Что такое вариатор?
Главная
» Информация
» Статьи
» ЗАПЧАСТИ
» Трансмиссия
» Коробка переключения передач
» Что такое вариатор?
- 12847 просмотров
Посмотреть КПП в каталоге «АВТОмаркет Интерком»
Вариатор — это один из видов автоматических коробок передач (АКПП), это механическая бесступенчатая передача.
Внешний вид АКПП не отличим от автомобиля с простой АКПП.
В такой АКПП нет первой или второй передачи, они переключаются незаметно для водителя и весьма плавно.
Вариатор способствует плавному и непрерывному изменению передаточного числа, когда автомобиль разгоняется или тормозит.
Работа и функциональность вариатора
Работает вариатор благодаря трем управлениям:
1. Ручное управление
2. Управление через гидравлику
3. Электрическое управление
Руками можно включить только если вам нужно припарковаться. Таким образом, он функционирует постоянно, и когда мотор не работает и когда зажигание не работает. Но — система защиты на парковку не касается этого. И если машина поедет накатом, а Вы включите парковку — зубчик, который блокирует первую шестерню основной передачи просто срежет, и этого режима у вас просто не будет.
Гидравлически начинают работать режимы прямого хода и реверса. Таким образом, сместив ручку управления вариатором Вы подаете давление ATF в муфту прямого хода или реверса. А здесь уже срабатывает защита. Если автомобиль еще катится вперед со скоростью более пяти км в час, а вы попытаетесь включить реверс — он не сработает. Такова система защиты.
Электрическое управление вариатора работает от основного контроллера — мозгов вариатора.
Там внутри можно найти микропроцессор со специальной программой и немного вспомогательной электроники. Для того, чтобы контролировать работают 4 датчика — датчик оборотов первичного вала, вторичного вала и первой шестерни главной передачи, а также датчик скорости автомобиля.
Первые 3 датчика — индукционные катушки с небольшим магнитом, которые установлены напротив зубчатых венцов шкивов и первой шестерни основной передачи. Сигнал от них можно услышать только при работе валов. Состояние их цепи легко можно проверить простым омметром — это просто катушка проволоки с небольшим магнитом внутри.
Датчик скорости автомобиля сделан на основе датчика Холла и дает сигнал даже при самом малом вращении.
В итоге отметим, что вариаторы можно считать куда более совершенным типом трансмиссионной системы по сравнению со
И в тоже время, вариаторы сконструированы проще, чем простые АКПП.+7 (351) 240-85-85 Многоканальный
+7 (351) 220-18-88 Интернет-магазин
Что такое вариатор (CVT)? — Автоделкино
Вариатор — один из типов бесступенчатой трансмиссии Continuously Variable Transmission, CVT). Он является альтернативой автоматической коробке передач. У вариатора есть свои плюсы и минусы по сравнению с АКПП и все больше автомобилей в России появляется с трансмиссией, которая использует этот вариант передачи крутящего момента. Он заслужил как похвалу так и нарекание владельцев автомобилей.
Несмотря на то, что технология передачи крутящего момента, на которой основана работа вариатора, была изобретена еще в Средние века, автомобили, оснащенные этим устройством пока не захватили большого рынка. Система остается еще достаточно новой и ни один из ведущих автопроизводителей не смог пока завоевать симпатии покупателей с помощью модели, использующей использование этого устройства в сердце трансмиссии.
Эта статья призвана объяснить, почему несмотря на ряд очевидных достоинств, система не получила широкого распространения, ответить на некоторые из вопросов, связанных с особенностями работы вариатора в обычном автомобиле, плюсами и минусами его использования по сравнению с планетарными АКПП или МКПП. Что же это за вопросы?
- В чем состоит отличие вариатора от обычной планетарной коробки передач?
- Из чего состоит вариатор, каков принцип его работы?
- Каковы недостатки вариатора в сравнении с традиционными “автоматами”?
- В чем особенности управления автомобилем с вариатором, каковы впечатления от вождения такого автомобиля?
- Какие модели автомобилей уже поставляются с CVT?
- Где еще кроме автомобилей может быть использован принцип бесступенчатой передачи крутящего момента?
В чем же заключаются различия бесступенчатой трансмиссии и традиционной планетарной коробки передач?
