Вариатор принцип действия: Принцип работы вариатора на автомобиле: плюсы и минусы

Вариаторная коробка передач: принцип работы и неисправности 🥇

В мире существует великое многообразие коробок переключения передач, при этом некоторые из них считаются безобидными, а некоторые серьезно недолюбливают в автомобильном сообществе. Если послушать некоторых “бывалых“ автоэкспертов, то они скажут бежать от вариаторных коробок передач как можно дальше.

Читай также: Коробка “Автомат“: принцип работы и основные проблемы

Сегодня мы разберемся в том, что же из себя представляет вариаторная коробка передач и так ли все плохо с ее надежностью. Вариаторные коробки также называют бесступенчатыми, или же можно встретить обозначение таких коробок, как CVT. У каждого производителя вариаторная коробка имеет свое название, но глобальный принцип работы от этого не особо меняется.

Изначально вариатор является способом передачи крутящего момента при помощи клиновидного ремня и двух раздвижных шкивов. При этом если говорить об автомобильном вариаторе, то его конструкция является чуть более сложной.

---

Принцип работы вариатора

---

Вариаторная коробка передач: советы по уходу, плюсы и минусы / depositphotos

Читай также: Как ездить на автомате: инструкция как правильно трогаться и тормозить

Когда увеличиваются обороты двигателя, то гидротрансформатор передает крутящий момент на первичный вал, который связан с двигателем. На этом валу установлен специальный шкив, который при воздействии на поверхность привода начинает сходиться.

После этого, из-за силы трения между клиновидным ремнем и шкивом, крутящий момент передается на ведомый шкив, который уже связан с приводом колес. Когда половинки ведомого шкива максимально сведены, то это можно условно классифицировать как низшую передачу. При повышении оборотов, диаметр ведущего и ведомого шкивов меняются и соответственно происходит изменения передаточного числа, которое максимально увеличивается.

Задняя передача на вариаторной коробке обеспечивается присоединением планетарного механизма к ведомому валу. Регулировку диаметров ведущего и ведомого шкива обеспечивает специальная электронная система

---

Виды автомобильных вариаторов

---

Вариаторная коробка передач: советы по уходу, плюсы и минусы / depositphotos

Читай также: Классификация коробок передач: виды и особенности эксплуатации

На сегодняшний день существуют вариаторы двух типов:

• клиноременные
• клиноцепные.

Клиноременные вариаторы, соответственно передают крутящий момент при помощи специального ремня, в то время, как клиноцепные, передают крутящий момент за счет специальной цепи, при ее точечном контакте с коническими дисками.

---

Плюсы и минусы вариаторов

---

Вариаторная коробка передач: советы по уходу, плюсы и минусы / depositphotos

Читай также: Что такое Типтроник: принцип работы, плюсы и минусы

Вокруг вариаторов ходит очень много слухов и легенд, которые, как правило, отпугивают людей от покупки автомобиля с CVT. У данной коробки, как и у всех остальных есть свои плюсы и свои минусы, исходя из которых каждый сам для себя делает выбор о необходимости покупки авто с вариатором.

Главные плюсы вариатора:

• плавность переключений
• экономичность
• тишина в салоне во время работы
• скорость переключения передач

Минусы вариатора:

• Граничный порог мощности, после которого эту коробку нельзя устанавливать на автомобили
• Плохая переносимость резких стартов и езды по бездорожью
• Обслуживание этой коробки зачастую приходится делать чаще, чем ее конкурентов, а цена на это обслуживание – дороже.

Чтобы ездить на авто с вариатором долго и счастливо, необходимо соблюдать несколько простых правил:

Своевременное обслуживание коробки и регулярная замена масла.

Стоит понимать, что обычное масло ATF для гидромеханических автоматов абсолютно не подходит для вариаторной коробки передач

Бережная эксплуатация вариатора. Эта коробка не любит резких стартов и агрессивной езды в принципе. Также вариатор очень чувствителен к перегреву, поэтому стоит вовремя прочищать радиаторы охлаждения трансмиссии и не перегружать коробку.

Граничный уровень нагрузки на коробку вариатор можно узнать из инструкции по эксплуатации автомобиля.

---

Подпишись на наш Telegram-канал, если хочешь первым узнавать главные новости

---

Вам также может быть интересно:

• Как правильно тормозить двигателем
• Как тронуться с места на механике: 3 действенных способа
• Как часто менять масло в коробке передач: что нужно знать

---

• Теги:
• коробка передач
• советы
• автомат
• виды
• вариатор

---

Принцип работы вариатора

Принцип работы вариатора

Вариатор — это бесступенчатая трансмиссия с внешним управлением, которая позволяет автоматически плавно изменять передаточное число, выбирая наиболее оптимальное согласно внешней нагрузке и оборотам двигателя, тем самым давая возможность максимально эффективно использовать его мощность.

• Принцип работы вариатора
• Устройство и принцип работы вариатора
• Конструкция устройства,или принцип карандашей
• Недостатки и преимущества вариатора
• Типы вариаторов
• Применение вариаторов

В технике существует множество различных конструкций такого типа, но на автомобиле получили распространение два вида вариаторов: клиноременной и тороидный. Клиноременный вариатор как тип трансмиссии известен давно. Его главные детали — два раздвижных шкива и соединяющий их ремень, в сечении имеющий трапецеидальную форму.

Если половинки ведущего шкива сдвинуть, они вытолкнут ремень, словно попавший между ними клин (отсюда и название «клиноременный»), наружу — радиус шкива, по которому работает ремень увеличится, следовательно, увеличится и передаточное отношение. А если половинки ведомого шкива, наоборот, раздвинуть, то ремень провалится внутрь и будет работать по меньшему радиусу — передаточное отношение уменьшится.

Если оба шкива будут в промежуточном положении, то передача станет прямой.

Вариаторная КП — это вариация «автоматики». Однако её устройство и принцип работы имеют существенные отличия от классической АКПП. Это бесступенчатая трансмиссия, в состав которой входят:

собственно вариатор;

узел, осуществляющий разъединение двигателя с вариатором;

система управления;механизм заднего хода.

Вариаторная КП может быть двух типов:

клиноременного;

тороидного.

Принцип работы основан на том, что два раздвижных шкива (ведущий и ведомый), соединённых металлическим ремнём, автоматически меняют свой диаметр, изменяя при этом передаточное число.

Запускается вариатор с помощью рычага селектора.

Режимы передач идентичны с АКПП.

Позитивные стороны вариатора перед другими КП:

эффективность при использовании мощности мотора;

высокая экономия топлива;комфортность управления и самого движения;плавность хода авто;

ровный разгон и оперативный набор скорости;

малая нагрузка на мотор;

экологичность;

высокий КПД.

Устройство и принцип работы вариатора

Клиноременной вариатор состоит из нескольких (как правило, одной- двух) ременных передач, где шкивы образованы коническими дисками, за счет сдвигания и раздвигания которых изменяются диаметр шкивов и, соответственно, передаточное число. Разные фирмы разработали каждая свою конструкцию клиноременного вариатора, так на Audi в трансмиссии Multitronic вместо ремня применяют цепь, а Honda ставит набранный из металлических пластин ремень, но принцип от этого не меняется.

Для трогания автомобиля с места используются обычное сцепление или небольшой гидротрансформатор, который вскоре после начала движения блокируется. Управление дисками шкивов осуществляет электронная система из сервоприводов, блока управления и датчиков.

Начнем с самого простого. Почему клиновидный ремень? Ремень в разрезе имеет трапециевидную форму и «вклинивается» в шкив только своими боковыми поверхностями. При износе этих поверхностей, благодаря своей форме, он врезается глубже в шкив и все равно остается в хорошей сцепке с ним. Как изменяется передаточное число? Устройство ведущего шкива (ведущий шкив вращается коленвалом) таково, что его щеки при воздействии центробежных сил плавно сжимаются и выталкивают клиновидный ремень все дальше и дальше от центра шкива. Ведомый же шкив при этом наоборот, разжимается, и ремень на нем плавно утопает все ближе и ближе к центру шкива. Чем больше обороты двигателя — тем больше сжимается ведущий шкив и разжимается ведомый, тем самым меняя передаточное число от коленвала к заднему колесу. Этот процесс хорошо виден на рисунках, прикрепленных к посту.

Иначе устроен тороидный вариатор, который состоит из соосных дисков и роликов, передающих момент от одного диска к другому. Для изменения передаточного числа меняются положение роликов и их радиусы, по которым ролики обкатывают диски. И поскольку все усилие сосредоточено в пятне контакта, то для поворота роликов должны использоваться особые устройства, способные преодолевать силу прижатия ролика к диску. Так в ниссановском вариаторе Extroid применена специальная система, где управляемый электроникой прецизионный гидравлический механизм перемещает обоймы с роликами вверх или вниз на микроскопическую величину, а далее, из-за возникшего сдвига относительно оси дисков, ролик поворачивается сам.

Между прочим, принцип устройства под названием “вариатор” не нов — мысли о бесступенчатой трансмиссии стали посещать конструкторов практически сразу с началом применения поршневых ДВС на транспорте. Современное же развитие электроники и технологии материалов дало возможности усовершенствовать (остающиеся, однако, в принципе своем неизменными) конструкции вариаторов, и сейчас наблюдается, по-видимому, начало самого широкого распространения таких трансмиссий на автотранспорте.

Тем не менее вариаторы пока что не избавились от некоторых своих весьма существенных проблем. Так, очевидно, что самыми конструктивно слабыми местами существующих сегодня автомобильных вариаторов являются: для клиноременного эти самые ремни, а для тороидного — пятно контакта диска и ролика, где сила давления достигает 10 тонн. Поэтому здесь применяются специальные высокотехнологичные материалы, что делает надежность вариаторов достаточно высокой, близкой к надежности гидромеханических “автоматов”, но все же из-за нагрузок на ремень или пятно контакта вариаторы пока не могут “тянуть грузы”, а также работать с двигателями большой мощности.

На сегодняшний день рекордом для клиноременного вариатора оказывается 220 л.с. и 300 Нм, которые развивает V-образный 6-цилиндровый мотор Audi A6, “воспринятый” трансмиссией Multitronic, а для тороидного — “переваренный” Extroid (3-литровый двигатель Nissan Gloria и Cedric), развивающий 240 л.с. и 310 Нм.

Однако если для грузовиков вариаторы до сих пор непригодны, то для легковых автомобилей весьма приемлемы, и здесь у бесступенчатых трансмиссий, очевидно, большое будущее, тем более что и технологии материалов не стоят на месте.

Конструкция устройства,или принцип карандашей

Для того чтобы в полном объеме устроить обзор вариатор, стоит запомнить, что существует три его вида – клиноременной, тороидальный и цепной. Принцип работы каждого одинаков, конструкция разная.

Принцип карандашей, или как работает вариатор

Итак, есть два вала – ведущий и ведомый. Первый вал идет от мотора, второй вал идет к колесам. Когда двигатель не работает, передаточный ремень находится в положении, максимально приближенным к ведущему шкиву и максимально отдаленным от ведомого.  

Когда двигатель работает на малых оборотах, картина немного меняется. Ремень отходит от ведущего вала и приближается к ведомому.

Когда двигатель работает на средних оборотах, ремень находится приблизительно на одинаковом расстоянии от валов. Когда двигатель работает на полной мощности, картина полностью противоположна первой. Ремень утоплен в шкив ведомого вала, но полностью вытолкнут от шкива ведущего вала.

Клиноременной вариатор

Особенность, как всегда, заложена в названии. Сверху уже было упоминание о том, что основой вариатора есть валы со шкивами – ведущий и ведомый. А вот соединяет их и передает нужную информацию от одного к другому клиновидный ремень. Так как перед этим ремнем стоят особые задачи и нагрузки на него огромные, состав его особенный. Это смесь резины и ткани, делающая ремень невероятно прочным, намного прочнее того ремня генератора.

Почему ременной, разобрались. Теперь остался вопрос, почему клин. Так вот, форма ремня трапециевидная. Дело в том, что к шкиву он прижимается боками, как бы образуя клин. Несомненно, это место наибольшего трения, ремень изнашивается, истончается и трескается в этих местах. Но это не повод его тут же сменить. Ремень еще больше утопится в шкив и качество сцепки между ним и шкивом не пострадает. Необходимую жесткость обеспечивают стальные пластины, которые покрывают среднюю часть.

Тороидный вариатор

Все то же самое, только без ремня. Его функции выполняют диски. Или ролики, как вариант названия. Есть еще совсем простое название – колеса. Это все сопряжено с внешним видом. Вместо ведущего и ведомого вала в тороидном вариаторе используются диски. У дисков есть две оси вращения – горизонтальная и вертикальная. В зависимости от положения ролика ведущего диска, его отзеркаливает ролик ведомого диска. Примерно этот процесс изображен на картинке ниже.

Недостатки и преимущества вариатора

К вышесказанному о вариаторах стоит прибавить самое главное – в чем их суть и зачем устанавливать их вместо привычных механических коробок передач и автоматических. Весь фокус в приставке «бесступенчатая трансмиссия». Вариатор не требует переключения передач вручную, справляясь с этим самостоятельно, при этом не чувствуется характерных рывков при трогании с места или переключение с первой скорости на вторую. Многим водителям это не нравится, ведь это практически отобранное удовольствие управления. Повинуясь запросам потребителей, современные вариаторы настраиваются таким образом, что двигатель по звуку работает, как и раньше, набирая обороты перед переключением скоростей.

Типы вариаторов

Передача вращающего момента в вариаторах происходит за счет сил трения — независимо от типа конструкции, регулирование передаточного отношения, как правило осуществляется путем переноса точек контакта элементов передачи.

Рассмотрим несколько основных конструктивных схем вариаторов.

Лобовой вариатор

Принципиальная схема вариатора с перекрещивающимися валами (или лобового) показана на рисунке.

Ось ведомого вала перпендикулярна оси ведущего. На ведущем валу закреплен диск. Каток с фрикционными накладками установлен на шлицах ведомого вала. Получается, что каток может линейно перемещаться вдоль оси ведомого вала. Если каток вариатора прижат диску то вращение будет передаваться от ведущего вала к ведомому. Причем соотношение скоростей в вращающих моментов будет зависеть от расположения точки касания.

Чем ближе эта точка к центру тем медленнее будет вращаться выходной вал, и тем выше будет вращающий момент на нем.

n1*X=n2r

• где n1 — частота вращения ведущего вала
• n2 — частота вращения ведомого вала
• X — расстояния от центра ведущего диска до точки касания
• r — радиус ведомого катка

Передаточное отношение вариатора (отношение, угловых скоростей, частот вращения, моментов) можно вычислить по формуле:

i=n1/n2=r/x

Диапазон регулирования лобового вариатора определяется минимальным и максимальным значением Х:

D=imax/imin=Xmax/Xmin

Представленная конструкция вариатора позволяет реализовать изменять и направление вращения ведомого вала. Если точку касания диска переместить в противоположную сторону от центра ведущего диска, то направление вращения ведомого вала изменится.

Вариатор с раздвижными конусами

Вариаторы этого типа получили широкое применяют в трансмиссиях автомобилей, мотоциклов, станков. Устройство вариатора с раздвижными конусами показано на рисунке.

Валы установлены в корпусе на подшипниках. Оси вращения ведущего и ведомого валов расположены параллельно.

На ведомом и ведущем валу расположены конические диски, которые могут перемещаться вдоль осей вращения.

Между дисками зажат стальное или армированное резиновый ремень. При вращении ведущего вала, вращение через ремень передается ведущему валу.

Получается, что диски образуют два шкива, между которыми расположен ремень, благодаря конструкции рабочий диаметр шкивов может изменяться, а значит будет меняться и передаточное отношение.

Отношение частот вращения валов вариатора будет зависеть от расположения точек касания дисков и конуса.

Чем дальше точка касания от оси вращения ведущего вала, и чем ближе к оси вращения ведомого, тем выше будет частота вращения ведомого вала.

Передаточное отношения вариатора с раздвижными конусам можно вычислить по формуле:

i=n1/n2=X2/X1

Диапазон регулирования можно вычислить, используя зависимость:

D=imax/imin=(Xmax/Xmin)2

Вариатор с постоянными конусами и промежуточным диском

Устройство вариатора показано на рисунке.

На ведомом и ведущем валу вариатора закреплены конические барабаны, между которыми, на оси расположен каток. С помощью винта каток может перемещаться по оси. Пружина позволяет обеспечить надежное прижатие барабанов и катка.

Передаточное отношение вариатора будет зависеть от расположения точки касания катка и барабанов:

i=n1/n2=X2/X1

Диапазон регулирования будут определяться как:

D=imax/imin=(Xmax/Xmin)2

Торовый вариатор

Конструкция торового вариатора показана на рисунке.

На валах расположены торовые чашки со сферическими поверхностями. Между чашечками установлены ролики, через которые вращающий момент передается от ведомого вала к ведущему.

Регулирование передаточного отношения осуществляется за счет изменения угла наклона роликов. Если ролики перпендикулярны дискам, то передаточное число будет равно 1.

Двухступенчатые вариаторы

Для диапазонов регулирования выше 10 рекомендуется применять двухступенчатые вариаторы, содержащие две фрикционные передачи. Разработаны конструкции с регулированием двух и четырех шкивов. В зависимости от способа перемещения дисков различают:

• вариаторы с принудительным перемещением двух дисков на ведущем и ведомом валах или на промежуточном валу и с двумя плавающими дисками;
• с принудительным перемещением двух дисков и с двумя подгруженными дисками;
• с принудительным перемещением четырех дисков.

КПД двухступенчатых вариаторов с плавающими дисками не составляет 60-85%. Применение схемы с четырьмя принудительно перемещаемыми дисками позволяет повысить КПД вариатора.

Применение вариаторов

Вариаторы используют в качестве бесступенчатой трансмиссии:

• автомобилей;
• сельскохозяйственных машин;
• волочильных станков;
• прессов;
• прокатных станов;
• токарно-винторезных станков;
• фрезерных станков;
• текстильных и других станков с намоточными устройствами.

Ресурс ремня вариатора

При работе вариатора в ремне возникают циклически изменяющиеся напряжения. Под действием циклического деформирования в элементах ремня необратимые возникают усталостные изменения — появляются микротрещины, надрывы, которые в итоге приводят к разрыву ремня.

Для повышения надежности работы вариатора для производства ремней используются современные износостойкие полимеры, композиционные материалы, применяется армирование, также разрабатываются конструкции с металлическими «цепными» ремнями.

Масло для вариатора

Правильное подобранное масло позволяет значительно повысить ресурс и надежность вариатора.

Масло, залитое в вариатор должно обеспечивать следующие функции:

• смазывание поверхостей подвижных деталей;
• отвод тепла от нагретых элементов;
• удаление мелких частиц износа из зоны контакта трущихся деталей;
• предотвращении коррозии металлических поверхностей;
• сохранять характеристики в широком диапазоне рабочих температур.

Получается, что с одной стороны масло должно смазывать подвижные детали, с другой — не допускается проскальзывания ремня. Добиться этого помогает специальное масло низкой вязкости с присадками, отличающееся, от того, что заливают в в редукторы, коробки передач и т.д.

Важным фактротом надежности вариатора является и своевременная замена масла. На современных автомобилях масло в вариаторе рекомендуется менять не реже, чем каждые 30 тысяч километров пробега.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Многодисковый вариатор диапазон регулирования — Принцип действия вариатора

Вариатор (Hypertronic CVT): описание, принцип работы, диагностика и ремонт — Трансмиссия всех моделей

Вариатор (Hypertronic CVT): описание и принцип работы

Вариатор обеспечивает оптимальный скоростной режим машины при различных условиях её работы. Например, на станке можно поддерживать наивыгоднейшую скорость резания на различных участках заготовки при обработке поверхностей вращения переменного радиуса. На эскалаторах метрополитена вариаторы служат для точной подгонки скоростей движения поручней и лестницы. Вариатор применяют в станках, машинах и механизмах текстильной, бумажной, химической промышленности, на транспорте. Распространённая конструкция — клиноремённый вариатор со встроенным электродвигателем. Применение вариаторов как бесступенчатых регуляторов скорости (при необходимости — с программным управлением) значительно возрастает в связи с возможностью использования их для автоматизации управления производственными процессами.

До недавнего времени основными недостатками вариаторов являлись невозможность передачи большого крутящего момента и сравнительно малый срок службы. На практике оказалось, что при большом крутящем моменте резиновый клиновый ремень проскальзывает, быстро изнашивается, а чуть что — рвется. Поэтому вариатор в основном применяют только на легких и относительно маломощных мотороллерах, гидроциклах и снегоходах.Первым исключением стали голландские малолитражки DAF, появившиеся в 1958 году — двухдверные автомобильчики с двухтактными 22-сильными моторами, которые владелец завода инженер Хуб ван Доорн снабдил вариатором Variomatic собственной конструкции. Вариатор был далек от идеала, но ван Доорн был настолько увлечен идеей его усовершенствования, что в 1965 году продал производство легковых автомобилей фирме Volvo (после чего вариатор перекочевал на автомобили Volvo 3-й серии, но потом был снят с производства из-за малого ресурса ремня — около 30000 км), а сам основал фирму VDT, Van Doorne Transmissie.

В 1971 году на VDT начали работу над изобретенным здесь стальным толкающим ремнем, состоящим из множества нанизанных на две стальные полосы плоских сегментов, и в конце 80-х голландцы добились-таки успеха: все вариаторы, которые с 1987 года и до последнего времени появлялись на легковых автомобилях Subaru, Fiat, Ford, Nissan, Rover, Honda, оснащались ремнями от VDT. После того, как компания Van Doorn Transmission создала надежную конструкцию — пластинчатый металлический ремень, бесступенчатый вариатор перестал быть уделом лишь маломощных механизмов и начал появляться на автомобилях со все более мощными моторами.

Прелесть вариатора в том, что изменять соотношение радиусов шкивов можно плавно, а не ступенчато, как в любых коробках передач. Главное — делать это синхронно и не давать ремню проскальзывать. Как правило, половинами одного из шкивов управляет приводной механизм (в автомобильных вариаторах — гидравлический), а половины второго шкива подпружинены и отзываются на ослабление или натяжение ремня.

С этого началось возрождение вариаторов. Теоретически, они должны обеспечить лучшую динамику и меньший расход топлива, чем даже механические коробки передач — из-за того, что двигатель с вариатором может всегда работать на оптимальных оборотах. Но на практике этого достичь нелегко. Не удается избежать потери энергии на привод гидронасоса, поддерживающего давление масла в исполнительной системе. Помимо этого, для рассоединения вариатора и ведущих колес при остановке используют или гидротрансформатор (как это сделал Nissan), или пакет фрикционов с гидроприводом. А это тоже потери мощности…

[FLOAT=»left»]Вариатор CVT M-6. M-6 означает, что кромеавтоматического режима возможен ручной выбори переключение шести ступеней с фиксированными передаточными числами.[/FLOAT]Вариатор CVT предоставляет водителю возможность выбора режимов движения, аналогичных обыкновенным автоматическим коробкам: P-R-N-D-L. В новой коробке CVT М-6 с возможностью выбора фиксированных передаточных отношений, справа от традиционной прорези находится еще одна, по которой рычаг селектора может перемещаться к знакам «плюс» или «минус», означающих повышение или понижение передачи. При рычаге селектора, находящемся в этой прорези, водитель может пользоваться одним из шести зафиксированных передаточных чисел. Этот рычаг можно просто двигать вперед — назад для переключения на повышающую или понижающую передачу. Новая коробка передач CVT М-6 предлагает водителю больше возможностей при выборе режима движения: спокойное, расслабленное при автоматическом режиме или более динамичное при ручном.

С технической точки зрения «автомат» повышает ресурс двигателя — резкие броски сцепления и прочие «несанкционированные» коллизии в трансмиссии отсутствуют. Разумеется, за это пришлось платить — сложностью устройства, его дороговизной, ростом расхода топлива, которым отличались автоматические гидромеханические трансмиссии (управляемые не электроникой) и, соответственно, количеством выбросов. Именно эти причины вот уже добрые полвека будоражат умы конструкторов, пытающихся создать трансмиссию, в которой бы не было моментов перехода со ступени на ступень, а передаточное число изменялось бы плавно.

[FLOAT=»left»]

Сравнение режимов работы обычной автоматической трансмиссии и клиноременного вариатора[/FLOAT]Использование традиционной автоматической коробки ведет к повышенному расходу топлива вследствие потерь на внутреннее трение и скольжение в постоянно вращающихся частях планетарных редукторов, к тому же включение и выключение передач может вызывать такие же рывки, как при неудачном переключении передач в ручной трансмиссии.В CVT планетарные редукторы и связывающие их элементы заменены двумя шкивами переменного диаметра, связанными сегментированным стальным ремнем. Один из шкивов является ведущим (приводимым во вращение двигателем), а другой — ведомым, от которого идёт привод на колёса. Схему работы CVT можно понять из рисунка, приведенного ниже. Привод включается через электромагнитное сцепление. Система настроена на оптимальное использование режима работы двигателя и обеспечивает идеальную плавность при изменении передаточного числа.

[FLOAT=»left»]

[/FLOAT][FLOAT=»right»] Расстояние, которое проходят автомобилис обычной автоматической трансмиссией и CVT, на одном литре топлива[/FLOAT]Чтобы предотвратить традиционный для гидротрансформатора повышенный расход топлива, NISSAN разработал изолирующий его блокирующий механизм. Благодаря ему, разница в расходе топлива автомобилей с ручной трансмиссией и CVT или CVT М-6 очень мала. Поэтому водитель, остановивший выбор на любой из этих трансмиссий, может пользоваться всеми преимуществами обыкновенной автоматической коробки передач, совмещая их с совершенством и низким расходом топлива CVT.

