusiga, on rihm (kett). Osa nõuab juhi tähelepanu, sest tugeva kulumise korral võib CVT täielikult puruneda.

Järeldused

Pidevalt muutuva pöördemomendi ülekandega autode puhul on põhjust negatiivseteks hinnanguteks. Põhjus on selles, et sõlm vajab regulaarset hooldust ja selle ressurss on väike. Küsimuse, kas osta CVT-ga auto, otsustab igaüks ise. Ülekandel on eelised ja puudused. Kokkuvõtteks võib anda hoiatava kommentaari – CVT-ga kasutatud autot ostes tuleb olla äärmiselt ettevaatlik. Kasutatud auto omanik saab tööfunktsioone varjata ja variaator on sellega seoses mehaanilise käigukasti jaoks tundlik valik.