Устройство вариаторной коробки: Вариатор: особенности и специфика устройства

Содержание

Вариаторная коробка передач, ее подробное устройство и принцип действия

Когда речь идет о современных коробках передач, чаще всего встречается вариаторный тип. Вариатором называют КПП, в котором нет ступеней, что позволяет значительно повысить мощность двигателя. Срок эксплуатации двигателя в этом случае увеличивается, а расход топлива уменьшается.

Принцип работы вариаторной коробки передач

Инженеры разработали множество типов вариаторных кпп, но автомобильные компании используют тороидный и клиноременной виды.

В основе двух типов лежит принцип бесступенчатой трансмисии и отсутствие рывков пи передаточном числе от коленвала. Именно при такой организации функционала повышается КПД и разгон двигателя проходит плавно.

Устройство клиноременного вариатора и его компоненты


  1. Два шкива, один из которых ведущий, другой выполняет роль ведомого.
    Шкив представляет собой конический диск. Оба они соединены ремнем клиновидного типа. Скорость автомобиля и обороты в определенный момент движения определяются при помощи положения шкивов.
  2. Клиновидный ремень, который представляет собой металлический гибкий ремень с насаженными на него пластинами трапециевидного типа. Иногда наблюдаются изменения конструкции. Так, компания Audi заменяет ленту металлической цепью.
  3. Комплекс сервоприводов. Их основная задача – сдвигать и раздвигать шкивы.
  4. Система, контролирующая разъединение и соединения коленвала и ведущего шкива. Изменения в устройстве возможны. Все зависит от компании-разработчика. Наиболее распространёнными вариантами являются такие, как электромагнитное, автоматическое центробежное, «мокрое» многодисковое и сцепление гидротрансформаторное.
  5. Автоматика, которая управляет работой вариаторной коробки передач. Она определяет, какой диаметр должны иметь ведущий и ведомый шкивы в данное время и обеспечивает его, передавая необходимый сигнал на сервоприводную систему. В функции автоматики также входит контроль за работой системы соединения и разъединения коленвала и ведущего шкива.

Тороидная КПП вариатор

Ввиду сложности конструкции системы такой тип вариатора встречается крайне редко. Он представляет собой полусферу, состоящая из двух дисков с роликом. Ролик зажимается между ними, а изменение передаточного числа прямо пропорционально зависит от смены положения ролика.
Когда ролик двигается налево, левый диск двигается медленнее. Потому правая часть ролика цепляется за край правого диска, заставляя его вращаться быстрее. Дальнейшая передача крутящего момента обеспечивается сложной системой шестерёнок и роликов.

Теперь, когда стал понятен принцип работы вариатора, следует пояснить, какие основные особенности в работе имеет этот механизм.

Вариатор клиноременного типа и механизм его работы

Когда автомобиль начинает двигаться, ремень двигается максимально ввиду того, что конусы ведомого шкива сдвинуты. Позже, когда они раздвигаются на максимум, движение ремня уже проводится по минимальному охвату. В результате крутящий момент доходит до максимальной отметки, и автомобиль начинает движение.

Автоматика подает сигналы сервоприводам при увеличении скорости и приводит в движение конусы ведомого шкива. Как результат происходит смена передаточного числа в кпп вариатор клиноременного типа.

Минусы коробки передач типа вариатор

  1. Сравнительная сложность конструкционной системы и её относительно недолговечный период эксплуатации, что влечет за собой высокую себестоимость деталей (не нужно забывать при этом о трансмиссионном масле, необходимый объём которого составляет 5-6 литров) и обслуживание. При этом наиболее часто в первую очередь замене подлежит ремень, потому что на него приходятся постоянные нагрузки.
  2. Автомобиль испытывает сложности буксировки, если возникает какая-то поломка. В этом случае поможет только эвакуатор. Проблемы при буксировке автомобиля в случае его поломки и необходимость его перемещения исключительно на эвакуаторе.
  3. Невозможность резкого перехода при движении на предыдущую передачу и конструктивное ограничение по передаче крутящего момента.

Преимущества коробки вариатор

  1. Двигатель работает с низким уровнем шума, обеспечиваемая тем, что во время движения вариатор не выводит обороты двигателя на максимальные. Однако, это зачастую пугает водителей, ранее эксплуатировавших автомобили, оснащённые классическими коробками переключения передач.
  2. Плавный ход. Ни один тип коробок переключения передач, даже такие как роботизированная коробка передач и коробка передач dsg не способны дать такой эффект, так как в кпп вариатор ступени отсутствуют физически. Отметим, что ряд моделей с коробкой cvt имеют заявленную функцию ручного переключения передач, но это всего лишь автоматически зафиксированные положения ведомого и ведущего шкивов.

Также к преимуществам коробки вариатор зачастую причисляют низкий расход топлива и более быстрый разгон автомобиля. Теоретически это совершенно правильно, ведь применение вариатора даёт больший КПД двигателя, но практика показывает, что это всего лишь миф и авто с классическими типами кпп разгоняются с той же скоростью и потребляют немногим больше топлива.

Если подытожить всё вышесказанное, то можно сказать, что на сегодняшний день коробки переключения передач вариаторного типа несомненно являются одной из самых технологичных разработок и гарантируют плавность хода и комфорт во время движения. Однако это компенсируется недолговечностью конструкции и высокой стоимостью её обслуживания. Поэтому, если Вы не готовы выкладывать круглую сумму за ремонт авто, но при этом предпочитаете агрессивный и спортивный стиль вождения, обратите своё внимание на роботизированные кпп либо на автомобили, оснащённые автоматическими коробками передач с функцией типтроник.

Вариатор: устройство, виды, принцип работы вариаторной коробки передач

Вариатор или вариаторная КПП представляет собой бесступенчатую трансмиссию, позволяющую автоматически регулировать передаточное число для преобразования крутящего момента, передаваемого от двигателя на колеса автомобиля.

Как правило, вариаторные КПП устанавливаются на легковых авто, квадроциклах, мотороллерах и снегоходах. Если мы говорим об автомобилях, то в большинстве случаев они  могут оснащаться клиноременным или тороидным (были попытки, но на сегодняшний день все они, похоже, прекращены) вариатором.

Наиболее популярным стал клиноременный вариатор, который впервые был установлен в автомобилях марки DAF в начале 60-х годов 20 столетия.

Да, вариаторы были изобретены очень давно, еще в 19 веке, но их не использовали из-за того, что наиболее простую конструкцию имеет клиноременный вариатор, но у него проблема всегда были, и остается до сих пор, но об этом чуть позже.

Устройство вариатора

Конструкция вариаторной коробки передач достаточно проста и состоит из следующих деталей и механизмов:

  • раздвижные шкивы – щеки, клиновидной формы, которые расположены на валу;
  • механизм для обеспечения вращения колес и установки рычага акселератора в нейтральном положении;
  • механизм для переключения заднего хода;
  • система управления

Вообще, видов вариаторов придумано достаточно много, порядка десяти, но реальную путевку в жизнь, по всей видимости, получит только клиноременный вариатор и его модификации такая, как, например, клиноцепной вариатор.

Схема: Audi AG

Клиноременный вариатор

Для начала рассмотрим устройство клиноременного вариатора, как одной из самых перспективных КПП в будущем. Такой тип вариатора представляет собой соединенные ремнем шкивы и, собственно, все.

Простота конструкции, ее дешевизна и весьма неплохая надежность - все это плюсы клиноременного вариатора, добавьте сюда максимальную эффективность работы двигателя, да еще и обеспечивает экономию топлива по сравнению с механической КПП и АКПП при одинаковой динамике езды.

Полагаю, теперь понятно, почему вариаторам прочат отличное будущее. Но не все так безоблачно. Есть в вариаторе проблемы, которые решаются до сих пор...

Надежность ремня

Ремень испытывает большие нагрузки, поэтому он должен быть очень прочным. До недавнего времени ремень для вариаторов изготавливался так же, как и все остальные ремни, используемые в двигателе для привода различных систем, он был матерчато-резиновым.

Естественно, что он не мог долго воспринимать серьезные нагрузки.

Ремень растягивался, рвался довольно быстро, поэтому вариаторы ставили только на маломощные двигатели.

Но потом придумали стальной клиновидный ремень и ремень в виде цепи, что позволило использовать вариаторы на довольно мощных автомобилях, например, Nissan выпускает с вариаторами автомобили с мощностью двигателя 262 л.с., что для большинства автолюбителей, учитывая наши налоги на автомобиль, запредельная мечта.

Устройство стального ремня для вариатора

Вариаторная цепь

Высокий температурный режим работы

Зацепление ремня и шкивов в вариативной коробке происходит за счет сил трения, а это, как все мы знаем, приводит к повышению температуры.

До сравнительно недавнего времени не было технологий, чтобы сделать шкивы и стальной ремень достаточно прочными, чтобы они не разрушались в местах контакта.

В добавок к этому было изобретено специальное масло, которое не снижает трение, а наоборот, увеличивает его. Это необходимо для того, чтобы ремень не проскальзывал, а цеплялся за шкивы.

Помимо этого высокая температура оказывает негативное воздействие на электронный блок управления и частенько, к сожалению, выводит его из строя.

Очень много грязи

Ввиду того, что в вариаторе постоянно трутся с большим усилием ремень и шкивы, то очень быстро накапливаются частички металла, которые сильно загрязняют масло.

Грязное масло, как вы понимаете, начинает разрушать, по сути, всю коробку. Эта проблема решается установкой фильтров, очищающих масло.

Пока вариаторы все же уступают в надежности механике и автоматам, но, тем не менее, компании не прекращают попыток усовершенствовать их, поскольку уж очень заманчивы их плюсы.

Вариаторы, которые сейчас устанавливаются на Nissan при умеренной езде и своевременном техническом обслуживании способны проходить 200.000 км, что не так уж и мало, если разобраться.

Итак, вернемся к работе вариатора клиноременного типа…

Шкивы образуется дисками конической формы, способными совершать движения на сближение/расхождение, с целью изменения диаметра шкива. Диски приводятся в движение вдоль вала гидроцилиндром.

Для соединения шкивов применяется клиновидный ремень, состоящий из тонких полос, изготовленных из металла и связанных между собой специальными пластинками. Вращающий момент достигается благодаря трению, которое возникает между поверхностями шкива и ремня.

На колеса в современных вариаторах вращение передается с помощью гидротрансформатора и  дифференциала.

Включение задней передачи на вариаторе выполняется при помощи планетарки заднего хода. Блок управления предназначен для реализации основных функций вариаторной КПП – управления сцеплением, осуществления контроля над работой редуктора, изменения положения шкивов с учетом рабочих режимов двигателя.

Как уже ранее упоминалось, различают два вида приводных вариаторов – клиноременный и клиноцепной.

Клиноцепной вариатор оснащается цепью, состоящей из металлических звеньев (или пластин), соединенных осями клиновидной формы. Подобная конструкция цепи является более гибкой и эффективной для преобразования и передачи вращательного момента на колеса.

Если в клиноременном вариаторе, вращение колес обеспечивается за счет толкательного усилия, то в клиноцепном вариаторе – благодаря тянущему усилию.

Клиноцепные вариаторы использует на своих автомобилях Audi и Subaru.

Тороидный вариатор

Такой тип вариатора состоит из двух валов (дисков, похожих на бублик) клиновидного типа, один из них является главным, другой – ведомым. Между валами расположены ролики, совершающие передвижения в вертикальном направлении, а также вращения в горизонтальном направлении вокруг собственной оси.

Передаточное число в вариаторе данного вида изменяется за счет выбранного положения роликов, а также их радиусов. Иными словами, когда ролик соединяется с маленьким радиусом главного вала и большим радиусом второстепенного вала – происходит переключение на низкую передачу.

Выбор высокой передачи осуществляется в обратном порядке. Переход на прямую передачу происходит в том случае, когда ролик соприкасается с валами в одном радиусе.

Сложная конструкция и отсутствие технологий и материалов, способных выдержать нагрузки в таком устройстве пока заставили производителей отказаться от этого вида вариаторов, но такие автомобили существовали в реальности и выпускались массово, например Nissan Cedric.