Активизированный селектором, ручной режим CVT М-6 выбирает одно из шести заранее запрограммированных передаточных чисел. Пять из них близки к передаточным числам обыкновенной ручной коробки передач, шестая — оптимально подобрана для экономичного движения на высокой скорости. Далее водитель переключает передачи простыми движениями селектора вперед — назад. Например, при включенной пятой передаче, что высвечивается на специальной шкале панели приборов, два движения селектора назад означают переход на третью передачу, одно вперед — на шестую.

[FLOAT=»left»]

Сравнение эффективности работы 5-ти ступенчатой механической трансмиссии и CVT M-6[/FLOAT]Как альтернатива, стандартная CVT имеет спортивный режим, управляемый кнопкой на селекторе. В этом режиме трансмиссия работает в районе оборотов двигателя, при которых достигается максимальная мощность и, как следствие, более быстрый разгон и торможение двигателем. Спортивный режим впервые появился на данном вариаторе CVT.

japcar.ru, ru.wikipedia.org, autogear.ru, autoreview.ru, history.nissan.co.jp

www.primera-club.ru

Вариаторы

Швейцарская производственно-инжиниринговая компания ENCE GmbH (ЭНЦЕ ГмбХ) образовалась в 1999 году, имеет 16 представительств и офисов в странах СНГ, предлагает оборудование и комплектующие с производственных площадок в США, Южной Кореи, Канаде и Японии, готова разработать и поставить по Вашему индивидуальному техническому заданию вариаторы.

Описание

Вариатор это устройство, способное передавать крутящий момент плавно изменяя передаточное отношение. Изменение передаточного отношения происходит в определенном диапазоне и может происходить автоматически (в соответствии с настроенной программой) или вручную.

Большинству современных машин, участвующих в технологических и производственных процессах, необходимо иметь регулирование скоростей рабочих органов, которые определяются условиями технологического процесса. Здесь на помощь приходят передачи, называемые вариаторами, которые позволяют бесступенчато в определенных диапазонах изменять передаточное число привода. В вариаторах в качестве механизма главного движения используются передачи разных видов: фрикционные, ременные, цепные, планетарные, реализуемые в виде отдельных механизмов, основу которых образует непосредственный контакт шкивов (ведущего и ведомого) или промежуточный элемент (например, ремень).

Использование вариаторов позволяет регулировать в процессе работы установленный оптимальный скоростной режим. Вариаторы используются для бесступенчатого изменения передаточного отношения в: мотороллерах, автомобилях, снегоходах, квадроциклах, конвейерах, мешалках, металлорежущих станках и других устройствах. Диапазон регулирования обычно составляет 3–6, иногда 10–12 (отношение максимального передаточного числа к минимальному числу).

Принцип действия

Принцип действия вариатора еще в 1490 году был придуман Леонардо да Винчи, однако первый патент на вариатор был получен только в конце XIX века. Вариаторы не могли найти широкого распространения в течение нескольких десятилетий, использовались сравнительно редко и преимущественно на автомобилях и мотоустройствах, имеющих небольшие мощности двигателя, или в механизмах, в которых не было альтернативы вариаторам. Сегодня благодаря новым технологиям и материалам вариаторы приобрели второе рождение, которое позволило им достичь необходимого уровня надежности и снять те ограничения, которые прежде невозможно было обойти.

Вариатор, благодаря тихой и ровной работе, представляет собой совершенно новый механизм, который оптимизирует режим работы и увеличивает срок службы компонентов оборудования.

Простота регулирования скорости вращения – основное преимущество вариаторов. Механические вариаторы незаменимы в тех конструкциях, в которых невозможно использовать частотные преобразователи.

При существовании такого многообразия вариантов и видов вариаторов в основе их конструктивных исполнений лежит одинаковое для разных диаметров свойство тела вращения. Точки на поверхности этого тела, удаленные от оси вращения на разное расстояние, проходят за полный оборот различное расстояние, а также имеют разную линейную скорость. Таким образом, вариатор предоставляет собой уникальную возможность преобразования линейной скорости в крутящий момент.

Классификация

По своему устройству вариаторы подразделяются на несколько видов. Фрикционный тип включает в себя:

• лобовые;
• конусные;
• шаровые;
• многодисковые;
• тороидальные;
• волновые;
• дискошариковые;
• клиноременные.

• вариаторы цепного типа
• высокомоментные вариаторы.

К недостаткам относятся довольно большие радиальные нагрузки на опорные узлы валов, превышающие порой передаваемое окружное усилие до 35 раз, что может повлечь за собой интенсивный износ рабочих узлов фрикционных вариаторов и разрушение катков. Кроме того при изменении нагрузки фрикционные вариаторы не сохраняют постоянства передаточного числа, а их КПД невысок.

В машиностроении в силовых приводах обычно используют фрикционные вариаторы, которые имеют максимальную среди вариаторов мощность равную сотням киловатт.

Вариаторы классифицируются на одноступенчатые и двухступенчатые. Главное кинематическое значение для любого вариатора это его диапазон регулирования (Д), который определяется отношением максимального к минимальному передаточному отношению:

Д = umax / umin

Диапазон регулирования для одноступенчатых вариаторов обычно в диапазоне от 3…6. При увеличении диапазона регулирования КПД вариатора снижается.

На многих агрегатах и узлах большим спросом пользуются вариаторы с различным конструктивным исполнением, однако в автомобилестроении прижились пока лишь два типа вариаторов: клиноременные и тороидальный.

Клиноременные вариаторы

В вариаторах этого типа используется клиновидные ремни, которые зажимаются между дисками шкивов. Диски шкивов имеют коническую поверхность, соответствующую форме ремня – один диск подвижный, второй нет. Изменение передаточного отношения достигается за счет изменения диаметра приводного и ведомого шкивов путем смещения подвижного диска шкива относительно неподвижного (см. рис). Максимальная скорость выходного вала будет при максимально диаметре (диски шкива максимально сжаты) ведущего колеса и минимальном (диски шкива максимально далеко друг от друга) диаметре ведомого. Минимальная скорость выходного вала будет при минимальном диаметре ведущего шкива и максимальном ведомого.

Для данного типа вариаторов используются как стандартные, так и широкие клиновые ремни повышенной прочности из специальных материалов. Возможно исполнение с несколькими ремнями на одном шкиве. Это повышает передаваемую мощность передачи, однако усложняет конструкцию.

Клиноременные вариаторы простые и надежные в эксплуатации. Передаточное отношение при использовании простых ремней не более 2-3, передаваемая мощность не превышает 50 кВт.

Цепные вариаторы

Цепные вариаторы сложнее конструктивно, имеют большую стоимость, но более компактны, долговечны и надежны. Передаточное число равно не превышает 6 при мощности передачи 30 кВт.

В современных моделях вариаторов стали применять металлический ремень, изготавливаемый из нескольких слоев особых сортов стали. Конструкция ремня представляет собой несколько полос стали, соединенных между собой деталями в виде бабочки, что обеспечивает низкий уровень шума и долговечность. Вариаторы, в которых вместо ремня применяется металлическая цепь, называются клиноцепными. Применяемая цепь также обеспечивает более высокую степень гибкости, уменьшает потери передачи крутящего момента и повышает КПД. На сегодняшний день клиноцепные вариаторы являются самой совершенной моделью вариаторов.

Регулировка скорости происходит аналогично конструкции клиноременного вариатора: с помощью рычагов раздвижные диски расходятся, тем самым уменьшая диаметр шкива, и также сходятся – увеличивая диаметр шкива.

Конусные вариаторы

Состоит из двух конусов, соединенных между собой ремнем. Конусы расположены таким образом, что их оси параллельны, а они «разнонаправлены», то есть меньший диаметр одного расположен с той же стороны что и больший диаметр другого.

Скорость ведомого вала регулируется перемещением ремня по конусам (см. рис). На рисунке показана передача, при которой ведомый вал имеет максимальную скорость. Для уменьшения скорости вращения ведомого вала необходимо смещать ремень влево (на меньший диаметр ведущего вала).

Тороидальные (тороидные) вариаторы

Тороидальный вариатор представляет собой набор из дисков и соосных роликов. Момент передается от одного диска к другому, а изменение передаточного числа связано с изменением положения роликов, а также градусов, под которыми происходит обкатка дисков. Все усилия сосредотачиваются в зоне контакта, ролики поворачивают устройства, преодолевающие усилие их прижатия к диску. Передаточное число в таких вариаторах меняется благодаря выбранному положению и самих роликом, и их радиусов. При контакте ролика с маленьким радиусом главного вала и с большим радиусом вспомогательного вала и происходит переход на низкую передачу. В обратном порядке осуществляется переход на более высокую передачу, а переключение на прямую передачу осуществляется при соприкосновении ролика с валами в одном радиусе. Минусом данного вида вариаторов считается довольно сложное конструктивное исполнение, недостаток технологий и материалов, которые в состоянии выдерживать такие нагрузки. У тороидальных вариаторов самый высокий КПД среди вариаторов равный 0,95. Данный тип вариаторов нормализован для характеристик мощностей в диапазоне 1,5–20 кВт, и, к сожалению, этот существенный недостаток заставляет отказываться от выпуска данного вида вариаторов.

Вариаторы лобового типа

В винтовых прессах, в приборах применяются обычно вариаторы лобового типа. В вариаторах такого типа оси расположены взаимно перпендикулярно, и скорость ведомого вала изменяется за счёт движения ролика вдоль своей оси. Ведомый вал у вариатора лобового типа может вращаться реверсивно, хотя ведущий вал при этом вращается в ту же сторону. В качестве ведущего элемента в лобовом вариаторе выступает или ролик, или диск. Передаточное число вариатора лобового типа равно

U = ω1 / ω2 = x / r,

а диапазон регулирования

Д = umax / umin = Rmax / Rmin

Многодисковые вариаторы

Многодисковые вариаторы включают в себя пакеты тонких раздвижных дисков (ведущих и ведомых) конической формы. Скорость ведомого вала изменяется при радиальном смещении ведущего вала относительно ведомого. Максимальный диапазон регулирования у вариаторов многодискового типа равен 5.

Волновые вариаторы

Волновые вариаторы представляют собой механическую передачу (винтовую, зубчатую либо фрикционную). Вращение в этой передаче передаётся возбуждением (циклическим) волн деформации, происходящем в гибком элементе. Наиболее распространены волновые вариаторы зубчатого типа, включающие в себя жёсткое, неподвижно закрепленное в корпусе вариатора зубчатое колесо, оснащенное внутренними зубьями. Гибкий элемент выполнен в виде цилиндрической тонкостенной шестерни и напоминает стакан с наружными зубьями, количество которых немного меньше числа зубьев жёсткого элемента. Генератор волн деформации в виде овального кулачка с надетым на него шариковым подшипником соосно вставлен в гибкое колесо, растягивая его при вращении. Волны деформации движутся в момент вращения генератора с такой же угловой скоростью, а разница между числом зубьев жёсткого элемента и числом зубьев гибких колёс обычно равна числу волн деформации. По количеству волн деформации волновые вариаторы на классифицируются на одно-, двух- или трёхволновые.

Шаровые дисковые вариаторы

В корпусе шарового дискового вариатора размещены два вращающихся диска, закрепленные на ведущем и ведомом валах, один из которых размещен на сферической опоре. Между дисками находится сепаратор с шарами, через которые и передается вращение от ведущего к ведомому валу. Изменение передаточного отношения достигается перемещением сепаратора вверх-вниз с помощью специального механизма. Один из дисков поджимается к другому с помощью упругой пружины.

К недостаткам данного вариатора относится невысокая надежность, так как в определенных условиях возможно проскальзывание шаров. Однако шаровой вариатор имеет большой диапазон регулирования, ведомый вал может работать с остановкой и реверсом. Когда ось вращения шара приближается к точке контакта, геометрическое скольжение значительно возрастает и характеристика вариатора становится нежесткой, это означает, что угловая скорость ведомого вала при изменении нагрузки значительно изменяется, что влечет за собой резкое падение КПД.

Высокомоментные вариаторы

К вариаторам зацепления относятся также высокомоментные вариаторы – одно из самых перспективных направлений машиностроения. У высокомоментных (нефрикционных) вариаторов большие перспективы применения в силовых агрегатах самого разного назначения – они позволяют улучшить технические характеристики:

• повысить эффективность при использовании энергии от ДВС и электродвигателей;
• увеличить экономичность;
• повысить эксплуатационные показатели.

• данные вариаторы плавно изменяют между входным и выходным валами передаточное отношение, не прерывая передаваемую мощность, возможная реверсивная работа выходного вала и работа с остановом под нагрузкой;
• так как данный вариатор является нефрикционным, передаваемый им момент намного выше, чем у вариаторов фрикционных типов;
• при постоянном значении скорости входного вала скорость выходного вала тоже постоянна и коэффициент неравномерности вращения у выходного вала практически равен нулю;
• в вариаторах данного типа силы инерции уравновешены;
• размеры, стоимостные показатели и механический КПД высокомоментных вариаторов сравнимы с многоступенчатыми передачами;
• достаточно широкий спектр назначения и использования, например, в приводах машин с нестационарными кинематическими и силовыми режимами: городской транспорт, строительная, сельскохозяйственная, железнодорожная или военная техника, технологическое оборудование;
• использование высокомоментных вариаторов позволяет компенсировать плохие тяговые и динамические характеристики ДВС и в итоге заменить применяемую сегодня более дорогую трансмиссию (гидро- или электротрансмиссию) в тракторах и автомобилях;
• снижение стоимости технологического оборудования и улучшение его экономических и технических показателей при использовании вариаторов в качестве привода прокатных станов или металлорежущих станков

Вариаторы с планетарной передачей

Сегодня известно большое количество конструктивных решений, объединяющих в себе свойства вариатора и планетарной дифференциальной передачи и направленных на бесступенчатое регулирование скорости выходного вала. В современных устройствах и машинах уже давно популярны планетарные передачи, компактные, несмотря на свои большие передаточные отношения, которые могут передавать вращение не только в дифференциальном режиме, но и в режиме останова отдельных компонентов передачи. Однако этим устройствам не характерно плавное изменение скорости выходного вала из-за фиксированного числа зубьев колёс передачи. Использование схем объединения планетарной дифференциальной передачи, вариатора и управляющего механизма в одно целое упрощает конструктивное исполнение вариатора и расширяет границы использования при изменении передаточных отношений. Такой вариатор (планетарный) состоит из корпуса, в котором размещаются ведущий вал и ведомая шестерня, устройства управления и планетарных рядов. С помощью устройства управления, содержащего исполнительный и контролирующий узлы, есть возможность изменять общее передаточное число вариатора независимо от оборотов приводного механизма.

Последние изобретения и разработки, направленные на создание новых моделей вариаторов, постепенно начинают использоваться в речном, морском и ж/д транспорте, автомобилестроении, в приводах конвейеров и транспортеров горных машин и прочих механизмах. Тестируемые на промышленных транспортёрах зубчатые вариаторы показали возможность работы без задержек и без применения мощных пусковых токов, при любом количестве сырья на транспортере, с плавным переходом на режим работы с номинальными параметрами. Предлагаемые конструкции просты, не имеют ненужных органов управления, фрикционов, гидротрансформаторов, клапанов включения, обгонных муфт и других деталей и узлов.

Зубчатые адаптивные вариаторы

Зубчатый адаптивный вариатор имеет постоянную потребляемую мощность, обеспечивая при этом скорость движения выходного вала, обратно пропорциональную к внешней нагрузке. Зубчатый вариатор с бесступенчатым регулированием имеет постоянное зацепление зубчатых колес и работает в заданном диапазоне передаточных отношений, способен при этом надежно передавать усилия и обеспечивать при этом достаточно высокий КПД, в отличие от вариаторов фрикционного типа.

Мотор-вариаторы

Вариаторы, укомплектованные общепромышленными асинхронными электродвигателями, получили название мотор-вариаторов. Они могут оснащаться и другими двигателями, например, с независимой вентиляцией, с переменным числом полюсов или со встроенным тормозом. По желанию заказчиков мотор-вариаторы могут доукомплектоваться цилиндрическими, червячными или другими редукторами со стандартным входным фланцем и полым валом. Применяемые схемы сборки «мотор – вариатор – редуктор» обеспечивают высокие крутящие моменты вала при одновременном регулировании скорости вращения.

В отличие от других вариаторов, передаточное отношение мотор-вариаторов можно изменять и на остановленном двигателе, а длительный режим работы при постоянном передаточном отношении не вызывает износа рабочих поверхностей на фрикционной паре, из-за отсутствия скольжения в зоне контакта.

Вариаторы соединяются с электродвигателями при помощи фланцев, а с редукторами или иными механизмами с помощью муфт.

Вариаторы хорошо себя проявили в машиностроении, строительстве и металлургии в ленточных, цепных, роликовых конвейерах, в пищевой промышленности, в подъемных устройствах, в экструдерах, приводах транспортировочных тележек, приводах летучих пил и ножниц, приводах поворотных механизмов и ходовых винтов.

Выгода от применения современных вариаторов заключается в их минимальном износе и отсутствии необходимости в дорогостоящих механизмах и элементах приводов, благодаря плавному изменению передаточного отношения. Реально существующая необходимость перехода экономики России на технологическую базу с достаточной эффективностью подтверждает готовность внедрения новых инновационных проектов, стимулирующих развитие новых ресурсосберегающих технологий. Их реализация приведёт к значительному снижению затрат на металл (за счет компактности конструкций разрабатываемых вариаторов) и на энергию, затрачиваемую на производство единицы продукции, и обеспечит производство конкурентоспособных вариаторных устройств нового поколения.

Конические редукторыЦилиндрические редукторыЧервячные редукторыРедукторы компании «Zambello Riduttori»

Инженеры всегда готовы проконсультировать или предоставить дополнительную техническую информацию по предлагаемым вариаторам.

Ваши запросы на оборудование просим присылать в технический департамент нашей компании на e-mail: info@ence. ch, тел. +7 (495) 225 57 86.

Центральный сайт компании ENCE GmbHНаша сервисная компания Интех ГмбХ

Головные Представительства в странах СНГ:РоссииКазахстанеУкраинеТуркменистанеУзбекистанеЛатвииЛитве

Что такое вариатор?

Вся работа силовой установки автомобиля направлена на получение вращения коленчатого вала. Это вращение и является полезным его действием. Но данное вращение еще нужно правильно перераспределить на ведущие колеса, ведь условия движения авто постоянно меняются. Перераспределение вращения выполняется одним из элементов трансмиссии – коробкой передач. Она устанавливается сразу за двигателем, с ее помощью изменяется передаточное число. То есть, при надобности она увеличивает передаточное число для повышения тягового усилия, или же уменьшает его для увеличения скорости вращения колес.

Из имеющихся четырех типов коробок передач, устанавливаемых на авто, три из них меняют передаточное число ступенчато. То есть, каждая ступень, она же передача коробки, соответствует определенному значению крутящего момента. И только один из видов коробок передач – вариатор, не имеет ступеней, он меняет передаточное число по нарастающей или понижающей. Тем самым такая коробка передач более точно передает крутящий момент.

История вариаторной коробки

Вариаторы как один из видов КПП стал популярным сравнительно недавно, хотя первое его использование на автомобилях датировано 1959 годом. Впервые вариаторную коробку передач начали устанавливать на автомобили DAF. Эта коробка получила название Variomatic. Особого распространения она тогда не получила, об этом говорит то, что приемником Variomatic стала вариаторная коробка Transmatic, которая появилась только в 1984 году. Использовался Transmatic как один из видов предлагаемой коробки передач на автомобилях Форд и Фиат.

Постепенно многие автокомпании заинтересовались вариаторами, и начали производство своих версий. Так, у Мерседес-Бенц вариаторная коробка обозначается как Autotronic, Форд сейчас занимается выпуском Ecomatic и Durashift CVT, концерн VAG называет свой вариатор Multitronic. Японцы тоже не отстают и создают свои версии: Subaru – Lineatronic, Toyota – Multidrive, Honda – Multimatic, Nissan – Xtronic и Hyper.

Все знают кто такой Леонардо Да Винчи, но мало кто знает, что именно он разработал протопип первой вариаторной трансмиссии. Это было примерно в 1490 году. После этого людям понадобилось 400 лет, чтобы вновь вернуться к этой идее.

Виды вариаторных коробок передач

Вообще было разработано большое количество всевозможных вариаторов, однако на автотранспорте применение нашли только два из существующих вариантов вариаторной коробки – клиноременной и тороидный. Первый является более предпочтителен у автопроизводителей.

Клиноременной вариатор

Клиноременной вариатор использует принцип изменения диаметров ведущего и ведомого валов. Примерно такой принцип используется на горных велосипедах.

Имеется два вала – ведомый и ведущий. Первый принимает крутящий момент от вала двигателя, а второй передает его на ведущие колеса. Эти валы связаны между собой клиноременной передачей, установленной между шкивами валов.

Конструкция шкивов такова, что они состоят из двух конических половин, способных менять расстояние между собой. Именно изменением расстояния и достигается бесступенчатое изменение передаточного числа.

Чтобы обеспечить максимальное передаточное число, диаметр ведущего шкива должен быть минимален, а ведомого наоборот – максимальным. Поэтому половины шкива ведущего вала максимально разведены, а ведомого – соединены. При надобности снижения передаточного числа, на ведущем валу шкивы начинают сдвигаться, а на ведомом – раздвигаться. Таким образом обеспечивается плавное бесступенчатое изменение передаточного числа.

Тороидный вариатор

У тороидного вариатора клиноременной передачи нет. У такого типа вариатора ведущий и ведомый валы расположены на одной оси, а рабочие поверхности их имеют тороидные поверхности. Между этими поверхностями зажаты ролики, передающие вращение. Изменение передаточного числа у такого вариатора достигается изменением положения роликов относительно валов. Для обеспечения максимального передаточного числа, ролики обращены в сторону ведомого вала. Тороидальная поверхность при таком положении в месте контакта с роликами обеспечивает минимальный диаметр ведущего вала, и максимальный – ведомого. Для уменьшения передаточного числа, ролики начинают поворачиваться в сторону ведущего вала, при этом диаметр вала в месте контакта с роликами увеличивается, а ведомого – уменьшаться.

Но это только принцип работы используемых на авто вариаторных коробок. На деле же все несколько сложнее, поскольку конструкторам пришлось решать ряд важных проблем.

Конструкции и особенности вариаторных коробок передач

Вариаторная коробка передач включает в себя несколько составных элементов. Первым из них является механизм передачи крутящего момента от вала двигателя к ведущем валу вариатора — сцепление. Причем этот механизм должен обладать возможностью полного разъединения этих элементов между собой, так называемое нейтральное положение, когда двигатель работает, но момент от него не передается на коробку.

Механизмы сцепления

Самым распространенным в вариаторах стал гидространсформатор, обеспечивающий передачу усилия за счет жидкости и двух лопастных турбин. Большинство производителей авто используют именно этот механизм. Хотя и встречаются и другие – центробежное сцепление с автоматическим управлением (используются на вариаторах типа Transmatic), электромагнитное сцепление с электроуправлением (Hyper), многодисковое «мокрое» сцепление, тоже с электроуправлением (Multitronic, Multimatic).

Особенности клиноременного вариатора

Далее в конструкции идет сам вариатор. Что касается клиноременных вариаторов, то большинство из них оснащены одним ремнем, хотя встречаются конструкции, включающие два ремня.

Сам ремень является таковым только условно. Хотя на первых вариаторах использовался резиновый ремень, однако из-за недолговечности работы от него отказались, хоть и не полностью. Многие скутеры и сейчас оснащаются вариаторами с резиновым клиновидным ремнем.

На автомобилях же сейчас больше используют ремень, состоящий из стальных лент, связанных между собой фасонными лентами-«бабочками». Передача усилия таким ремнем осуществляется его боковыми поверхностями за счет трения с поверхностью шкивов. Чтобы снизить сопротивление углы шкивов составляют 20 град.

Второй вариант привода вариатора – цепной, он же клиноцепной, хоть по классификации он относится к ременной передаче. Такая цепь состоит из большого количества пластин, соединенных в цепь осями.

У цепи, в отличие от клиноременного привода, передача усилия выполняется торцевой поверхностью цепи. При этом контакт с поверхностью шкивов у цепи является точечным, поэтому цепь изготавливается из высокопрочной стали.

Передвижение шкивов по своим валам в разных конструкциях вариатора может выполняться давлением жидкости, центробежной силой, усилием, создающимся пружинами.

Особенности тороидного вариатора

Что касается тороидных вариаторов, у которых отсутствует клиноременной или цепной приводы, то в этой конструкции тоже есть свои нюансы. Передача усилия в этом вариаторе осуществляется тоже за счет трения, но между валами и роликами, поэтому они тоже выполнены из высокопрочной стали. К тому же зачастую тороидальный вариатор включает в себя две тороидных передачи.

Механизм заднего хода

Одной из особенностей вариатора является отсутствие возможности реверсного движения, поскольку ведомый вал всегда вращается в ту же сторону, что и ведущий. Поэтому в конструкцию вариаторной коробки включен механизм, обеспечивающий задний ход.

Данный механизм чаще всего представляет собой обычный планетарный редуктор, позволяющий менять направление вращение. Такой редуктор применяется на классических автоматических коробках передач. При движении вперед этот редуктор не задействован, и крутящий момент от вариатора передается дальше посредством привода на ведущие колеса. При движении назад, редуктор начинает работать, изменяя сторону вращения.

