CVT от А до Я

Трансмисия тип CVT от купето на неподвижен автомобил е практически неразличима от позната автоматична машина. Тук можете да видите скоростния лост и познатите букви PNDR, няма педал на съединителя. Как работи безстепенната CVT трансмисия в съвременните автомобили? Каква е разликата между тороидален и клиновиден вариатор? Това ще бъде обсъдено в следващата статия.

CVT - безстепенна трансмисия

Сред разновидностите на трансмисиите се откроява безстепенен вариатор, който е отговорен за предаването на въртящия момент. Първо, малко историческа предистория.

CVT история

Що се отнася до предисторията на вариаторното устройство, се споменава личността на Леонардо да Винчи (1452-1519). В произведенията на италианския художник и учен могат да се намерят първите описания на безстепенна трансмисия, която се е променила сериозно до XNUMX век. Мелничарите от Средновековието също са знаели принципа на устройството. Използвайки ремъчно задвижване и конуси, мелниците ръчно действаха върху мелничните камъни и променяха скоростта на тяхното въртене.

Изминаха почти 400 години преди появата на първия патент за изобретение. Говорим за тороидален вариатор, патентован през 1886 г. в Европа. Успешното използване на CVT трансмисии при състезателни мотоциклети доведе до факта, че в началото на XNUMX век в състезанието беше въведена забрана за участие на оборудване, оборудвано с CVT. За да се поддържа здравословна конкуренция, подобни забрани се усещаха през миналия век.

Първото използване на автомобилен вариатор датира от 1928 г. Тогава, благодарение на усилията на разработчиците на британската компания Clyno Engineering, беше получена кола с CVT трансмисия. Поради недостатъчното развитие на технологиите машината не се отличаваше с надеждност и висока ефективност.

Нов кръг от историята се проведе в Холандия. Собственикът на концерна DAF, Ван Дорн, разработи и внедри дизайна Variomatic. Продуктите на завода са първият вариант на масово приложение.

Днес световноизвестни компании от Япония, САЩ, Германия активно практикуват инсталирането на безстепенни трансмисии на автомобили. За да отговаря на условията на времето, устройството непрекъснато се подобрява.

Какво е CVT

CVT означава безстепенна трансмисия. Преведено от английски това означава „непрекъснато променящо се предаване“. Всъщност непрекъснатостта се проявява от факта, че промяната в предавателното отношение не се усеща от водача по никакъв начин (няма характерни удари). Предаването на въртящия момент от двигателя към задвижващите колела се осъществява без използването на ограничен брой стъпки, така че предаването се нарича непрекъснато променливо. Ако обозначението CVT се намира в маркировката на конфигурацията на автомобила, тогава говорим за факта, че се използва вариатор.

Видове вариатори

Структурният елемент, отговорен за предаването на въртящия момент от задвижващия вал към задвижвания вал, може да бъде клинов ремък, верига или ролка. Ако определената конструктивна характеристика е избрана като основа за класификация, тогава ще бъдат получени следните опции за CVT:

• клиновиден ремък;
• клинопис;
• тороидален.

Тези видове трансмисии се използват главно в автомобилната индустрия, въпреки че има много повече възможности за устройства, отговорни за плавната промяна на предавателното отношение.

Защо е необходима безстепенна трансмисия

Благодарение на безстепенната трансмисия, двигателят с вътрешно горене ще предава въртящия момент без забавяне по всяко време на своята работа. Такива закъснения възникват при промяна на предавателното отношение. Например, когато водачът премести лоста на ръчната скоростна кутия в друга позиция или автоматичната трансмисия си свърши работата. Благодарение на непрекъснатото предаване, колата плавно набира скорост, ефективността на двигателя се увеличава и се постига известна икономия на гориво.

Устройството и принципът на работа на вариатора

Въпросите за това какво е устройството на вариатора и какъв е принципът на неговата работа ще бъдат разгледани по-подробно. Но първо трябва да определите кои са основните структурни елементи.

Основни компоненти

CVT трансмисията включва задвижващи и задвижвани ролки, свързващ ги ремък (верига или ролка) и система за управление. Ролките са разположени на валовете и изглеждат като две половини с конична форма, обърнати една към друга с върховете на конусите. Особеността на конусите е, че те могат да се сближават и разминават в даден диапазон. По-точно единият конус се движи, а другият остава неподвижен. Движението на шайбите на валовете се контролира от система за управление, която получава данни от бордовия компютър на автомобила.

Също така основните компоненти на CVT са:

• преобразувател на въртящия момент (отговорен за предаване на въртящ момент от двигателя към входящия вал на трансмисията);
• тяло на клапана (подава масло към въртящите се ролки);
• филтри за защита срещу производство на метал и отлагания;
• радиатори (отстранете топлината от кутията);
• планетарен механизъм, който осигурява обратно движение на автомобила.

Вариатор на клинов ремък

Вариаторът на клиновия ремък е представен от две плъзгащи се и разширяващи се ролки, свързани с метален колан. Чрез намаляване на диаметъра на задвижващата ролка се получава едновременно увеличаване на диаметъра на задвижваната ролка, което показва редуктор. Увеличаването на диаметъра на задвижващата ролка дава овърдрайв.

Промяната на налягането на работната течност влияе върху движението на конуса на задвижващата шайба. Задвижваната шайба променя диаметъра си благодарение на опънат ремък и възвратна пружина. Дори лека промяна в налягането в трансмисията влияе на предавателното отношение.