История автомобильного вариатора:
- 1490 — Леонардо да Винчи опубликовал эскизы устройства, предназначенного для бесступенчатой передачи крутящего момента
- кон.
XIX — нач. XX века — вариаторы начинают активно применяться в приводах промышленного оборудования, швейных машинах, велосипедах. - 1958 — автомобилестроительная компания Daf (Нидерланды) выпускает модель микролитражки 600, оснащенной вариатором. В 70х годах Daf становится частью концерна Volvo, инженеры которого смогли немного усовершенствовать это устройство. Благодаря их наработкам запас прочности вариаторов достиг 30 тыс. км. Этого оказалось мало, проект развивать дальше не стали.
- конец 90х — Subaru выпускает модель автомобиля Kei cars, которая была оснащена вариатором с гидравлическим управлением и стальной цепью.
- конец 2000х — первая массовая модель Honda — кроссовер HR-V (1999 г). Через несколько лет вслед за Хондой подтягиваются и другие производители — Nissan, Audi
- 2005-2014 — ряд иномарок снабжаются вариаторами
XIX — нач. XX века — вариаторы начинают активно применяться в приводах промышленного оборудования, швейных машинах, велосипедах.Как работает АКПП?
Для начала давайте разберемся с принципом работы автоматической коробки передач.
Работа такой трансмиссии состоит в изменении соотношения передач между двигателем и колесами в автоматическом режиме.
Без КПП автомобили бы имели только одну передачу, скорость зависела бы только от оборотов двигателя.
Представьте себе автомобиль только с первой передачей. Такая машина здорово взбирается на крутую горку и хорошо стартует с места. Вот только скорость будет ограничена — быстрее никак.
Автомобиль только с третьей передачей будет ездить со скоростью около сотни километров час по дороге, но стартовать с места или подняться круто в гору для него может оказаться проблемой.
Трансмиссия использует ряд передач — от низкой к высокой, чтобы эффективно использовать крутящий момент двигателя автомобиля. Если водитель сам переключает передачи, то коробка передач называется механической. Если участия водителя не требуется — то коробка передач называется автоматической.
В традиционной АКПП для изменения соотношения крутящего момента используется система шестерней разного размера и типа. Блокируя вращение отдельных элементов системы можно добиваться различного соотношения крутящих моментов вала двигателя и оси колеса.
Благодаря этому можно получать от 4 до 8 передач переднего хода и одну передачу заднего. При переходе от одной передачи к другой, водитель может почувствовать рывки, особенно при быстром ускорении.
В отличие от описанной выше схемы с шестернями, вариатор не имеет какого-то фиксированного количества передач. Эта технология относится к бесступенчатым трансмиссиям(CVT), и наряду с другими видами таких трансмиссий производит плавное, бесступенчатое изменение соотношения крутящих моментов. Распространен тип вариатора, работающий на системе шкивов, позволяющих плавно изменять радиус кривизны передаточного ремня, накинутого на шкив. Тем самым мы добиваемся плавного изменения передаточного числа (см. картинку ниже).
В основе работы лежит принцип рычагов. Два вала — ведущий и ведомый расположены рядом и направленны в противоположные стороны (параллельно друг другу). На концах валов находятся конусы, которые сужаются в противоположных направлениях.
Если перекинуть через конусы ремень или цепь и сделать так, чтобы можно было перемещать валы вдоль их оси друг относительно друга так, чтобы ремень оставался все время на одном уровне, то мы получим простейший вариатор.
Как это работает? Так как наконечники конусообразные, то при смещении валов, передаточный ремень смещается вдоль оси конуса и радиус его изгиба становится больше или меньше. Если, например, радиус изгиба ремня, перекинутого через шкив ведомого вала уменьшать, а ведущего — увеличить, то меньшему количестве оборотов ведущего будет соответствовать большее количество оборотов ведомого в единицу времени. Если число оборотов ведущего не менялось, то автомобиль ускоряется. Это позволит нам разгонятся на дороге.
Наоборот, если сместить валы так, чтобы, увеличить радиус закругления ведомого вала и уменьшить радиус закругления ведущего, то большему количеству оборотов ведущего вала будет соответствовать меньшее количество оборотов ведомого вала. Так мы сможем тронуться с места или заехать круто в гору.