Механизм управления

Также в конструкцию вариаторной коробки входит механизм управления, который может воздействовать на все составные части данной коробки. Так, механизмом управления осуществляется включение и отключение сцепления, изменение расстояния половин шкивов, в зависимости от работы силовой установки, включение и отключение планетарного редуктора.

Причем особой сложности в управлении вариаторной коробкой с таким механизмом управления нет – все выполняется селектором, выведенным в салон авто. Перемещение селектора в определенное положение обеспечивает требуемую работу всех механизмов коробки (N – нейтраль, D – движение вперед, R – движение задним ходом).

Напоследок следует отметить, что многим автолюбителям не всегда по душе плавность изменения передаточного числа. Поэтому во многих вариаторах реализована функция, которая обеспечивает фиксированные передаточные числа. По сути, вариатор в таком режиме работает, как и любая ступенчатая коробка передач. При этом водитель сам решает, когда ему изменить передаточное число на вариаторе.

На видео Игорь Сероштан, ведущий канала «Первый автомобильный» вполне доступным языком рассказывает и показывает как работает и как устроен вариатор.

okorobke.ru

Вариатор или Автомат Что же выбрать?

У вариатора есть 2 вала, они с изменяемым диаметром, между ними натянут ремень. Он передает крутящий момент от ведущего вала ведомому. Передача КПД намного больше чем у гидротрансформатора лишь только потому, что у него есть жесткое зацепление. Передача момента мгновенна, нет ни каких задержек как в АКПП.

•  Насос высокого давления;
•  Гидроблок;
• Ремень и чашки с изменяемым диаметром;
• Электроника;
• Масло и др. (Масла в вариаторе в среднем 6-7 литров)

Это короткое видео наглядно покажет принцип работы CVT

Почему его все боятся?

Что происходит если вы не меняете масло при пробеге в 60 тыс. км. У вас забиваются фильтры, в гидроблоке очень много мелких каналов, которые также легко забиваются отложениями и стружкой. Масляный насос не может выдавать нормальное давление на вал вариатора. Вал не может достаточно сжать ремень и на чашках появляются задиры. Если не поменять масло, стружки становиться еще больше. В один прекрасный момент задиры становиться настолько большими, что они начинают изнашивать ремень и он рвется. Так как скорость вращения ремня огромная, то разбиваются все внутренние части, а в некоторых случаях и сам корпус. Вариатор мгновенно выходит из строя.

В данной коробке очень сложная электроника, соотношение 50 на 50 Электроника управляет гидроблоками, расширением валов, нагнетанием масла и соответственно также «глючит», особенно на современных вариаторах. Иногда вариатор переходит в аварийный режим из-за электроники, заменив прошивку, все встает на свои места.

• КПД, плавный разгон, меньший расход, динамика разгона, легкое управление
• Сложный ремонт, замена ремня, сложная электроника, замена масла, износ (ремня и так называемых чашек), масло (много подделок из-за большой стоимости)

Совершенно другое строение по сравнению с вариатором

Принцип работы АКПП от Toyota

Чем больше передач, тем сложнее становиться автомат, четырехступенчатый автомат самый простой и самый надежный. Основная функция гидроблока и масляного насоса смыкать и размыкать фрикционы. Если не менять масло все узлы начинают забиваться, и давления масла не хватает чтобы сжимать фрикционные накладки, они начинают буксовать прокручиваться между друг другом, масло начинает пригорать. Автомат начинает дергаться, вот почему когда покупают б/у автомобиль советуют нюхать масло. Если от него пахнет — значит, фрикционы пригорели. Какой большой плюс автомата между вариатором. У вариатора может разлететься ремень и убить всю коробку в атомате же такого нет, максимум замена фрикционов и шестерней. Ремонт соответственно дешевле.

• Гениально просто — все написано в инструкции к данному авто
• Если инструкции под рукой нет, внимательно изучите агрегат и селектор (Надпись А или АТ — гидротрансформатор; CVT или бесступенчатая акпп — вариатор)
• В движении большинство вариаторов не имеют переключений — набор скорости идет с аналогией трамвая или тройлебуса

variator-cvt. ru

Коробка вариатор (CVT) — что это такое, устройство, принцип работы, плюсы и минусы

В последние годы все больше автомобилей комплектуется вариаторными КПП. Эти агрегаты являются более дешевой альтернативой традиционных коробок передач гидромеханического типа (автоматических).

Что такое вариатор

Может показаться удивительным, но история появления вариаторов насчитывает уже порядка 150 лет. Они были популярны в механизмах приводов швейных машин и использовались в промышленном оборудовании еще в ХIX веке. В дальнейшем вариаторы стали устанавливаться на мототехнику, а вот, что касается автомобильного транспорта, то здесь вариаторные коробки передач долгое время не приживались ввиду их невысокого ресурса, а также сложности управления при передаче значительного крутящего момента. Во второй половине ХХ века внедрением вариатора определенное время занимались специалисты компаний DAF и Volvo, однако решить проблему малого ресурса долгое время не удавалось. И только лишь после того, как усовершенствованием данного типа КПП вплотную занялись инженеры нескольких японских автопроизводителей, вариатор стал набирать популярность и массово устанавливаться на серийных автомобилях.

С технической точки зрения вариаторная коробка передач представляет собой трансмиссию бесступенчатого типа. Другое ее название – CVT (от англ. Continuously Variable Transmission). Благодаря особой конструкции и использованию внешнего управления переключение передач в вариаторе осуществляется плавно, с бесступенчатым изменением передаточного числа. Выбор оптимального передаточного соотношения происходит автоматически, посредством сопоставления внешней нагрузки с оборотами силового агрегата. Принцип функционирования вариатора позволяет задействовать мощность мотора машины с максимальной эффективностью.

Основные виды вариаторов и принцип их работы

Сегодня каждый автопроизводитель располагает собственными наработками в области инженерии трансмиссий, в том числе, вариаторов. Тем не менее, все существующие на сегодняшний день коробки передач CVT принято разделять на два типа: клиноременный и тороидальный.

Клиноременный вариатор состоит из двух шкивов и ремня с трапецеидальным сечением. Каждый из шкивов представляет собой два конических диска, благодаря которым появляется возможность менять диаметр и передаточное число исходя из скорости вращения мотора. Ряд производителей нередко вместо традиционного ремня применяют цепь, а некоторые компании изготавливают ремень из особых металлических пластин. Впрочем, на принцип работы вариатора с точки зрения способа передачи тяги эти особенности влияния не оказывают.

За работу дисков каждого шкива отвечает электронная система, состоящая из датчиков с сервоприводами и центрального блока управления. Общий принцип работы системы следующий. Обладая клиновидной формой, ремень вступает в контакт с каждым из шкивов только лишь боковыми поверхностями. Изнашиваясь со временем, ремень словно «впивается» в шкив, сохраняя тем самым необходимый уровень сцепления. Вращение коленчатого вала передается ведущему шкиву. Его конструкция такова, что в случае увеличения оборотов двигателя «щеки» дисков постепенно сжимаются, тем самым выталкивая ремень от центра к ободу. Одновременно с этим, «щеки» дисков ведомого шкива разжимаются, что утапливает ремень к центру. Таким образом, происходит изменение радиусов вращения, а, значит, и передаточных отношений в бесступенчатом режиме. По сути, при такой схеме можно получить сколь угодно много передаточных чисел, а не только какие-то фиксированные значения. С ростом оборотов мотора происходит постепенное сжимание ведущего шкива с одновременным разжиманием ведомого, что гарантирует сохранение натяжения ремня. Если водитель сбрасывает обороты мотора, отпуская педаль «газа», внутри вариатора происходит противоположный процесс.

Несколько иной принцип работы у коробки-вариатора тороидального типа. Она располагает парой колес со сферической рабочей поверхностью. Между этими колесами зажимается ролик. Как и шкивы ременного вариатора, колеса тороидального CVT разделяют на ведущее и ведомое. Передаточное число меняется в данном случае посредством силы трения, которая возникает между поверхностями колес и ролика.

Когда ролик меняет свое положение относительно поперечной плоскости, происходит изменение передаточного числа в ту или иную сторону. При горизонтальном положении ролика ведомое колесо будет вращаться со скоростью, равной скорости вращения ведущего колеса. Но стоит ролику повернуться, происходит немедленное изменение скорости вращения ведомого колеса относительно ведущего. Поскольку в пятне контакта ролика и поверхности колеса возникает довольно серьезное усилие, разработчики вариатора предусмотрели использование специальных устройств, способствующих преодолению притяжения ролика к поверхности колеса. К примеру, тороидальная система Extroid, применяемая на многих моделях автомобилей Nissan, оснащается специальным устройством, работающим под управлением электроники. Благодаря такому устройству прецизионный гидромеханизм меняет расположение узла с роликами на микроскопическую величину в вертикальной плоскости. Сдвиг, производимый относительно оси колес, провоцирует самостоятельный поворот ролика.

Плюсы и минусы коробки-вариатора

Ввиду нескольких очевидных преимуществ вариатора многие специалисты считают этот тип коробок передач более перспективным и удобным по сравнению с традиционными агрегатами гидромеханического типа. Однако окончательный ответ на вопрос, что лучше: вариатор или автомат, дать вряд ли получится. Это сравнение будет уместно только в случае сопоставления конкретных моделей трансмиссий определенных производителей. Тем не менее, какие-то общие моменты выделить можно.

Преимущества вариаторной коробки передач (CVT):

• автомобиль, оборудованный коробкой-вариатором гораздо плавнее в движении. Даже неопытный водитель будет чувствовать себя за рулем более уверенно, поскольку вариатор исключает рывки и дергания автомобиля. При разгоне машины, оборудованной данным типом трансмиссии, звук ее мотора напоминает ускорение электромобиля или работу электростеклоподъемников, а рост скорости сопровождается лишь небольшим повышением шума;
• благодаря конструктивныи особенностям вариатора оснащенный им автомобиль будет ощутимо резвее машины с аналогичным по мощности двигателем, но оборудованной традиционной коробкой-автоматом. Дело в том, что ступенчатый алгоритм переключения передач, даже в автоматическом режиме, потребует больше времени для смены передач;
• машина с вариатором не сможет скатиться под уклон и не заглохнет неожиданно на перекрестке. В любом случае автомобиль с вариатором начнет движение в соответствующем направлении;
• плавное увеличение скорости и постепенное торможение положительно сказываются на показателе топливной экономичности и экологичности силового агрегата;
• электронная система, управляющая работой вариатора, обеспечивает щадящий режим работы двигателя, что в свою очередь благоприятно значительно уменьшает интенсивность износа основных деталей мотора.

• несмотря на надежность конструкции современных вариаторов, эти коробки по-прежнему не могут устанавливаться на машинах, оснащаемых моторами с максимальной мощностью более 200 лошадиных сил. Таким образом, большинству современных внедорожников и больших седанов данный вид трансмиссии «противопоказан». Это объясняется наличием у вариатора «слабых мест», каковыми являются ремень в клиноременном агрегате и ролик с колесами в тороидальных механизмах;
• трансмиссионная жидкость, заливаемая в коробку-вариатор, гораздо дороже аналогичного продукта, используемого для автоматических коробок передач. Кроме того, жидкость, предназначенную для определенной модели автомобиля, нельзя заменить аналогом;
• применение большого количества датчиков делает автомобиль чувствительным к внезапным перебоям в бортовой электронике. Исчезновение контакта или выход из строя какого-либо элемента нередко заканчиваются аварийной остановкой машины;
• неразвитость сети сервисного обслуживания коробок-вариаторов обусловила высокую стоимость их ремонта. Отсутствие квалифицированных кадров, а также дороговизна и редкость запчастей являются явным сдерживающим фактором.

Как работает вариатор – видео:

avtonam. ru

Что такое вариаторная коробка передач: особенности, фото- и видеообзор

Что это такое?

Многие автолюбители, приобретая новый авто, просто не знают, что такое вариатор на машине и вообще, где он находится. Поясняем — вариатор это КПП, которая отличается отсутствием ступеней. Подобный принцип действия вариатора дает возможность ему использовать мощность двигателя предельно действенно. Равным образом увеличивается динамика авто и уменьшается расход горючего, а также продлевается срок его службы.

Какой принцип ее работы?

Принцип работы вариатора был изобретен Леонардо да Винчи еще в пятнадцатом столетии. Первый автомобиль с такой КПП был выпущен в пятидесятые года двадцатого столетия. Устанавливалась она тогда на автомобили очень редко и срок её службы был небольшой. Широко начала применяться только в наши дни, когда инженеры довели ее устройство практически до совершенства.

Конструктив

Вариаторная КПП состоит из следующих узлов и механизмов:

• вариаторная передача;
• узел, задачей которого является разъединения двигателя с вариатором, для нейтральной передачи;
• система управления;
• механизм заднего хода. Схема вариатороной КПП автомобиля: привод насоса, гидротрансформатор, дифференциал, ремень, ведомый диск, вторичный вал, передача заднего хода, ведущий диск и первичный вал.

Клиноременный, как видим на фото, располагает парой шкивов, находящимися на двух осях. Соединяются они с помощью специального клиновидного ремня. На них находятся конусные диски, повернутые друг к другу собственными вершинами.

Если будет изменено расстояние меж дисками, то соответственно и диаметр шкива будет меняться. В случае полного соединения дисков, он максимален, в обратном случае он будет минимален. Вот и получается, что в случае равномерного изменения расстояния меж дисками ремень станет передавать на ведомый шкив различное передаточное число.

В случае с тороидным КПП цепь или ремень полностью отсутствуют. В нем находится 2 вала, как показано на фото, которые расположены на двух параллельных осях и располагают круглой поверхностью. Между валами зажаты специальные ролики, которые и осуществляют передачу вращающего момента. Передаточное число меняется благодаря одновременной смене положений этих роликов. Сразу заметим, что коробка такого типа применяется намного реже, нежели клиноременная. В первую очередь, это связано с намного более сложным процессом её производства.

Срок службы

Как правило, практически для всех коробок с вариатором ресурс установленный производителем, не больше 200 000 километров пробега, но с каждой новой моделью он увеличивается. Привести в негодность вариаторную коробку, как и двигатель, можно и намного раньше, например, пробуксовывая в грязи, постоянно переключать селектор из положения D в положение R и обратно. Сначала могут в устройстве не выдержать подобного ленты, которые начинают вытягиваться, а зазоры меж пластинами существенно увеличиваются. Поскольку усилие сжатия конусов достаточно большое, то и неестественно повернутую пластину они смогут выдавить очень легко. В результате ремень начинает разрушаться засоряя при этом гидроблок.

Основные рекомендации для нормальной работы коробки

• Постоянно следите за уровнем масла в КПП и вовремя меняйте его. Этим вы продлите срок её службы.
• В зимнее время старайтесь сильно не перегружать трансмиссию в начале движения, а также в случае буксировки и плохой дороги. Этим вы можете существенно снизить срок её службы.
• Постоянно проводите проверку разъемов и проводки на обрывы, наблюдайте за функционированием всех приборов.
• Если во время движения происходят какие-то неполадки, значит нужно сразу остановить автомобиль и осмотреть все основные узлы автомобиля: мотор, свечи, систему питания. Незамедлительно необходимо провести диагностику всех устройств для определения неисправностей. Не стоит заниматься ремонтом КПП самому. Такое недопустимо, для этого обратитесь к профессионалам.

Видео, в котором наглядно продемонстрировано как работает вариатор автомобиля.

Устройство и принцип работы вариатора — Иксора

Основным отличием и преимуществом вариаторной коробки передач является высокая экономичность топлива и сниженный уровень вредных выбросов, которая достигается за счет согласования нагрузки на автомобиль и оборотов коленвала, что позволяет использовать мощность двигателя наиболее эффективно. К плюсам использования вариатора можно также отнести отсутствие рывков даже при быстром разгоне и торможении, максимальный комфорт при передвижении на автомобиле. Кроме того, использование вариатора исключает пробуксовку колес на обледенелых дрогах, что обеспечивает максимальную безопасность передвижения автомобиля.

Однако, вариаторная коробка передач имеет и свои минусы, например, возможность использования только на легковых авто. Конструкция вариатора довольно сложная, поэтому ремонт вариатора требует больших материальных затрат.  

Наиболее распространены вариаторные коробки клиноременного и тороидного типа.

Оба вида вариатора имеют общее устройство:

•  механизм передачи крутящего момента и переведения коробки передач в нейтральное положение;
•  вариаторная передача;
•  механизм движения задним ходом;
•  система управления.

Однако, у двух типов вариатора есть и свои отличия, на которых мы остановимся более подробно.

Клиноременной вариатор

Такой тип вариатора состоит из одной или двух ременных передач, каждая из которых включает в себя два шкива, соединенные клиновидным ремнем. Диаметр шкива изменяется двумя коническими дисками, которые сдвигаются и раздвигаются под углом 20 гр., обеспечивая перемещение ремня по поверхности шкива. Изначально ремни производились из резины, однако были недолговечны и недостаточно гибкими, в современных вариаторах используется гибкий металлический ремень, который отличается высокой прочностью, долговечностью и необходимой гибкостью.

Особенность клиноременного типа вариатора заключается в согласованном изменении диаметров шкивов в зависимости от режимов работы двигателя. На начальном этапе движения автомобиля ведущий шкив имеет наименьший диаметр, а ведомый диск – максимальный. При увеличении оборотов диаметр ведущего шкива растет, а ведомого — уменьшается. Такая система обеспечивает максимальную мощность двигателя и наилучшую динамику автомобиля.

Тороидный вариатор

Конструкция тороидного вариатора включает два соосных вала с тороидной (сферической) поверхностью, между которыми зажаты ролики. За счет изменения положения этих роликов, происходит изменение передаточного числа, а крутящий момент передается за счет трения рабочих поверхностей колес и роликов.

Приобретать детали для проведения ремонта или замены вышедших их строя запчастей рекомендуем в магазине IXORA – широкий ассортимент и вежливые консультанты помогут сделать правильный выбор и приобрести запчасть на свой автомобиль на выгодных условиях.

Производитель	Номер детали	Наименование
FORD	XT7QCFT	Жидкость трансмиссионная Ford Motorcraft CVT CFT30 WSS-M2C933-A US, CVT, трансмиссионное, 1L
NISSAN	999MPNS200P	Жидкость трансмиссионная Nissan CVT Fluid Ns-2 Mineral EU, Ns-2, синтетическое, 1L
MOBIL	0888602105	Жидкость трансмиссионная Toyota CVT Fluid TC Mineral JP, CVT, минеральное, 4L
HONDA	082009006	Масло трансмиссионное Honda CVT US, CVT, синтетическое, 1L
PEUGEOT	9735EF	Жидкость трансмиссионная PEU Geot Psa JTT CVT-fluid 4007 Green, CVT, трансмиссионное, 2L
MITSUBISHI	MZ320288	Масло вариатор Mitsubishi Genuine CVTF ECO J4, 1L
MOTUL	104616	Масло трансмиссионное Motul Multi CVTF, CVT, полусинтетическое, 1L
NISSAN	KE91699932R	Масло трансмиссионное Nissan Pass Gl-4 EU, 75W-80, минеральное, 1L
TOTAL	166277	Масло трансмиссионное Total Total Transmission Bv Gl-4, 75W-80, трансмиссионное, 1L
ELF	194757	Масло трансмиссионное Elf Tranself NFJ, 75W-80, синтетическое, 1L
FORD	1382914	Масло трансмиссионное Ford WSS-M2C200-C3 (M66) UE, 75W-80, трансмиссионное, 1L
FUCHS	600631697	Масло трансмиссионное Fuchs Titan GL5, 75W-80, трансмиссионное, 1L

  * Применяемость деталей конкретно для Вашего автомобиля уточняйте у менеджеров по телефону: 8 800 555-43-85 (звонок по России бесплатный).

Полезная информация:

• Горящий индикатор «Check Engine». Причины и методы устранения «виновных» неисправностей

 Получить профессиональную консультацию при подборе товара и подробную информацию по всем интересующим Вас вопросам можно позвонив по телефону —

8 800 555-43-85 (звонок по России бесплатный).

 

 

Нужна помощь в подборе запчастей?

Нужна помощь в выборе запчасти? У вас есть вопросы о покупке? Наши сотрудники помогут вам.

Вариатор устройство | Что такое бесступенчатая коробка передач

Бесступенчатая коробка передач теоретически является наиболее производительной коробкой передач. На автомобильном рынке автоматические трансмиссии приобретают все большее преимущество перед механическими коробками передач. Все благодаря борьбе за каждый грамм выбросов CO2, которые должны быть как можно меньше. Идеальное согласование передаточного числа с мгновенной нагрузкой и работа в оптимальном диапазоне оборотов – залог длительной эксплуатации автомобиля без единой поломки.

Содержание

1. Бесступенчая коробка передач – что это?
2. Почему вариатор – лучший выбор?
3. Как работает бесступенчатая коробка передач?
4. Применение вариаторов
5. Преимущества и недостатки бесступенчатых трансмиссий

Бесступенчая коробка передач – что это?

Каждая коробка передач, будь то механическая или автоматическая, имеет определенное количество передач, которые можно использовать. Пять лет назад это были 3- или 4-ступенчатые коробки передач. Прогресс рос и сегодня механические коробки передач с 6-ю передачами являются почти стандартными, а автоматические – имеют от 7 до 10 передач.

Между тем, у бесступенчатой трансмиссии есть ограничения только по минимальным и максимальным передаточным числам, а не по их количеству. Термин CVT (Continuous Variable Transmission), то есть бесступенчатая трансмиссия, не отражает суть конструкции. Чисто теоретически это бесконечное количество передач, имеющее только ограниченный диапазон.

Почему вариатор – лучший выбор?

Теоретически этот тип трансмиссии, дающий возможность выбора любого передаточного числа из определенного диапазона. Он может идеально согласовать его с мгновенной нагрузкой двигателя или потребностью в ускорении. Если предположить, что оптимальная скорость для средней нагрузки составляет, например, 2000 об/мин, то теоретически вы можете использовать только эту скорость, ускоряя или замедляя. Почему? Потому что за это время изменится только передаточное число.

Если мы ускоряемся динамически, наиболее эффективно использовать обороты, близкие к тем, при которых двигатель развивает максимальную мощность. Аналогично и в автомобиле, оборудованном коробкой передач CVT. Нажатие на педаль акселератора переключает передачу на ту, при которой двигатель развивает высокие обороты, а затем, когда скорость увеличивается, передача переключается на более высокую, сохраняя при этом постоянные обороты.

Таким образом, такая коробка передач позволяет всегда оптимально выбирать передаточное число в соответствии с текущими условиями движения и требуемым вращающим моментом.

Как работает бесступенчатая коробка передач?

Основным элементом трансмиссии является вариатор, то есть колеса конической формы (колесная пара). Их соединяет стальная цепь или ремень с несколькими сотнями звеньев с заданными шириной, толщиной и углом схождения. Один из них расположен на входном валу, другой – на выходном (сцепление и выходной вал соответственно).

Сердцем системы является контроллер коробки передач, входными параметрами которого являются положение педали акселератора, скорость движения и частота вращения двигателя. Контроллер управляет движением конических шестерен, которые скреплены цепью/ремнем, и, удаляясь и приближаясь друг к другу, изменяя их рабочий диаметр и, таким образом, изменяется передаточное число.

Все это напоминает работу шестерен в велосипеде с несколькими главными передачами. Но здесь количество передач не ограничено.

Применение вариаторов

Бесступенчатые трансмиссии лучше всего подходят для небольших и легких автомобилей с двигателями небольшой мощности и, прежде всего, малым крутящим моментом.

Огромную роль играет максимально допустимая нагрузка на приводную цепь/ремень, которая в современенных машинах невелика. Поэтому, если в городских автомобилях вариаторы прослужат довольно долго (крутящий момент ниже 200 Нм), агрегаты с наддувом, особенно дизели (более 300 Нм), являются проблемой.

В настоящее время вариаторы используют в основном японские производители, в том числе и в довольно больших автомобилях, часто с полным приводом.

Преимуществом вариатора должна быть экономия топлива, но на самом еле это случается редко, поскольку трансмиссия требует довольно специфического, мягкого стиля вождения и чувствительности. Динамика тоже должна быть преимуществом, но на практике конструкция коробки передач вызывает большие потери мощности. Однако он отлично работает с дизелями, которые создают высокий крутящий момент при низкой скорости вращения, что приводит как к низкому расходу топлива, так и к отличной динамике.

На деле вариатор имеет два основных преимущества. Первый – плавная работа, второй – быстрое переключение между прямым и обратным ходом – почти мгновенное. В свою очередь, практический, хотя и субъективный, недостаток – это принцип работы системы привода. Водители нелестно отзываются о равномерном звуке двигателя, который не меняет обороты на всем разгоне. Впечатление похоже на вождение трамвая: машина разгоняется, а оборот не увеличивается.

Что такое вариатор и как правильно водить на вариаторе? Основные принципы работы вариатора: видео

Автор admin Просмотров 132 Опубликовано 03.12.2015 Обновлено

Что такое коробка передач вариатор? Основные принципы работы вариатора. Тонкости работы элементов устройства вариатора: видео. Как правильно ездить на вариаторе?

Содержание

1. Содержание
2. Вариатор — принцип работы
3. Что такое коробка передач вариатор?
4. Принцип работы вариатора: видео
5. Как правильно ездить на вариаторе?