Коланно устройство

CVT ремъкът с форма на колан се състои от метални кабели или ленти. Техният брой може да достигне до 12 броя. Лентите са разположени една над друга и са закрепени заедно със стоманени скоби. Сложната форма на скобите позволява не само закрепване на лайсните, но и осигуряване на контакт с ролките, необходими за работата на трансмисията.

Защитата срещу бързо износване се осигурява от покритието. Той също така предотвратява плъзгането на ремъка върху ролките по време на работа. В съвременните автомобили е нерентабилно да се използват кожени или силиконови колани поради малкия ресурс на частта.

V-верижен вариатор

Вариаторът на V-веригата е подобен на клиновия ремък, само веригата играе ролята на предавател между задвижващия и задвижвания вал. Краят на веригата, който докосва коничната повърхност на ролките, е отговорен за предаването на въртящия момент.

Благодарение на по-голямата си гъвкавост, V-верижната версия на CVT е много ефективна.

Принципът на неговото действие е абсолютно същият като този на трансмисия с ремъчно задвижване.

Верижно устройство

Веригата се състои от метални пластини, всяка от които има свързващи уши. Благодарение на подвижната връзка между плочите в дизайна на веригата, те осигуряват гъвкавост и поддържат въртящия момент на дадено ниво. Благодарение на връзките, подредени в шахматна дъска, веригата има висока якост.

Силата на скъсване на веригата е по-висока от тази на ремъка. Вложките за уши са направени от сплави, които са устойчиви на бързо износване. Затварят се с помощта на вложки, чиято форма е полуцилиндрична. Характеристиката на дизайна на веригите е, че те могат да се разтягат. Този факт влияе върху работата на безстепенната трансмисия, поради което изисква специално внимание по време на плановата поддръжка.

Тороидален вариатор

Тороидалният тип CVT скоростна кутия е по-рядко срещан. Забележителна характеристика на устройството е, че вместо колан или верига тук се използват въртящи се ролки (около оста му, движения на махалото от задвижващата ролка към задвижваната).

Принципът на действие е едновременното движение на ролките по повърхността на половините на макарите. Повърхността на половинките има формата на тороид, откъдето идва и името на трансмисията. Ако контактът със задвижващия диск се осъществява по линията с най-голям радиус, тогава точката на контакт със задвижвания диск ще лежи върху линията с най-малък радиус. Тази позиция съответства на режима на овърдрайв. Когато ролките се движат към задвижвания вал, предавката се превключва надолу.

CVT в автомобилната индустрия

Автомобилните марки разработват свои собствени опции за безстепенна трансмисия. Всеки концерн назовава развитието по свой начин:

1. Durashift CVT, Ecotronic - американска версия от Ford;
2. Multitronic и Autotronic - немски CVT от Audi и Mercedes-Benz;
3. Multidrive (Toyota), Lineartronic (Subaru), X-Tronic и Hyper (Nissan), Multimatic (Honda) - тези имена могат да бъдат намерени сред японските производители.

Плюсове и минуси на CVT

Подобно на ръчната или автоматичната трансмисия, безстепенната трансмисия има своите плюсове и минуси. Предимствата са:

• удобно движение с кола (позиция „D“ на селектора е зададена преди началото на движението, двигателят ускорява и забавя колата без резки характерни за механиката и автоматика);
• равномерно натоварване на двигателя, което се комбинира с прецизната работа на трансмисията и допринася за икономия на гориво;
• намалени емисии на вредни вещества в атмосферата;
• динамично ускорение на автомобила;
• липсва приплъзване на колелата, което повишава безопасността (особено когато става въпрос за шофиране в ледени условия).

От минусите на безстепенната трансмисия се обръща внимание на себе си:

• конструктивно ограничение на комбинацията от вариатор с мощни двигатели с вътрешно горене (засега можем да говорим само за няколко екземпляра автомобили с такъв тандем);
• ограничен ресурс дори при редовна поддръжка;
• скъп ремонт (покупка);
• високи рискове при закупуване на употребявана кола с CVT (от серията „прасе в джоба“, тъй като не е известно със сигурност как предишният собственик е управлявал продаваната кола);
• малък брой сервизни центрове, в които майсторите биха се заели с ремонта на устройството (всеки знае за CVT);
• ограничение за теглене и използване на ремарке;
• зависимост от сензори за наблюдение (бордовият компютър в случай на неизправност ще даде неправилни данни за работа);
• скъпо трансмисионно масло и изискването за постоянно наблюдение на нивото му.

CVT ресурс

Нюансите на работа (пътни условия, стил на шофиране) и честотата на поддръжка на CVT трансмисия влияят на ресурса на устройството.

Ако не се спазват инструкциите на производителя, ако се нарушават правилата за редовна поддръжка, безполезно е да се разчита на дълъг експлоатационен живот.

Ресурсът е 150 хиляди км, предаването, като правило, не кърми повече. Има изолирани случаи, когато CVT е сменен като част от гаранционния ремонт на автомобили, които не са преминали 30 хиляди км. Но това е изключение от правилото. Основната единица, която влияе върху експлоатационния живот, е коланът (веригата). Частта изисква внимание на водача, тъй като при силно износване CVT може напълно да се счупи.

Данни

Когато става въпрос за автомобили с безстепенно предаване на въртящия момент, има основание за негативни оценки. Причината е, че възелът изисква редовна поддръжка, а ресурсът му е малък. Въпросът дали да си купите кола с CVT, всеки решава сам. Трансмисията има предимства и недостатъци. В заключение можете да дадете предупредителен коментар - когато купувате употребявана кола, на която има CVT, трябва да бъдете изключително внимателни. Собственикът на употребявана кола може да скрие характеристиките на работа, а CVT в това отношение е чувствителна опция за механична трансмисия.