В реальных машинах каждый из валов имеет по два конусообразных шкива. Вершины конусов обращены друг к другу. Между шкивами закреплен также конусообразный в сечении ремень.
На картинке видно, как меняется зазор между шкивами и радиус изгиба ремня. За счет этого изменения радиуса меняется и передаточное число между двигателем и колесами машины.
В традиционных АКПП планетарного типа очень много элементов — шестерни различных типов, муфты, тормоза, масляные каналы, “водило”. По сравнению с ними, вариаторы имеет очень простое устройство. Большинство современных вариаторов содержат три основных элемента:
- мощная цепь или сверхпрочный резиновый ремень
- два конусообразных шкива на ведшем валу
- два конусообразных шкива на ведомом валу
Да, конечно, ничего не заработает без системы датчиков и системы управляющих устройств. Главным из устройств управления является бортовой компьютер, который определяет оптимальное положение шкивов, опираясь на данные о скорости и нагрузке автомобиля.
Каждый шкив представляет собой два 20-градусных конуса, которые обращены друг к другу. Ремень входит паз, образованный боковыми поверхностями конусов. Ремень в поперечном разрезе клиновидный. Это позволяет увеличить площадь соприкосновения с поверхностью шкивов и, следовательно, трение.
Когда расстояние между конусами шкива большое — ремень входит глубоко в паз и радиус его петли мал. Если сблизить конусы, то ширина и глубина паза, образованного их сторонами уменьшаются, и ремень поднимается. Радиус изгиба ремня при этом становится больше. Чтобы управлять расстоянием между конусами, в разных моделях вариаторов используются различные технологии — давление гидравлики, пружины, центробежная сила.
Ведущий шкив, соединенный с валом двигателя называют “входным” (кинетическая энергия двигателя “входит” в него.
Расстояние от ремня до центра шкивов, где проходит этот ремень, называется радиус основного тона. Когда шкивы расходятся, радиус основного тона уменьшается.
Бортовой компьютер с помощью специального механизма управляет отношением радиусов основного тона на ведущем и ведомо шкивах. Он сдвигает валы таким образом, чтобы ремень все время оставался натянутым. Когда один шкив увеличивает радиус основного тона, то второй уменьшает и ремень не провисает. Сдвиг происходит синхронно. Так как шкивы меняют свои радиусы друг относительно дуга плавно, то мы получаем бесконечное число передаточных чисел (в определенном рабочем диапазоне, разумеется). Этот рабочий диапазон определяется соотношением максимального и минимального радиусов шкивов.
Если радиус основного тона мал у ведущего шкива и большой у ведомого, то скорость вращения ведомого шкива уменьшается. Получается, что на несколько оборотов ведущего вала приходится один оборот ведомого — автомобиль стартует или поднимается в гору на низкой передаче. Если, наоборот, мал радиус основного тона у ведомого шкива, ау ведущего — большой, то одному обороту ведущего вала соответствуют несколько оборотов ведомого и автомобиль едет с большой скоростью на высокой передаче.
Долгое время, основным сдерживающим фактором для повсеместного распространения вариаторов в автомобилях был низкий запас прочности передаточного ремня. Первые серийные модели с вариатором были микролитражками не случайно — на небольших машинах стоят менее мощные двигатели, ремень испытывает меньшие нагрузки. Но, даже после ряда усовершенствований запас прочности ремня вариатора оставался на уровне 30 тыс. км, после чего его необходимо было менять. Для сравнения, ресурс АКПП планетарного типа может достигать сотен тысяч км.
Как же сейчас удается создавать передаточные ремни достаточно прочные для того, чтобы автомобиль, оснащённый вариатором мог конкурировать на рынке с автомобилями, использующими традиционные АКПП.
Во-первых, инженерам пришлось избавиться от резины. Материал этот все же недостаточно прочен, нужна сталь. Чтобы добиться гибкости, сравнимой с резиной, ремень приходится делать сборным. Он состоит из тонких стальных полос (обычно от 9 до 15), скрепленных множеством металлических пластин (см.
изображения ниже).