Содержание

• Вариатор — принцип работы
• Что такое коробка передач вариатор?
• Принцип работы вариатора: видео
• Как правильно ездить на вариаторе?

 

 

Каждый автолюбитель знает, чем автоматическая коробка передач отличается от механической. И спор по поводу достоинств и недостатков обеих не угасает между водителями долгие годы. Упоминаются не только технические характеристики каждого устройства и их влияние на сам процесс управления автомобилем, но и такие пункты как расход топлива, надежность, удобство и долговечность.

Но немногие владельцы автомобилей знают, что такое вариатор. Одни считают, что он ничем не отличается от автомата, другие же выделяют его в особый вид коробок передач. Так кто же прав? И в чем секрет вариатора? Разобраться с этим непросто, поэтому начинать следует с самых основных параметров работы этого устройства.

 

Вариатор — принцип работы

Это устройство также называют бесступенчатой коробкой передач. Основное её отличие от механической и автоматической заключается именно в отсутствии резкого переключения между передачами. Количество «скоростей» у вариатора безгранично, посчитать их невозможно. В чем же секрет этого устройства? Принципиальное отличие от остальных коробок?

 

Разумеется, все зависит от того, как работает вариатор. Сама коробка передач обязательно содержит в себе следующие элементы:

1. сам вариатор;
2. система управления;
3. механизм, передающий крутящий момент и обеспечивающий разъединение двигателя и коробки передач;
4. механизм, позволяющий двигаться задним ходом.

Обычно вариатор состоит из одной ременной передачи, но встречаются и модели с двумя. Традиционная модель устройства состоит из двух шкивов, которые соединены с помощью клиновидного ремня. Стоит отметить, что сами шкивы способны изменять свой диаметр. Добиться такого результата позволяет устройство самих элементов: они образованы двумя коническими дисками. Диски сдвигаются, увеличивая диаметр, и раздвигаются, уменьшая его. Ремень перемещается по поверхности шкивов, таким образом увеличивая или уменьшая передаточное число.

 

Первые модели вариаторов использовались на швейных машинах и ткацких станках, но тогда ремень был изготовлен из резины и, соответственно, имел низкую прочность. Для станков он подходил, но автомобилю требовалось нечто более прочное и износостойкое. Вариаторы пришли в автомобильную промышленность сравнительно недавно. Можно сказать, что этой технологии потребовались годы, чтобы подобрать подходящий материал для создания вариаторной коробки передач для машины.

 

Современные устройства оснащены гибким ремнем, сделанным из металлических частей. Несколько (от 10 до 12) полос стали связаны между собой, чтобы обеспечить не только долговечность и надежность конструкции, но и хорошую передачу вращения. Высокая гибкость и износостойкость позволяют вариатору работать долгие годы без поломок и корректировок.

 

 

Что такое коробка передач вариатор?

Если вы хотите узнать, коробка передач вариатор что это такое, то обратите внимание на электронную систему управления, которой оснащены данные модели. Большое количество датчиков измеряет все необходимые показания автомобиля, передавая информацию на бортовой компьютер. Человеку не нужно беспокоиться о переключении передач в нужный момент, вариатор сам подберет наилучшие передаточные отношения. Как это возможно? Все данные с датчиков позволяют устройству вовремя изменить диаметр шкивов, чтобы разогнать автомобиль до нужной скорости и поддерживать выбранный темп. Так, например, начало движения машины характеризуется наименьшим диаметром ведущего шкива, но максимальным диаметром ведомого. При нарастании оборотов первый начинает уменьшаться в диаметре, а второй — увеличиваться. Таким образом вариатор изменяет передаточное число, разгоняет автомобиль, не позволяя ему превышать рекомендованные показатели.

 

Именно по этой причине многим водителям не нравится звук вариатора. Все дело в том, что он не допускает чрезмерно высоких оборотов. А это значит, что авто не будет «реветь» во время старта и при резком нажатии на педаль газа. Некоторые автолюбители считают «провоцирующим» умеренный и даже слишком низкий шум, который издает машина. Психологическая проблема заключается в том, что водитель, который не слышит рычащих звуков двигателя, предполагает, что автомобиль движется слишком медленно. А это может привести к нарушению скоростного режима. Но этот недостаток вариаторной коробки передач исключительно субъективный.

 

 

Принцип работы вариатора: видео

 

Если вы хотите подробнее узнать принцип работы вариатора, видео поможет разобраться во всех тонкостях этого устройства, рассмотреть каждый элемент и узнать все достоинства и недостатки этой коробки передач.

 

Как правильно ездить на вариаторе?

Знать о том, что представляет собой вариатор, — это полезно, но недостаточно. Хороший владелец авто должен понимать, как ездить на такой коробке передач, чтобы избежать дорогостоящего ремонта.

 

 

Во-первых, следует отказаться от старта на непрогретом двигателе. В зимний период все водители стараются дать машине возможность разогреться до рабочей температуре, масло к этому моменту должно попасть во все каналы системы, обеспечив безопасный старт. Но если владельцы машин с механической коробкой могут позволить себе завести машину и тут же отправиться в путь (не рекомендуется, поскольку увеличивает износ деталей), то владельцам авто с вариаторными коробками так поступать нельзя. Трансмиссионное масло обязательно должно разогреться, если какие-то элементы будут работать без смазки, то они очень быстро придут в негодность. А ремонт вариатора — дело хлопотное и очень дорогое.

 

Во-вторых, водитель должен постоянно следить за уровнем трансмиссионного масла. Если он будет ниже минимального, то коробка находится под угрозой. К тому же качество самого расходного материала должно быть на высоте. Вариатор не потерпит плохого масла. Но даже высококлассный и дорогой материал может не подойти, поэтому внимательно ознакомьтесь с инструкцией к авто.

В-третьих, избегайте езды по бездорожью. Вариатор не создан для такой «проблемной» местности. Также стоит отказаться от буксировки самого транспортного средства или других автомобилей.

Вариатор (вариатор)

Детали

Дата изменения: 25 июня 2021 г.

Дата создания: 25 июня 2021 г.

Вариатор, или по-английски CVT («бесступенчатая трансмиссия») — разновидность автоматических коробок переключения передач. Назначение

Назначение

Назначение вариатора — «сглаживание» переключения передач, хотя самого аварийного переключения нет. Вариатор меняет передаточное число при разгоне или остановке автомобиля, причем делает это плавно и незаметно.

Устройство и принцип действия

Существует много типов вариаторов, но наиболее распространенным типом является париант. Он состоит из двух шкивов, каждый из которых состоит из двух конических дисков. Диаметр шкива можно менять за счет того, что диски двигаются и двигаются. Движения дисков управляются гидравлическим давлением и нагрузкой пружины. Между пульсанами есть клиновидный пояс. При изменении радиуса изгиба ведущего (ближайшего к двигателю) и ведомого (ведущего к колесам) шкива должно изменяться передаточное число. При трогании автомобиля ведущий шкив имеет наименьший диаметр конических дисков. А ведомый, наоборот, имеет наибольший диаметр, конические диски сжаты. Увеличение диаметра ведущего шкива и, следовательно, уменьшение пульсаций D-ведомого увеличивает скорость выходного вала и скорость автомобиля. Это уменьшает количество и уменьшает соотношение. Далее дисперсия поддерживается на оптимальном уровне. В случае положения педали газа двигатель должен работать на больших оборотах на всем протяжении разгона. Это займет меньше времени на разгон и машина не будет «дергаться», как это происходит при переключении передач.

Вариатор соединен с двигателем гидротрансформатором, что обеспечивает высокую передачу крутящего момента и, соответственно, выносливость коробки передач.

В конструкции вараратора нет узла обратного хода. Поэтому с опцией используется планетарный редуктор — такой же, как на автомобилях с ACPR.

Теперь сама конструкция, важнейшую роль в которой играет ремень. Представляет собой стальную полосу или набор стальных тросов сложного сечения. Это называется опечаткой, потому что на этих участках много тонких поперечных пластин, изготовленных из стали. Ремень также может представлять собой стальную цепь, в которой штифт соприкасается с краями — такой тип ремня характерен для автомобилей немецкой сборки.

Для защиты цепи необходима смазка, которая изменит ее фазовое состояние в месте контакта ремня со шкивом.

Принципиальное отличие CVR от стандартного IBC заключается в том, что во втором случае водитель переключает передачу при достижении двигателем требуемых оборотов. В то же время изменение должно изменять только передаточные числа, а частота вращения двигателя может поддерживаться на одном уровне.

Также есть опции, для которых можно выбрать режим «виртуальной передачи», определяющий электронику. Такой вариатор будет переключать передачи, как обычный ACPR.

История

Что касается идеи, то она принадлежала Леонардо да Винчи. Однако сам механизм появился гораздо позже — он был зарегистрирован только в конце XIX века.

Первым автомобилем, получившим бесступенчатую коробку передач Variomatic, стал DF-600 — небольшой голландский производства, вышедший в 1958 году. вариато в пользу экономии. Благодаря стараниям шведской компании ресурс устройства увеличился почти втрое и составил 30 000 километров пробега, которые понадобились варианту для замены приводного ремня.

В 1984 году была представлена ​​компания Transmatic. В отличие от Variomatic с резиновым ремнем, который был крайне ненадежен, стал использоваться цепной металлический ремень. Такие вариаты устанавливались на автомобили Fiat и Ford.

В современном мире производители по-разному называют конструкцию собственных вариаторов. Например, Toyota использует Multimatic Varicaoris на тех же CV, что и Honda. Варианты «Мерседеса» называются Autotronic, а «Ниссан» — «Xtonic» или «Hyper».

Гибриды «Тойота Приус» входит в состав комплекса Hybrid Synergy Drive.

Преимущества и недостатки

Преимуществами вариатора перед АКПП являются относительно небольшой расход топлива, быстрый набор скорости, а также низкий уровень вредных выбросов в атмосферу.

Однако у вариатора есть и ряд недостатков, первый из которых – современные CV вряд ли будут работать в паре с мощными моторами. Вот почему автоматическими коробками передач с вариаторами оснащаются самые распространенные автомобили малого, реже среднего класса. Еще один недостаток – техническое обслуживание и ремонт. Корпус варианта требует замены через сотни тысяч километров пробега, а также требует трансмиссионной жидкости и масла заметно дороже того, что подходит к обычному «автомату».

Важным фактором является то, что работа вариатора во многом зависит от сигналов датчиков: положения колеса, скорости, давления и АБС. Если один из них выйдет из строя, это может нарушить работу трансмиссии.

• Пред.
• Следующий

Добавить комментарий

Принцип действия

Принцип действия

Название категории: CVT Принцип работы

Главная>>Принцип работы вариатора >> Принцип работы

Принцип работы вариатора
Сечение коробки передач

1. Торсионный демпфер/маховик
2. Жидкостный насос
3. Муфта заднего хода
4. Планетарная передача
5. Муфта переднего хода
6. Стальной ремень
7. Первичный шкив
8. Вторичный шкив
9. Вал промежуточный
10. Дифференциал
Основные принципы бесступенчатой ​​трансмиссии
VT2-VT3 состоит из ряда элементов, которые можно разделить на три группы в зависимости от их функции.
Группа 1 — Механический поток крутящего момента
Элементы, обеспечивающие передачу механического крутящего момента через трансмиссию.
Вторая группа – Система управления
Эти элементы относятся к системе управления. Эта система позволяет трансмиссии передавать мощность и надлежащим образом изменять передаточное число в зависимости от условий нагрузки и требований водителя.
Группа 3 – Внешние соединения
Некоторые элементы имеют внешние связи с трансмиссией. Некоторые из этих элементов находятся либо внутри коробки передач, либо сразу соединены с ней. Другие могут быть частью системы, но могут быть расположены в другом месте автомобиля.

Группа 1 — механический поток крутящего момента

Планетарная передача
Планетарная передача позволяет трансмиссии передавать крутящий момент в двух направлениях, вперед и назад. Крутящий момент двигателя всегда поступает в трансмиссию через входной вал водила планетарной передачи. Это водило можно напрямую соединить с солнечным колесом, замкнув передние многодисковые муфты. При этом планетарная передача вращается как единое целое, и крутящий момент двигателя передается непосредственно на первичный шкив. Планетарные шестерни не передают никакого крутящего момента, поэтому в планетарной передаче не будет механических потерь, и первичный шкив будет вращаться в том же направлении, что и двигатель. Это режим движения вперед.
В режиме заднего хода кольцо планетарного ряда удерживается в неподвижном состоянии за счет замыкания многодисковых муфт заднего хода. Ведутся три пары сателлитов

планетарным водилом, заставляя солнечное колесо вращаться в противоположном направлении.
Существует небольшое увеличение передаваемого крутящего момента, поскольку передаточное число планетарной передачи составляет 1: 1,1, чтобы компенсировать потери на трение внутри самой планетарной передачи.
1. Планетарные шестерни
2. Входной вал
3. Солнечная шестерня
4. Кольцевая шестерня
Рис.: Планетарные шестерни
Многодисковые муфты
Есть два многодисковых пакета мокрого сцепления; один вперед и один назад. Каждый пакет имеет три фрикционных диска, обеспечивающих шесть фрикционных поверхностей. Гидравлическое давление управляет муфтами, позволяя автомобилю плавно трогаться с места при каждом открытии дроссельной заслонки. Управляя проскальзыванием сцепления, он также позволяет удерживать автомобиль в неподвижном состоянии после включения ведущей передачи. Масло из масляного радиатора направляется на диски сцепления для предотвращения перегрева фрикционных поверхностей.

1. Передний блок фрикционов
2. Пакет фрикционов заднего хода
. Рис.: Планетарная передача с дисками сцепления
Шкивы и стальной ремень
Главной конструктивной особенностью вариатора является пара стальных V-образных шкивов, соединенных стальным приводным ремнем. Расстояние между центрами первичного и вторичного шкивов 155 мм. Каждый шкив состоит из одной неподвижной половины и одной скользящей в осевом направлении половины, обе стороны имеют наклон 11 градусов. Для передачи крутящего момента между шкивами используется проверенный приводной ремень Van Doorne шириной 24 мм (при более высоких значениях крутящего момента может использоваться приводной ремень шириной 30 мм). Ремень смазывается и охлаждается струей масла из сопла. Обе подвижные половины расположены по диагонали друг к другу, чтобы уменьшить перекос приводного ремня при переключении передач. Каждая подвижная половина соединена с гидравлическим цилиндром/поршнем. Гидравлическое давление контролируется системой управления, описанной в разделе «Гидравлическая система». Шариковые шлицы предотвращают вращение подвижных половинок относительно их неподвижных партнеров.
Крутящий момент, передаваемый планетарной передачей, воздействует непосредственно на первичный шкив, так как на нем насажено солнечное колесо. Стальной приводной ремень передает мощность от первичного шкива на вторичный шкив, а затем мощность от вторичного шкива передается на вал-шестерню.
Крутящий момент и скорость вторичного шкива определяются положением приводного ремня.
Размеры двух шкивов рассчитаны на диапазон передаточных чисел от 2,416:1 до 0,443:1, в результате чего разброс передаточных чисел составляет 5,45. Высокое передаточное отношение особенно выгодно с точки зрения расхода топлива.
Стальной приводной ремень состоит примерно из 450 сегментов и скрепляется 24 стальными лентами, по 12 с каждой стороны.

1. Стальные ленты
2. Стальные сегменты
Рис.: Приводной ремень
Промежуточный вал
Промежуточный вал (или вал-шестерня) создает двухступенчатую косозубую передачу между вторичным шкивом и дифференциалом. Таким образом, направление вращения приводных валов будет правильным. Переход между вторичным шкивом и приводными валами можно сделать достаточно большим, чтобы обеспечить хорошие характеристики автомобиля. Промежуточный вал опирается на два конических подшипника, один в картере сцепления и один в отдельной подшипниковой опоре.

1. Ведущая шестерня первичного вала
2. Ведомое колесо дифференциала
3. Ведущая шестерня
4. Вал-шестерня раздаточной шестерни
5. Шестерня привода вторичного вала
Рис.: Ведомое колесо и шестерня
Дифференциал
Крутящий момент на ведущем колесе передается на колеса автомобиля через дифференциал, как и в механической коробке передач. Ведомое колесо крепится к картеру дифференциала 8 болтами. Приводные валы крепятся к дифференциалу с обычными ШРУСами и уплотнениями. Конические подшипники используются для поддержки дифференциала.

1. Подшипник дифференциала
2. Корпус дифференциала
3. Крестовина дифференциала
4. Планетарные шестерни дифференциала
5. Ведомое колесо дифференциала
Рис.: Дифференциал в сборе
Изменение передаточного числа
В отличие от обычных планетарных автоматических трансмиссий, которые обеспечивают ограниченное число передаточных чисел, обычно четыре, пять или шесть, вариатор, как следует из его названия, непрерывно изменяет передаточное число. Низкая передача (низкое передаточное число) облегчает отрыв от положения покоя, поскольку диаметр ведущего шкива относительно мал, а диаметр ведомого шкива по сравнению с ним велик. Приводной ремень используется для передачи мощности и крутящего момента. По мере ускорения становится возможным выбрать более высокое передаточное отношение, увеличив диаметр ведущего шкива и в то же время уменьшив диаметр ведомого шкива. Эту степень изменения можно контролировать, чтобы обеспечить наиболее подходящее соотношение.
CVT использует первичный шкив и вторичный шкив. Оба шкива имеют одну неподвижную половину и одну подвижную половину, управляемую гидравлическим давлением. Положение приводного ремня на шкивах будет определять передаточное отношение. Если подвижная половина шкива находится рядом с его противоположной половиной, то приводной ремень вынужден перемещаться по внешней окружности. Когда шкив широко открыт, эта окружность уменьшается. Подвижные половины первичного и вторичного шкивов расположены по диагонали друг к другу, поэтому, когда диаметр приводного ремня уменьшается на первичном шкиве, он увеличивается на вторичном шкиве.
Для отрыва требуется низкое передаточное отношение. Чтобы обеспечить это, первичный шкив открыт, что позволяет приводному ремню садиться на шкив и заставляет его двигаться вокруг внешней стороны закрытого вторичного шкива. По мере увеличения скорости автомобиля требуется более высокое передаточное число. Для этого первичный шкив постепенно перемещается к своему неподвижному партнеру, увеличивая окружность шкива. В то же время вторичный шкив раздвигается, уменьшая диаметр шкива, что создает более высокое передаточное число. Передаточное отношение достигается, когда первичный шкив полностью закрыт, а вторичный шкив полностью открыт. Вспомогательный шкив теперь вынужден вращаться примерно два с половиной раза за каждый оборот первичного шкива.

 Ввод от двигателя
2 Выход на колеса
3 Ведущий шкив минимум
диаметр (низкий)
4 Ведомый шкив максимум
диаметр (нижний)

Рис.: Шкивы в нижнем положении

1 Вход от двигателя
2 Выход на колеса
3 Ведущий шкив максимум
диаметр (увеличение)
4 Ведомый шкив не менее
диаметр (увеличение)
Рис. : Положения шкива при высоком передаточном числе (повышающая передача)

Рычаг селектора в нейтральном или парковочном положении

В этом состоянии движение не передается на колеса, так как муфты задней (2) и передней (4) передач отключены.
— Первичный вал коробки передач (1) вращается с той же скоростью, что и двигатель.
— Муфта включения задней передачи (2) выключена.
— Муфта включения передней передачи (4) выключена.
— Планетарные шестерни (3) вращаются вокруг солнечной шестерни на холостом ходу.
— Поскольку солнечная шестерня не движется, то же самое происходит и с первичным шкивом (5), вторичным шкивом (7) и, следовательно, с автомобилем.

1. Первичный вал
2. Муфты задней передачи
3. Планетарные передачи
4. Муфты передней передачи
5. Первичный шкив
6. Стальной приводной ремень
7. Вторичный шкив
Рис. : Шкивы и зубчатая передача

Двигатель можно запускать только в нейтральном положении или в режиме парковки, как и в любой автоматической коробке передач. В положении Park имеется механическая блокировка, не позволяющая автомобилю двигаться вперед или назад. Положение «Парковка» следует включать только в состоянии покоя, чтобы избежать повреждения трансмиссии.

Селектор в положении движения
В этом случае поступательное движение передается на колеса при включении муфты переднего хода (4).
— Первичный вал коробки передач (1) вращается с той же скоростью, что и двигатель.
— Муфта заднего хода (2) выключена.
— Муфта переднего хода (4) включена.
— Планетарные шестерни (3), солнечная шестерня и кольцевой зубчатый венец планетарной передачи вращаются вместе.
— Первичный шкив (5) вращается с той же скоростью, что и двигатель, в направлении передачи вперед.
— Вторичный шкив (7) вращается в направлении передачи переднего хода со скоростью, которая зависит от передаточного числа ремня для данного рабочего состояния.

1. Входной вал
2. Муфты задней передачи
3. Планетарные передачи
4. Муфты передней передачи
5. Первичный шкив
6. Стальной приводной ремень
7. Вторичный шкив
8. Вторичный шкив
9. Входной вал

Рис. : Шкивы и зубчатая передача
Рычаг селектора в положении заднего хода
В этом случае муфта заднего хода (2) включается и запирает кольцевую шестерню (9) в картере трансмиссии. Планетарные шестерни (3) заставляют солнечную шестерню (10), первичный шкив (5) и вторичный шкив (7) вращаться в направлении, противоположном входному валу коробки передач (1).
Поэтому теперь выбрана передача заднего хода.
— Первичный вал коробки передач (1) вращается с той же скоростью, что и двигатель.
— Муфта заднего хода (2) включена.
— Муфта переднего хода (4) выключена.
— Кольцевая шестерня (9) связана с картером коробки передач посредством муфты заднего хода (2).
— Планетарные шестерни (3), которые приводятся в движение непосредственно входным валом коробки передач (1), вращаются вокруг кольцевой шестерни (9). Поэтому они заставляют солнечную шестерню (10), шкив (5) и вторичный шкив (7) вращаться в направлении передачи заднего хода.

1. Входной вал
2. Муфты задней передачи
3. Планетарные передачи
4. Муфты передней передачи
5. Первичный шкив
6. Стальной приводной ремень
7. Вторичный шкив
8. Вторичный шкив
9. Кольцевая шестерня
10. Солнечная шестерня

 

Рис.: Шкивы и зубчатая передача

Вторая группа — система управления

Функции системы управления:
1. Соответствовать прижимной силе натяжения стального приводного ремня крутящему моменту двигателя, предотвращая проскальзывание ремня.
2. Контролировать работу муфт переднего и заднего хода во время движения и взлета.
3. Обеспечить оптимальное передаточное отношение для всех условий движения.
4. Обеспечьте необходимую смазку и охлаждающее масло в редукторе.

Масляный насос
Насос в трансмиссии представляет собой внешний шестеренчатый насос. Двигатель приводит его в движение через вал через полый вал первичного шкива. Вал насоса соединен шлицами с водилом планетарной передачи, которое всегда работает на частоте вращения двигателя. Выпускаемый объем составляет около 10 см³ за один оборот. Давление в системе может достигать 40–50 бар в зависимости от входного крутящего момента.

1. Вал привода масляного насоса
2. Масляный насос в сборе
Рис. Масляный насос в сборе
Давление масла используется как для гидравлического управления трансмиссией, так и для смазки.

1. Вход масляного насоса
2. Сальники масляного насоса

Рис. Впускное отверстие масляного насоса
Управление вариатором
Управление вариатором обеспечивает минимальные прижимные усилия, необходимые для предотвращения проскальзывания между ремнем и вариатором, и параллельно обеспечивает значение передаточного отношения (рассчитанного на основе входной (или первичной) и выходной (вторичной) скоростей вариатора) в соответствии с заданным передаточным числом. значение, заданное стратегией вождения. Ухудшение характеристик управления в течение срока службы удерживается в диапазоне, при котором не наблюдается заметных отклонений в комфорте и/или возможной силе зажима.

Регулятор силы зажима
Управление усилием прижима гарантирует, что уровни давления, необходимые для обеспечения необходимых усилий на вариаторе (для предотвращения проскальзывания ремня), сводят к минимуму влияние на эффективность трансмиссии, чтобы минимизировать расход топлива.

Помимо «обычного вождения», управление усилием прижима также учитывает особые ситуации вождения с пиками крутящего момента со стороны входа и/или выхода коробки передач, чтобы обеспечить максимальную защиту коробки передач. Контроль учитывает влияние торможения с АБС, блокировки колес (при движении без АБС) и других систем управления трансмиссией (таких как ESP, противобуксовочная система). Он также распознает и учитывает особые дорожные покрытия и условия, такие как проезд через ямы и бордюры, переходы между низким и высоким коэффициентом трения, проскальзывание колес (например, на дорожных покрытиях с низким коэффициентом трения)

Программное обеспечение также сравнивает возможности передачи динамического крутящего момента трансмиссии (принимая во внимание систематические времена задержки гидравлической системы) с прогнозируемым входным крутящим моментом для трансмиссии. Если система управления прижимным усилием обнаружит ситуации, когда требуемое прижимное усилие не может быть в достаточной степени покрыто, в ECU будет отправлен запрос на снижение крутящего момента, чтобы привести крутящий момент двигателя в соответствующий диапазон. Эта функция включена для защиты передачи.

Если на платформе автомобиля отсутствует электронная система привода по проводам, сигнал крутящего момента поступает от ЭБУ по шине CAN. Если CAN выходит из строя, прогнозирующий сигнал крутящего момента будет генерироваться самим программным обеспечением TCU.