Принцип работы вариатора

Принцип работы вариатора понять очень просто, если вы хотя бы раз катались на горном или спортивном велосипеде, имеющем по несколько звездочек у педалей и на заднем (приводном) колесе.

Вы наверняка знаете, что если у педалей перекинуть цепь на самую маленькую звездочку, а на колесе выбрать самую большую, то педали крутятся очень легко, можно взобраться в почти любую гору, но при этом невозможно сильно разогнаться.

Для разгона необходимо сделать все наоборот:  у педалей цепь перекинуть на самую большую звездочку, а на колесе – на самую маленькую.

Это будут два крайних режима работы передачи, а все остальные комбинации промежуточные.

Теперь представьте, что звездочки слились в конус, а цепь превратилась в ремень, перекинутый через эти конусы. Вот и получился вариатор, а принцип работы остался неизменным.

Изменение диаметров конусов (шкивов) на ведущем и ведомом валах позволяют изменять скорость автомобиля.

В процессе езды вариатор только поддерживает наиболее подходящие обороты автомобильного двигателя для обеспечения выбранной скорости движения и динамических показателей автомобиля, что и позволяет экономить топливо.

Для наглядности пара видео с Youtube:

Покупать автомобиль с вариатором или не покупать?

Для начала запишитесь на тест-драйв и прокатитесь на каком-нибудь автомобиле с вариатором. Если вам понравится то, как этот автомобиль набирает скорость, как он управляется, то задуматься о машине с вариатором стоит.

Зная, что у вариаторов до сих пор есть проблемы с долговечностью, то приходит в голову мысль о том, что если машина новая или прошла совсем немного, то брать ее стоит. Если же пробег у автомобиля более 50000 км, то уже стоит задуматься.

Стоит так же учесть и условия эксплуатации автомобиля. Если вы ездите по хорошим дорогам, не перегружаете автомобиль, не используете его в качестве такси, то взять вариатор и насладиться его преимуществами можно.

Если же вашему автомобилю суждено испытывать различного рода перегрузки, то лучше присмотреться к автоматической или механической коробке передач.

Вариаторная коробка передач. Вариатор CVT

Что такое вариатор? Вариатор – это механический узел, предназначенный для передачи усилия двигателя бесступенчато к ведущим колесам. В некотором смысле его можно назвать автоматической коробкой передач, но с совершенно другим принципом передачи крутящего момента.

Классический вариатор - это два раздвижных шкива, соединённых клиновидным ремнем. Вариатор, применяемый в автомобилях, является более сложным устройством, потому что существует необходимость введения «задней скорости» и пониженных передач. В состав вариатора марки CVT (клиноременный вариатор) входят следующие устройства:

  • Раздвижные шкивы – представляют собой две клиновидные «щеки» на одном валу. Приводятся в действие гидроцилиндром, который сжимает диски в зависимости от оборотов, или по управляющему сигналу от блока управления.
  • Клиновидный ремень – изготовлен из двух металлических лент, на которые нанизываются металлические пластинки специальной формы. Элементы располагаются плотно друг к другу, верх пластинки выполнен в виде конуса, а в основании имеются пазы, куда вставляются металлические ленты (для клиноременных вариаторов).
  • Гидротрансформатор – устройство преобразования и передачи крутящего момента, а также плавного начала движения. Более подробное описание в разделе АКПП.
  • Дифференциал – устройство распределения крутящего момента на ведущие колеса.
  • Планетарный механизм задней передачи – устройство, для обеспечения вращения вторичного вала в обратном порядке.
  • Гидравлический насос – устройство, которое приводится в действие гидротрансформатором и предназначено для создания давления рабочей жидкости. Давлением приводятся в действие исполнительные устройства (гидроцилиндры).
  • Блок управления – микропроцессорное устройство для управления исполнительными устройствами вариатора, в зависимости от сигналов, подаваемых с датчиков (местоположения коленвала, контроля расхода топлива, ABS, ESP и др.).

Существуют вариаторы не только с ременным приводом (вариатор CVT), но и цепным. В основном применяется в автомобилях Audi. Крутящий момент передается, так же как и в CVT, только диски сжимают цепь, которая имеет клиновидные оси звеньев. Цепь передает усилие тянущее, а не толкательное как ремень.

Следующий тип вариатора – торовый. В состав такого вариатора входят два клиновидных диска. Один диск является ведущим, второй – ведомым. Между дисками находится ролик, который может перемещаться в вертикальном направлении и вращаться горизонтально вокруг своей оси. Таким образом, ролик может соприкасаться с разными радиусами дисков. При соединении ролика с малым радиусом ведущего диска и с большим ведомого, получается низшая передача. Если наоборот – высшая. Прямая передача – это момент соприкосновения ролика с одинаковыми радиусами дисков. Но такой вариант вариатора не получил большого распространения из-за дороговизны и применения специальных смазывающих материалов.

 

Мы же рассмотрим работу самого популярного у автопроизводителей клиноременного вариатора.

При увеличении оборотов двигателя приводится в действие гидротрансформатор, который передает крутящий момент на первичный вал. На первичном валу установлен ведущий шкив и при воздействии на него гидроцилиндра, «щеки» начинают сходиться, что приводит к увеличению трения между ними и клиновидным ремнем. Далее под действием трения усилие передается на ведомый шкив, который соединен с вторичным валом. «Щеки» ведомого шкива в этот момент максимально сведены, то есть получается низшая передача. Далее при развитии оборотов происходит смена диаметров ведущего и ведомого шкивов. Передаточное число увеличивается максимально.

Ведомый вал вращает дифференциал, к которому присоединены полуоси ведущих колес. Задняя передача обеспечивается подсоединением к ведомому валу планетарного механизма, который и обеспечивает реверсивное движение ведомого вала.

Обеспечивает управление диаметрами шкивом электронная система управления, она же включает, по средствам актуаторов заднюю и пониженную передачу. Как видим, при использовании вариатора нет резких рывков при переключении, обеспечивается более плавный ход и экономия топлива, так как электроника выбирает оптимальный режим оборотов двигателя и передаточное число шкивов. Но уже и не полихачишь!

 

Но нарекания водителей, у которых появились автомобили с вариатором, были в отсутствии характерного урчания двигателя при смене передач как в механической коробке передач. Конструкторы нашли выход – применили псевдо-ступенчатое переключение передач, применив селектор выбора передач. Так, при трогании с места водитель включает первую передачу движения вперед и нажимает на акселератор, затем после достижения определенных оборотов, двигая селектор, включает вторую передачу и т.д. Достигается такое переключение программированием блока управления на фиксированные передаточные числа шкивов. Но возможен переход в полный автоматический режим, в этом случае электроника все выполнит сама. Для включения пониженной передачи селектор переводится в определённое положение и блок управления не включает повышенные передачи, независимо от оборотов работы двигателя.

 

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

 

Принцип работы вариаторной коробки передач

Во время покупки транспортного средства каждый автолюбитель уделяет особое внимание выбору типа трансмиссии. Ежегодно все большое количество автовладельцев открывают для себя плюсы автоматической коробки передач (АКПП), кто-то отдает предпочтение проверенной годами механике (МКПП), появляются поклонники вариативной коробки передач.

По селектору не всегда можно определить

На сегодняшний день автомобили с вариатором достаточно редко встречаются на дорогах нашей страны, однако, данный механизм имеет много неоспоримых преимуществ, позволяющих ему уверенно завоевывать все большую популярность у современных водителей. Принцип работы вариаторной коробки передач достаточно выгодно отличает ее как от МКПП, так и от АКПП.

Достоинства

Практически без шума

  • Вариатор является бесступенчатым механизмом, который наиболее оптимально использует всю мощность двигателя внутреннего сгорания, равномерно изменяя передаточное число. В вариаторе отсутствуют фиксированные передачи, поэтому можно говорить о бесступенчатом изменении крутящего момента в процессе его передачи от двигателя к колесному приводу транспортного средства.
  • Работает данный механический узел практически бесшумно. Даже при стремительном наборе скорости двигатель автомобиля издает одинаково ровный звук. Достичь такого эффекта позволяет наличие электронных узлов вариатора, постоянно осуществляющих оптимизацию мотора и предотвращающих возможность возникновения перегрузок в процессе его работы.
  • Вариаторная коробка передач существенно экономит объем потребляемого автомобилем топлива за счет согласования оборотов вращающегося звена в кривошипном механизме (коленвал) с нагрузкой на транспортное средство.
  • Поездка на легковом автомобиле с вариатором гарантирует плавную езду без рывков, которые неизменно возникают при переключении передач во время движения автомобилей с АКПП и с МКПП.
  • Срок эксплуатации вариаторной трансмиссии существенно увеличивается благодаря оптимизированной нагрузке и на составные части привода, и на силовой агрегат в целом.
  • Транспортное средство с вариаторной коробкой передач выбрасывает в окружающую атмосферу значительно меньше различных химических соединений, опасных для здоровья человека.

Работает так

Вариатор в классическом исполнении представляет собой механическую конструкцию, состоящую из двух раздвижных шкивов, которые надежно соединяет клиновидный ремень. Вариаторные коробки, которыми комплектуются современные транспортные средства, отличаются более сложной конструкцией, обусловленной необходимостью наличия пониженных передач и заднего хода автомобиля.

Сегодня существует большое количество типов вариаторов, отличающихся между собой методом передачи крутящего момента. Наиболее стабильным механическим узлом считается клиноременная коробка передач.

Устройство клиноременного вариатора

Схема вариатора старого образца

Раздвижные шкивы. Данные элементы представляют собой пару клиновидных «щек», расположенных на одном валу.

  • Гидроцилиндр. Основная функция устройства заключается в сжатии дисков в зависимости от оборотов двигателя или после сигналов, которые поступают с центрального блока управления.
  • Клиновидный ременьРемень клиновидный. Основу составляют две металлические ленты, к которым присоединены пластины из металла, плотно прилегающие друг к другу. Верхняя часть пластин отличается конусообразной формой, в то время как в их основании расположены специальные пазы, в которые вставляется металлическая лента.
  • Конвертор крутящего момента (гидродинамический трансформатор). Устройство, которое преобразовывает крутящий момент двигателя внутреннего сгорания, после чего осуществляет его передачу вариатору. Конвертор способствует бесступенчатому изменению частоты вращения и крутящего момента.
  • Дифференциал. Распределяет крутящий момент на ведущие колеса транспортного средства.
  • Планетарный редуктор заднего хода. Осуществляет вращение вторичного вала в противоположном направлении.
  • Гидравлический насос. В своей работе использует потенциальную и кинетическую энергию жидкости для создания определенного давления, позволяющего осуществлять работу гидроцилиндров.
  • Центральный блок управления. В основе его работы находится микропроцессор, который после обработки сигналов, полученных от различных датчиков (ESP, ABS, контроль расхода топливной смеси и т.д.), отдает необходимые команды исполнительным устройствам клиноременного вариатора.

Как работает клиноременной механизм

Работа вариатора начинается с того, что увеличивающиеся обороты двигателя внутреннего сгорания приводят в действие конвертор крутящего момента. Далее гидродинамический трансформатор осуществляет передачу крутящего момента на первичный вал с установленным на нем ведущим шкивом. Под воздействием гидроцилиндра «щеки» ведущего шкива сходятся, увеличивая величину трения, которая образуется в результате взаимодействия «щек» шкива и клиновидного ремня.

Принцип работы

На следующем этапе усилие под действием силы трения поступает на вторичный шкив, который объединен с вторичным валом. В процессе увеличения оборотов осуществляется смена диаметров ведомого и ведущего шкивов, растет значение передаточного числа. Завершает процесс работа ведомого вала, который вертит ведущие колеса транспортного средства методом вращения присоединенного к ним дифференциала.

Пара раздвижных шкивов

Задний ход обеспечивает работа планетарного механического устройства, которое соединяется с ведомым валом.

Из вышеизложенного видно, что вариатор способствует плавному движению автомобиля и существенно экономит потребление топливной смеси, выбирая оптимальное число оборотов двигателя внутреннего сгорания. Вариативная коробка передач имеет огромный потенциал, благодаря которому все большее число автолюбителей предпочитают иметь дело с трансмиссией такого типа.

