Variator fra A til Z

En transmission af CVT-typen fra kabinen i en stationær bil kan praktisk talt ikke skelnes fra en velkendt automatisk maskine. Her kan du se gearvælgeren og de velkendte bogstaver PNDR, der er ingen koblingspedal. Hvordan fungerer en trinløs CVT-transmission i moderne biler? Hvad er forskellen mellem en toroidal og en kileremsvariator? Dette vil blive diskuteret i den følgende artikel.

CVT - trinløs gearkasse

Blandt varianterne af transmissioner skiller en trinløs variator sig ud, som er ansvarlig for at overføre drejningsmoment. Først lidt historisk baggrund.

CVT historie

Når det kommer til baggrunden for variatorapparatet, nævnes Leonardo da Vincis (1452-1519) personlighed. I den italienske kunstners og videnskabsmands værker kan man finde de første beskrivelser af en kontinuerligt variabel transmission, der for alvor har ændret sig i det XNUMX. århundrede. Middelalderens møllere kendte også princippet bag anordningen. Ved hjælp af et remtræk og kegler, handlede møllerne manuelt på møllestenene og ændrede deres rotationshastighed.

Der gik næsten 400 år, før det første patent på en opfindelse dukkede op. Vi taler om en toroidal variator patenteret i 1886 i Europa. Den vellykkede brug af CVT-transmissioner på racermotorcykler førte til, at der i begyndelsen af ​​det XNUMX. århundrede blev indført et forbud mod deltagelse af køretøjer udstyret med CVT'er som en del af konkurrencen. For at opretholde en sund konkurrence gjorde sådanne forbud sig gældende gennem det sidste århundrede.

Den første brug af en bilvariator går tilbage til 1928. Derefter blev der, takket være indsatsen fra udviklerne af det britiske firma Clyno Engineering, opnået en bil med en CVT-type transmission. På grund af underudviklingen af ​​teknologien var maskinen ikke kendetegnet ved pålidelighed og høj effektivitet.

En ny omgang historie fandt sted i Holland. Ejeren af ​​DAF-koncernen, Van Dorn, udviklede og implementerede Variomatic-designet. Anlæggets produkter er den første variant af massepåføring.

I dag øver verdensberømte virksomheder fra Japan, USA, Tyskland aktivt installationen af ​​trinløse transmissioner på biler. For at opfylde tidens betingelser bliver enheden konstant forbedret.

Hvad er CVT

CVT står for Continuous Variable Transmission. Oversat fra engelsk betyder dette "kontinuerligt skiftende transmission." Faktisk manifesteres kontinuitet ved, at ændringen i gearforholdet ikke mærkes af føreren på nogen måde (der er ingen karakteristiske stød). Overførslen af ​​drejningsmoment fra motoren til drivhjulene realiseres uden brug af et begrænset antal trin, så transmissionen kaldes kontinuerlig variabel. Hvis betegnelsen CVT findes i mærkningen af ​​bilkonfigurationen, taler vi om, at der bruges en variator.

Typer af variatorer

Det strukturelle element, der er ansvarligt for at overføre drejningsmoment fra drivakslen til den drevne aksel, kan være en kilerem, kæde eller rulle. Hvis den specificerede designfunktion vælges som grundlag for klassificering, opnås følgende CVT-muligheder:

• kilerem;
• kileskrift;
• toroidal.

Disse typer transmissioner bruges hovedsageligt i bilindustrien, selvom der er meget flere muligheder for enheder, der er ansvarlige for en jævn ændring i gearforhold.

Hvorfor trinløs transmission er nødvendig

Takket være den trinløse transmission, vil forbrændingsmotoren overføre drejningsmoment uden forsinkelse på ethvert tidspunkt af sin drift. Sådanne forsinkelser opstår, når gearforholdet ændres. For eksempel når føreren skifter håndtaget til den manuelle gearkasse til en anden position, eller automatgearet gør sit arbejde. På grund af den kontinuerlige transmission optager bilen jævnt hastigheden, motorens effektivitet øges, og der opnås en vis brændstoføkonomi.