Регулятор соотношения
Передаточное число вариатора регулируется балансом сил, действующих на первичный и вторичный шкивы первичным и вторичным давлением. По сигналам первичного и вторичного датчиков скорости можно рассчитать передаточное отношение, а выходные параметры (давления) можно настроить в соответствии с заданным значением передаточного числа. Минимальные уровни давления определяются стратегией усилия зажима. Физическая модель вариатора помогает быстро регулировать уровни давления в различных рабочих точках. Программное обеспечение управления также учитывает помехи от других элементов трансмиссии и разработано с целью сведения к минимуму задержек при входе и выходе и минимизации отклонений от целевого соотношения (в целях повышения экономии топлива).

Чтобы обеспечить соблюдение механических ограничений и ограничений по долговечности трансмиссии, установлено несколько ограничений на стратегию вождения. Помимо ограничений скорости, также реализованы программные функции, позволяющие поддерживать градиент отношения (уставки) в допустимых пределах. Кроме того, программное обеспечение предотвращает превышение частоты вращения двигателя определенных пороговых значений в зависимости от скорости автомобиля и состояния положения рычага (POS). Чтобы достичь этого ограничения, программное обеспечение отправляет запрос на снижение крутящего момента двигателю или обеспечивает повышение передачи, если автомобиль не стоит на месте.

Блок управления коробкой передач

Программное обеспечение, управляющее коробкой передач, встроено в TCU (блок управления коробкой передач). TCU установлен в салоне.

Третья группа — внешние соединения

Соединения масляного радиатора
На передней части картера трансмиссии имеются два патрубка маслоохладителя. Масляный радиатор установлен рядом с радиатором двигателя для поддержания температуры трансмиссионного масла ниже 120°C.

Масло вытекает из трансмиссии из правого бокового разъема. Этот выход трансмиссионного масла (Oil TR OUT) должен быть подключен к входу масляного радиатора, который является нижним разъемом на масляном радиаторе.
Масло вытекает из масляного радиатора через верхний патрубок масляного радиатора. Этот верхний разъем должен быть подключен к левому разъему коробки передач (Oil TR IN).

Рис.: Соединения трубопроводов масляного радиатора
Вал переключения передач
Возможные положения переключения передач для трансмиссии VT2-VT3: Park, Reverse, Neutral, Drive и Sport.

Конфигурация рычага селектора зависит от заказчика. Из соображений безопасности рекомендуется реализовать блокировку переключения в механизме, чтобы обеспечить защиту от случайного пуска.

Также можно включить функцию подсказки. Это означает, что должны быть обеспечены дополнительные интерфейсы к TCU, чтобы получать сигналы наконечника к TCU. Также калибровки для максимальных оборотов двигателя могут быть адаптированы в определенных пределах.
Главный разъем
Разъем состоит из 16 контактов и расположен в картере коробки передач. Соединение жгута осуществляется с помощью круглого разъема.

Рис.: Блок жгута на коробке передач

Демпфер кручения
Двигатель соединен с первичным валом в трансмиссии через торсионный демпфер вместо гидротрансформатора, используемого в более традиционных автоматических трансмиссиях.
Этот гаситель кручения не является частью трансмиссии. Punch настоятельно рекомендует использовать так называемый двухмассовый маховик.

Заказать этот продукт

• Последний: CVT введение
• The Next: Масло для вариатора

ВАРИАТОР И СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ ВАРИАТОРА

ВАРИАТОР И СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ ВАРИАТОРА

Уровень техники Настоящее изобретение относится к вариаторам.

В этом контексте вариатор представляет собой компонент трансмиссии, который соединяет два вращающихся элемента, при этом при вращении эти два элемента имеют скорости вращения, связанные друг с другом соотношением (называемым «коэффициентом вариатора»), которое может варьироваться в пределах минимальное передаточное число вариатора и максимальное передаточное число вариатора практически бесступенчато. Изобретение может быть реализовано в различных типах вариаторов, в частности в вариаторах тягово-роликового типа. Такие вариаторы могут включать вариаторы шарикоподшипниково-кольцевого типа (например, вариаторы Коппа), полутороидальные вариаторы, вариаторы «Милнера» и тороидальные вариаторы. Таким образом, термины «ролик» и «тело качения» могут использоваться взаимозаменяемо и не накладывают никаких ограничений.

Полностью тороидальные вариаторы

Ассортимент вариаторов, известных как тороидальные вариаторы, делится на две основные категории: «полутороидальные» и «полутороидальные» вариаторы, названные так из-за тороидальной (или полутороидальной) полости, которая существует между входная и выходная рабочие поверхности вариатора. В полностью тороидальном вариаторе каждый вращающийся элемент приводит в движение соответствующую дорожку внутри вариатора, и дорожки вращаются вокруг общей оси («ось вариатора»). Каждая дорожка имеет рабочую поверхность, расположенную таким образом, что рабочие поверхности обращены друг к другу в направлении, параллельном оси вариатора. Внутри каждой рабочей поверхности, соосной с осью вариатора, выполнена кольцевая выемка дугообразного сечения. Углубления расположены так, что они лежат на общей гипотетической окружности, плоскость которой пересекает ось вариатора и центр которой находится в плоскости («центральной плоскости»), параллельной и равноотстоящей между дорожками качения. Продолжением гипотетической окружности вокруг оси вариатора описывается гипотетический тор, рабочие поверхности которого занимают противоположные области границы тора. Поэтому пространство между рабочими поверхностями обойм называют «тороидальной полостью». Радиус центра гипотетической окружности по отношению к оси вариатора называется «тороидальным радиусом», а радиус гипотетической окружности называется «малым радиусом тороида».

Обычно внутри тороидальной полости предусмотрено несколько тел качения. Каждый элемент качения перемещается в соответствующей каретке. Тела качения могут свободно вращаться вокруг соответствующей оси тел качения (нормальной к плоскости ролика) относительно каретки. Вращение одной из обойм (называемой «входной обоймой») вокруг оси вариатора приводит к вращению каждого тела качения, которое с ним соприкасается. Это, в свою очередь, заставляет выходную дорожку вращаться в направлении, противоположном направлению входной дорожки. Точно так же приложение крутящего момента к входному кольцу вокруг оси вариатора вызывает приложение крутящего момента в противоположном направлении к выходному кольцу. Во время такого вращения тела качения будут соприкасаться с входной дорожкой качения и выходной дорожкой вокруг соответствующего кругового пятна контакта, описанного на соответствующих рабочих поверхностях. Если эти два места имеют одинаковый радиус относительно оси вариатора, то выходная и входная дорожки будут иметь одинаковые скорости вращения. Однако, если радиус геометрического места на входной дорожке («входной радиус») не равен радиусу геометрического места на выходной дорожке («выходной радиус»), то скорость выходной дорожки будет больше. больше или меньше скорости входной гонки. В общем, передаточное число вариатора (определенное в этом описании как выходная скорость, деленная на входную скорость) будет равно входному радиусу, деленному на выходной радиус. Каждая каретка может быть наклонена таким образом, что входной и выходной радиусы могут быть изменены.

Только что описанный вариатор можно назвать «одновалковым» вариатором, поскольку на пути между дорожками качения имеется только один элемент качения (хотя их может быть несколько параллельно); поэтому обычно каждая каретка содержит только один элемент качения. В альтернативном случае «двухроликового» вариатора тела качения расположены попарно, и обычно каждая каретка содержит два тела качения. Каждый элемент качения имеет поверхность качения, соприкасающуюся с дорожкой качения, которая соприкасается (при условии обсуждения ниже) с соответствующей рабочей поверхностью одной из двух дорожек качения, и поверхность качения с приводом качения, которая соприкасается с поверхностью качения с приводом от качения. другой элемент качения пары. Контактная поверхность качения качения является частично сферической, а поверхность качения привода роликов имеет форму усеченного конуса. Вращение одной из обойм (называемой в этом обсуждении «входной обоймой») вокруг оси вариатора заставляет вращаться каждый элемент качения, который с ним соприкасается. Это, в свою очередь, заставляет вращаться другой элемент качения пары, что заставляет выходную дорожку вращаться в том же направлении, что и входную дорожку. Точно так же приложение крутящего момента к входному кольцу вокруг оси вариатора приводит к тому, что крутящий момент в том же смысле прикладывается к выходному кольцу.

Каждая каретка сконфигурирована таким образом, что ее можно перемещать для изменения входного и выходного радиусов, это движение называется «наклоном». По крайней мере, когда вариатор работает в равновесном состоянии, входной и выходной радиусы расположены симметрично относительно тороидального радиуса. Эта спецификация относится к «контакту» между рабочими поверхностями и поверхностями качения. Однако это упрощение принято для удобства описания. Большинство вариантов тороидальных вариаторов работают с использованием тягового привода. То есть рабочие поверхности и тела качения по меньшей мере частично погружены или покрыты тяговой жидкостью. Он имеет свойство иметь вязкость, которая быстро увеличивается, когда его давление превышает пороговое значение. При вращении качения тяговая жидкость всасывается в зазоры, образованные между телами качения и рабочими поверхностями, чтобы создать тонкий слой тяговой жидкости между поверхностями качения и рабочими поверхностями, так что прямого контакта между ними, буквально говоря, нет. . Термин «контакт», используемый повсюду, следует понимать как включающий контакт через тяговую жидкость, а также прямой контакт, в зависимости от контекста.

Тела качения и/или дорожки качения предпочтительно изготавливаются из стали. Стальные поверхности могут быть закалены. Тела качения и/или дорожки качения необязательно должны быть полностью изготовлены из стали. В некоторых вариантах осуществления только части тел качения и/или дорожек качения выполнены из стали. Только часть стальных поверхностей может быть закалена. Поверхностная твердость рабочих поверхностей или их частей тел качения и/или дисков предпочтительно находится в диапазоне 40-80 по шкале Роквелла (HRc). Вариатор может питаться тяговой жидкостью с вязкостью от 3 до 10 сСт при 90°С.

Для достижения удовлетворительного тягового усилия применяется торцевая нагрузка, которая толкает обоймы качения друг к другу вдоль оси вариатора. Торцевая нагрузка оптимизируется, чтобы сбалансировать требование обеспечения достаточной нагрузки для обеспечения адекватного сцепления на стыках между рабочими поверхностями и поверхностями качения, но достаточно низкой, чтобы не ставить под угрозу эффективность и долговечность вариатора. Во многих вариантах осуществления дорожки качения могут совершать небольшие перемещения вдоль оси вариатора в ответ на осевую нагрузку. В рамках общей схемы описанного выше однороликового и двухроликового полнотороидального вариатора возможно большое количество вариаций управления, монтажа и свободы перемещения кареток, количества и конфигурации дорожек, числа и конфигурации элементы качения и так далее. Использование терминов «вход» и «выход» для определения рас не следует рассматривать как функциональное или структурное ограничение, относящееся к этим компонентам — это просто ярлыки. Вариатор может быть полностью симметричным в работе. Как правило, они выбираются для предоставления краткого и понятного описания в конкретном контексте. Например, в случае трансмиссии для транспортного средства вход обычно подключается к первичному двигателю, а выход обычно подключается к системе главной передачи, чтобы указать нормальное направление мощности, протекающей через вариатор. Однако следует понимать, что когда транспортное средство находится в состоянии выбега, торможение двигателем фактически вызовет поток мощности с выхода на вход вариатора.

В оставшейся части этого описания термин «вариатор» будет относиться к однороликовому тороидальному вариатору, как описано выше, если в контексте не указано иное, но следует понимать, что варианты осуществления изобретения не ограничиваются такими вариаторы.

Управление вариатором

Для управления вариатором используются две основные стратегии: управление крутящим моментом и управление передаточным числом.

Управление крутящим моментом не имеет прямого эквивалента в многоскоростных коробках передач, поскольку оно основано на характеристике, вытекающей из природы вариатора. Управление крутящим моментом было описано во многих публикациях, включая те части WO-A-2010/070341, которые относятся к фиг. 1-3, и будет описано здесь лишь кратко, как это требуется для понимания настоящего изобретения.

Управление крутящим моментом зависит от вариатора, имеющего несколько конструктивных особенностей:

· каждая каретка может свободно вращаться вокруг оси реакции, которая наклонена под небольшим углом к ​​центральной плоскости; и

• каждая каретка может перемещаться в осевом направлении вдоль оси противодействия силе, приложенной к ней исполнительным механизмом.

Обратите внимание, что первое из этих требований означает, что при управлении крутящим моментом угол наклона не управляется непосредственно приводом.

Каждая дорожка качения прикладывает усилие к каждому элементу качения, которое действует в направлении, касательном к рабочей поверхности. Следовательно, каждый исполнительный механизм должен создавать равные и противоположные тангенциальные силы, чтобы удерживать ось качения соответствующего элемента качения неподвижной вдоль оси реакции. Если сила, прикладываемая приводом, изменяется, силы, действующие на каретку, становятся неуравновешенными, поэтому оси качения будут двигаться. Геометрия вариатора настроена (с учетом соображений, которые здесь не обсуждаются) так, что при движении вдоль оси реакции вокруг оси реакции создается пара, вызывающая вращение каретки. Это изменяет угол наклона и, следовательно, передаточное отношение вариатора таким образом, чтобы уменьшить дисбаланс сил, действующих на каретку. Таким образом, каретка будет двигаться к новому углу наклона, при котором силы возвращаются к балансу. Таким образом, усилие, прикладываемое приводом, определяет крутящий момент, который будет развиваться на вариаторе. В вариаторе с регулируемым крутящим моментом смещения ролика и каретки реагируют на изменения передаточного числа, наклоняясь в соответствии с мгновенным передаточным числом, существующим в вариаторе.

Управление передаточным числом больше всего похоже на управление коробкой передач с несколькими дискретными разнесенными передаточными числами. В устройстве с регулированием соотношения перемещения роликов и кареток регулируются средствами, которые не реагируют на силы реакции, действующие на роликовые каретки. Каретки перемещаются таким образом, чтобы непосредственно вызвать наклон осей качения на угол, необходимый для достижения целевого соотношения.

Во многих случаях, когда вариатор используется в системе трансмиссии для передачи крутящего момента от ведущего средства к ведомому устройству, существуют условия эксплуатации, при которых привод на самом деле не требуется. Например, когда приводным устройством является нагнетатель, а приводным средством является двигатель внутреннего сгорания (ДВС), его не нужно приводить в действие, если условия работы двигателя не требуют наддува нагнетателя. В таких условиях энергия, необходимая для привода вариатора и устройства, не дает полезного результата и, следовательно, представляет собой потери, которые могут увеличить общее энергопотребление системы. В ДВС, используемом для управления транспортным средством, это проявляется в увеличении расхода топлива. В другом примере приводное средство и ведомое устройство могут представлять собой привод транспортного средства и маховик (в любой комбинации). Было бы полезно отсоединить маховик от привода транспортного средства, когда накопленная энергия низка, чтобы уменьшить паразитное сопротивление привода транспортного средства.

Поэтому желательно предусмотреть возможность отсоединения ведомого устройства от приводного средства (например, первичного двигателя, такого как ДВС).

Обычные системы передачи обычно имеют нейтральное состояние, в котором ведомое устройство может быть отключено, когда привод к нему не требуется. Нейтральное состояние может быть достигнуто с помощью сцепления, которое обычно может быть фрикционного типа (например, мокрое многоместное сцепление) или типа с принудительным приводом (например, кулачковая муфта). Для сцепления обычно требуется специальный привод, отдельный от приводов, необходимых для работы трансмиссии. Даже если сцепление может быть встроено в трансмиссию, это обычно увеличивает сложность по сравнению с системой без сцепления. Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить в системе трансмиссии средства, с помощью которых нейтральное состояние, в котором ведомое устройство функционально отсоединено от своих средств привода, без необходимости обеспечения отдельного узла сцепления или связанных с ним компонентов исполнительного механизма. С этой целью в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается вариатор, содержащий первую и вторую дорожки качения, расположенные с возможностью вращения вокруг оси вариатора, по меньшей мере один элемент качения, расположенный в полости между дорожками качения, при этом:

в приводной конфигурации прикладывается нагрузка для зажима тела качения между дорожками качения, так что привод передается между дорожками качения через тело качения;

в нейтральной конфигурации тело качения и дорожки качения сконфигурированы таким образом, что дорожки качения могут двигаться независимо друг от друга.

Хотя известно, что торцевая нагрузка в вариаторе тягового привода изменяется в ответ на изменение крутящего момента, передаваемого через вариатор, обычно предполагается, что осевая нагрузка достаточна для поддержания привода через вариатор с минимальным проскальзыванием. Это изобретение включает функцию сцепления в сам вариатор, приводя в действие контакты вариатора в режиме их проскальзывания. При условии, что контактные мощности и температуры вариатора находятся в допустимых пределах, такое проскальзывание и передача мощности могут переноситься без повреждений.

В типичных вариантах осуществления изобретения в конфигурации привода привод передается между дорожками качения через тела качения с помощью тяговой жидкости. Наиболее типично в полости расположено множество тел качения.

В вариантах осуществления изобретения вариатор может переводиться в нейтральное положение за счет уменьшения торцевой нагрузки, что, в свою очередь, снижает до нуля контактные тяговые (сдвигающие) усилия между дорожками качения и телами качения. Последующее повторное приложение торцевой нагрузки создает силы сдвига, возвращая вариатор в исходное положение. В таких вариантах осуществления торцевая нагрузка может регулироваться гидравлическим приводом, в котором гидравлическое давление, приложенное к системе управления торцевой нагрузкой, изменяется в соответствии с крутящим моментом, который должен быть передан через вариатор, или уменьшается для входа в нейтральную конфигурацию.

В качестве альтернативы торцевая нагрузка может быть частично или полностью приложена механической системой. Эта последняя компоновка часто является наиболее рентабельной реализацией компактных и недорогих вариаторов из-за отсутствия соответствующего гидравлического устройства. Подходящая механическая система обычно включает в себя кулачковую конструкцию, которая передает крутящий момент через звено на одну или обе дорожки качения и прикладывает к роликам усилие зажима осевой торцевой нагрузки, которое непосредственно связано с передаваемым крутящим моментом. Звено обычно содержит элементы качения с низким коэффициентом трения, которые лежат на периферийном уклоне кулачка, так что крутящий момент и осевая торцевая нагрузка математически связаны «тангенсом» угла наклона, умноженным на радиус тел качения:

Осевая осевая нагрузка ~ крутящий момент / (tan(угол наклона) * радиус)

Пружина, установленная последовательно с кулачком, может предварительно нагружать кулачок и обеспечивать минимальную осевую нагрузку на вариатор даже когда через кулачок не передается крутящий момент. В качестве альтернативы или дополнительно пружина может быть расположена параллельно кулачку, так что она добавляет нагрузку к осевой нагрузке, создаваемой кулачком. В таком варианте пружина обычно расположена между входом в звено и ведомой дорожкой, то есть между ведущим элементом и дорожкой. Механической системой зажима с торцевой нагрузкой можно манипулировать, чтобы по мере необходимости включать и выключать ее. Эти два события можно рассматривать отдельно друг от друга.

Настоящее изобретение имеет конкретное, но не исключительное применение к тороидальным и особенно к полностью тороидальным вариаторам. Такие вариаторы имеют геометрию, при которой тела качения находятся в полости, ширина которой в плоскости тела качения условно равна диаметру тела качения (плюс толщина любого слоя тяговой жидкости). Поскольку тело качения наклоняется при изменении передаточного отношения вариатора, обоймы качения, которые зажимают тело качения, поэтому не перемещаются в осевом направлении на существенное расстояние. Таким образом, геометрическое место наклонного элемента качения описывает окружность, присутствующую в тороидальном сечении. В вариантах осуществления настоящего изобретения форма и размеры входной и/или выходной дорожки качения могут включать зону разъединения, в пределах которой тела качения не соприкасаются с дорожкой качения или с каждой дорожкой качения, при этом зона разъединения примыкает к той, в которой контакт происходит между телами качения и дорожкой качения. Таким образом, при перемещении тел качения в зону отключения вариатор переходит в нейтральное положение.

Предпочтительно, область разъединения находится на конце низкого передаточного отношения рабочего диапазона вариатора, а ведомое устройство соединено с выходом вариатора. Таким образом, ведомое устройство может быть замедлено по сравнению с приводным средством, когда вариатор переключается с высокого на низкое передаточное число, после чего ведомое устройство может быть отсоединено от приводного средства, когда вариатор входит в нейтральную конфигурацию. Ведомое устройство приводится в движение на самой низкой скорости, и приводное средство имеет наибольшее механическое преимущество перед ведомым устройством во время перехода вариатора между ведущей и нейтральной конфигурациями. Такие варианты осуществления могут действовать как пусковое устройство, которое может приводить в движение груз. Кроме того, такие варианты осуществления могут действовать для отключения ведомого устройства, когда его приведение в движение не имеет полезной цели, чтобы уменьшить сопротивление приводному средству. В случае тороидального вариатора область разъединения может быть образована за счет увеличения малого радиуса тороида в области внутреннего контакта (т. е. «ступицы» дорожки) по сравнению с прилегающими к ней областями той же дорожки. В качестве альтернативы область разъединения может быть образована за счет увеличения малого радиуса тороида в области внешнего контакта (т.е. вблизи внешней периферии дорожки дорожки) по сравнению с областями той же дорожки, прилегающими к ней. Варианты осуществления изобретения могут включать в себя стопорное средство, которое действует для ограничения степени, в которой дорожки качения могут двигаться друг к другу в направлении оси вариатора, при этом стопорное средство эффективно воспринимает осевую нагрузку вместо тел качения. Это гарантирует, что, когда тела качения перемещаются в область разъединения, приложенная торцевая нагрузка воспринимается стопорным средством, а не телами качения. Таким образом, нагрузка, прижимающая тела качения, уменьшается до такой степени, что привод больше не передается через вариатор: таким образом, вариатор находится в нейтральной конфигурации.

Как правило, угол наклона изменяется не напрямую, а в ответ на изменение сил, действующих между дорожками качения и телами качения. Это часто называют эффектом рулевого управления тела качения, потому что тела качения управляются (наклоняются) дорожками качения. В одном варианте осуществления, когда вариатор находится в нейтральной конфигурации, нормальная сила контакта между дорожками качения и телами качения невелика или отсутствует, поэтому обычный механизм изменения угла наклона недоступен. Следовательно, обычно должны быть предусмотрены средства повторного включения, позволяющие вариатору переключаться с нейтральной конфигурации на приводную. Как правило, средство повторного зацепления работает путем непосредственного перемещения тел качения для изменения угла наклона. Чтобы войти в конфигурацию привода, тела качения должны раздвигать дорожки качения против осевой нагрузки, чтобы тела качения могли разместиться между ними. Таким образом, предпочтительно, чтобы тела качения могли воздействовать на дорожки качения с достаточным механическим преимуществом, позволяющим использовать маломощный привод для управления телами качения. Дорожки качения могут включать конструкции, форма которых увеличивает усилие или механическое преимущество, которое тела качения могут оказывать на дорожки качения. Такие образования могут включать в себя пандус, образованный на рабочей поверхности дорожки или дорожек.

Вариантами осуществления изобретения можно управлять с использованием управления соотношением, как обсуждалось выше. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения с регулируемым соотношением вариатор может содержать входную и выходную дорожки качения, при этом дорожки качения имеют соответствующие входную поверхность и выходную поверхность, а между входной и выходной поверхностями образована тороидальная полость; элемент качения расположен между входной и выходной поверхностями и находится в приводном зацеплении с ними в соответствующих зонах контакта, при этом элемент качения установлен на узле каретки с возможностью вращения вокруг оси качения, при этом элемент качения может свободно поворачиваться вокруг оси наклона , причем ось наклона проходит через тело качения перпендикулярно оси качения и пересекает ось качения в центре ролика, при этом изменение передаточного отношения вариатора, являющегося отношением скоростей вращения дорожек, происходит при изменении угла наклона; при этом элемент качения может совершать поворотное движение вокруг оси шага, при этом ось шага проходит через области контакта; поворотное движение вокруг оси шага, изменяющее угол шага, таким образом побуждая элемент качения поворачиваться вокруг своей оси наклона, тем самым обеспечивая изменение передаточного числа вариатора.

Эта схема управления вариатором называется «управление по тангажу». Далее будут описаны различные варианты осуществления вариатора с управляемым шагом. Предпочтительно вариатор содержит входную поверхность и выходную поверхность, причем входная и выходная поверхности установлены соосно с возможностью вращения вокруг оси вариатора, а между рабочими поверхностями образована тороидальная полость; множество тел качения, расположенных между входной и выходной поверхностями и находящихся в приводном зацеплении с ними в соответствующих зонах контакта, причем каждый элемент качения установлен на соответствующем узле каретки с возможностью вращения вокруг оси качения, причем каждый элемент качения может свободно поворачиваться вокруг ось наклона, проходящая через тело качения перпендикулярно оси качения и пересекающая ось качения в центре тела качения, при этом изменение передаточного числа вариатора, представляющего собой отношение скоростей вращения поверхностей дорожек качения, происходит с изменением угол наклона; при этом по меньшей мере один блок каретки установлен с возможностью поворотного перемещения, что приводит к изменению угла наклона соответствующего тела качения вокруг оси шага, причем ось шага проходит через центр тела качения и через области контакта; вариатор, дополнительно содержащий управляющий элемент, приводящий в действие по меньшей мере один из узлов каретки для совершения упомянутого поворотного движения, тем самым изменяя угол наклона соответствующего тела качения, заставляя, таким образом, множество элементов качения поворачиваться вокруг своих осей наклона и тем самым обеспечивают изменение передаточного отношения вариатора. В предпочтительном варианте точка срабатывания смещена от центральной плоскости тороидальной полости в направлении, параллельном оси вариатора. Такое смещение может иметь место для многих или всех рабочих передаточных чисел вариатора. Смещение может обеспечить угол поворота, который позволяет элементам качения или тележкам поворачиваться до нового равновесного угла наклона и, следовательно, передаточного числа вариатора в ответ на ввод шага в элемент или элементы качения. Каждый узел каретки также может быть ограничен упомянутым поворотным движением за счет i) соединения с элементом управления вокруг точки срабатывания и ii) соединения вокруг второй точки реакции. Предпочтительно точка реакции воспринимает нагрузки от тела или элементов качения. Предпочтительно тела качения установлены с возможностью поворотного движения в их центре на шарнирном соединении. Предпочтительно это шарнирное соединение выполнено в виде сферического шарнира. Шарнирное соединение предпочтительно воспринимает реактивную нагрузку от соответствующего тела качения; это позволяет уменьшить или устранить нагрузку, приходящуюся на элемент управления (и, следовательно, на исполнительный механизм).