Видео

Так работает вариатор:

Читайте также:

Принцип работы автоматической коробки передач

устройство, принцип работы вариатора, плюсы и минусы вариаторной коробки передач.

Вариатор (CVT) — бесступенчатая коробка передач, которая в определенном диапазоне позволяет добиться максимально плавного изменения передаточного числа. Главным отличием вариаторной коробки передач от аналогов является достаточно эффективное использование мощности ДВС.  

Коробка CVT (от англ. Continuously Variable Transmission, «все время изменяющаяся трансмиссия») позволяет наилучшим образом изменять крутящий момент от ДВС, передаваемый на колеса, с учетом нагрузок на двигатель, скорости движения ТС и т.д. В результате вариатор позволяет добиться высокой топливной экономичности.

Содержание статьи

Отличительные особенности, устройство и принцип работы вариатора

Начнем с того, что существует несколько типов вариаторных КПП, однако на автомобилях используется клиноременный и тороидный вариатор, при этом клиноременной вариатор встречается намного чаще.

Устройство современной коробки-вариатора включает в себя такие элементы:

  • Специальный механизм, который отвечает за передачу крутящего момента от двигателя на вариатор, а также разъединяет коробку и ДВС при постановке на нейтральную передачу;
  • Сама коробка-вариатор (другое название «вариаторная передача»), а также отдельный механизм, который позволяет автомобилю двигаться назад;
  • Электронная система управления коробкой с входными и выходными датчиками;

Чтобы передать момент от двигателя, могут быть использованы: гидротрансформатор, центробежное автоматическое сцепление, электромагнитное сцепление, которое управляется электроникой, а также многодисковое сцепление. Чаще всего для этих целей используется гидротрансформатор (ГДТ), что позволяет добиться плавности и тем самым увеличить ресурс вариаторной коробки передач.

Что касается самой КПП, клиноременной вариатор включает в себя одну или две ременные передачи. Такая передача фактически является двумя шкивами, которые соединяются при помощи клиновидного ремня. Шкив образует пара конических дисков, причем диски могут сдвигаться и раздвигаться. Так удается менять диаметр самого шкива.

Чтобы сдвинуть конусы, задействовано гидравлическое давление, усилие пружины и центробежная сила. Конические диски расположены под углом наклона 20°. Это позволяет ремню перемещаться по поверхности шкива, при этом сопротивление минимально.

На начальном этапе такие вариаторы оснащались ремнем из резины, однако ресурс самого ремня оказывался небольшим. Сегодня вместо резины устанавливается металлический ремень вариатора. Такой ремень прочный и гибкий, при работе КПП создается меньше шума,  а также  решение служит заметно дольше, чем резиновый аналог.

Вращение передается посредством силы трения между шкивами вариатора и боковой поверхностью ремня. Также в некоторых вариаторах может использоваться стальная цепь. В этом случае речь идет о клиноцепном вариаторе.

Данный тип отличается от клиноременного вариатора тем, что крутящий момент передается торцевой поверхностью цепи во время ее точечного контакта с коническими дисками. При этом сами конические диски выполнены из прочной стали, а клиноцепной вариатор имеет наилучший КПД.

Еще отметим, что вариатор не способен обеспечить возможность движения назад. Для того, что автомобиль с такой КПП имел задний ход, в коробку интегрируют различные механизмы. Чаще всего это планетарный редуктор, который активно используется в АКПП.

Что касается управления вариатором,  система электронная, производит синхронное изменение диаметра шкивов с учетом режимов работы двигателя автомобиля. Также осуществляется управление сцеплением и планетарным редуктором.

Водитель управляет КПП при помощи селектора, а сами режимы напоминают режимы работы гидромеханической  АКПП. Более того, в вариаторной коробке можно выбирать фиксированные передаточные отношения, что позволяет реализовать функцию ручного переключения передач, подобно Tiptronic на АКПП.

Еще добавим, что тороидный вариатор отличается от описанных выше ременных и цепных аналогов тем, что имеет два соосных вала. Такие валы имеют сферическую или тороидную поверхность. Между валами зажимаются ролики.

Чтобы изменить передаточное число в таком вариаторе, необходимо менять положение роликов. При этом крутящий момент передается посредством сил трения между рабочими поверхностями.

Как работает вариатор в автомобиле

Если говорить о принципе работы вариаторной коробки, диаметр шкива вариатора постоянно изменяется. Изменение реализует сервопривод. Когда автомобиль только трогается с места, ведущий шкив вариатора имеет самый малый диаметр, то есть конические диски полностью разведены.

Ведомый диск в этот момент имеет самый большой диаметр, когда конические диски максимально сжаты. Когда обороты двигателя начинают расти, диаметр ведущего шкива становится больше, а ведомого уменьшается, что позволяет уменьшить передаточное число.

Как видно, вариатор путем уменьшения и увеличения диаметров шкивов позволяет двигателю работать в оптимальном режиме, чтобы получить максимум мощности и добиться лучшей динамики.

Плюсы и минусы вариатора

Прежде всего, такая трансмиссия является бесступенчатой. Это значит, что во время езды отсутствует необходимость переключаться на так называемы «ступени», при этом происходит постоянное преобразование крутящего момента, нет задержек между переключениями со ступени (передачи) на ступень.

В результате достигается максимальный комфорт  при езде на машине с вариатором. Однако данное решение не лишено недостатков. Прежде всего, установка такой трансмиссии предполагает определенные ограничения по мощности и крутящему моменту, то есть вариатор не ставят на автомобили с мощным двигателем. Еще одним минусом является сложность устройства самой вариаторной коробки передач, низкая ремонтопригодность и дороговизна самого ремонта вариатора.

Читайте также

Что это такое. Принцип работы. Топ 3.. вида вариаторов

Конструкцией вариатора предусмотрена плавная передача крутящего момента от двигателя на колеса автомобиля. Что такое вариатор и основное отличие вариаторной коробки от других аналогов – отсутствие передач. Передаточные отношения здесь меняются как в автоматическом, так и в ручном режиме. Вариатор – это упрощенное название автоматической коробки передач вариаторного типа. Еще ее обозначают латинскими литерами CVT, расшифровка — Continuously Variable Transmission, дословный перевод – трансмиссия бесступенчатая.

Как работает вариатор

Автомобили, оборудованные вариаторной трансмиссией, внешне очень похожи на машины с коробкой автомат. Что такое вариатор на автомобиле? По аналогии с другими трансмиссиями, в конструкцию коробки передач CVT тоже входят две педали, селектор переключения режимов. Режимы вариатора имеют те же обозначения:

  1. Р – паркинг.
  2. R – реверс.
  3. N – нормаль.
  4. D – драйв.

На первый взгляд устройство трансмиссий совпадает. Однако, принцип работы вариатора CVT отличается от традиционной АКПП. Здесь полностью отсутствуют фиксированные передачи, нет нумерованных первой, второй и прочих скоростей. Коробка вариатор обладает огромным количеством передач, переход с одного режима на другой осуществляется совершенно незаметно и плавно. В процессе эксплуатации транспортного средства, оснащенного вариатором, водитель не ощущает рывков, толчков и пинаний. Независимо от того, трогается машина, разгоняется или тормозит, вариатор постепенно меняет передаточное отношение без резких движений, рывков.

Разновидности коробок-вариаторов

В зависимости от конструкции механизма и области применения, вариаторы CVT подразделяются на следующие виды:

  1. Клиноременной вариатор.
  2. Цепной.
  3. Тороидальный.

Самый распространенный вариант исполнения – клиноременной вариатор.

Немного теории:

чтобы понять принцип действия клиноременной передачи, рекомендуется представить два шкива сложной конструкции, взаимно отдаленные на небольшое расстояние;
каждый шкив вариатора состоит из двух конусообразных дисков, верхушки которых сходятся и расходятся;
оба шкива огибает специальный ремень.

Устройство вариаторной коробки передач

В состав каждого шкива входят по два конуса 20°, которые отцентрированы вершинами относительно друг друга. Клиновидный ремень вариатора входит в меж-конусное пространство. Свое название ремень получил, благодаря оригинальной форме сечения в виде буквы V. Такой профиль позволяет увеличить площадь контакта, силу трения между ремнем и шкивами вариатора.

Сближение конусов приводит к увеличению диаметра шкива. Соответственно, при их разведении – он уменьшается (эффект переменного рабочего диаметра шкива). Шкивы переменного диаметра расположены строго попарно. Один из них – ведущий (входной), он является продолжением коленчатого вала силового агрегата. Ведущий шкив вариатора передает вращение на второй (ведомый) шкив, элементы коробки передач, трансмиссию, колеса автомобиля.

Существует термин «радиус основного тона», он характеризует расстояние от ремня до центров клиновидных шкивов. Когда шкивы вариатора разведены и находятся максимально далеко друг от друга, этот параметр минимален. При максимальном сближении конусов ремень перемещается к наружному краю, увеличивая радиус. Отношение радиусов основного тона, ведущего и ведомого шкивов, регулируется специальным устройством бортового компьютера.

Интересно: Если на одном из шкивов вариатора увеличивается радиус охвата, на другом, он синхронно уменьшается. Благодаря данному эффекту, ремень находится постоянно в натянутом состоянии. При взаимном изменении радиусов создается бесконечное множество передаточных отношений – от минимального до максимально высокого. Например, если радиус основного тона на ведущем шкиве очень маленький, на ведущем он приближается к максимуму. При этом скорость вращения выходного вала низкая, что соответствует пониженной передаче автомобиля. Для увеличения скорости машины достаточно сблизить конусы ведущего шкива вариатора.

Изменяя радиусы охвата на ведущем и ведомом шкивах, можно получить бесконечное множество значений передаточного числа вариатора. В коробке передач CVT шкивы, размещенные на ведущем и ведомом валах, оборудованы специальным гидроприводом, при помощи которого конусообразные половинки синхронно сдвигаются/раздвигаются. При этом передаточное число вариатора изменяется в широких диапазонах.

Чтобы обеспечить движение автомобиля в режиме заднего хода, в конструкцию коробки вариатор включен набор шестерен (планетарный механизм). При помощи включения зубчатых зацеплений в заданном порядке, выходной вал вариатора может изменять направление вращения.

Помимо трех основных компонентов, описанных выше, в состав системы электронного управления вариатора также входят различные датчики, микропроцессоры. Бортовой компьютер, встроенный в трансмиссию, управляет положением конусообразных шкивов вариатора, исходя из нагрузок и скорости передвижения транспортного средства.

Устройство клиновидного ремня

Ремень в клиноременном вариаторе CVT отличается сложным устройством. Благодаря использованию новейших материалов, ремни вариаторов очень надежны и эффективны. Вместо цепей и резиновых ремней, огибающих шкивы, в коробках вариатор применяются гибкие металлические ремни клиновидной формы (наборные металлические ленты).

Схема устройства металлического ремня вариатора:

Основой высокопрочного ремня вариатора служат тонкие полоски упругой стали (количество полос равно 9 – 15 штук), которые скреплены при помощи пластин сложной формы. Эти детали имеют форму трапеции, они плотно нанизаны на стальные ленты. Материал изготовления скрепляющих пластин – углеродистая легированная сталь высокой прочности.

Основные преимущества клиновидных стальных ремней:

  1. Сверхвысокая прочность ремня вариатора.
  2. Отсутствие эффекта проскальзывания.
  3. Повышенная жесткость изделия при передаче усилий на сжатие (толкающий ремень).
  4. Способность передавать максимальный крутящий момент от силового агрегата на ходовую часть.
  5. При работе вариатора ремень не издает много шума.

Общий вид клиновидного ремня CVT:

Образец цепи, установленной в вариаторе авто фирмы АУДИ:

Клиновой ремень вариатора Audi изготовлен в виде широкой цепи, состоящей из отдельных стальных пластин.

Интересно: Для технического обслуживания клиновидной цепи вариатора используется специальный масляный состав. Смазочная жидкость способна изменять свои характеристики под воздействием повышенного давления в местах контакта пластин с поверхностью шкива. В результате чего, цепь вариатора CVT передает заданные усилия без проскальзывания и трения даже в условиях маленькой площади контакта.