Изготовленные таким способом клиновидные ремни имеют ряд преимуществ перед резиновыми — они не растягиваются и не скользят и намного тише, чем резиновые.
Кроме этого, металлические ремни имеют очень высокую прочность на разрыв, что позволяет устанавливать вариаторы совместно с двигателями, имеющими очень высокий крутящий момент (например, на внедорожниках).
Как работает тороидальный вариатор?
На первый взгляд тороидальный вариатор имеет мало общего с описанной выше схемой — нет ременной передачи и подвижных шкивов, валы не двигаются друг относительно друга…
Но на самом деле основные части те же самые. Инженеры смогли избавиться в конструкции от некоторых деталей, но принцип действия и результат не изменился.
- Ведущий диск подключается к двигателю
- Ведомый диск соединяется с приводным валом
- Ролики, расположенные между дисками передают движение с ведущего диска на ведомый, изменяя передаточное число.
Ролики имеют две степени свободы. Они вращаются вокруг горизонтальной оси и могут наклоняться при этом вверх-вниз в вертикальной плоскости. Это позволяет им касаться дисков в различных областях.
Принцип работы тороидального вариатора.
Достоинства и недостатки использования вариатора:
Вариаторы набирают популярность у производителей. Они имеют ряд преимуществ перед традиционными КПП — плавное изменение скорости, лучшая реакция на изменяющиеся условия движения и т.д. Более подробный список приведен в таблице ниже.
Но, если бы вариатор не имел и недостатков, то уже давно бы вытеснил традиционные планетарные АКПП. Почему же этого до сих пор не произошло?
- Ремень вариатора достаточно быстро изнашивается и требует регулярного обслуживания. Общий срок службы вариаторов невысок.
- Ремень вариатора из-за своей конструкции не очень хорошо подходит для больших нагрузок. Эта особенность выходит на первый план, если речь идет об автомобилях, предназначенных для пересеченной местности
- Некоторые дилеры отказываются ремонтировать вариатор в случае поломки, предпочитая заменять весь модуль целиком. А это может оказаться недешево — до 40% стоимости автомобиля.
- Для переключения передачи требуется некоторое время (1-2 сек.), что для некоторых водителей непривычно и некомфортно
- Для КПП такого типа нужно специальное масло (они должно одновременно и обеспечивать сцепление ремня с поверхностью шкивов, и защищать трущиеся детали от износа). Если масла станет мало или оно окажется не предназначенным для вариатора, то он быстро сломается.
- Корректная работа вариатора сильно зависит от работы большого количества электронных приборов — показаний датчиков и работы бортового компьютера, управляющего трансмиссией. выход из строя одного из них способен вызвать сбой работы вариатора.
А это может оказаться недешево — до 40% стоимости автомобиля.Производители в курсе болевых точек вариаторов и непрерывно работают над его усовершенствованием. Процент отказов современных вариаторов не выше, чем у классических АКПП. Большинство технических проблем, серьезно ограничивающих его распространение сняты вот уже как 4-5 лет. Но остались психологические.
Первые “пробы пера”, когда производители только выходили на рынок с массовыми моделями, оснащенными CVT ударили по имиджу вариаторов. У многих водителей есть предубеждение, что вариатор — это ненадежно, хотя это и не так. У него есть своя специфика в работе и при эксплуатации автомобиля, оснащенного вариатором, нужно эту специфику учитывать.
На спортивных имиджевых моделях добавляется еще один забавный фактор. Бесшумность работы играет с вариатором злую шутку — клиенты, которые ждут рева мощного движка своей спортивной машины… не слышат на большинстве режимов этого рева. Производители с помощью различных ухищрений вынуждены эмулировать такой шум двигателя, в частности передавать через акустическую систему в салон.
Вариатор Зума
Вариатор Зума| Что, черт возьми, такое вариатор и как он работает? это работает??? Вот небольшая анимация одного из них в действии. Эксплантация следует |
Первоначально этот документ был написан
Скотт (он же Scootnfast) на веб-сайте ApriliaForum. Мы выполнили
немного редактирования, чтобы средний самокатчик мог понять,
но все фотографии и информация принадлежат ему. Мы запросили его разрешение
воспроизвести это. Нам не удалось связаться с ним, поэтому мы
украл многое из этого, но украл с полным восхищением
за автора, его написание и иллюстрации! Спасибо Scootnfast!…..