В одном варианте осуществления вариатор может содержать входную обойму и выходную обойму, каждая из которых имеет рабочую поверхность, причем обоймы установлены коаксиально с возможностью вращения вокруг оси вариатора, а между рабочими поверхностями образована тороидальная полость; по меньшей мере один элемент качения, расположенный между соседними поверхностями качения и находящийся в приводном зацеплении с ними в соответствующих зонах контакта, причем по меньшей мере один элемент качения имеет по меньшей мере первый контакт с рабочей поверхностью, второй контакт качения и установлен на каретке для вращения вокруг оси качения, каретка установлена ​​с возможностью наклона вокруг оси наклона, причем радиус первой контактной зоны относительно оси вариатора изменяется с углом наклона каретки в соответствии с передаточным числом вариатора, при этом : по меньшей мере один элемент качения установлен с возможностью поворотного движения, которое вызывает изменение угла наклона элемента качения, при этом угол наклона находится вокруг оси шага, проходящей через области контакта элементов качения; вариатор дополнительно содержит управляющий элемент, приводящий в действие элемент качения для совершения упомянутого поворотного движения, тем самым изменяя угол наклона, тем самым заставляя каретку поворачиваться вокруг своей оси наклона и тем самым обеспечивая изменение передаточного отношения вариатора.

В одном варианте осуществления вариатор может содержать входную обойму и выходную обойму, каждая из которых имеет рабочую поверхность, причем обоймы установлены коаксиально с возможностью вращения вокруг оси вариатора, а между рабочими поверхностями образована тороидальная полость; по меньшей мере один элемент качения, расположенный между рабочими поверхностями, причем по меньшей мере один элемент качения имеет по меньшей мере один контакт с рабочей поверхностью, второй контакт качения и установлен на каретке с возможностью вращения вокруг оси качения, радиус контакта с относительно оси вариатора, изменяемой в соответствии с передаточным отношением вариатора, при этом: по меньшей мере, элемент качения установлен с возможностью поворотного движения, которое вызывает изменение угла наклона элемента качения, при этом угол наклона составляет вокруг оси шага, которая проходит через зоны контакта тел качения; вариатор дополнительно содержит управляющий элемент, приводящий в действие элемент качения для совершения упомянутого поворотного движения, тем самым изменяя угол наклона, тем самым заставляя каретку поворачиваться вокруг своей оси наклона и тем самым обеспечивая изменение передаточного отношения вариатора. Каждый узел каретки может содержать один и только один элемент качения, причем первый и второй элементы качения контактируют с соответствующими рабочими поверхностями. Предпочтительно в тороидальной полости имеется множество кареток, и наклон по меньшей мере одного элемента качения заставляет множество кареток наклоняться вокруг их соответствующих осей наклона. Предпочтительно, чтобы все элементы качения внутри полости имели наклон для обеспечения наклона всех кареток внутри полости.

В других вариантах осуществления на каждой каретке могут быть установлены два тела качения, приводящие в зацепление друг с другом; тела качения необязательно могут быть взаимно наклонены друг к другу, что может выгодно снизить контактную скорость вращения, по меньшей мере, в одном отношении в рабочем диапазоне вариатора. В таких вариантах осуществления можно использовать управление смещением по тангажу, чтобы заставить тела качения или элементы качения наклоняться в сторону области разъединения, так что вариатор входит в нейтральную конфигурацию. Это может быть достигнуто несколькими способами, которые сейчас будут описаны.

В первом варианте осуществления, в то время как в нейтральной конфигурации, изменение угла наклона само по себе не может привести к тому, что тело качения вернется в зону зацепления, так что вариатор войдет в конфигурацию привода. Следовательно, в качестве альтернативы можно изменить угол наклона каретки, чтобы вызвать контактную часть каретки (например, выступ) или контактную часть, быстро с кареткой, вступить в контакт с закрепленным (или по существу закрепленным) образованием. по отношению к корпусу вариатора, такой контакт вынуждает каретку изменить угол наклона и, таким образом, приводит ролик или элемент качения, связанный с кареткой, в рабочий приводной контакт с дорожками качения и, таким образом, восстанавливает конфигурацию привода вариатора. .

В одном из таких вариантов элемент качения может быть установлен с возможностью поворота на сферическом шарнире. Предпочтительно тело качения может быть соединено со сферическим шарниром в его центре предпочтительно через промежуточные опорные средства. Когда контактная часть каретки соприкасается с породой, создается шарнир, определяемый осью, проходящей через центр сферического шарнира и точку контакта между кареткой и формацией. В этом состоянии, пока точка срабатывания каретки смещена от этой оси шарнира, перемещение точки срабатывания каретки в направлении повторного зацепления заставляет каретку вращаться (то есть наклоняться) вокруг этой оси шарнира до повторного зацепления. имеет место. Эта операция потребовала бы лишь очень небольшого количества энергии от исполнительных средств, которые вызывают перемещение точки приведения в действие каретки. Средство приведения в действие обычно содержит привод. В точке повторного зацепления элемента качения предпочтительно, чтобы элемент качения был наклонен, по меньшей мере, немного так, чтобы он был отведен от пласта. Такой начальный угол наклона, который приводит к начальному углу поворота, способствует надлежащему зацеплению, не требуя значительной мощности от исполнительных средств. Это может быть обеспечено подходящим расположением формации и/или выступа (и формации).

Приводное устройство может содержать гидравлический цилиндр, но предпочтительно двигатель с ходовым винтом, линейный двигатель или шаговый двигатель. Предпочтительно реактивный элемент отделен от элемента управления, что позволяет поддерживать низкое энергопотребление исполнительных средств. Обычно сферическое соединение в центре тела качения воспринимает нагрузки, создаваемые телом качения. Также выгодно, чтобы реактивный элемент мог быть установлен с возможностью радиального перемещения по отношению к оси вариатора, поскольку это может помочь сбалансировать или уравнять нагрузки тел качения внутри полости. Движение реактивного элемента может воздействовать на различные тела качения с компенсацией угла поворота рулевого колеса в ответ на различия воспринимаемой нагрузки, так что нагрузки, воспринимаемые каждым элементом качения, поощряются к тому, чтобы они были одинаковыми. Это гарантирует, что условия тяги тел качения одинаковы, что обеспечивает удовлетворительную долговечность, надежность и эффективность. Кроме того, такое радиальное перемещение может быть выгодным, поскольку оно может помочь обеспечить повторное зацепление нескольких тел качения в полости (то есть вход в конфигурацию привода) одновременно, даже если в сборке имеются ошибки размеров или асимметрия. Радиальное перемещение реактивного элемента может сопровождаться профилированной контактной частью каретки, например выступом. Контактная часть на первой каретке, связанный с которой элемент качения стремится зацепиться раньше другого, может иметь переменный размер в плоскости, перпендикулярной указанному элементу качения, так что радиальное перемещение противодействующего элемента заставляет этот элемент качения поворачиваться к нейтральной конфигурации. Аналогичным образом, аналогичное профилирование контактной части на другой каретке, связанный с которой элемент качения имеет тенденцию зацепляться позже, чем у первого, может иметь переменный размер в плоскости, перпендикулярной упомянутому другому элементу качения, так что радиальное перемещение противодействующего элемента вызывает это качение. элемент, который следует направить в сторону конфигурации привода. Таким образом, несколько тел качения могут сцепляться друг с другом, даже если в сборке имеются различия в размерах. Это может помочь обеспечить недорогую сборку, которая может быть менее чувствительной к износу в течение срока службы устройства.

Контактная часть (например, выступ) находится на стороне каретки, которая подталкивает тело качения к конфигурации привода, когда ввод шага подталкивает каретку к конфигурации привода (или было бы так, если бы имелся контакт между дорожками качения и роликами качения). элемент). В случае срабатывания со смещением (то есть, когда срабатывание каретки смещено от тороидальной центральной плоскости, смещение, определяющее угол поворота), контактная часть смещена от оси колеса. Контактная часть и/или неподвижное устройство могут быть радиальными каретки качения по отношению к оси вариатора. Контактная часть и/или неподвижная конструкция могут быть расположены радиально внутри (по направлению к оси вариатора) или снаружи тела качения по отношению к оси вариатора, но предпочтительно снаружи.

Во втором варианте осуществления изменение угла наклона тела или элементов качения в нейтральной конфигурации может само по себе привести к тому, что соответствующие тела качения будут поворачиваться в сторону повторного зацепления (то есть конфигурации привода). Этот метод повторного зацепления может осуществляться, когда контакт между элементом или элементами качения и одной или несколькими дорожками качения сохраняется в нейтральной конфигурации. Ведущий контакт может поддерживаться либо с входной, либо с выходной дорожкой. Элемент или элементы качения предпочтительно поддерживают приводной контакт с одной дорожкой качения в нейтральной конфигурации. Предпочтительно поддерживать контакт с контактом тел качения и дорожки качения, который радиально ближе к оси вариатора, чем другой контакт тела качения с дорожкой дорожки качения. Когда выход вариатора приводит в действие ведомое устройство, такое как вспомогательное устройство, предпочтительно приводной контакт находится на входном кольце. Средство тяговой нагрузки удерживает элемент или элементы качения в зацеплении с указанным приводным контактом. Средство тяговой нагрузки может быть установлено на заданном уровне и может содержать упруго деформируемое средство, такое как пружина. Упругодеформируемое средство может упираться в противодействующий элемент, тем самым подталкивая тела качения к приводным контактам. Упругодеформируемое средство может обеспечивать предварительную нагрузку, когда внешнее средство концевой нагрузки (такое как торцевая пружина или кулачок) не прилагает к вариатору дополнительную тяговую нагрузку. Средство тяговой нагрузки предпочтительно выбирают таким образом, чтобы потери мощности в нейтральной конфигурации были сведены к минимуму, но при этом также имелась достаточная тяговая способность в приводном контакте, чтобы элемент или элементы качения могли управляться дорожкой качения (с которой он поддерживает движение). контакт) в столкновение с другой расой. Таким образом, наклон тела или элементов качения в нейтральной конфигурации может привести к тому, что соответствующие элементы будут управляться таким образом, что соответствующие каретки изменят свой угол наклона, тем самым приводя каждый элемент качения, связанный с соответствующими каретками, в рабочее зацепление с приводом. другой и, следовательно, обе гонки, тем самым восстанавливая конфигурацию привода. Таким образом, повторное зацепление может быть достигнуто с использованием только эффекта управления подвижным элементом без необходимости дополнительных сил наклона, обеспечиваемых штифтами первого (предыдущего) варианта осуществления. Реактивный элемент может воспринимать реактивные нагрузки от тела или элементов качения и может быть соединен с одним или несколькими телами качения вариатора. Реакционный элемент предпочтительно соединен со всеми телами качения в полости. Реактивный элемент может быть установлен с возможностью радиального перемещения по отношению к оси вариатора, поскольку это может помочь сбалансировать или уравнять нагрузки тел качения внутри полости. Движение реактивного элемента может воздействовать на различные тела качения с компенсацией угла поворота рулевого колеса в ответ на различия воспринимаемой нагрузки, так что нагрузки, воспринимаемые каждым элементом качения, поощряются к тому, чтобы они были одинаковыми. Это гарантирует, что условия тяги тел качения одинаковы, что обеспечивает удовлетворительную долговечность, надежность и эффективность. Кроме того, такое радиальное перемещение может быть выгодным, поскольку оно может помочь обеспечить повторное зацепление нескольких тел качения в полости (то есть вход в конфигурацию привода) одновременно, даже если в сборке имеются ошибки размеров или асимметрия. В этом втором варианте осуществления уравновешивание или выравнивание нагрузок на тела качения работает аналогичным образом как в нейтральной, так и в приводной конфигурациях, поскольку управление телами качения действует в обеих конфигурациях. Преимущество этого варианта осуществления состоит в том, что отсутствует переход между прямым управлением (например, из-за контакта с породой) и рулевым управлением тел качения (один раз в конфигурации привода), как в первом варианте осуществления. Скорее, этот вариант осуществления обеспечивает непрерывную операцию рулевого управления в нейтральной и ведущей конфигурациях, а также во время перехода от одного к другому. Кроме того, устранение необходимости в штифтах, которые требовали бы точного позиционирования, снижает стоимость и сложность.

Варианты реализации могут сочетаться со следующими функциями. Элемент управления может действовать, по меньшей мере, частично, как для перехода между конфигурацией привода и конфигурацией нейтрали, так и для изменения передаточного числа в вариаторе в конфигурации привода. Предпочтительно элемент управления выполняет как переход между конфигурацией привода и конфигурацией нейтрали, так и изменения передаточного отношения в вариаторе в конфигурации привода. Элемент управления может приводиться в действие исполнительным средством, таким как исполнительный механизм. Приводные средства могут действовать, по меньшей мере, частично, как для перехода между конфигурацией привода и конфигурацией нейтрали, так и для изменения передаточного отношения в вариаторе в конфигурации привода. Предпочтительно исполнительное средство выполняет как переход между конфигурацией привода и конфигурацией нейтрали, так и изменение передаточного отношения в вариаторе в конфигурации привода. Приводное средство может содержать гидравлический цилиндр, но предпочтительно содержит линейный двигатель, двигатель с ходовым винтом или шаговый двигатель. Каждый элемент качения предпочтительно шарнирно установлен на соответствующем шарнирном соединении, предпочтительно на сферическом шарнире. Предпочтительно каждое тело качения соединено с таким сферическим шарниром в его центре предпочтительно через промежуточные опорные средства. Обычно шарнирное соединение в центре соответствующего тела качения несет реактивную нагрузку, создаваемую телом качения. Реакционный элемент предпочтительно соединен с каждым элементом качения посредством своего шарнирного соединения. Реакционный элемент предпочтительно воспринимает реактивные нагрузки от всех тел качения внутри тороидальной полости. Предпочтительно он несет большую часть или все такие реактивные нагрузки отдельно от управляющего элемента, что позволяет поддерживать низкое энергопотребление исполнительных средств. Предпочтительно в тороидальной полости имеется две и только две каретки. Если на полость приходится только две каретки, а реакционный элемент выполнен с возможностью радиального перемещения по отношению к оси вариатора, такое радиальное перемещение может осуществляться по направляющей, предпочтительно по линейной направляющей.

В некоторых вариантах осуществления конфигурация привода может быть восстановлена, когда по крайней мере одна обойма вариатора вращается. Альтернативно, тела качения могут быть перемещены в положение, в котором режим привода может быть восстановлен, когда вариатор не находится в движении или не приводится в действие.

Вариатор согласно изобретению может иметь одну тороидальную полость. В качестве альтернативы он может включать две или более полостей с соответствующими телами качения и другими компонентами. В вариантах осуществления, которые включают в себя множество полостей, каждая из них может быть по существу идентичной, так что каждая может иметь нейтральную конфигурацию. Альтернативно, только одна или не все полости могут иметь нейтральную конфигурацию.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения предлагается система привода, включающая в себя приводное средство, вариатор согласно первому аспекту изобретения, в котором одна дорожка качения соединена с выходом ведущего средства, а ведомое устройство соединено с другой дорожкой. вариатора.

Варианты осуществления могут работать таким образом, что ведомое устройство приводится в действие вариатором с низким или минимальным передаточным числом непосредственно перед тем, как вариатор переходит в нейтральную конфигурацию из конфигурации привода. Это может помочь уменьшить потери, когда управляемое устройство не будет служить никакой полезной цели. Альтернативные варианты осуществления могут альтернативно или дополнительно работать таким образом, что ведомое устройство приводится в действие вариатором с максимальным передаточным числом непосредственно перед тем, как вариатор перейдет в нейтральную конфигурацию из конфигурации привода. Такая компоновка может быть использована для предотвращения превышения скорости ведомого устройства.

В типичных установках системы привода первичным двигателем является двигатель внутреннего сгорания, а приводным устройством является вспомогательное устройство, такое как вспомогательное устройство в автомобиле. Конкретное применение варианта осуществления изобретения включает нагнетатель, предназначенный для подачи воздуха на вход двигателя внутреннего сгорания. Нагнетатель требуется для обеспечения высокой подачи воздуха и высокого давления наддува только тогда, когда действия водителя требуют высокой выходной мощности двигателя. Поскольку большой поток воздуха требуется от нагнетателя только в определенные моменты времени, может оказаться полезным выборочно отсоединить приводные средства от нагнетателя, чтобы уменьшить потери, когда увеличенный поток воздуха не требуется. Такая система привода может быть сконфигурирована для работы таким образом, что вариатор всегда находится в конфигурации привода, когда скорость двигателя внутреннего сгорания превышает пороговое значение. Преимущественно это гарантирует, что ведомое устройство не будет задействовано с помощью контактов вариатора выше пороговой частоты вращения двигателя, причем этот порог соответствует функциональному пределу вариатора, выше которого запуск ведомого устройства может вызвать такое проскальзывание, которое может привести к повреждению дорожки. или поверхности тел качения. Нагнетатель может включать в себя компрессор различных типов, включая, помимо прочего, динамический компрессор (такой как центробежный компрессор) и объемный компрессор. Система привода может дополнительно включать в себя ступень повышения скорости, которая работает для увеличения скорости привода, подаваемого на нагнетатель. Разгонная ступень может включать планетарную, в частности тяговую эпициклическую.

В качестве альтернативы, вариант осуществления изобретения может быть использован для привода (помимо других устройств) масляного насоса, водяного насоса, электрического генератора или генератора переменного тока или компрессора кондиционера.

В конкретном варианте осуществления вариатор может содержать вариатор тягового привода с одной полостью, для чего обычно требуются упорные подшипники, воспринимающие осевую нагрузку и компенсирующие разницу скоростей между входной и выходной дорожками качения. В этом варианте потери в вариаторе включают как контактные потери, так и потери, возникающие в упорных подшипниках.

В другом применении вариант осуществления изобретения может быть использован в системе привода для маховика, который используется для накопления энергии для последующего восстановления для выполнения полезной работы. Например, маховик может накапливать кинетическую энергию, регенерируемую при замедлении транспортного средства (так называемая «система рекуперации кинетической энергии» или «KERS»). Система привода на маховик требуется для обмена энергией только прерывисто (например, при торможении или ускорении) — в крейсерском режиме или на стоянке такого требования нет. Поэтому было бы полезно отсоединить приводное средство от маховика, когда обмен энергией с маховиком или с маховика не требуется, тем самым уменьшая потери в передаче маховика. В третьем аспекте данное изобретение обеспечивает способ работы вариатора, необязательно реализующего первый аспект изобретения, содержащий первую и вторую дорожки качения, расположенные с возможностью вращения вокруг оси вариатора, по меньшей мере один элемент качения, расположенный в полости между дорожками качения; в каком способе в конфигурации привода привод передается между дорожками качения и каждым элементом качения; и в нейтральной конфигурации один или каждый элемент качения и дорожки качения выполнены так, что дорожки качения могут двигаться независимо друг от друга; в котором нейтральная конфигурация получается путем перемещения одного или каждого элемента качения в положение, в котором он перестает соприкасаться по крайней мере с одной из дорожек качения. В четвертом аспекте данное изобретение обеспечивает способ работы вариатора, необязательно воплощающего первый аспект изобретения, содержащий первую и вторую дорожки качения, расположенные с возможностью вращения вокруг оси вариатора, по меньшей мере один элемент качения, расположенный в полости между дорожками качения; в каком способе в конфигурации привода привод передается между дорожками качения и каждым элементом качения; и в нейтральной конфигурации один или каждый элемент качения и дорожки качения выполнены так, что дорожки качения могут двигаться независимо друг от друга; в которой приводная конфигурация получается путем перемещения одного или каждого элемента качения в положение, в котором он контактирует с обеими дорожками качения. Необязательные и предпочтительные признаки первого аспекта изобретения могут применяться ко второму и третьему аспектам изобретения.

Теперь будет подробно описан вариант осуществления изобретения в качестве примера и со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

На фиг.1 показаны части вариатора, представляющего собой вариант осуществления изобретения;

На фиг.2 показана деталь вариатора, в которой реализованы средства повторного включения привода через вариатор;

Фигура 3 представляет собой поперечное сечение дорожки, являющейся компонентом вариатора, показанного на предыдущих фигурах;

На фиг.4а, 5а, 6а и 7а показано несколько альтернативных конфигураций дорожки качения, являющейся компонентом варианта осуществления настоящего изобретения, вместе с контактирующими с ними телами качения; Фигуры 4b, 5b, 6b и 7b показывают увеличенные детали A, B, C и D фигур 4a-7a соответственно;

На фиг.8 показан еще один альтернативный вариант осуществления изобретения;

На рис. 9 показан вариатор, показанный на рис. 8, в зацепленной (приводной) конфигурации, приближающейся к области отключения;

На рис. 10 показан вариатор с рис. 9 в нейтральной конфигурации;

На рис. 11 показан вариатор, показанный на рис. 10, который приводится в действие для повторного зацепления;

На фиг. 12 показан вариатор, показанный на фиг. 11, который приводится в действие таким образом, чтобы отойти от зоны разъединения;

На фиг.13 схематически показана установка нагнетателя на двигателе внутреннего сгорания, который включает в себя систему привода, включающую вариатор, воплощающий изобретение;

На фиг.14 показано сечение вариатора, воплощающего изобретение; на фиг.15 показано осевое нагружающее устройство с самовозбуждением согласно одному варианту осуществления изобретения;

На фиг. 16 показано сечение альтернативного самоактивирующегося осевого нагружающего устройства в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения; и

На рисунках 17а и 17b показаны альтернативные варианты осуществления дорожки вариатора, которая включает в себя одну часть механизма осевой нагрузки в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.

На рис. 18а схематично показан вариатор с управляемым шагом в конфигурации привода;

На рис. 18b представлена ​​схема вариатора, показанного на рис. 18а, в нейтральной конфигурации;

На рис. 19 показан вид сбоку ролика в вариаторе, показанном на рис. 18a или b, при этом ролик имеет небольшой наклон (угол поворота) в точке повторного зацепления.

Как показано на чертежах, вариатор, воплощающий изобретение, включает в себя первую и вторую обоймы, которые служат в качестве входного и выходного элементов для вариатора. На фигуре 14 показаны две дорожки, но на всех других чертежах показана только одна дорожка 10. Каждая обойма имеет форму диска и установлена ​​с возможностью вращения вокруг общей оси вариатора А-А. Два тела качения 12 расположены между дорожками качения 10 для передачи крутящего момента от одной дорожки к другой посредством тяговой жидкости. Каждый элемент качения 12 приводится во вращение на соответствующей тележке 14, причем каждая тележка может свободно перемещаться для изменения угла наклона тела качения 12. Отношение скорости вращения дорожек 10 — передаточное отношение вариатора — определяется наклоном угол тел качения 12. Торцевая нагрузка прикладывается, чтобы подтолкнуть дорожки качения 10 друг к другу, тем самым зажимая тела качения с силой, достаточной для передачи крутящего момента между дорожками качения и роликами через тяговую жидкость.

Торцевая нагрузка может быть приложена с использованием одного из многих устройств, хорошо известных специалистам в области техники. Они могут включать, но не ограничиваться этим, один гидравлический поршень с торцевой нагрузкой или альтернативные устройства, например, как описано в GB-A-2438412 или WO-A-2011/051702.

В этом варианте угол наклона, а следовательно, и передаточное число вариатора регулируются с помощью механизма «подруливания по тангажу», как раскрыто в GB-A-2 499 704 и других заявках настоящего заявителя. Каждое водило 14 закреплено на приводном валу 16, который может приводиться в осевом направлении приводом 5, тем самым заставляя тела качения 12 совершать поворотное движение вокруг оси шага, причем такая ось проходит через контактные области 13 бегового ролика, как показано на фиг. 2 и 8. Такое поворотное движение требует небольших усилий, и поэтому такая схема управления дает преимущество, состоящее в том, что размер и стоимость привода 5 невелики. Наклон ролика вызывает образование угла (называемого «угол поворота») между локальными линейными скоростями дорожки качения и тела качения в областях каждого контакта 13. Как показано на фиг.8, тела качения 12 ограничены прецессировать вокруг оси колеса Y-Y, которая наклонена под углом а к центральной плоскости тороида (ось, лежащая в указанной плоскости, обозначена осью Z-Z). Когда тело качения прецессирует вокруг оси Y-Y колесика, оно подвергается двум режимам углового изменения: (i) наклону, который вызывает перемещение положения контактных зон 13 относительно оси вариатора А-А и, следовательно, изменение передаточного числа вариатора, и (ii) движение тангажа, которое компенсирует угол поворота рулевого колеса, созданный в результате начального воздействия привода 5. Таким образом, тела качения 12 прецессируют в ответ на воздействие привода 5, и угол передаточного отношения изменяется до тех пор, пока угол поворота рулевого колеса не станет равным отменен; Таким образом, каждое поворотное воздействие на элемент 12 качения приводит к соответствующему углу передаточного отношения элемента 12 качения и конкретному передаточному числу вариатора. Движение вала 16 в первом направлении имеет тенденцию к увеличению передаточного отношения вариатора, в то время как его перемещение в противоположном направлении имеет тенденцию к уменьшению передаточного числа вариатора (такое направление обозначено буквой «С»). Однако следует понимать, что принципы работы изобретения могут быть применены к вариаторам, в которых используются альтернативные компоновки компонентов и механизмов управления, включая, но не ограничиваясь ими, компоновки, раскрытые в WO-A-2011/067602 или WO-A-2011/067602 или WO-A-2011/067602. А-2007/065900. В той мере, в какой это описано выше, устройство вариатора известно, и детали конструкции вариатора, содержащиеся в уровне техники, подробно не описываются.