Особенности управления коробкой вариатором

Когда автомобиль, оснащенный стандартной коробкой автомат, набирает скорость, приходится раскручивать обороты двигателя перед включением каждой передачи. Автомобиль с вариатором разгоняется при постоянных оборотах силового агрегата. На основании программы управления, выбранной водителем, вариатор самостоятельно изменяет передаточное число трансмиссии.

При подъемах на возвышенность, преодолениях преград или торможениях водитель нажимает на педаль газа, а вариатор автоматически снижает передачу. В это время диски шкивов синхронно передвигаются (сходятся/расходятся), занимают заданное положение, чтобы обеспечить требуемую величину момента кручения выходного вала вариатора.

При помощи электроники, коробка вариатор CVT может резко переключаться, например, перескакивая с виртуальной шестой на восьмую передачу. Или, по желанию водителя, можно постепенно переходить на следующий режим с имитацией последовательного переключения.

Где применяются вариаторы CVT

Благодаря простоте конструкции и комфортности управления, коробки передач вариаторного типа устанавливаются на автомобилях известных производителей: AUDI, INFINITY, NISSAN и др.

Вариаторы также нашли широкое применение в следующих механизмах и технических устройствах:

  1. Сверлильные станки.
  2. Тракторы и прочие сельхоз машины.
  3. Мотороллеры.
  4. Снегоходы.

Коробка вариатор, плюсы и минусы

При сравнении КПП вариаторного типа с классической коробкой автомат, выясняется, что АКПП состоит из многочисленных шестерен, валов, синхронизаторов, муфт, тормозов, гидравлической системы, плиты с масляными каналами и пр. Вариатор отличается простотой конструкции. В его состав входят только три основных компонента: ведущий и ведомый шкивы, а также приводной ремень.

Коробки вариаторы набирают популярность среди автопроизводителей и владельцев автомобилей, благодаря большому количеству достоинств:

  1. Возможность набирать и снижать скорость без переключения режимов.
  2. Плавность передвижения автомобиля при изменении скоростей вариатора.
  3. Стабильность показателей мощности, вне зависимости от скорости машины.
  4. Существенная экономия топлива.
  5. Чуткая реакция электронной системы вариатора на изменения характера дороги (движение по скользкой дороге, на подъем, под уклон).
  6. Отсутствие вынужденного замедления (авто не снижает скорость даже при преодолении подъемов).
  7. Минимальные потери мощности вариатора, в сравнении с АКПП.
  8. Отличная динамика разгона.
  9. Стабильность оборотов двигателя.
  10. Меньшие выбросы вредных веществ.
  11. Простота устройства, минимальное количество рабочих элементов.

Благодаря сравнительно небольшому количеству составляющих, вариатор имеет намного меньший вес, чем аналогичная коробка автомат.

Вариаторы обладают простой конструкцией, но это не исключает необходимости регулярного технического обслуживания. Больше всего хлопот и неприятностей доставляет ремень вариатора CVT. Кроме компьютерной диагностики, здесь требуется производить замену клиновидных или цепных ремней после каждого пробега, равного 50 – 60 000 км. Бывают случаи, когда ремень вариатора нужно менять намного раньше. Все зависит от марки машины, модели вариатора, условий эксплуатации автомобиля.

Наряду с очевидными преимуществами, коробка вариатор обладает определенными недостатками:

  • Вариатор плохо переносит усиленные нагрузки.
  • Его редко устанавливают на внедорожники, которые эксплуатируются на тяжелых трассах.
  • Сравнительно небольшой срок эксплуатации.
  • Трудно найти квалифицированного специалиста по ремонту и восстановлению работоспособности вариаторов.
  • В мастерских автосервиса часто предлагают полностью заменить поломанный вариатор на новый дорогостоящий механизм. Стоимость нового вариатора составляет более 30% от общей цены на автомобиль.

Внимание: Многие водители отмечают в поведении вариатора некоторую медлительность при переключении передач – эффект задумчивости. Не всех автовладельцев удовлетворяет задержка в одну-две секунды.

Устройство тороидального вариатора

В отличие клиноременной конструкции, вариатор тороидального типа состоит из двух дисков, выполненных в виде вогнутых криволинейных поверхностей. Вращение от ведущего элемента на ведомый передается при помощи специального ролика скользящего действия. При его наклоне и перемещении к наружному диаметру ведомого диска происходит увеличение передаточного числа. Соответственно, при наклоне ролика в противоположную сторону и смещении к центру диска, передаточное отношение вариатора снижается.

Схема устройства и принципа действия тороидального вариатора:

Основные требования к тороидальным вариаторам: высокий коэффициент полезного действия, длительный срок эксплуатации. Чтобы обеспечить выполнение поставленных задач, при изготовлении элементов вариатора используются дорогостоящие материалы, современные технологии.

Тороидальные вариаторы отличаются относительной простотой, однако, такие вариаторы редко применяются в современном автопроизводстве. Это объясняется следующими факторами:

  • повышенная требовательность к точности изготовления рабочих элементов;
  • прочности поверхностного слоя сопрягаемых дисков и роликов;
  • использование дорогих технологий при изготовлении узлов и деталей;
  • сложность настроек;
  • высокая стоимость специальных смазочных материалов.

Как работает тороидальный вариатор

Глядя на схему тороидального устройства, может показаться, что оно не относится к механизмам вариаторного типа. Здесь отсутствует ременная передача, шкивы не перемещаются относительно друг друга (не сходятся и не расходятся), валы стоят неподвижно. Но, если проанализировать принцип действия данного механизма, получается, что он очень похож на классический вариатор:

  1. Ведущий диск вариатора прочно сидит на выходном валу двигателя внутреннего сгорания.
  2. Ведомый – передает вращение на приводной вал главной передачи.
  3. Ролики передают момент вращения от силового агрегата на ведомый диск.
  4. Передаточное число изменяется, в зависимости от угла наклона роликов и места контакта с дисками.

Благодаря двум степеням свободы, ролики вариатора могут крутиться вокруг своей оси, а также совершать наклоны в вертикальном направлении. В результате происходит их контакт с дисками на различных уровнях.

Вариатор в паре со сцеплением - Есть ли сцепление на вариаторе

Принцип действия вариатора. Вариатор: устройство и принцип действия

Вариатором называют механизм, обеспечивающий плавную передачу крутящего момента от силовой установки к элементам, приводящим транспортное средство в движение. Часто такое устройство имеет название самой компактной бесступенчатой коробки. Рядовому автовладельцу сложно отличить в управлении вариативную и автоматическую трансмиссии.

Принцип действия вариатора предусматривает эффективную синхронизацию с коленчатым валом, и передача момента происходит беспрерывно, что дает возможность существенно экономить расход топлива. Трансмиссии такого типа могут применяться на автомобилях, мотоциклах, мотороллерах, но КПП испытывает такую нагрузку, не позволяющую ее установку на грузовом автотранспорте. В данной статье будет рассмотрено: вариатор, вариаторная коробка передач, устройство, принцип работы.

Итак, разберем составляющие части. Устройство и принцип работы вариатора - имеет большое количество деталей. Основными агрегатами являются:

Таково общее строение вариативной коробки. Также имеются разные сборки таких трансмиссий, отличающихся типом передачи момента.

конструкторские усовершенствования стали причиной того, что появилось несколько принципов работы этого устройства:

Одни из первых таких трансмиссий часто выходили из строя по вине выработки ремня. Современное автомобилестроение производит ременные передачи по инновационным технологиям, обеспечивающим ресурс работы до 2000000 пройденных километров. Изготавливают ремни путем плетения специальной проволоки, набора и скрепления между собой стальных пластин. При этом такая передача обладает хорошей гибкостью. Именно эти технические решения позволили отнести такую КПП в разряд отдельных типов трансмиссий.

Как это работает?

Водитель управляет трансмиссией рычагом, имеющим комплекс функций аналогичных автоматической коробке передач. Электроника с помощью вычислений делает диаметр шкивов, отвечающий наивысшему КПД. Когда обороты на выходе с мотора возрастают, то конусные диски сближаются и происходит возрастание посадочного диаметра шкива. Параллельно снижается значение передаточного числа. Причем существует система, отвечающая за синхронность движения конусных частей. Их положение и зазоры контролирует датчик-регулятор.

В случае раздвижения конусных деталей, ременная лента огибает шкив по малому кругу и при сужении – по большому диаметру. Многие автолюбители даже не задаются вопросом: что такое вариатор, устройство и принцип действия? Просто называют это устройство коробкой автоматом, но по конструкции они существенно отличаются.

Когда автомобиль разгоняется, это не свидетельствует о параллельном возрастании оборотов двигателя.

Техническое обслуживание

Нужен ли прогрев двигателя при старте движения?

Вариатор (сцепление) - принцип действия, устройство

Положительные аспекты

fb.ru

Принцип работы вариаторной коробки передач

Традиционно коробка переключения передач подразумевает под собой переключение передачи с одной на другую. Это осуществляется при выборе водителем или электроникой необходимой пары шестерен, которые создадут нужное передаточное число. На таком принципе основана работа механической и автоматической коробок передач. Но вариаторная коробка передач изменила данную традицию, внеся новые понятия в передаче крутящего момента от двигателя к колесам.

Немного истории

Принцип действия, на котором основана работа вариатора был замечен Леонардо да Винчи еще в 1490 году. Первый патент на это изобретение был получен в конце XIX века, а первые автомобили, имеющие вариатор, увидели свет только в 50-х годах прошлого века, когда инженеры компании DAF установили его на легковые автомобили, выпускаемые серийно. Чуть позже к ним присоединился концерн VOLVO. Но основное распространение коробка вариатор получила совсем недавно — в середине 90-х годов.

Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач, которая плавно передает крутящий момент от двигателя к трансмиссии в заданном числе оборотов коленчатого вала. Основным преимуществом вариатора является его оптимальный выбор соотношения оборотов двигателя и нагрузки на трансмиссию. Такой подход позволяет эффективно использовать мощностные показатели мотора, существенно экономить топливо. Кроме этого, плавное непрерывное изменение передаточного числа вариатора, сопровождающееся полным отсутствием рывков, дает самый высокий уровень комфорта при движении для водителя и пассажиров.

Основным стопором развития вариаторной трансмиссии является довольно высокая сложность передачи большого крутящего момента. Именно поэтому первое распространение коробка вариатор получила на малолитражных автомобилях, имеющих небольшую мощность двигателя. Но, тем не менее сегодня, с ростом технологий и внедрением в конструкцию металлических ремней, производители начали устанавливать вариаторы на автомобили мощностью свыше 200 л. с.

На сегодняшний момент распространение получили только три типа устройства вариаторов, такие, как клиноременный, тороидальный и совсем недавно разработанный клиноцепной механизм, применяемый в вариаторах Multitronic от Audi.

Устройство и принцип работы вариаторной коробки

Коробка вариатор состоит из следующих устройств:

  • Механизм, передающий крутящий момент от двигателя на вариатор. Он же заведует разъединением двигателя и коробки — нейтральной передачей;
  • Собственно вариаторный механизм;
  • Электронная система управления;
  • Механизм, обеспечивающий движение задним ходом.
  • Гидротрансформатор, являющийся наиболее применяемым устройством;
  • Мокрое многодисковое сцепление под электронным управлением;
  • Автоматическое центробежное сцепление;
  • Электронное электромагнитное сцепление.

Чтобы понять, как работает коробка вариатор, стоит обратить внимание на велосипед, имеющий возможность переключения скоростей. Между двумя звездочками натянута цепь, которая передает крутящий момент. Задние звездочки имеют различный диаметр, и при выборе одной из них создается необходимое усилие для передвижения. Чем больше разница в диаметрах между ведущей и ведомой звездами, тем выше скорость движение. Чем меньше разница — тем больше тяговый момент, необходимый для преодоления сложных участков дороги. Такое же принципиальное действие заложено в вариаторе, только вместо звездочек и механизма, жестко переключающего передачи, используются раздвижные шкивы, состоящие из двух конусов, имеющих возможность перемещаться относительно друг друга по одной оси. Вместо обычной цепи в вариаторе работает клиноременная передача или специальная наборная цепь, состоящая из наборных пластин, соединенных между собой осями.