кальмары |
Одна вещь, о которой люди регулярно задаются вопросом так работает CVT (постоянная переменная трансмиссия). (Если вы один из тех людей, нужно получать жизнь!) Вариаторы используются в основном на скутерах, таких как 50-кубовый Yamaha Zuma. Если вы когда-нибудь был сбит с толку этой странной маленькой передачей в твоем скутер, это должно немного прояснить ситуацию. Вариаторы довольно просты по конструкции, но
поскольку каждая часть должна работать согласованно со всеми остальными,
может быть трудно визуализировать их работу и понять
как каждая часть вписывается в целое. |
Чертежи не в масштабе,
но предназначены только для того, чтобы дать вам лучшее представление о том, что происходит
на. | Начнем с переднего шкива вариатора. Здесь находятся роликовые грузы и пандус. Это изображение представляет собой поперечное сечение переднего шкива, показывающее передняя половина шкива, ремень и ролики, прилегающие к пластина рампы. Так выглядит коробка передач при включенном двигателе. работает на малых оборотах. |
Теперь, когда число оборотов двигателя увеличивается, центробежная сила толкает роликовые грузы наружу (количество 1 на картинке). Роликовые грузики выдвигаются и
Поверхность угловых пластин. Это приводит к тому, что задняя половина шкива
чтобы переместиться к передней половине шкива (номер 2 на рисунке). Когда задняя половина шкива толкает к переднему шкиву, он выталкивает ремень на более высокую передачу соотношение (цифра 3 на картинке). Это основная операция передней панели. шкив. При более высоких оборотах двигателя ремень выходит наружу. |
| ОК теперь я могу рассказать кое-что из вас не обращают внимания. По этому поводу будет викторина и результаты идут в ваш постоянный учет! |
Если вы думаете о приобретении нового
вариатор, позвольте мне сначала сказать вам, что он, вероятно,
никак не влияет на вашу максимальную скорость. Что это будет
сделать, это дать вам более устойчивое ускорение. Расстояние, которое
задняя половина шкива может двигаться в значительной степени остается
такой же. Это означает, что он будет выталкивать ремень только до упора. Теперь, что касается различных весов для валки. Это действительно довольно просто. Чем тяжелее вес, тем большая сила будет приложена к угловой пластине, заставляя задний шкив наполовину вперед быстрее. Если грузики роликов слишком тяжелый, он будет слишком быстро переключать передачу на слишком высокую или слишком высокую передачу. Мне нравится использовать для сравнения 10-скоростной велосипед.
С тупика, если ты на 10 передаче, очень сложно
чтобы начать. Но если вы на первой передаче, очень легко
пошевеливайся. здесь действует тот же принцип. Вы хотите веса
чтобы держать вас на первой передаче, и по мере увеличения оборотов, это будет
постепенно повышайте передачу, пока не дойдете до десятой передачи. Если ваши роликовые грузики слишком легкие, то не будет достаточно силы, чтобы вытолкнуть пластину рампы и задняя половина вперед. Это приведет к хорошему ускорению, но низкий верх. Вы просто останетесь на пониженной передаче слишком длинный. Когда скорость двигателя, наконец, становится достаточной для движения шкив вперед и поднимите передачу, вы будете выше число оборотов в минуту пиковой мощности двигателя, и у него не будет сила, которая заставит вас двигаться. |
стоковый вариатор будет, что приводит к такому же высокому передаточному числу
как стоковый вариатор. Основное различие между акциями и
производительность вариаторов — это угол, на который весит каток
ход и угол на угловой пластине в задней части вариатора.
Это только поможет вам получить более плавное и постоянное ускорение.
| Теперь все идет хорошо! Где еще вы можете использовать старую аналогию с 10-скоростным велосипедом! Не стать лучше, чем это! |
Это изображение представляет собой вид сбоку того, какое соотношение
похоже на пониженной передаче. Вы увидите, что передний шкив
маленький, а задний шкив большой. Это как первая передача
10-скоростной велосипед. |
| На этом изображении показано, как выглядит передаточное число когда роликовые грузы выдвинуты и задняя половина шкив вперед. Ремень выталкивается до более высокого соотношения. Это как десятая передача на велосипеде. |
Теперь другой множитель в этом уравнении задний шкив. Задний шкив имеет пружину, удерживающую его вместе. Это ваша контра пружина. Передняя половина шкива тоже моментная
контролируемый. Имеются угловые канавки, по которым перемещается шкив.