По сравнению с обычным вариатором по крайней мере одна обойма 10 этого варианта осуществления имеет измененную форму, как будет описано ниже со ссылкой на фиг. 3, 4а и 4b. Как обычно, обойма 10 имеет рабочую поверхность, которая имеет рабочую область 20, расположенную внутри рабочей поверхности, соосной с осью вариатора А-А. В этом варианте выполнения имеется расширение рабочей поверхности радиально наружу от оси вариатора А-А, которое образует зону разъединения 22. Зона разъединения 22 лежит внутри рабочей поверхности, соосной с осью вариатора А-А, малый радиус разъединителя зона 22 больше рабочей зоны 20. Рабочая зона 20 и зона отключения соединены между собой пандусом 24, который обеспечивает плавный переход между рабочей зоной 20 и зоной отключения 22. Ограничивающая стенка 26 выступает из и окружает периферия зоны отключения 22.

Когда тела качения 12 перемещаются под таким углом наклона, что они входят в контакт с рабочей зоной 20 через среду тяговой жидкости, вариатор работает практически так же, как обычный тороидальный вариатор. Это называется конфигурацией привода. Если тела качения 12 перемещаются под таким углом, что они примыкают к области 22 разъединения, привод не передается между телами 12 качения и дорожками качения 10, что позволяет дорожкам качения 10 вращаться независимо друг от друга. Это называется нейтральной конфигурацией.

В нейтральной конфигурации торцевая нагрузка заставляет дорожки качения двигаться навстречу друг другу вдоль оси вариатора A-A до предельного положения. В крайнем положении тела качения 12 не вступают в принудительный контакт с зоной разъединения 22. Это имеет два следствия: (i) привод не передается от дорожки 10 качения на тело 12 качения, и (ii) тело качения дорожки качения не могут «направляться» на желаемый угол наклона, тем самым лишая контроля над углом наклона тела качения. Наклон тел 12 качения поддерживается в диапазоне, обеспечивающем их примыкание к области разъединения благодаря наличию наклона 24 и ограничительной стенки 26. На фиг.5а и 5b показана модификация варианта осуществления, описанного выше. Вместо того, чтобы рабочая область 20 и область разъединения 22 были соединены между собой пандусом, между ними имеется плавный переход с постепенным увеличением малого радиуса тора, определяющего рабочую поверхность. В таком варианте осуществления по мере того, как тело качения перемещается между передаточным отношением 22 и рабочей зоной 20, прижимная нагрузка постепенно увеличивается. Это приводит к постепенному увеличению крутящего момента, который может передаваться через вариатор при изменении его нейтральной конфигурации на приводную, что можно использовать для управления величиной нагрузки, воспринимаемой вариатором, например, во время запуска инерционного двигателя. системы, в которую передается диск.

В альтернативной конфигурации, показанной на фиг. 6a и 6b, область разъединения отсутствует в дорожках 10 качения, которые, следовательно, очень похожи на дорожки в обычном вариаторе. В таких вариантах осуществления нейтральная конфигурация достигается за счет перемещения тел 12 качения в положение, в котором они находятся за пределами радиально внешней кромки дорожек качения. Это дает то преимущество, что потери на сопротивление трению между телами качения и дорожками качения сведены к минимуму в нейтральной конфигурации, а диаметр дорожек потенциально меньше, чем в других вариантах осуществления.

На рисунках 7a и 7b показана модификация расположения на рисунках 6a и 6b. В этом варианте осуществления беговая дорожка 10 имеет периферийную кромку 36а. Кромка 36а образует периферийный уклон на дорожке качения 10. В нейтральной конфигурации элемент 12 качения по существу свободен от дорожки 10 качения, тем самым обеспечивая выгодное низкое сопротивление предыдущего варианта осуществления в нейтральной конфигурации. Наличие рампы позволяет контролировать скорость восстановления привода через вариатор, как это показано на рисунках 4а и 4б.

Отсутствие какого-либо работающего роликового рулевого механизма, когда вариатор находится в нейтральной конфигурации, также вызывает потребность в механизме, позволяющем вариатору возобновить конфигурацию привода.

Следующее описание ссылается на рисунки 2 и 9-12. В этом варианте осуществления механизм повторного зацепления содержит соответствующий лепесток 30, выступающий из каждого держателя 14, и соответствующий штифт 32, который фиксируется относительно внутренних компонентов. вариатора. Далее будет описана последовательность отключения вариатора и последующего повторного включения со ссылкой на фиг. 9.на 12. На фиг.9 показано, что тела качения 12 наклоняются за счет движения верхней части роликодержателя в направлении С, причем это движение обеспечивается исполнительным механизмом 5 (не показан). Это заставляет ролик наклоняться вокруг оси, проходящей через области контакта, так что они направляются на новый угол прецессии, причем этот угол прецессии соответствует увеличенному углу наклона и новому более низкому передаточному числу вариатора. При пороговом угле наклона тел качения 12 тела качения теряют контакт с рабочей зоной и примыкают к зоне разъединения одной из дорожек качения (не показана), тем самым вызывая переход вариатора в нейтральное положение. Лепесток 30 упирается в штифт 32 в нейтральной конфигурации.

Перемещение вала 16 в направлении увеличения передаточного числа вариатора, как показано на рисунке 11, обеспечивает плотный контакт кулачка 30 со штифтом 32. Это прикладывает крутящий момент к водилу 14 через выступ 30, который вызывает прямое изменение угла наклона водила 14, перемещение тела качения 12 из зоны разъединения 22 в сторону рабочей зоны 20. При движении тела 12 качения поперек аппарели 24 дорожки качения 10 раздвигаются вдоль оси вариатора А-А, которая восстанавливает концевую нагрузку, зажимая тела качения 12 между дорожками качения и тем самым восстанавливая привод через вариатор. Дальнейшее перемещение вала в направлении ‘C, как показано на фиг. 12, заставляет тело качения 12 поворачиваться с более высоким передаточным числом, и при этом выступ 30 отходит от пальца 30. Тело качения 12 направляется дорожками качения. 10 и вариатор в конфигурации привода. Когда вариатор установлен на соотношение, отличное от 1:1, тела 12 качения входят в контакт с одной дорожкой 10 качения на радиусе, который меньше радиуса другой дорожки качения. Обойма 10, контактирующая с меньшим радиусом, будет называться «внутренним контактным диском», а другая дорожка дорожки будет называться «внешним контактным диском». Варианты осуществления изобретения могут быть сконфигурированы таким образом, что, когда вариатор находится в нейтральном состоянии, контакт между телами 12 качения и внутренним контактным диском сохраняется, так что тела 12 качения движутся по внутреннему контактному диску. Для этого предусмотрено смещающее средство 41 для прижатия тел 12 качения к соответствующей дорожке 10 качения. Это может быть достигнуто за счет прижатия самих тел 12 качения или путем прижатия держателя 43 тел качения к дорожке качения вдоль осевых направляющих 47. контакт может быть на входной или выходной дорожке, но предпочтительно на входной дорожке (таким образом, на нижнем конце передаточного числа вариатора) в системе, в которой вход подключен к источнику привода, а выход подключен к ведомой нагрузке, например в качестве компрессора нагнетателя. Смещающее средство может включать в себя пружину. Осевой ограничитель 45 воспринимает торцевую нагрузку, когда дорожки качения движутся навстречу друг другу в нейтральной конфигурации.

В некоторых вариантах осуществления отключение и повторное включение привода в вариаторе может работать наиболее предсказуемо, если на несамостоятельное механическое средство концевой нагрузки подается питание, когда тела качения повторно входят в зацепление с дисками. Это приводит к тому, что конечная нагрузка прикладывается непосредственно в зависимости от наклона ролика, а не в зависимости от крутящего момента, возникающего на вариаторе. Следовательно, концевая нагрузка предпочтительно регулируется во время повторного зацепления между телами качения и дорожками качения за счет управления самим наклоном (и предпочтительным средством управления наклоном является действие выступа 30). После завершения критической фазы «пуска», т. е. когда тела качения 12 входят в приводное зацепление с дорожками качения 10, самоактивирующаяся система торцевой нагрузки, такая как шар и рампа, или любая другая система, известная по их использованию. в обычных вариаторах, можно заставить вступить в строй. Обычно это достигается за счет изменения соотношения (путем управления входными данными для тел качения, которые запрашивают угол наклона ролика) таким образом, чтобы генерировался повышенный крутящий момент, что, в свою очередь, приводит к тому, что механизм самовозбуждения концевой нагрузки создает более высокую торцевую нагрузку, чем механизм без самовозбуждения. Таким образом, самоподдерживающийся механизм доминирует над несамоподдерживающимся механизмом, если два механизма торцевой нагрузки расположены последовательно друг с другом. Предпочтительно несамовозбуждающееся средство включает в себя пружину, такую ​​как тарельчатая пружина, а самовозбуждающееся средство включает в себя кулачок, содержащий элементы качения, как описано ранее. Предпочтительно кулачок и пружина расположены последовательно, так что пружина доминирует и определяет конечную нагрузку во время фазы пуска, а кулачок доминирует и определяет конечную нагрузку в приводной конфигурации. Более предпочтительно, средство смещения торцевой нагрузки содержит кулачок на входе, кулачок на выходе и пружину, так что все три расположены последовательно друг с другом. В такой конструкции пружина может работать во время фазы запуска (и в условиях низкого или нулевого крутящего момента), а кулачки (один из которых имеет тенденцию доминировать и определять конечную нагрузку в направлении одного конца передаточного числа, в то время как другой имеет тенденцию доминировать и определить конечную нагрузку в направлении противоположного конца передаточного числа) может быть выполнено для аппроксимации гидравлической системы торцевой нагрузки, обеспечивающей коэффициент тяги, который приблизительно постоянен во всем рабочем диапазоне вариатора. Как правило, это обеспечивает хорошую эффективность и долговечность. Типичное применение варианта осуществления настоящего изобретения заключается в создании привода с регулируемым передаточным числом для нагнетателя, в котором тороидальный вариатор соединен с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания, а также соединен с компрессором (например, с винтовым насосом). , лопастной насос или крыльчатка), который нагнетает воздух во впускной коллектор двигателя. Уменьшение расхода топлива может быть достигнуто за счет отключения системы переменного привода (кроме входного диска вариатора) от коленчатого вала, когда функция повышения давления не требуется, переводом вариатора в нейтральное положение. Система управления приводом с переменным передаточным числом может достигать нейтральной конфигурации за счет расширения диапазона работы вариатора за пределы минимального передаточного отношения приводного вариатора до нейтральной конфигурации.

Со ссылкой на фиг. 13 система привода для транспортного средства, такого как легковой автомобиль, содержит двигатель внутреннего сгорания 70, обычно работающий на бензине или дизельном топливе, но альтернативно на сжиженном нефтяном газе, этаноле или ряде других горючие виды топлива. Главный привод от двигателя 70, обычно получаемый от выхода на одном конце коленчатого вала, соединен с входом трансмиссии 72 с регулируемой скоростью, как правило, через муфту 74, такую ​​как фрикционная муфта или преобразователь крутящего момента. Трансмиссия 72 с регулируемой скоростью может быть непрерывно изменяемой между минимальным и максимальным передаточными числами или может иметь множество дискретных передаточных чисел и может управляться водителем вручную или автоматически. В вариантах осуществления, где трансмиссия 72 является бесступенчатой, она может иметь передаточное отношение «нейтральный редуктор», при котором ее выходной сигнал является постоянным независимо от скорости его входного сигнала. В таких вариантах осуществления муфта 74 может отсутствовать. Выход трансмиссии 72 соединен с входом бортовой передачи, которая, в свою очередь, передает привод на опорные колеса транспортного средства. Система главной передачи может приводить в движение два колеса транспортного средства (два передних колеса или два задних колеса) или может приводить в движение все колеса транспортного средства, обычно разделяя привод через раздаточную коробку.

Выше описан лишь ряд типичных конфигураций системы привода, которые могут воплощать изобретение. Возможны и другие компоновки с использованием различных компоновок трансмиссии с регулируемой скоростью или бортовой передачи, и система привода может быть встроена в привод в широком диапазоне применений, где двигатель внутреннего сгорания является приводным средством. Двигатель 70 внутреннего сгорания имеет систему впуска с наддувом. Устройство наддува содержит компрессор 80 нагнетателя. Компрессор 80 нагнетателя всасывает воздух через впускное отверстие при приблизительно атмосферном давлении окружающей среды и подает воздух во впускной коллектор 82 двигателя 70 под давлением, превышающим давление на впуске, на разность давлений, которая зависит от скорости вращения приводного вала 84 нагнетателя 80. Воздух, который проходит через нагнетатель 80, обычно также проходит через воздушный фильтр и расходомер воздуха, и, в случае искро- двигатель зажигания, дроссельная заслонка. Любой из этих компонентов или все они могут быть расположены либо ниже, либо выше по потоку от нагнетателя 80.

Приводной вал 84 нагнетателя приводится от коленчатого вала двигателя 70 от выходного вала вариатора 90. Привод 90 имеет входной вал, который приводится в движение коленчатым валом двигателя 70. В этом варианте осуществления на входном валу узла привода 90 установлен шкив 92, соединенный через приводной ремень 96 со шкивом 94 коленчатого вала, закрепленным на одном конце коленчатого вала двигателя 70. Ремень 96 привода также может другие вспомогательные устройства, такие как генератор переменного тока, насос кондиционера, насос гидроусилителя рулевого управления и т. д.

Назначение привода 90 состоит в том, чтобы обеспечить вращение приводного вала 84 компрессора нагнетателя 80 со скоростью, наиболее близкой к оптимальной для любого заданного режима работы системы привода транспортного средства. Когда привод передается от коленчатого вала двигателя 70 к приводному валу 84 нагнетателя 80, существует три основных этапа, на которых изменяется скорость привода. Во-первых, привод от коленчатого вала будет вращать входной вал узла привода 90 с передаточным числом Ri; во-вторых, в блоке привода 90, имеется ступень R2 с фиксированным передаточным числом; и в-третьих, внутри силового агрегата имеется ступень Rv с переменным передаточным числом, так что мгновенная скорость oo _с ведущего вала 84 нагнетателя 80 рассчитывается на основе частоты вращения коленчатого вала oo _c на w _с. = оо _с Ri R2 Rv. Поскольку Ri R2 являются константами, которые рассчитываются как часть конструкции системы привода, управление системой привода включает в себя вычисление мгновенного оптимального значения Rv и обеспечение работы ступени с переменным передаточным числом с отношением значения Rv.

В вариантах осуществления, которые, в частности, но не исключительно, предназначены для использования с центробежными нагнетателями, ступень Rv привода с регулируемым передаточным числом содержит полностью тороидальный вариатор с регулируемым передаточным отношением, воплощающий изобретение, такой как описанный выше, и фиксированное передаточное число. ступень R2 содержит тяговый планетарный привод. Таким образом, входной вал привода 90 приводит в движение вход вариатора, вариатор имеет выход, который приводит вход в планетарный вал, а планетарный вал имеет выход, соединенный с приводным валом 84 компрессора нагнетателя 80. Функция системы трансмиссии, включающей в себя вариатор, воплощающий изобретение, может быть дополнительно улучшена за счет использования стратегий управления, которые ограничивают возмущения инерционного крутящего момента коленчатого вала, а также контролируют или ограничивают проскальзывание в вариаторе, тем самым снижая тепловыделение и износ контактов вариатора. при переходе от нейтральной конфигурации к приводной конфигурации. Эти стратегии уменьшают возмущения крутящего момента на коленчатом валу, тем самым улучшая управляемость и, соответственно, увеличивая срок службы вариатора. Такие стратегии управления включают указание пороговой частоты вращения двигателя, выше которой нагнетатель должен оставаться включенным. При высоких оборотах двигателя воздействие повторного зацепления на проскальзывающие контакты вариатора может привести к ухудшению долговечности или управляемости. Однако большая часть работы транспортного средства может осуществляться при более низких оборотах двигателя, что оказывает наибольшее влияние на средний расход топлива транспортного средства. Таким образом, возможность отключить нагнетатель и, таким образом, уменьшить паразитные потери в вариаторе ниже пороговой частоты вращения двигателя, особенно полезна для улучшения реальной экономии топлива. Таким образом, наддув нагнетателя доступен на всех оборотах двигателя, но экономия топлива в нормальных условиях вождения может быть увеличена.

Вариант осуществления вариатора в соответствии с данным изобретением с самовозбуждающимися средствами концевой нагрузки, самовозбуждающимися средствами концевой нагрузки и средствами смещения роликов показан на рисунке 14. Пружины растяжения 41 смещают держатель тел качения 43 таким образом, слегка прислоняйтесь к внутренним контактам (т. е. к входному диску при низком передаточном отношении). С помощью методов моделирования было обнаружено, что проскальзывание внешних контактов (выходных контактов дорожки с низким коэффициентом) во время повторного зацепления приводит к более низкой прогнозируемой температуре контактов, чем если бы проскальзывали входные контакты. Таким образом, предпочтительно смещать тела качения к внутреннему контакту на входной дорожке, когда вариатор находится в нейтральной конфигурации. Механизм 34 торцевой нагрузки с самовозбуждением содержит кулачок, который включает в себя кольцевой наклон на задней стороне входной дорожки 10, кольцевой наклон 39на входном элементе 40 и между этими пандусами установлен набор шарикоподшипников 36, расположенных по окружности вокруг дорожки 10 и входного элемента 40. Входной элемент 40 передает крутящий момент через шарикоподшипники 36 на дорожку 10 качения, откуда крутящий момент передается через элементы 12 качения к выходной дорожке 10 дорожки качения. Входной элемент 40 может вращаться относительно входной дорожки 10 дорожки качения, а создаваемая торцевая нагрузка является функцией и обычно пропорциональна крутящему моменту, передаваемому этим шаровым и наклонным кулачковым механизмом. Необязательно второй кулачок аналогичной конструкции может быть встроен на выходной стороне вариатора. В качестве альтернативы одиночный кулачок может быть включен только на выходе. Концевая нагрузка обычно воспринимается на каждом конце вариатора упорными подшипниками 6 и 7, которые заземлены на корпус. Тарельчатая пружина 44 опирается на входной элемент 40, зажимая тела качения 12 между дорожками качения 10 с предварительным усилием, когда конечная нагрузка, создаваемая шаровым и наклонным механизмом 34, меньше, чем усилие предварительного натяжения тарельчатой ​​пружины. 44. Когда конечная нагрузка, создаваемая шаровым и наклонным механизмом 34, превышает конечную нагрузку тарельчатой ​​пружины 44, тарельчатая пружина преодолевается, входной элемент 40 толкается назад, а конечная нагрузка определяется крутящим моментом, передаваемым через шар и рамповый механизм 34. Когда вариатор переходит в нейтральное положение, дорожки 10 качения стремятся сблизиться. Тарельчатая пружина 44 предварительной нагрузки упирается в входной элемент 40, который упирается в механизм 34 шарика и рампы, тем самым прижимая входную дорожку 10 к прокладке 42, которая, в свою очередь, упирается в ограничительный упор 45, что, в свою очередь, реагирует на тарельчатую пружину, нагрузка на первичный вал 48 вариатора. Таким образом, входная дорожка 10 остается на первичном валу 48, а концевая нагрузка не передается или частично передается на тела качения 12. Тела качения 12 остаются в контакте с входной дорожкой 10 качения. пружинами 41 растяжения. Нагрузка, прилагаемая пружинами 41, предназначена для минимизации потерь мощности и, необязательно, достаточна для управления телами качения 12 и, следовательно, для повторного зацепления тел 12 качения без необходимости использования вспомогательных штифтов. Такие штифты могут быть дополнительно включены для облегчения повторного зацепления. Выходное кольцо 10 удерживается на главном валу зажимом или стопорным кольцом (без маркировки). Когда тела качения 12 перемещаются в приводную область 20 (как описано ранее), входная дорожка 10 отодвигается от прокладки 42, так что между задней частью входной дорожки 10 и проставкой 42 открывается осевой зазор, и тарельчатая пружина 44 сжимается в осевом направлении в соответствии со степенью наклона ролика, когда ролик 12 переходит из зоны 22 разъединения в зону 20 привода. это превышает усилие, обеспечиваемое тарельчатой ​​пружиной 44, и пружина 44 преодолевается и становится полностью сжатой, при этом шаровой и наклонный механизм 34 теперь определяют конечную нагрузку.

На рис. 15 показан полупрозрачный вид кулачкового механизма, аналогичного шарику и рампе 34. Входной элемент 40 содержит окружную рампу 39, внутри которой вращается шарикоподшипник 36. Как известно, V-образная форма (в окружном сечении) позволяет создавать торцевую нагрузку за счет либо положительного, либо отрицательного крутящего момента, передаваемого механизмом 34. На фиг. 16 показан вид в разрезе аналогичного варианта выполнения с шаром и аппарелью. Обойма 110 и входной элемент 140 захватывают между собой шарикоподшипники 136 и зажимают тела качения (не показаны) с торцевой нагрузкой, пропорциональной крутящему моменту, передаваемому этим механизмом. Это еще один пример шара и рампы, адаптированной для двунаправленной передачи крутящего момента, с V-образными формами на кулачках. На фиг.17а и 17b показана дорожка 210 качения с рабочей поверхностью 211 и окружной наклон 238, выполненный за одно целое с задней частью дорожки 210 дорожки. Кулачок приспособлен только для однонаправленной передачи крутящего момента, поэтому каждый кулачок не выглядит как V на окружности. секция, а как единый пандус. Такой вариант осуществления предпочтительно допускает большее угловое вращение (поскольку часть наклона не требуется зарезервировать для передачи крутящего момента в противоположном направлении), и, следовательно, при необходимости можно обеспечить меньшую осевую жесткость вариатора. Стоимость производства также может быть снижена, поскольку в гонке меньше функций. Этот вариант осуществления особенно подходит для применений, требующих передачи крутящего момента только в одном направлении, таких как нагнетатель с регулируемой скоростью (как описано ранее), который включает в себя центробежный или осевой компрессор.

На рис. 18а схематически показан вариатор с управляемым шагом, ролик показан в плане. Поскольку обоймы 10 соприкасаются с роликом 12, вариатор находится в конфигурации привода, и каретка наклоняется вокруг оси А-А при изменении передаточного отношения, при этом ролик 12 управляется обоймами 10 в ответ на входной сигнал на блоке управления. элемент 16. Ось шага X-X ролика 12 определяется осью, которая проходит через обе области контакта ролика с беговой дорожкой. На фиг.18b показан вариатор, аналогичный показанному на фиг.18а, но поскольку дорожки качения 10 больше не соприкасаются с роликом 12, вариатор находится в нейтральной конфигурации. Движение элемента управления 16 приводит к тому, что каретка 14 входит в контакт с формацией 32, и теперь каретка 14 вынуждена наклоняться вокруг шарнирной оси Н-Н, определяемой точкой контакта с формацией и сферическим соединением 3 в центре ролика 12. Ось шарнира Н-Н может лежать в основном в центральной плоскости полости, но она может быть слегка наклонена к центральной плоскости. Обе дорожки 10 качения для ясности показаны не контактирующими с роликом 12, но следует понимать, что, как описано выше, может быть полезно поддерживать контакт между роликом 12 и одной из дорожек 10, когда они находятся в нейтральной конфигурации. Как описано выше, если формация отсутствует, то контактное усилие с одной из дорожек 10 может быть адаптировано таким образом, чтобы каток 12 можно было успешно наклонить только под действием рулевого управления дорожки 10, чтобы выполнить повторное зацепление. вариатор, без необходимости указанных образований.

В точке повторного зацепления ролика 12 выгодно, чтобы ролик 12 имел небольшой наклон (то есть угол) «фи», как показано на фиг. 19. Ролик 12 имеет небольшой угол поворота, который означает, что окружная скорость ролика 12 не совпадает со скоростью беговой дорожки 10, где беговая дорожка 10 и ролик 12 соприкасаются. Это означает, что когда ролик 12 зацепляется с дорожками качения 10 (зацепление происходит из-за создания нормальной нагрузки между роликом 12 и дорожками качения 10), тяговые силы, возникающие в контактах ролика и дорожки качения, стремятся направить ролик 12 в рабочие зоны. 20 из рас 10, чтобы вариатор снова оказался в конфигурации привода. Таким образом, там, где имеется формация 32, каток 12 отклоняется от формации 32. Таким образом, гарантируя, что элемент 10 качения имеет угол наклона (испытывает угол поворота) в точке повторного зацепления с дорожками качения 10, означает, что повторному зацеплению способствует рулевое действие системы управления по тангажу. Такой угол поворота может быть обеспечен применением подходящей геометрии, такой как подходящее смещение формации 32 относительно плоскости катка 12.