Клиноременный механизм

Самым распространенным на сегодня является клиноременный механизм. Такое устройство состоит из двух шкивов, соединенных между собой одним, реже двумя клиновидными ремнями. Шкивы состоят из конусов, способных передвигаться относительно друг друга при помощи актуаторов, которые приводятся в действие гидравлическим насосом. Насос, в свою очередь, работает под управлением электроники, центробежной силы или под усилием пружин. Конические диски, перемещаясь относительно друг друга, изменяют диаметр шкива, тем самым меняя передаточное число коробки передач. Угол наклона конусов в 20 градусов обеспечивает наилучшее сцепление ремня со шкивами с наименьшим сопротивлением.

Изначально коробка вариатор имела резиновый клиновидный ремень, передающий тяговое усилие. Такое устройство не позволяло передавать высокий крутящий момент, обладало малой долговечностью и большим радиусом изгиба (более 90 мм), что давало малый разбег регулирования.

Но с изобретением гибкого металлического ремня, эти недостатки были решены. Сейчас большинство автомобилей с вариаторной коробкой имеют ремень на металлической основе. Такое устройство ремня, состоящее из набора большого количества металлических пластин определенной формы, напоминает много бабочек, сидящих на ветке. Связаны они между собой гибким соединением, позволяющим значительно уменьшить радиус изгиба до 30 мм, повысить долговечность и прочность передающего устройства. Благодаря металлической основе удалось начать применять коробки вариаторы на автомобилях, имеющих большую мощность, чем раньше.

Клиноцепной механизм

На вариаторах, установленных на автомобилях Audi, впервые была применена специальная цепная передача, получившая название клиноцепной. Такое цепное устройство состоит из набора металлических пластин, соединенных осями. Передача крутящего момента в такой коробке осуществляется при контакте торцевыми поверхностями цепи с дисками шкивов. В этих местах образуются повышенные нагрузки с высокими температурами. С нагрузками изобретатели справились применением специальной подшипниковой стали, а с высокими температурами — принудительным охлаждением трансмиссионной жидкости, применяемой в вариаторе. Благодаря высокой гибкости цепи, удалось сократить радиус изгиба до 25 мм, расширив диапазон передаточных чисел клиноцепной коробки по сравнению с клиноременной передачей.

Управляющие устройства

В силу своих конструктивных особенностей, вариаторная передача не дает возможности движения задним ходом. Такая особенность потребовала установки дополнительных механизмов. Обычно для этого используется планетарный редуктор, принцип действия которого подобен автоматической коробке передач.

Все управление вариатором осуществляется при помощи электронных устройств, передающих информацию от множества датчиков. На его работу влияют обороты двигателя, ABS, датчики уровня давления в шинах и прочие. Собирая всю эту информацию, коробка вариатор выбирает необходимое передаточное число, соответствующее минимальному расходу топлива с оптимальным тяговым усилием, нужным для преодоления дорожных условий. Раздвигая, сдвигая конусы обоих шкивов, электронике удается добиться результатов динамики и экономии топлива, приближенных или даже превышающих показатели автомобилей с механической коробкой передач.

Плюсы и минусы вариаторов

Как все остальные механизмы переключения передач, коробка вариатор имеет свои плюсы и минусы. К положительным сторонам устройства стоит отнести следующее:

  • Плавность переключения передач, точнее их отсутствие;
  • Возможность использования ручного переключения по принципу Типтроника. Такая особенность имеется благодаря полностью электронному управлению коробкой;
  • Равномерное распределение нагрузки на двигатель, позволяющее работать ему в оптимальном режиме, что повышает его долговечность;
  • Экономичность;
  • Возможность быстрого старта;
  • Простота механизма, что позволяет удешевить его производство и ремонт.
  • Большая зависимость от электроники4
  • Невозможность буксировки;
  • Высокая стоимость применяемой жидкости. Низкая периодичность ее замены;
  • Наличие постоянного троллейбусного звучания при различных стилях езды, в разных скоростных режимах

Несмотря на недостатки, такая коробка передач, как вариатор, имеет свое будущее. При нахождении решения изобретателями для передачи больших усилий, вариатор будет жить и развиваться во всех сегментах автомобилестроения.

autodont.ru

Есть ли сцепление на «автомате»? Разбираем техническую составляющую

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Конечно, рядовой обыватель привыкший передвигаться «строго» на механической КПП, автомат не очень то жалует. По его соображениям это реально ненадежный агрегат, вот МКПП это да! НА века. Но у механики есть не очень-то прочный узел, особенно для новичков, это сцепление, которое палится на «раз». Немного вспомним принцип работы механической «коробки»

Механика

Как мы помним там три педали, если идти справа налево – первая это «газ», средняя «тормоз» и самая крайняя это «сцепление». Для того чтобы вам тронуться, вам нужно выжать сцепление включить передачу, затем отпуская эту педаль надавливаем на «газ» и машина едет. При переключении передач, вам также нужно повторять эту процедуру.

Конструкция очень проста – если хотите, то основанная на сухом трении дисков. Если утрировать — под действием своих пружин, ведомый жестко прижат к ведущему диску, за счет чего и двигается автомобиль. Но стоит вам надавить на педаль, то диски разжимаются (отходят друг от друга) и вы можете менять передачи (повышать, понижать, либо нейтральная). Эта конструкция работает уже столетие, и она действительно — прочная, но для новичков это не простой экзамен. Зачастую они просто передерживают педали при переключении – диски трутся и один менее прочный стирается.

После такого истирания – уже не существует прочной связи (прижима), диски начинают буксовать, и поэтому автомобиль теряет динамику в разгоне и просто езде (если диск совсем «убит», то может и не тронуться, просто не переключитесь).

Немного вспомнили, но как же на автомате?

Автомат

Открываем главную тайну – сцепления в классическом понимании, на автомате — конечно же НЕТ! Там нет двух сухих дисков, которые взаимодействуют друг с другом, однако принцип размыкания передач тут все же присутствует. То есть сцепление как бы есть, но оно автоматизированное, совсем другое.

Давайте теперь вспомним, как здесь мы переключаем передачи (ведь здесь всего две педали) – мы просто выжимаем «тормоз», переводим ручку АКПП в положение D (drive), отпускаем педаль и нажимаем на «газ» — все машина поехала. Но каков же принцип.

Знаете, может я многих поклонников механики разочарую, но автомат также не менее «древний», ему вот-вот наступит 100 лет.

Здесь также все банально и просто, основой для работы такой трансмиссии является гидротрансформатор и в отличие от МКПП, здесь сцепление работает за счет жидкости – трансмиссионного масла, то есть как бы – мокрый тип.

Если утрировать принцип работы – представьте два вентилятора, которые работают друг напротив друга, максимально близко. Если один вращается — то он будет передавать поток воздуха другому, и тот в зависимости от оборотов также примет ту или иную скорость вращения, это и есть гидротрансформатор.

Здесь стоят две турбины, одна ведущая – вторая ведомая, они помещены в вязкую жидкость (масло) и закрыты в герметичном корпусе. Когда одна начинает вращаться — она передает вихревую энергию второй, за счет чего и происходит движение. Однако сейчас конструкцию немного усовершенствовали – после того как обороты этих турбин становятся одинаковыми, они входят в жесткое зацепление при помощи специальных муфт, которые призваны снизить потери энергии крутящего момента. Вот он принцип «классического» автомата!

Многие сейчас могут задать вопрос – а почему обязательно масло? Да все просто, воздух для таких оборотов слаб, он не передает столько энергии, вода быстрее закипит, а также будет окислять все металлические части внутри – ресурс упадет. А вот масло не только передает максимальное количество энергии, но и смазывает запчасти внутри, тем самым уберегая их от износа, вот почему так важно его вовремя менять.

Сейчас гидротрансформаторные автоматы стоят на широком круге автомобилей, но стоит отметить, что автоматических трансмиссий сейчас как минимум три – автомат, вариатор, робот. И у робота и вариатора принцип совершенно другой, но про это я напишу как-нибудь в другой раз.

Если подвести итог – классического «сухого» сцепления у автомата НЕТ! Но сцепление там присутствует при помощи турбин, специальных муфт и давления масла.

Сейчас видео версия статьи

НА этом заканчиваю, читайте наш АВТОБЛОГ.

avto-blogger.ru

Технология CVT (вариатор)

CVT, Continuously Variable Transmission — общее обозначение бесступенчатых трансмиссий, т.е. трансмиссий, способных плавно изменять коэффициент передачи (отношение скоростей вращения и вращающих моментов двигателя и движителя) во всём рабочем диапазоне скоростей и тяговых усилий. Трансмиссии CVT бывают электрические, гидрообъемные, гидродинамические (гидротрансформатор), вариаторные и комбинированные. Однако в мировом автомобилестроении аббревиатура CVT по исторически-маркетинговым причинам обозначает только вариатор.

Ключевым недостатком всех вариаторов является их фрикционный принцип действия, что прямо ведет к принципиальной невозможности передачи значительного момента, крайне низкому ресурсу под нагрузкой и высокой стоимости ремонта/замены (до трети стоимости всего автомобиля). В силу этого приобретение даже новых автомобилей с CVT категорически не рекомендуется. Кроме, разве что, столетних бабушек — ездить в церковь по воскресеньям.

Ключевой особенностью вариатора является плавное изменение передаточного числа («бесконечное» количество передач). Таким образом, вариатор позволяет при разгоне удерживать двигатель на оборотах максимального крутящего момента и разгонять машину наиболее эффективно. В силу этой особенности вариатор, по оценке компании Nissan, превосходит по эффективности обычные 4-ступенчатые коробки передач примерно на 15-20% и обеспечивает плавный разгон без рывков.

Т.к. все предшествующие автомобильные трансмиссии приучили водителей к изменению оборотов и звука двигателя по мере разгона, вариаторы первого поколения, всегда при разгоне державшие двигатель на одних и тех же высоких оборотах (см. диаграмму выше), сменились вариаторами второго поколения, способными имитировать некоторое заранее фиксированное количество передач (обычно шесть). Таким образом, нудный постоянный воющий звук двигателя при разгоне сменился более привычной картиной ступенчатого нарастания тона. Данный момент является превосходной иллюстрацией сознательного ухудшения эффективности техники в угоду маркетингу и потребительской психологии.

Существует множество разновидностей вариаторов: лобовые, конусные, шаровые, многодисковые, торовые, волновые, дискошариковые, клиноременные, цепные, высокомоментные.

В настоящее время в автомобилестроении применяются три типа вариаторов: клиноременной, цепной и торовый.

Клиноременной вариатор состоит из двух раздвижных шкивов и натянутого между ними ремня. Ведущий шкив соединен с двигателем, ведомый — с ведущими колесами. Шкивы раздвижные, состоят из двух половинок. Если половинки шкива сближаются, ремень выталкивается наружу, если раздвигаются, ремень проваливается внутрь. Получаются шкивы с переменным рабочим диаметром. Изменение радиусов шкивов производится синхронно — когда один шкив увеличивает радиус, другой его уменьшает. В итоге плавно изменяется передаточное отношение: пока радиус ведущего шкива меньше, чем ведомого, имеем пониженную передачу; если радиусы равны — передача прямая; если же ремень на ведущем шкиве вращается по большему радиусу, чем на ведомом — получаем повышенную передачу.

Торовый (тороидальный) вариатор вместо раздвижных шкивов использует конусовидные диски, а вместо ремня — ролики. Ведущий диск так же соединен с двигателем, ведомый — с трансмиссией. К дискам прижимаются ролики, которые могут вращаться вокруг горизонтальной оси, передавая крутящий момент, и смещаться относительно вертикальной, соприкасаясь с дисками в разных точках. Изменяя положение роликов, можно менять передаточное отношение. Если ролик соприкасается с ведущим диском по малому радиусу, то с ведомым он контактирует по большому — получаем понижающую передачу. При вращении по одинаковым радиусам передача будет прямой, а если ролик прижат к ведущему диску по большему радиусу — повышающей.