Enheden og princippet om drift af variatoren

Spørgsmål om, hvad variatorens enhed er, og hvad princippet om dens drift vil blive diskuteret mere detaljeret. Men først skal du identificere, hvad der er de vigtigste strukturelle elementer.

Hovedkomponenter

CVT-transmissionen inkluderer en drivende og drevne remskiver, en rem (kæde eller rulle), der forbinder dem, og et kontrolsystem. Remskiverne er placeret på akslerne og ligner to halvdele af en konisk form, der vender mod hinanden med toppen af ​​keglerne. Det særlige ved keglerne er, at de kan konvergere og divergere i et givet område. Mere præcist bevæger den ene kegle sig, mens den anden forbliver ubevægelig. Bevægelsen af ​​remskiverne på akslerne styres af et styresystem, der modtager data fra køretøjets indbyggede computer.

Hovedkomponenterne i CVT er også:

• momentomformer (ansvarlig for at overføre drejningsmoment fra motoren til transmissionens indgangsaksel);
• ventilhus (leverer olie til roterende remskiver);
• filtre til beskyttelse mod produktion af metal og aflejringer;
• radiatorer (fjern varme fra kassen);
• planetarisk mekanisme, der giver omvendt bevægelse af bilen.

Kileremsvariator

Kileremsvariatoren er repræsenteret af to glidende og ekspanderende remskiver forbundet med en metalrem. Ved at reducere drivremskivens diameter sker der samtidig en forøgelse af diameteren af ​​den drevne remskive, hvilket indikerer et reduktionsgear. Forøgelse af diameteren af ​​drivremskiven giver et overdrev.

Ændring af trykket af arbejdsvæsken påvirker bevægelsen af ​​keglen på drivremskiven. Den drevne remskive ændrer sin diameter takket være en spændt rem og en returfjeder. Selv en lille trykændring i transmissionen påvirker gearforholdet.

Bælteanordning

Det bælteformede CVT-bælte består af metalkabler eller -lister. Deres antal kan nå op til 12 stykker. Listerne er placeret over hinanden og fastgjort sammen med stålklammer. Den komplekse form af beslagene tillader ikke kun at fastgøre strimlerne, men også at give den kontakt med remskiverne, der er nødvendige for driften af ​​transmissionen.

Beskyttelse mod hurtigt slid ydes af belægningen. Det forhindrer også remmen i at glide over remskiverne under drift. I moderne biler er det urentabelt at bruge læder- eller silikonebælter på grund af delens lille ressource.

V-kædevariator

V-kædevariatoren ligner kileremmen, kun kæden spiller rollen som en transmitter mellem drivakslen og de drevne aksler. Enden af ​​kæden, som rører den koniske overflade af remskiverne, er ansvarlig for transmissionen af ​​drejningsmoment.

På grund af sin større fleksibilitet er V-kædeversionen af ​​CVT'en yderst effektiv.

Princippet for dets drift er nøjagtigt det samme som for en transmission med et remtræk.

Kredsløbsenhed

Kæden består af metalplader, som hver har forbindelsessko. På grund af den bevægelige forbindelse mellem pladerne i kædedesignet giver de fleksibilitet og holder drejningsmomentet på et givet niveau. På grund af leddene arrangeret i et skakternet mønster, har kæden høj styrke.

Kædens brudkraft er højere end båndets. Knækindsatser er lavet af legeringer, der modstår hurtigt slid. De lukkes ved hjælp af indsatser, hvis form er halvcylindrisk. Designegenskaben ved kæder er, at de kan strække sig. Denne kendsgerning påvirker driften af ​​den trinløse transmission, derfor kræver det nøje opmærksomhed under planlagt vedligeholdelse.

Toroidal variator

Den ringformede type CVT-gearkasse er mindre almindelig. Et bemærkelsesværdigt træk ved enheden er, at der i stedet for en rem eller kæde bruges roterende ruller her (om dens akse, pendulbevægelser fra drivremskiven til den drevne).