ресурс, устройство и работа коробки. Видео «Наглядная инструкция по замене масла в коробке передач»

Начиная с десятого поколения Toyota Corolla стала предлагаться не только с АКПП и МКПП, но и в комплектации с вариатором. Такой способ управления обеспечивает более плавное изменение частоты вращения дисков и не требует переключения передач. Вариатор достаточно надежен и способствует максимальному комфорту при езде, быстрому разгону и отсутствию рывков, а также отличается экономичным расходом топлива.

Модели с бесступенчатой ​​регулировкой

Если первые 9 поколений оснащались либо АКПП, либо МКПП, то следующее поколение стало прорывом в изменении характеристик управления. Бесступенчатая коробка передач предлагалась в качестве альтернативы начиная с 10-го поколения, которое было выпущено в 2006 году (в Америке в 2008 году).

Первые автомобили на вариаторе К310 или К311 выпускались с двигателями объемом 1,5 л и 1,8 л.

Такую коробку давно не ставили на Тойоты, хотя ее надежность и плавность при переходе с одной скорости на другую — очевидное преимущество, которым уверенно пользуются концерны автомобильных гигантов во всем мире. С 2013 года (Тойота Королла 11 поколения) автомобили предлагаются с вариаторами во всех комплектациях.

Тойота устанавливала и продолжает устанавливать на эту модель в основном вариаторы клиноременного типа. Такие агрегаты используются для агрегатов небольшого объема, до 2,0 литров. Для более мощных моторов используются тороидальные вариаторы, имеющие другой принцип работы.

Устройство клиноременного вариатора принципиально простое – он состоит из двух шкивов и соединяющего их клинового ремня. Каждая современная модель вариатора оснащена металлическим ремнем. Механизм, используемый в Corolla для передачи крутящего момента и отсоединения от двигателя, представляет собой гидротрансформатор. Именно этот механизм способствует высокой степени плавности хода, а также долгому сроку службы, что отличает такую ​​коробку. В процессе изменения скорости во время движения шкивы сближаются или удаляются, а передаточное число передачи крутящего момента плавно увеличивается или уменьшается в необходимых пределах.

Эксплуатация, особенности ремонта и степень надежности

Особенность эксплуатации автомобиля с такой коробкой передач заключается в том, что она обеспечивает плавность хода, не присущую даже самым современным АКПП с максимальным числом ступеней, т. к. ступеней или скоростных передач в физическом смысле вариатор не предусматривает.

Каждый владелец до года выпуска может отметить значительную экономию топлива. Именно эту особенность обеспечивает вариаторная коробка.

Среди других эксплуатационных достоинств, как свидетельствуют отзывы владельцев автомобилей этой модели, с 2008 года по настоящее время (2017 год) можно отметить высокую динамику и быстрый набор скорости без рывков, высокую способность попасть под путь без скольжения.

Однако есть и минусы, среди которых высокая стоимость ремонта, который придется проводить не реже, чем через каждые 120 тыс. км пробега, а также не слишком долгий срок службы механизма. Масло рекомендуется менять не позднее 50 тыс. км с одновременной заменой самого масляного фильтра. Вариаторы очень требовательны к его чистоте и качеству, именно из-за него могут быть проблемы в работе агрегата.

Многие отзывы владельцев, любителей быстрой езды, свидетельствуют о том, что при наличии вариатора отсутствует возможность резкого переключения на пониженную передачу (так как отсутствует возможность резкого изменения крутящего момента).

Не стоит отказывать себе в комфорте и удовольствии, ведь именно такая трансмиссия является полноценным комфортным помощником, обеспечивающим плавную и динамично изменяющуюся скорость, обеспечивающую приятные ощущения во время вождения. Многочисленные, в большинстве случаев, положительные отзывы владельцев подтверждают, насколько надежен вариатор, в каких бы моделях он ни устанавливался.

Бесступенчатый вариатор в качестве редуктора (опуская слово «переключение», так как в классическом вариаторе нет фиксированного набора шестерен, а только передаточное число) представляет собой в упрощенном виде два скользящих шкива, соединенных V -пояс.

Шкивы представляют собой две конические половинки, обращенные друг к другу с конусами, образующими клиновидный рисунок. Ремень также имеет клиновидное поперечное сечение для надежного контакта со шкивами. Ремень и шкив генератора имеют аналогичную форму клина на большинстве автомобильных классиков, только в вариаторе половинки шкива не закреплены, а могут двигаться навстречу друг другу и назад.

Так если половинки одного шкива отдаляются друг от друга (расширяются), то на втором шкиве они сужаются, тем самым шкивы могут менять свой внутренний диаметр. Когда конусы на одном из шкивов раздвинутся, ремень «упадет» вниз между конусами и пройдет по небольшому радиусу. Если же, наоборот, конусы сближаются, то ремень «сжимается» и начинает бегать вокруг шкива по большему радиусу.

При этом один из шкивов закрепляется на ведущем валу (от двигателя), а второй, соответственно, на ведомом валу (с колесами ведущего моста), что позволяет передавать крутящий момент от силовая установка к колесам автомобиля. Теперь осталось только добавить устройство, способное одновременно раздвигать один из шкивов, сдвигая другой. Обычно эту функцию выполняет гидро- или сервопривод. Такая система подвижных шкивов может изменять передаточное число в очень широких пределах. Но, автомобиль должен иметь возможность двигаться задним ходом, а потому в систему добавляется еще и механизм, отвечающий за изменение направления ведомого вала (например, планетарная передача), и, как следствие, полная получается полноценная коробка передач — вариатор.

Вариатор получил свое название CVT (бесступенчатая трансмиссия), которое используется для описания технических характеристик автомобиля. Существует несколько типов вариаторов, отличающихся типом передаточного звена привода шкива: клиноременная, тороидальная и цепная. Наиболее распространены клиноременные вариаторы. Слабым местом всегда был клиновой ремень с его малым ресурсом, пока братья Ван Дорн не изобрели качественный аналог. Изобретение братьев Дорн — ремень из наборных пластин, которые гораздо долговечнее ремня и к тому же ремень не тянет сцепление, а толкает, что увеличило ресурс самого вариатора. Подобным ремнем сегодня оснащаются вариаторы таких автомобилей, как Nissan, Honda, Mini.

Сегодня различные модели таких автомобильных фирм, как: General Motors, Audi, Honda, Mitsubishi, Nissan, Toyota оснащаются вариатором CVT, постепенно вытесняя ставший уже традиционным автомат.

Вариатор Toyota

На Toyota Corolla устанавливается один из последних разработанных бесступенчатых вариаторов CVTi-S, где по желанию водителя можно взять на себя управление трансмиссией. Для этого достаточно перевести селектор в спортивный режим и подрулевыми лепестками переключать 7 виртуальных передач, созданных всемогущей электроникой. В вариаторе Toyota используются новые, более эффективные и в то же время экономичные гидронасосы, подающие маловязкую жидкость для смазки и наполнения ремня вариатора. Кроме того, в новом вариаторе будет рассмотрен жидкостный подогреватель для максимально быстрого возврата к оптимальной температуре.

В Европе и России вариатор CVTi-S известен как Multidrive S.

Преимущества и недостатки

К преимуществам бесступенчатых вариаторов относится передача крутящего момента без разрыва тяги, что снижает расход топлива, а также как работа двигателя на максимальном крутящем моменте, создавая оптимальную динамику разгона.

Недостатком вариаторов является то, что пока современные вариаторы не способны передавать большой крутящий момент. Вариатор подвержен сильному нагреву при длительной езде по трассе, что снижает срок службы масла (стоимость которого, кстати, совсем не дешевая).

Вариатор «не любит» частое чередование город-трасса и «требует» более частой замены масла. К недостаткам можно отнести высокую стоимость нового вариатора. Покупка подержанного автомобиля с вариатором — это почти всегда «наезд» или как минимум кот в мешке.

В целом, при всех своих преимуществах в эксплуатации, вариатор дороже обычных коробок передач.

Коробка передач CVT в настоящее время находится на высшей ступени развития коробок передач в автомобилях в целом. Бесступенчатая трансмиссия с внешним управлением. Такие варианты коробок в последнее время стали заменять обычные АКПП. Такие вариаторные (вариаторные) коробки на свои автомобили стали устанавливать практически все ведущие автомобильные концерны, в том числе и Тойота. В этой статье мы поговорим о вариаторе на Toyota Corolla.

Этот тип трансмиссии получил тотальное распространение за последние пять лет. До этого они были диковинкой на отечественных дорогах и встречались очень редко. Сегодня при покупке нового автомобиля многие автолюбители стараются выбрать автомобиль с вариаторной коробкой передач, так как они отличаются надежностью, комфортом и т. д.

Принцип работы бесступенчатой ​​трансмиссии

Внешний вид установленного в автомобиле вариатора практически ничем не отличается от внешнего вида установленных в автомобиле автоматов. Те же панели, тоже только две педали — газа и тормоза, те же рычаги, имеющие несколько режимов — парковка, задний ход, нейтральная передача и D — основной режим движения, использующий диапазон передач с первой по четвертую. Однако по своей сути устройство и принцип его работы совершенно не похожи на автоматическую коробку. Структура ее такова: в этой трансмиссии нет определенного распределения скоростей, как в автомате, например, на первую, вторую, третью… шестую. В вариаторе их может быть сколько угодно, а их переключение происходит плавно и, главное, незаметно для водителя Toyota Corolla.

Именно такой подход в работе трансмиссии позволяет избежать резких толчков и хорошо заметных переключений передач и так далее. Суть вариатора в том, что внутри трансмиссии происходит плавное изменение передаточного числа при разгоне и торможении Тойоты без ярких скачков и переключений передач.

Типы вариаторов

На сегодняшний день существует три различных типа вариаторов, которые отличаются друг от друга принципом своей работы. Давайте рассмотрим каждый из типов.

Первый — клиновидный вариатор. Здесь согласование диаметров шкивов, происходящее в полной зависимости от режима работы двигателя — это обеспечивает работу вариаторной коробки такого типа. Внутри него находится специальный привод, который способен изменять размер шкива в большую или меньшую сторону. В момент, когда автомобиль начинает двигаться, его размер наименьший, а размер ведущего шкива наибольший. Однако, когда автомобиль начинает набирать скорость и обороты, его размеры постепенно увеличиваются, размеры шкивов меняются в противоположных направлениях друг к другу. То есть ведущий шкив уменьшается, а ведомый шкив увеличивается. В этом весь смысл и принцип работы данного вида трансмиссии, теперь стоит поговорить о следующем виде.

Второй тип – тороидальный вариатор. Здесь принцип работы заключается в том, что вариатор имеет два соосных вала, которые имеют сферическую поверхность, а между ними, в свою очередь, зажаты ролики, при движении которых изменяется передаточное число. Крутящий момент в этом механизме передается за счет силы трения между рабочими поверхностями роликов и колес. Оба очень интересны. Они используются в производстве Toyota Corolla и по сей день.

Однако стоит отметить, что японские производители стали уделять все больше внимания клиновому типу вариаторов — они устанавливались в модели 2013-2014 годов. Вот мы и подошли к моменту, когда можно более подробно рассмотреть преимущества и недостатки данного типа вариатора, устанавливаемого на Короллу.

Достоинства и недостатки вариатора

Производитель утверждает, что его продукт высочайшего качества, что он способен удивить своих покупателей своей надежностью и отличными качествами. На словах все звучит довольно красиво, но стоит напомнить не только о достоинствах, но и оценить недостатки продукта. Но прежде чем рассматривать их все же, нужно детально оценить его лучшие стороны. Итак, приступим.

1. Первое среди преимуществ — плавное изменение передаточных чисел в зависимости от скорости Короллы. Создание шкивов с переменными размерами позволило добиться, можно сказать, максимального удобства и комфорта в процессе разгона автомобиля.
2. Вторым преимуществом является огромная экономичность автомобилей с установленным вариатором этого типа. Это связано с тем, что двигатель практически не чувствует нагрузки, а оптимальное передаточное число в момент движения этому еще больше способствует.
3. По сравнению с АКПП и МКПП — у вариатора отличная динамика, машина отлично слушается педали газа и очень легко рвется вперед. Кроме того, автомобиль, оснащенный таким вариатором, очень легко трогается с места и не буксует на скользком покрытии, например, на льду в гололедицу.

На этом, в принципе, заканчиваются самые яркие и весомые преимущества вариатора, установленного в Королле. Теперь стоит рассмотреть недостатки этого инженерного детища.

Первый и самый существенный недостаток – это недолговечный ресурс его срока службы. Особенно это касается внедорожных вариаторов. Это связано с тем, что вариаторные коробки передач предназначены для города или для дальних поездок по асфальтированной дороге, но это не меняет того факта, что срок службы этих вариаторов зависит от пройденных автомобилем километров. Максимальный его ресурс составляет 100-120 тысяч километров при условии замены масла и фильтров каждые 40-50 тысяч. Агрегат очень капризен и часто проявляет неадекватность в пробках и сельской местности.

Также стоит отметить еще один существенный недостаток – это дорогое обслуживание агрегата. Как правило, оригинальное масло в вариатор стоит совсем недешево, плюс обслуживание на СТО отнимет у вас немалые деньги из кошелька. С учетом того, что делать это нужно каждые 40-50 тысяч километров – вариатор стоит в копеечку.

И, наконец, Короллу в комплекте с вариатором вообще нельзя перевозить в случае поломки. Доставить автомобиль в гараж или на СТО можно только с помощью эвакуатора. И на этом основные недостатки вариатора Тойота Королла заканчиваются. Следует задуматься о том, стоит ли комфорт потраченного времени и денег на содержание этого технического узла.

Другие статьи

Отправить ответ

Как мы уже писали, вариатор (коробка передач) представляет собой бесступенчатую трансмиссию с внешним управлением. Отечественные автолюбители очень долго не доверяли таким коробкам, но со временем вариаторы стали заменять традиционные «автоматы». Если вы решили купить вариатор Тойота Королла, вы можете прочитать отзывы на нашем сайте.

Благодаря работе своих механизмов коробка передач вариатора ( (далее — вариатор ) позволяет обеспечить наиболее эффективное использование мощности двигателя. Десять лет назад вариатор считался диковинкой на отечественных дорогах, но сегодня все больше автовладельцев выбирают именно вариаторные трансмиссии при покупке новых автомобилей.

[Скрыть]

Характеристики вариаторной коробки

Сам по себе автомобиль с вариаторной трансмиссией ничем не выделяется на фоне других автомобилей с «автоматом». У него тоже две педали — газа и тормоза — и такой же рычаг коробки передач — P, R, N, D — в общем, все идентично традиционному «автомату». Однако сам вариатор функционирует совершенно по-другому: в этой коробке передач нет фиксированной первой, третьей или пятой скорости. Скоростей в вариаторе может быть сколько угодно, и все они переключаются плавно и незаметно для водителя транспортного средства.

Поэтому в таких машинах не бывает резких рывков и переключений. По сути, самих переключений, как таковых, нет, так как вариатор непрерывно и плавно изменяет передаточное число при разгоне или торможении автомобиля. Как помнят читатели нашего сайта, вариаторы бывают нескольких типов: клиноременные, цепные или тороидальные. Вариатор клиноременного типа является наиболее распространенным и устанавливается на большинство современных автомобилей, в том числе и на Toyota Corolla 2014 года выпуска. Давайте кратко рассмотрим характеристики вариатора.

Преимущества:

• Первое преимущество, как было сказано выше, это плавное изменение передаточного числа в зависимости от увеличения скорости машины;
• Высокая экономичность автомобиля с вариатором;
• Отличная динамика автомобиля по сравнению с «механикой»;
• Предотвращение пробуксовки колес при движении по льду;
• Более удобное управление автомобилем.

Недостатки:

• Недолгий срок службы, особенно при эксплуатации автомобиля по бездорожью;
• «Капризность» агрегата при эксплуатации автомобиля в пробке, в сельской местности;
• Недорогое обслуживание;
• Невозможность буксировки.

2014 Toyota Corolla CVT

Относительно новая Toyota Corolla 2014 года на заводе оснащается шестиступенчатой ​​«механикой» или бесступенчатым вариатором Mulridrive S. Безусловно, особый интерес у потенциальных покупателей вызывает сам вариатор. Внимательно ознакомившись с техническими характеристиками Toyota Corolla, вы заметите, что вариаторная модификация автомобиля «кушает» бензина на 300 грамм меньше на 100 км пути, чем «механика».

Суть такой экономии бензина заключается в конструкции вариатора, который позволяет наиболее эффективно использовать мощность двигателя. Динамика автомобиля и плавность передачи крутящего момента в новой Тойоте обеспечивается не только самим вариатором, но и системой соединения коробки передач с двигателем автомобиля. В моделях Corolla 2014 года эту функцию выполняет гидротрансформатор.

Если вы имеете представление о, то знаете, от чего зависят диаметры ведущего и ведомого валов коробки передач. То есть, чем больше разница в размерах, тем выше становится производительность вариатора. Поэтому инженеры автомобильного концерна решили увеличить зазор между бортами агрегата, чтобы получить оптимальный размер валов. Следует отметить, что эти модификации никак не повлияли на габариты вариатора.

В коробке передач CVT на Corolla 2014 используется только оригинальное трансмиссионное масло с более низким процентом вязкости. Эта жидкость обеспечивает оптимальную защиту деталей вариатора, повышая при этом его эффективность за счет снижения ненужных потерь.

Отзывы

Предлагаем Вам ознакомиться с отзывами владельцев автомобилей Тойота Королла 2014 года выпуска.

Как видите, отзывы об автомобиле с такой коробкой передач самые разные, так что решать вам или нет. Ясно только одно – для увеличения срока службы вариатора необходима его правильная эксплуатация: именно это определяет его общую работоспособность.

Видео «Тест-драйв Toyota Corolla 2014 года выпуска»

В этом видео показан тест-драйв Toyota Corolla.

Вам понравился наш материал? Узнали ли вы что-то новое от него? Расскажите нам об этом — оставьте свой отзыв!

С 2006 года Aisin выпускает вариаторы (вариаторы) серии K310/K311 для Toyota, которые идеально подходят для бензиновых двигателей объемом 1,5 — 1,8 литра. По мнению большинства, агрегат вполне надежный!

Эти коробки устанавливаются на большое семейство Toyota японского и европейского рынков с 2008 года.

Для Toyota Corolla e180 данный вариатор (311) был модернизирован и переведен на современную рабочую жидкость: Toyota Genuine CVTF FE.

Какой вариатор в Toyota Corolla?

А уже выпуска после 05.2015 начали устанавливать более модернизированную коробку серии — К313 (30400-20110).

Устройство вариатора

Вариатор Тойота трехсотой серии — Ремень клиновой типа , состоит из двух шкивов и соединяющего их клинового ремня (металлического).

Принцип работы такого механизма заключается в том, что при изменении скорости во время движения шкивы сближаются или удаляются, а передаточное отношение передачи крутящего момента плавно увеличивается или уменьшается.

Все вариаторы оснащены гидротрансформатором, который служит механизмом передачи крутящего момента от коробки к двигателю. Благодаря этому достигается плавный разгон и высокая динамика, а также быстрый набор скорости с места без рывков.

Что не нравится вариатору?

Как продлить ресурс этого вариатора? на мой взгляд, надо разобраться, почему могут начаться проблемы.

Работа вариатора напрямую зависит от состояния рабочей жидкости. Масло, насыщенное стружкой (от износа ремня), как бы образуя, притирает металл вращающихся элементов вариатора: — поэтому следим за состоянием рабочей жидкости !

Из-за чего максимально быстро изнашиваются механизмы коробки:

• Перегрев рабочей жидкости при длительном движении на высоких скоростях;
• Резкие пуски и торможения;
• Езда на вариаторе без подогрева;
• Буксировка автомобиля или прицепа.

Другими словами, как правильно эксплуатировать автомобиль с вариатором?

Эти коробки любят спокойную езду без рывков и буйства. Я имею в виду ездить не как пенсионер (образно говоря), а нормально с умеренной динамикой. Также нужно понимать, что наша Короллка больше приспособлена для передвижения в городских условиях, чем на дальние расстояния. Хотя мне очень нравится, как он едет 180 км/ч — уверенно и легко.

Перед поездкой желательно прогреть АКПП, выдержав автомобиль в положении D не менее одной минуты!

Если придерживаться этой операции, то вариатор на Королле прослужит гораздо дольше.

Кинематика полнотороидального вариатора тягового привода | Дж. Мех. Дес.

Пропустить пункт назначения навигации

Технические документы

Мадхусудан Рагхаван, мем. АСМЭ

Информация об авторе и статье

Предоставлено Комитетом по силовым передачам и зубчатым передачам для публикации в ЖУРНАЛЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ. Рукопись получена в январе 2001 г. Заместитель редактора: Р. Ф. Хандшух.

Дж. Мех. Дез . Сентябрь 2002 г., 124(3): 448-455 (8 страниц)

https://doi.org/10.1115/1.1480816

Опубликовано в Интернете: 6 августа 2002 г.

История статьи

Получено:

1 января 2001 г.

Онлайн:

6 августа 2002 г.

• Просмотры
  • Содержание артикула
  • Рисунки и таблицы
  • Видео
  • Аудио
  • Дополнительные данные
  • Экспертная оценка
• Делиться
  • MailTo
  • Твиттер
  • LinkedIn

• Иконка Цитировать Цитировать

• Разрешения

• Поиск по сайту

Цитирование

Рагхаван, М. (6 августа 2002 г.). «Кинематика полнотороидального вариатора тягового привода». КАК Я. Дж. Мех. Дез . сентябрь 2002 г.; 124(3): 448–455. https://doi.org/10.1115/1.1480816

Скачать файл цитаты:

• Рис (Зотеро)
• Менеджер ссылок
• EasyBib
• Подставки для книг
• Менделей
• Бумаги
• Конечная примечание
• РефВоркс
• Бибтекс
• Процит
• Медларс

панель инструментов поиска

Расширенный поиск

Представлен геометрический вывод кинематики рулевого управления и перемещения роликов в полностью тороидальном бесступенчатом вариаторе тягового привода. В частности, получены выражения, связывающие наклон ролика с его перемещением для конструкций, включающих угол кастера. Эти результаты полезны при проектировании системы управления вариатором.

Раздел выпуска:

Технические документы

Ключевые слова:

силовая передача, вращающиеся тела, тяговые электроприводы, кинематика, механическое оборудование управления

Темы:

Перемещение, Кинематика, Ролики, Traction

1.

Hewko, L., 1986, «Автомобильные тяговые вариаторы — обзор», SAE 861355.

2.

Fellows, T.G., et al., 1963, «Передача с бесступенчатым передаточным числом», Крэнфилдский симпозиум по автоматическим трансмиссиям , Пербери, Великобритания.

3.

Stubbs, P.W.R., 1980, «Разработка тяговой трансмиссии Perbury для автомобильных приложений», ASME International Power Transmission & Gear Conference , 80-C2/DET-59.

4.

Гринвуд, С. Дж., 1984 г., «Проектирование, конструкция и эксплуатация бесступенчатой ​​трансмиссии коммерческого автомобиля», Труды Института инженеров-механиков, C11/84.

5.

Товарищи, Т. Г., и Гринвуд, С. Дж., 1991, «Проектирование и разработка экспериментального вариатора тягового привода для 2,0-литрового переднеприводного пассажирского автомобиля», SAE 910408.

6.

Смит, М. Дж., Тидмарш, Д.Х., и Фосс, П., 1991, «Разработка двигателей с высокой удельной мощностью для использования с двухрежимной бесступенчатой ​​трансмиссией», SAE 914317.

7.

Смит, М. Дж., Гринвуд, С. Дж., и Соар, Г. Б. , 1992 г., «Бесступенчатая трансмиссия с полным тороидальным приводом — от теории к практике», SAE 9.25061.

8.

Иманиши, Т., Мачида, Х., и Танака, Х., 1996, «Геометрическое исследование тороидального вариатора – сравнение полутороидальных и полных тороидальных», SAE 968128.

9

Zhang, X., Tobler, W. и Zhang, Y., 1999, «Кинематический анализ и моделирование тягового привода CVT», DETC-99/DAC-8658, Труды DETC99, 1999 ASME Design Engineering. Технические конференции , 12–16 сентября 1999 г., Лас-Вегас, Невада.

10.

Оно, Ю. и др., 2000 г., «Долговечность и надежность вариаторов для полностью тороидального вариатора с двумя полостями», SAE 2000-01-0826.

11.

Паттерсон, М., 1996, «Полностью тороидальный вариатор в теории и на практике», Труды CVT ’96, Международная конференция по бесступенчатым передачам мощности, Иокогама, Япония , 11 сентября– 12, стр. 95–100, статья № 203/9636394.

12.

Крейг, Дж. Дж., 1986, «Введение в робототехнику», Addison-Wesley Publishing Co., стр. 47.

В настоящее время у вас нет доступа к этому содержимому.

25,00 $

Покупка

Товар добавлен в корзину.

Проверить Продолжить просмотр Закрыть модальный

bbthesis_20061028b.pdf

%PDF-1.4 % 1 0 объект > эндообъект 7 0 объект > эндообъект 2 0 объект > эндообъект 3 0 объект > эндообъект 4 0 объект > ручей Acrobat Distiller 7.