Общее устройство вариатора

Вариатор как коробка передач включает в себя следующие элементы:

Для обеспечения трогания с места и отсоединения вариатора от двигателя могут быть использованы:

Последний вариант наиболее популярен, т.к. гидротрансформатор обеспечивает плавность работы механизма при передаче крутящего момента и тем повышает ресурс вариатора.

  • осуществление изменения передаточного отношения вариатора в соответствии с режимами работы двигателя;
  • управление гидротрансформатором/сцеплением;
  • обеспечение работы планетарного редуктора (реверс).

Система управления состоит из блока управления, датчиков, гидросистемы управления шкивами. Получая данные об оборотах двигателя, скорости автомобиля и положении педали акселератора, блок управления определяет оптимальное для данного режима движения передаточное число. По показаниям датчиков скорости вращения первичного и вторичного валов определяется реальное передаточное число. При их несовпадении блок управления выдает команду гидросистеме на изменение диаметра шкивов.

Т.к. прямой передаче вариатора соответствует положение, когда диаметры ведущего и ведомого дисков одинаковы, низшее и высшее передаточные числа вариатора симметричны относительно единицы. Таким образом, чтобы избежать «изобилия» высших передач и «недостатка» низших, вариатор требует увеличенного передаточного числа главной передачи (т.е. подвергается воздействию бОльшего момента, нежели традиционные АКПП).

Единственное объективное преимущество вариатора по сравнению с другими коробками передач заключается в эффективном использовании мощности двигателя и, как следствие, высокой экономичности и плавности разгона.

Оборудование высокого / среднего напряжения - ТТ и вариаторы: GE Grid Solutions

Измерительные трансформаторы высокого и среднего напряжения

Емкостные трансформаторы напряжения, индуктивные трансформаторы напряжения и трансформаторы тока

XD | GE - лидер в области проектирования, производства и ввода в эксплуатацию высоковольтных измерительных трансформаторов.Обладая более чем 25-летним опытом обслуживания, XD | GE предлагает широкий ассортимент высококачественных трансформаторов тока и вариатора до 1100 кВ.

GE также предлагает уникальную линейку сухих измерительных трансформаторов среднего напряжения SUPERBUTE ™. Трансформаторы тока и индуктивные трансформаторы напряжения доступны от 5 кВ до 69 кВ.

Измерительные трансформаторы высокого и среднего напряжения доступны в стандартной и высокоточной конструкции, подходящей для коммерческого учета и защиты и управления системами.


Высоковольтные трансформаторы тока

Подходящие для напряжений в диапазоне от 69 до 550 кВ и подходящие для применений со стандартной или высокой точностью, трансформаторы тока XD | GE спроектированы так, чтобы выдерживать суровые условия окружающей среды, обеспечивая надежность и измерительные сигналы, необходимые для этих устройств.Трансформаторы тока XD | GE предлагаются с масляной или газовой изоляцией.

Высоковольтные емкостные трансформаторы напряжения

Обладая более чем 45-летним опытом эксплуатации в полевых условиях, XD | GE предлагает высокоточные, инновационные и надежные решения для емкостных трансформаторов напряжения (CVT) и разделительных конденсаторов напряжения (CCVT), которые могут применяться в системах передачи от 72.От 5 до 1100кВ. CVT и CCVT XD | GE, используемые в измерительных устройствах, релейных устройствах защиты и устройствах автоматического управления, обеспечивают точные сигналы напряжения, необходимые для эффективного управления энергосистемой.

Измерительные трансформаторы среднего напряжения

Подразделение GE ITI предоставляет полную линейку измерительных трансформаторов среднего напряжения от 5 до 69 кВ, подходящих для стандартных или высокоточных коммерческих измерений, реле и систем управления мощностью.Все трансформаторы соответствуют стандартам уровня изоляции IEEE C57.13-2008 и CAN / CSA 60044, а также стандартам размеров IEEE C12.11 и производятся на наших сертифицированных по ISO 9001 предприятиях в Клируотере, Флорида и Сомерсворте, штат Нью-Хэмпшир.

Что такое трансмиссии CVT и как их ремонтировать?

Практически все слышали о механических и автоматических коробках передач.И большинство из нас понимают основные различия между ними. Но слышали ли вы о трансмиссиях CVT? Вы знаете, что это такое? Вы знаете, как отремонтировать бесступенчатую трансмиссию? Или, что более важно, знаете ли вы, как техники по трансмиссии ремонтируют трансмиссии CVT?

Трансмиссии CVT

«CVT» означает «Бесступенчатая трансмиссия». Итак, прежде чем идти дальше, давайте признаем, что «трансмиссия CVT» избыточна; прямо как «банкомат». Но именно так люди часто называют вариаторы.CVT - это более новый тип трансмиссии, хотя концепция устарела. Во имя экономии топлива вариаторы становятся все более популярными, поэтому, если у вас есть или вы собираетесь купить новый автомобиль, у вас больше шансов получить вариатор.

Вариатор - это тип автоматической трансмиссии, но он отличается от традиционных автоматических трансмиссий. Бесступенчатые трансмиссии обеспечивают более плавное вождение, поскольку они оптимизировали процесс переключения передач. Управляя вариатором, вы можете заметить, что переключение передач становится почти плавным.Но у вариаторов есть и другие преимущества. Бесступенчатые трансмиссии могут обеспечить лучшую экономию топлива и более эффективное использование мощности, поскольку они позволяют двигателю работать с оптимальной мощностью, независимо от того, насколько быстро движется транспортное средство. Все сводится к тому, что вариаторы бесступенчатые. Это означает, что вместо фактических «ступеней» коробки передач вариатор обеспечивает непрерывное изменение в двигателе, так что вы даже не можете заметить переход между передачами.

Различные типы трансмиссий CVT

Существует несколько типов вариаторов, многие из которых сейчас доступны у основных производителей автомобилей.К этим различным типам относятся:

  • со шкивом - наиболее распространенный тип вариатора. В вариаторах на основе шкивов используется сложная система шкивов, в отличие от шестерен, чтобы обеспечить плавное переключение передач.
  • Тороидальный вариатор - этот тип системы вариатора использует вращающиеся диски и приводные ролики для достижения функции шкивной системы от вариатора на основе шкивов.

Ремонт трансмиссии CVT

CVT представляют собой общее усовершенствование традиционной автоматической трансмиссии.Вариатор обычно кажется более плавным, чем другие трансмиссии. Однако вариатор будет работать на холостом ходу на любой передаче, и, поскольку звуки регулировки часто похожи на звуки пробуксовки или грохота коробки передач, люди могут запутаться. Иногда ремонт трансмиссии CVT заключается в том, чтобы просто убедить новых водителей автомобилей с вариатором, что их трансмиссию вообще не нужно ремонтировать. Хотя в Mister Transmission мы всегда проводим многократную проверку, просто чтобы убедиться.

В Mister Transmission мы ожидаем увидеть в будущем все больше и больше вариаторов, как в ближайшем, так и в далеком будущем.Выгоды слишком велики, чтобы помешать более широкому внедрению вариаторов. И мы готовы ко всему возрастающему количеству ремонтов трансмиссии CVT, которые нам будут поручены. Ремонт вариатора может быть сложным из-за шкивов, но технические специалисты Mister Transmission не справятся с этим.

Свяжитесь с нами

Если вам нужен ремонт автоматической, ручной или вариаторной трансмиссии, свяжитесь с Mister Transmission, чтобы работа была выполнена правильно.

Джефф Безос, по-видимому, установил автомат мягкой подачи в своем особняке в Беверли-Хиллз

Мороженое без ограничений заставит улыбнуться любого.

Getty Images

Лето означает мороженое, и, если вы самый богатый человек в мире, скажите, что мороженое может дойти до , вы , вместо того, чтобы вам когда-либо приходилось выходить за пределы своего состояния за 175 миллионов долларов. Основатель Amazon Джефф Безос, похоже, доказал это: в течение недели ходили сообщения о том, что он установил автомат для мороженого в своем большом доме в Беверли-Хиллз.

CVT Soft Serve из Лос-Анджелеса поделилась в понедельник постом в Instagram о прибавлении к дому Безоса: «Я только что доставил мороженое парню, у которого в доме круглосуточно работает вариатор». Спасибо Джеффу Безосу за то, что он наш первый жилой клиент #CVTeeny. "

В заключении поста:" Что. Настоящее. Бля?!? ⁣ "

Представители Безоса не сразу ответили на запрос о комментарии.

Развлекайте свой мозг самыми крутыми новостями от потоковой передачи до супергероев, от мемов до видеоигр.

CVTeeny - это машина для мороженого, которая напоминает грузовик (с настраиваемым номерным знаком) и предлагает три вкуса, согласно веб-сайту CVT: шоколад, ваниль и твист.

Неясно, во сколько эта машина обошлась бывшему генеральному директору Amazon, но Безос, чей собственный капитал составляет около 185 миллиардов долларов, наверняка может себе это позволить.

Действующее значение выходного напряжения CVT с демпфирующими сопротивлениями R = 160 Ом, 100 Ом, ...