на. При приложении крутящего момента это ограничивает движение ремня.
слишком быстро. Аналогично, когда вы поднимаетесь в гору, применяется крутящий момент.
к шкиву, предполагается, что шкив сжимается, давая
у вас более низкое передаточное число. |
| На этом изображении так выглядит задний шкив на низких оборотах. Пружина сжимает две половины задней шкив вместе, удерживая ремень наружу и сохраняя низкую передачу. При приложении крутящего момента к ремню половинки шкива начинают отделить, потянув ремень внутрь, что поднимает передачу. Жесткость этой пружины определяет, насколько быстро шкив разделится пополам. расширяться, и насколько сильно они возвращаются к своей первоначальной форме когда крутящий момент снова снижается |
| На этом изображении так выглядит задний шкив на высоких оборотах. Обратите внимание, что пружина сжата, и ремень сместился внутрь. |
Если ваши роликовые грузы дают
у тебя хороший разгон, и хороший верх, но когда подходишь
небольшой холм самокат резко замедляется, это может быть вызвано
из-за слишком легкой контра пружины. Допустим, вы хорошо бегаете со скоростью, скажем, 50 миль в час, и вы замедляетесь до 35 миль в час. Если вы затем попытаетесь ускориться, и у вас почти нет ускорения, это может быть вызвано тем, что слишком легкая контра пружина. Когда ты замедляешься, весна должен толкать задний шкив вместе на пониженную передачу соотношение. Если пружина недостаточно сильна, шкив останется на высокой передаче, а потом, когда пытаешься разогнаться, нет достаточно силы, чтобы подтолкнуть вас, потому что вы находитесь на слишком высокой передаче. С другой стороны, если ваша пружина слишком сильным, то веса ролика могут быть недостаточно тяжелыми, чтобы заставить ремень полностью выдвинут и установлен на самое высокое передаточное число, и вы не сможете достичь максимальной скорости. Если вы выберете более жесткую контрпружину,
возможно, вам придется перейти на более тяжелый вес ролика. Существует очень тонкий баланс, который вы должны достижения между противопружиной и вашими роликовыми грузами. Этот достигается только методом проб и ошибок. |
Контрапружина помогает
сожмите задний шкив вместе, когда крутящий момент приложен к
задний шкив.
Так же,
если вы идете на более мягкую пружину, вам, возможно, придется перейти на более легкую
вес ролика.| Это покомпонентная схема стоковой Yamaha. Сборка |
Если вам нужны дополнительные технические советы, вопрос или предложение для технической подсказки, пожалуйста ……. Электронная почта |
MULTIVAR для скутера — Dettaglio Prodotto
MULTILVAR
Multivar очень легко установить и модифицировать.
Он разработан детально и для конкретных приложений.
Благодаря такому сложному вариатору ваш скутер
дополнительный спринт, последовательность в переключении передач, большая механическая легкость на высоких скоростях
скорость и постоянство производительности, которых вы никогда не испытывали с
оригинальный вариатор.
Именно это и хотели получить техники Malossi.
Dekra Certification GmbH подтверждает, что Malossi производит полный вариаторы и комплекты CVT, эффективно применяющие систему управления качеством, в соответствии с требованиями немецкого и международного закона о дорожном движении (KBA).
Товары, зарезервированные исключительно для проведения соревнований в предназначенных для них местах в соответствии с положениями компетентных спортивных органов. Мы отказываемся от любой ответственности за ненадлежащее использование
Вариатор MULTIVAR для скутера
| Марка | Модель |
|---|---|
| ХОНДА | ХОНДА ВЕДУЩИЙ 50 2T |
| ХОНДА | ХОНДА Ш 50 2Т <-1995 |
| ПЕЖО | ПЕЖО СК Л МЕТРОПОЛИС 50 2T |
| ПГО | ПГО СТАР 50 |
L0