Funktionsprincippet er den samtidige bevægelse af rullerne på overfladen af ​​remskivernes halvdele. Overfladen af ​​halvdelene har form som en toroid, deraf navnet på transmissionen. Hvis kontakten med drivskiven realiseres på linjen med den største radius, så vil kontaktpunktet med den drevne skive ligge på linjen med den mindste radius. Denne position svarer til overdrive-tilstanden. Når rullerne bevæger sig mod den drevne aksel, er gearet nedgearet.

CVT i bilindustrien

Bilmærker udvikler deres egne muligheder for trinløs transmission. Hver bekymring navngiver udviklingen på sin egen måde:

1. Durashift CVT, Ecotronic - amerikansk version fra Ford;
2. Multitronic og Autotronic - tyske CVT'er fra Audi og Mercedes-Benz;
3. Multidrive (Toyota), Lineartronic (Subaru), X-Tronic og Hyper (Nissan), Multimatic (Honda) - disse navne kan findes blandt japanske producenter.

Fordele og ulemper ved CVT

Ligesom en manuel eller automatisk gearkasse har en trinløs gearkasse sine fordele og ulemper. Fordelene er:

• komfortabel bevægelse med bil (position "D" på vælgeren indstilles før bevægelsens start, motoren accelererer og bremser bilen uden ryk, der er karakteristiske for mekanik og automatisk);
• ensartet belastning på motoren, som er kombineret med den præcise drift af transmissionen og bidrager til brændstoføkonomien;
• reducerede emissioner af skadelige stoffer til atmosfæren;
• dynamisk acceleration af bilen;
• manglende hjulslip, hvilket øger sikkerheden (især når det kommer til kørsel i isglatte forhold).

Af minusserne ved en kontinuerligt variabel transmission henledes opmærksomheden på sig selv:

• konstruktiv begrænsning af kombinationen af ​​en variator med kraftige forbrændingsmotorer (indtil videre kan vi kun tale om nogle få kopier af biler med en sådan tandem);
• begrænset ressource selv med regelmæssig vedligeholdelse;
• dyre reparationer (køb);
• høje risici ved køb af en brugt bil med CVT (fra "pig in a poke"-serien, da det ikke med sikkerhed vides, hvordan den tidligere ejer betjente den solgte bil);
• et lille antal servicecentre, hvor mestrene ville tage sig af reparationen af ​​enheden (alle kender til CVT'er);
• begrænsning af brug af bugsering og trailer;
• afhængighed af overvågningssensorer (indbygget computer i tilfælde af en fejl vil give ukorrekte data til drift);
• dyr gearolie og kravet om konstant overvågning af dens niveau.

CVT ressource

Nuancerne i driften (vejforhold, kørestil) og hyppigheden af ​​vedligeholdelse af en CVT-transmission påvirker enhedens ressource.

Hvis producentens anvisninger ikke følges, hvis de almindelige vedligeholdelsesforskrifter overtrædes, er det nytteløst at regne med en lang levetid.

Ressourcen er 150 tusinde km, transmissionen plejer som regel ikke mere. Der er isolerede tilfælde, hvor CVT'en blev ændret som en del af garantireparationen på biler, der ikke passerede 30 tusinde km. Men dette er en undtagelse fra reglen. Hovedenheden, der påvirker levetiden, er remmen (kæden). Delen kræver førerens opmærksomhed, for ved kraftigt slid kan CVT'en gå helt i stykker.

Fund

Når det kommer til biler med trinløs drejningsmomenttransmission, er der grund til negative vurderinger. Årsagen er, at noden kræver regelmæssig vedligeholdelse, og dens ressource er lille. Spørgsmålet om, hvorvidt man skal købe en bil med CVT, bestemmer alle på egen hånd. Transmissionen har fordele og ulemper. Afslutningsvis kan du give en advarende kommentar - når du køber en brugt bil med CVT, skal du være yderst forsigtig. Ejeren af ​​en brugt bil kan skjule funktionerne i driften, og CVT i denne henseende er en følsom mulighed for en mekanisk transmission.