Контекст 1

... демпфирующая нагрузка подключается к вторичной обмотке CVT путем включения силового электронного устройства в случае неисправности (либо феррорезонанс, либо переходное состояние). В нормальных условиях эксплуатации это связано с очень низкой внутренней нагрузкой, следовательно, точность вариатора также хорошая.Этот метод приводит к уменьшению размеров электромагнитного блока вариатора, так как не требует громоздких катушек индуктивности и конденсатора. Он также гасит опасные высоковольтные колебания из-за феррорезонанса за меньшее время по сравнению с другими методами [10], [11]. Поскольку в нем нет элементов накопления энергии, он не повлияет на переходную характеристику вариатора. Более того, включив электронное устройство в случае переходного режима, оно может дополнительно гасить колебания низкого напряжения, перенося демпфирующее сопротивление на вторичную обмотку CVT.При разработке FSC учитываются следующие моменты. • Величины высоковольтных колебаний без FSC составляют примерно 2,5 о.е. и вариатор должен выдерживать (напряжение 1,5 о.е.). около 30 с согласно IEC 60044-5 [12]. Следовательно, FSC можно включить, если напряжение превышает 1,5 о.е., так что это не повлияет на нормальную работу вариатора. • Переключатель можно включить на определенное время, пока неисправность не будет устранена. • В случае неисправности демпфирующая нагрузка должна быть подключена как в положительном, так и в отрицательном полупериоде, поэтому переключатель должен быть выбран соответствующим образом. переходные колебания.Схема FSC с двумя встык тиристорами показана на рис.9. IV. F РЕЗУЛЬТАТЫ ИМУЛЯЦИИ ОШИБОК Моделирование с использованием PSCAD / EMTDC было проведено для проверки эффективности введенных FSC в подавление феррорезонанса CVT. Чтобы установить условие феррорезонанса, выключатель S2 на рисунке 1 замыкается, сопротивление которого во включенном состоянии составляет 40 мОм, на 0,1 с, а затем размыкается. Считается, что феррорезонанс подавляется, если отклонение среднеквадратичного значения напряжения составляет менее 10% в соответствии с 60044-5 [12] Результаты моделирования CVT с последовательным фильтром RLC с параметрами, указанными в разделе 3.1 приведены на рис. 10. Колебание феррорезонатора затухало за 0,5 с. Недостатком этой схемы является то, что при нормальных условиях эксплуатации через фильтр протекает ток (0,32 А) и, следовательно, нагрузка 7,5 Вт при коэффициенте мощности 0,12 запаздывания, что может повлиять на точность и переходные характеристики вариатора. Размер вариатора также велик из-за громоздких катушек индуктивности и конденсатора, и номинальная мощность трансформатора напряжения в ВА необходимо увеличить, чтобы соответствовать указанным требованиям к точности. Результаты моделирования с добавлением MOV показаны на рис.11. В этом случае время демпфирования сокращается до 0,3 с, поскольку MOV срабатывает немедленно, когда напряжение повреждения превышает 1,6 о.е. Увеличенный вид токов через фильтр серии RLC и MOV показан на рисунке 12. При значениях фильтра блокировки промышленной частоты (PBF), приведенных в разделе III, вместе с MOV ферроэзонанс подавляется в течение 0,15 с, как показано на рисунке 13. Здесь феррорезонансные перенапряжения устраняются за меньшее количество циклов, а время демпфирования этого FSC ниже, чем у последовательного RLC-фильтра.Но PBF влияет на переходную характеристику, поскольку в нем задействованы элементы накопления энергии [3], [4]. Размер этого фильтра велик, так как он включает в себя индуктивность и конденсатор. Электронный переключатель FSC подключен к напряжению 200 В с демпфирующим сопротивлением R. После обнаружения неисправности переключатель включается на фиксированное время (скажем, 80 мс). По истечении этого времени, если неисправность все еще существует, переключатель продолжает оставаться в положении ВКЛ, пока неисправность не будет полностью устранена. MOV также включен в схему для более эффективного гашения колебаний.Результаты моделирования с демпфирующим сопротивлением R = 80 Ом приведены на рисунке 14. Увеличенное изображение токов через тиристорный переключатель и MOV дано на рисунке 15, из которого можно увидеть, что MOV включен, если напряжение выходит за пределы 1,6 о.е., что ограничивает уровень неисправности. Тиристорный переключатель включается на 80 мс, как только он обнаруживает напряжение повреждения выше установленного значения (1,6 о.е.), тем самым полностью подавляя колебания. Характеристики этого FSC для различных значений демпфирующего сопротивления показаны на рис.16. При более низком сопротивлении феррорезонанс гасится более эффективно. Однако существует оптимальное сопротивление, зависящее от конфигурации цепи, благодаря которому достигается наилучшее подавление. При R = 80 Ом феррорезонанс подавляется в течение 0,1 с В. ПЕРЕХОДНЫЙ ОТКЛИК Характеристики переходного отклика CVT - это отношение вторичного напряжения в заданное время после применения первичного короткого замыкания к пиковому значению вторичного напряжения до применение короткого замыкания [12].Реакция вариатора на временное замыкание линии на замыкание на землю моделируется путем короткого замыкания источника высокого напряжения вариатора с замыканием-размыканием выключателя S1 на фиг.1, в то время как S2 остается разомкнутым. Во время испытания нагрузка должна составлять 100%, 25% и 0% от номинальной нагрузки, и ее можно контролировать с помощью выключателей S3 и S4. Зависимость переходной характеристики бесступенчатой ​​трансмиссии от различных параметров, таких как точка на первичной обмотке, волна напряжения линии передачи, в которой происходит повреждение, величина емкости батареи, коэффициент трансформации ТН, величина и коэффициент мощности нагрузки, ее состав и подключение, ток возбуждения ТН. , и тип феррорезонансной цепи исследованы в [3].Среди вышеупомянутых параметров, определяющих переходную характеристику, можно управлять соотношением витков ТН, током возбуждения ТН и схемой подавления феррорезонансности. Остальные параметры зависят либо от заказчика, либо от сбоя системы. Переходный процесс также имеет решающее значение, если неисправность возникает при переходе через нулевое значение первичного напряжения. В этой работе изучается влияние устройства подавления феррорезонансности и тока намагничивания ТН на переходную характеристику. Сделана попытка улучшить переходную характеристику с помощью тиристорного электронного FSC.Переходная характеристика CVT без какого-либо устройства подавления, но с нагрузкой 50 ВА при 0,8 пФ с повреждением, приложенным при переходе через нуль первичного напряжения, показана на рис. 17. Здесь вторичное напряжение CVT колеблется с частотой субгармоники и занимает больше времени (подробнее 0,3 с) для подавления. Соответствующее первичное и вторичное напряжение CVT, когда КЗ применяется в точке пикового напряжения первичной обмотки, показано на Рис. 18. Как видно из этого Рис., При инициировании пикового КЗ, разряд представляет собой звонкие высокочастотные колебания, вызванные паразитной емкостью компенсирующий реактор и трансформатор промежуточного напряжения и за счет более низкой нагрузки ТН.Но после 25 мс возникновения неисправности эти колебания были подавлены. В этом разделе изучается влияние различных FSC на переходную реакцию. Также объясняется эффективность тиристора FSC для подавления переходных колебаний. Постоянная нагрузка 300 Вт вместе с серией RLC FSC может использоваться для подавления феррорезонансных колебаний, поскольку один только последовательный RLC-фильтр не может подавить феррорезистентность. Влияние этого FSC на переходную характеристику с неисправностью, возникающей при переходе через первичный нулевой уровень, показано на рис.19. Здесь показано только вторичное напряжение CVT для лучшей наглядности результатов. Пиковое напряжение составляет 20 В, и для подавления колебаний требуется более 200 мс, поэтому он может соответствовать только 3PT1 IEC 60044-5 [12]. Параметры PBF, описанные в разделе III, использовались в моделировании, и результаты показаны на рисунке 20. С этим FSC пиковая величина высока, а время установления установившегося состояния немного меньше по сравнению с последовательным фильтром RLC FSC. Результаты показывают, что CVT соответствует только классу переходной характеристики 3PT1 стандарта IEC 60044-5.Электронный переключатель FSC на основе тиристора не влияет на переходную характеристику CVT, потому что это чистый пассивный FSC без каких-либо элементов накопления энергии. При правильном определении условий переходной характеристики более высокая демпфирующая нагрузка может быть подключена к вторичной обмотке CVT путем срабатывания тиристора для подавления переходных колебаний. Переходная характеристика при подключении тиристора FSC к напряжению 200 В с демпфирующим сопротивлением 50 показана на рис. 21a. Переходная характеристика с той же конфигурацией FSC, но с демпфирующей нагрузкой 25 показана на рис.21b. Отклик хороший с тиристорным FSC и лучше при нагрузке 25 по сравнению с 50. Таким образом, правильно подобрав демпфирующую нагрузку, переходные колебания могут быть подавлены с помощью тиристора ...

В доме Джеффа Безоса есть разливное мягкое мороженое ручной работы

Посмотрите, откуда вы пришли, посмотрите на себя сейчас - есть неограниченное количество мягкого мороженого.

Миллиардер, «космический ковбой» Джеффри Безос, установил новую машину для мороженого в одном из своих домов, сообщила во вторник компания по производству мороженого CVT Soft Serve.

Устройство выглядит как крошечный грузовик с мороженым и называется CVTeeny. Он предлагает шоколадные, ванильные и поворотные насадки - и 57-летний Безос - первый покупатель, у которого есть такая насадка, согласно Instagram CVT.

«Спасибо Джеффу Безосу за то, что он наш первый жилой клиент #CVTeeny», - написал основатель Джо Никчи в Instagram.

CVT Soft Serve работает грузовиком для мороженого в Лос-Анджелесе в течение семи лет.

Неизвестно, в каком из его многочисленных домов была машина для сладостей, но, поскольку компания базируется в Лос-Анджелесе, она могла находиться в одном из трех его домов на Беверли-Хиллз.

«Я только что доставил мороженое парню, у которого в доме круглосуточно работает вариатор», - написал Никки, который вместе со своей женой Тайлер Никчи стал соучредителем компании.

«Спасибо, Джефф Безос, за то, что он наш первый жилой клиент #CVTeeny», - написала компания в инстаграмм.Courtesy CVT Soft Serve Машина для мороженого выглядит как крошечный грузовик с мороженым и называется CVTeeny. Согласно веб-сайту CVT, он предлагает шоколадные, ванильные и поворотные насадки. Любезность CVT Soft Serve

Компания CVT Ice Cream была основана в 2014 году, когда Никки обнаружил, что мягкое мороженое трудно найти на Западном побережье.Никчи отказался предоставить дополнительную информацию о транзакции, но он удвоил достоверность своей истории в Instagram.

«Не думаю, что вы поверите в то, что я вам скажу, но это на 100% правда. Я все еще пытаюсь мысленно осмыслить это », - написал он.

Мы все еще пытаемся мысленно обработать это, Джо, поэтому The Post проверил с командой Безоса, но они не ответили нам.

CVT Soft Serve в действии: машина CVT раздает шоколадное мороженое.Предоставлено CVT Soft Serve Компания CVT Soft Serve была основана в 2014 году, когда Никки обнаружил, что мороженое с мягкими порциями трудно найти на Западном побережье. Предоставлено CVT Soft Serve Никчи отказался предоставить дополнительную информацию о транзакции, но он удвоил достоверность своей истории в Instagram. Предоставлено CVT Soft Serve "Я не жду, что вы поверите в то, что я вам скажу, но это на 100% правда.Я все еще пытаюсь мысленно осмыслить это », - написал он. Предоставлено CVT Soft Serve. Рожок мороженого CVT изображен перед грузовиком CVT. Предоставлено CVT Soft Serve

Автоматическая трансмиссия по сравнению с вариатором | Audi Эль Пасо

Плюсы и минусы вариаторной трансмиссии

Есть несколько разумных факторов для покупки автомобиля с вариатором, но одним из наиболее распространенных факторов является то, что это, безусловно, сэкономит вам деньги.

Плюсы бесступенчатой ​​трансмиссии (CVT)
  1. КПД по газу:
  2. В отличие от стандартной автоматики, вариатор может изменять передаточное число навсегда, чтобы двигатель работал с максимальной эффективностью.Как правило, чем больше передач доступно в стандартной автоматической коробке передач, тем выше мощность двигателя. Даже самые передовые традиционные трансмиссии работают на 10 передачах, в то время как вариатор имеет безграничное количество комбинаций, ведущих к гораздо большей экономии топлива.

  3. Намного меньше Вес:
  4. Хотя это не аксиома, обычно трансмиссии CVT часто меньше по размеру и легче, чем традиционные автоматические трансмиссии. Бесступенчатые трансмиссии занимают гораздо меньше площади и при этом весят меньше, чем их обычные аналоги.

  5. Менее сложная, менее дорогая установка:
  6. Обычные автоматические трансмиссии действительно сложны, так как могут состоять из множества движущихся компонентов. CVT имеют гораздо более простую конструкцию, что означает, что их намного проще, намного быстрее собирать и требовать гораздо меньше ресурсов для изготовления.

  7. Плавная управляемость:
  8. Поскольку они не связаны стационарной конфигурацией, вариатор может адаптироваться к вашим потребностям вождения, а также к дорожным условиям.В вариаторе нет «поиска передач», бортовая компьютерная система остается в идеальной / точной области для мощности и эффективности. Независимо от сценария, ровный и плавный, потому что на самом деле он не «смещается».

Проблемы автоматического вариатора
  1. Еще не разработан для скорости:
  2. CVT

    в настоящее время строятся, чтобы в полной мере использовать топливные характеристики, что делает их привлекательными для гибридных автомобилей.

  3. Он действительно чувствует себя немного "не так":
  4. Если вы старый водитель с многолетним стажем вождения, вариатор определенно покажется вам действительно странным.Отклик дроссельной заслонки будет казаться несколько задержанным, чем при нормальной передаче. В зависимости от области применения (например, при подъеме в гору) автомобиль с вариатором может оставаться на высоких оборотах без чрезмерного износа двигателя. Для любого человека, который на самом деле управлял трансмиссией без вариатора, оставаться на более высоких оборотах всегда было запретом, и возвращение к более низким оборотам было предпочтительным.

  5. Счета за основной текущий ремонт:
  6. При быстром взгляде на предлагаемые интервалы технического обслуживания, продолжительность замены трансмиссионной жидкости в вариаторах составляла каждые 60 000 миль, в отличие от каждых 72 000 миль на «нормальном» автомате.CVT также относительно новые в автомобильном мире, и количество аккредитованных технических специалистов CVT меньше, чем специалистов по трансмиссиям. Отсутствие лицензированных специалистов по вариаторам может привести к тому, что независимые магазины будут взимать более высокие ставки. Обязательно обратитесь к консультанту по обслуживанию для индивидуальной оценки трансмиссии вашего автомобиля, грузовика или внедорожника.

Требует ли мой автомобиль с вариатором ремонта трансмиссии

Итак, ваш автомобиль едет не так, как нужно, и вы начинаете думать: «О нет.Мое будущее - ремонт трансмиссии ». Хотя необходимость менять трансмиссию никогда не доставляет удовольствия, к счастью, сервисное подразделение вашего автосалона имеет четкую сертификацию, позволяющую выполнять самую лучшую работу по хорошей цене). Как мы уже отмечали ранее, вариаторы являются совершенно новыми, и у них не так много лицензированных технических специалистов для их обслуживания. Вы знаете, у кого есть сертифицированные техники CVT? Автосалон. Кто, скорее всего, распознает какой-либо вид передачи лучше, чем компания, которая ее осуществила?

Магазины трансмиссий вокруг меня: стоит ли их исследовать?

Несмотря на то, что каждый сценарий индивидуален, лучший вариант ремонта трансмиссии - это сервисный отдел в вашем местном представительстве.У них есть инструменты, сертифицированные специалисты по обслуживанию вариаторов, а также знания, необходимые для быстрого и недорогого возврата вашего автомобиля и ремонта.

Что такое трансформатор постоянного напряжения

Превосходная защита от скачков напряжения и электрического шума:

Самая лучшая защита мощности обеспечивается трансформатором особого типа, известным как трансформатор постоянного напряжения ( Вариатор). Обеспечивая непревзойденную надежность и характеристики кондиционирования, пики и электрические шумы нейтрализуются с затуханием до 75 дБ.

Кроме того, входная (или первичная) и выходная (или вторичная) обмотки трансформатора физически разделены. Это разделение, известное как гальваническая развязка, гарантирует отсутствие прямого соединения между источником питания и нагрузкой.

А Таким образом, вариатор обеспечивает непроницаемый барьер для скачков и высокочастотных электрических шумов. Этот барьер также работает в обратном режиме, чтобы «шумная» нагрузка не загрязняла саму сеть.

Как это работает?

Подробнее "

Несмотря на простую концепцию, Вариатор очень сложно объяснить, поэтому некоторые эксперты по электронике называют его волшебством.Фактически цель состоит в том, чтобы поддерживать насыщение железного сердечника вторичной обмотки, что поддерживает постоянное напряжение на выходной обмотке.

Первичная обмотка должна быть ненасыщенной, чтобы предотвратить недопустимо высокие потери.

Этот эффект достигается двумя способами.

Во-первых, две магнитные цепи разделены, но связаны между собой, что позволяет передавать энергию от первичного к вторичному.

Во-вторых, вторичная цепь имеет преднамеренно введенную индуктивность и подключена к резонирующему конденсатору.Этот LC-контур настроен так, чтобы резонировать на желаемой частоте трансформатора.

Следствием этого является то, что вторичная часть трансформатора работает в режиме насыщения, а выходное напряжение остается постоянным.

Превосходная защита от провисания, перенапряжения и сбоев:

Падения и скачки напряжения в сети автоматически корректируются Вариатор.

При столкновении с экстремальным скачком напряжения, таким как локальный удар молнии, стабилизатор питания будет обеспечивать низкое сопротивление сети для защиты как самого себя, так и любых подключенных нагрузок.

Автоматическая генерация синусоидальной волны:

с использованием технологии феррорезонансного трансформатора означает, что каждый стабилизатор мощности всегда будет генерировать чистую стабильную синусоидальную волну даже при питании от загрязненной сети или источника прямоугольной формы.

А = ВХОД

B = ВЫХОД

НЕТ движущихся частей НЕТ электроники ТОЛЬКО магнитная магия

Драйвер Perfect Switched Mode Power Supply (SMPS):

Технология феррорезонансного трансформатора обеспечивает подъем плеча формы волны - CVT - самый удобный способ управлять импульсным блоком питания.Уменьшение скачков напряжения на входе продлевает срок службы и удлиняется время проводимости. В дополнение Вариатор CVT обеспечивает гармоническую буферизацию и улучшенную защиту емкостного конденсатора от неизбежных микроперерывов питания, которые возникают при защитном переключении сети.

Трансформаторы постоянного напряжения не заботятся об окружающей среде

В отличие от некоторых чувствительных электронных стабилизаторов a Вариатор работает в очень большой диапазон условий. Стандартные агрегаты могут работать при постоянной температуре 40 ° C, при этом 50 ° C не проблема в течение коротких периодов времени, в качестве альтернативы специальная конструкция может выдерживать температуру 70 ° C.Бесступенчатые трансмиссии будут работать при температуре минус 40 ° C, хотя тепло, выделяемое при их работе, означает, что трансформатор скоро станет теплым на ощупь.

Защита от перегрузки

г. Вариатор CVT разработан для обеспечения перегрузки в 150%, при перегрузке около 200% форма выходного сигнала сжимается почти до 0 В, БЕЗ ВРЕДА ДЛЯ CVT, прямое короткое замыкание в течение длительного времени не является проблемой для CVT, как только короткое замыкание будет удалено, он продолжит подавать полезную мощность.

Изображение удержания осциллографа

Нечто напрасное: пока присутствует не менее 30% нормального напряжения питания, правильно выбранный CVT может обеспечить достаточную мощность для вашей критической нагрузки.

сквозное изображение

Подавление синфазного шума

Подавление шума в последовательном режиме

Постановление

Выход в пределах 5% от нуля до полной нагрузки

Превосходное регулирование выходной мощности при низких нагрузках или высоких входных напряжениях

Выходная мощность остается в пределах 5% от нуля до полной нагрузки, если требуется более жесткое регулирование, можно найти компромисс.При нагрузке 50% регулировка составляет около 3%. Между нулевой и легкой нагрузкой (3%) наблюдается наибольшее падение мощности, поэтому постоянная легкая нагрузка еще больше улучшает регулирование. Событие полной или нулевой нагрузки может вызвать кратковременное изменение на 8%, но Вариатор оседает за пару циклов.

Стабилизация

Выходной сигнал остается в пределах 3% при размахе входного сигнала 15% при половинной нагрузке. Выходной сигнал 3% может быть достигнут при размахе входного сигнала приблизительно 30%

Выход в пределах 3% для номинального входа +/- 15% Еще более широкие колебания входного сигнала при нагрузках ниже номинальных

Регламент вне спецификации

Комбинированная стабильность и регулировка составляет 8%, опять же, улучшения могут быть достигнуты за счет уменьшения нагрузки.Выход в пределах 8% для нулевой и полной нагрузки и номинального входа +/- 20%

Коэффициент мощности

Все блоки имеют коэффициент мощности источника питания, который зависит от выходной нагрузки.

г. CVT будет управлять широким диапазоном нагрузок с коэффициентом мощности (+/- 0,75)

Будут обнаружены небольшие изменения выходного напряжения по сравнению с настройкой с резистивной нагрузкой.

Выход изменяется с частотой входа

Изменение частоты на 1% дает 1.5% изменение выходного напряжения

Фазовый сдвиг

Имеется небольшой сдвиг фазы по Вариатор с изменением нагрузки

Выходной синусоидальный сигнал от любого входа, включая прямоугольный.

Вот реальные формы сигналов осциллографа, показывающие чудо регенерации синусоидальной волны, выполняемой вариатором. Это приложение показывает входной прямоугольный сигнал с большим содержанием гармоник (THD около 30%) и несколькими пиками и другими проблемами.Форма выходного сигнала - идеальная синусоида. Поскольку резонансный контур вариатора регенерирует форму волны, все входные сигналы могут поглощаться и выводиться как идеальная синусоида.

Ввод

Выход

Форма волны крупным планом

Форма волны крупным планом

Трансформатор постоянного напряжения (CVT) как это работает?

Введение

Стабилизация переменного тока может быть достигнута с помощью простого магнитного устройства, не имеющего движущихся частей.

Это процесс получения постоянного переменного напряжения из переменного напряжения переменного тока с использованием насыщаемых реакторов. Последний может быть включен в специальный трансформатор магнитного насыщения, создаваемый в части магнитопровода.

Расположение обмоток и конструкция одного такого трансформатора постоянного напряжения показаны на схеме:

Сердечник представляет собой трехлепестковую оболочку с магнитным трактом утечки, разделяющим пространство обмотки.В пространстве верхней обмотки находится первичная и компенсирующая обмотки, а в пространстве нижней обмотки находится вторичная обмотка, к которой подключен конденсатор. Увеличивающееся напряжение, приложенное к первичной обмотке, вызывает увеличение магнитного потока в основной магнитной цепи, а вторичное напряжение увеличивается пропорционально этому напряжению. Увеличение магнитного потока приводит к увеличению реактивного сопротивления утечки вторичной обмотки, и это приближается к значению, которое резонирует с конденсатором, подключенным к ней.Когда достигается состояние резонанса, вторичный ток быстро растет, насыщая нижние части магнитной цепи. Поток, создаваемый первичной обмоткой, отклоняется через магнитный шунт, и дальнейшее увеличение первичного напряжения вызывает небольшое изменение вторичной ЭДС. Он увеличивается очень медленно, и это компенсируется ЭДС, индуцированной в компенсирующей обмотке на верхней части сердечника, которая соединена последовательно против вторичной обмотки.

Таким образом, как только вторичная обмотка приведена в резонанс, выходное напряжение вторичной и компенсационной обмоток остается постоянным, и именно в этих условиях используется трансформатор.

Преимущество этой формы стабилизации заключается в том, что она может применяться к источникам питания нагревателя в дополнение к любым источникам HT, полученным на его основе. Однако из-за несинусоидальной формы сигнала показания, снятые с помощью обычных счетчиков выпрямительного типа, могут быть ошибочными.

Компенсирующая обмотка создает небольшое напряжение, которое используется для «понижения» выходного напряжения.

Для получения синусоидальной формы сигнала добавляется дополнительная обмотка, соединенная через магнитный зазор.Эта дополнительная «нейтрализующая» обмотка может быть устроена так, чтобы обеспечивать подходящее количество 3-й и 5-й гармоник, которые при суммировании с выходной «прямоугольной» волной, приведенной выше, приводят к синусоиде.

Также показана эквивалентная схема первого члена:

Трансформатор постоянного напряжения (CVT) обеспечивает молниезащиту

Введение

При ударе молнии рассеивается огромное количество энергии. Если удар каким-либо образом будет прямым или близким к прямому, то большинство пораженных веществ будет испаряться локально.В электрических распределительных системах есть специальные изолирующие устройства для ограничения воздействия ударов молнии на воздушные провода. Однако воздушные линии могут улавливать серьезные переходные процессы, которые приведут к выходу из строя чувствительной электроники, если «шип» полностью попадет в оборудование.

Молния

Типичный удар молнии дает форму волны с передним фронтом около 1,2 мкСм, а после 50 мкСм напряжение упадет до половины своего пикового значения. Доступно специальное испытательное оборудование, которое генерирует форму волны 8/20 мкСм, которая представляет эффект молнии, если напряжение составляет 6 кВ и импеданс источника менее 2 Ом.Еще один популярный тест основан на форме 10/350, которая используется в телекоммуникационных приложениях.

Обычно не принято во внимание, что офисная и домашняя распределительная электропроводка обычно "вспыхивает" при напряжении около 6 кВ, что ограничивает ожидаемое напряжение от местных ударов молнии.

Типичный "удар" может иметь ток около 200 000 ампер, что при приложении к заземленному проводнику вызовет огромное повышение местного потенциала земли. Этот эффект может привести к переносу довольно большого количества энергии по местной заземляющей проводке.Этой проблеме нужно уделить особое внимание. Видеть Проводка ИКТ и соображения.

Пуленепробиваемая

Аванс Бесступенчатые трансмиссии, специально разработанные для защиты компьютеров, являются одним из наиболее эффективных барьеров от поражения молнией. В CVT имеет магнитную цепь, сопротивление которой при подаче высокого напряжения становится очень низким.

Если устройство правильно установлено с предохранителем или автоматическим выключателем, то CVT сработает предохранитель / прерыватель до того, как повреждающая энергия попадет на защищаемое электронное оборудование.

Это означает, что компьютер или другое оборудование может быть непреднамеренно выключено, но оно будет защищено от образовавшейся распределенной энергии от удара молнии. Такие всплески энергии относительно обычны.

Единственное, что требуется от пользователя, - это заменить предохранитель или сбросить автоматический выключатель и продолжить использование оборудования.

Если удар имеет достаточно энергии, чтобы повредить входящую распределительную проводку из-за прямого удара, может произойти что угодно.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *