Variator de la A la Z

O transmisie de tip CVT din habitaclu al unei mașini staționare este practic imposibil de distins de o mașină automată familiară. Aici puteți vedea maneta selectorului și literele familiare PNDR, nu există pedală de ambreiaj. Cum funcționează o transmisie CVT variabilă continuu la mașinile moderne? Care este diferența dintre un variator toroidal și un variator cu curele trapezoidale? Acest lucru va fi discutat în articolul următor.

CVT - transmisie continuu variabila

Dintre varietățile de transmisii, se remarcă un variator continuu, care este responsabil pentru transmiterea cuplului. În primul rând, un mic context istoric.

Istoricul CVT

Când vine vorba de fundalul dispozitivului variator, este menționată personalitatea lui Leonardo da Vinci (1452-1519). În lucrările artistului și om de știință italian, se pot găsi primele descrieri ale unei transmisii continuu variabile care s-a schimbat serios până în secolul XXI. Morarii din Evul Mediu cunoșteau și principiul care stă la baza dispozitivului. Folosind o transmisie cu curea și conuri, morarii au acționat manual asupra pietrelor de moară și au modificat viteza de rotație a acestora.

Au trecut aproape 400 de ani până la apariția primului brevet pentru o invenție. Vorbim despre un variator toroidal brevetat in 1886 in Europa. Utilizarea cu succes a transmisiilor CVT pe motocicletele de curse a condus la faptul că la începutul secolului al XX-lea a fost introdusă în competiție interzicerea participării echipamentelor echipate cu CVT. Pentru a menține o concurență sănătoasă, astfel de interdicții s-au făcut simțite de-a lungul secolului trecut.

Prima utilizare a unui variator de automobile datează din 1928. Apoi, prin eforturile dezvoltatorilor companiei britanice Clyno Engineering, a fost obținută o mașină cu transmisie de tip CVT. Datorită subdezvoltării tehnologiei, mașina nu s-a distins prin fiabilitate și eficiență ridicată.

O nouă rundă de istorie a avut loc în Olanda. Proprietarul concernului DAF, Van Dorn, a dezvoltat și implementat designul Variomatic. Produsele plantei sunt prima variantă de aplicare în masă.

Astăzi, companii de renume mondial din Japonia, SUA, Germania practică în mod activ instalarea transmisiilor variabile continuu pe mașini. Pentru a îndeplini condițiile vremii, dispozitivul este în permanență îmbunătățit.

Ce este CVT

CVT înseamnă transmisie variabilă continuă. Tradus din engleză, aceasta înseamnă „transmisia în schimbare continuă”. De fapt, continuitatea se manifesta prin faptul ca schimbarea raportului de transmisie nu este resimtita in niciun fel de catre sofer (nu exista socuri caracteristice). Transmiterea cuplului de la motor la roțile motoare se realizează fără utilizarea unui număr limitat de trepte, astfel încât transmisia se numește continuu variabilă. Dacă denumirea CVT se găsește în marcarea configurației mașinii, atunci vorbim despre faptul că se folosește un variator.

Tipuri de variatoare

Elementul structural responsabil pentru transmiterea cuplului de la arborele de antrenare la arborele de antrenare poate fi o curea trapezoidale, un lanț sau o rolă. Dacă caracteristica de proiectare specificată este aleasă ca bază pentru clasificare, atunci se vor obține următoarele opțiuni CVT:

• curea trapezoidala;
• cuneiform;
• toroidal.

Aceste tipuri de transmisii sunt utilizate în principal în industria auto, deși există mult mai multe opțiuni pentru dispozitivele responsabile pentru o schimbare lină a raportului de viteză.

De ce este nevoie de transmisie fără trepte

Datorită transmisiei fără trepte, motorul cu ardere internă va transmite cuplul fără întârziere în orice moment al funcționării sale. Astfel de întârzieri apar atunci când raportul de transmisie se modifică. De exemplu, atunci când șoferul schimbă maneta transmisiei manuale în altă poziție sau transmisia automată își face treaba. Datorită transmisiei continue, mașina crește fără probleme, eficiența motorului crește și se obține o anumită economie de combustibil.

Dispozitivul și principiul de funcționare al variatorului

Întrebări despre ce este dispozitivul variatorului și care este principiul funcționării acestuia vor fi discutate mai detaliat. Dar mai întâi trebuie să identificați care sunt principalele elemente structurale.

Componente principale

Transmisia CVT include scripeți antrenați și conduși, o curea (lanț sau rolă) care le conectează și un sistem de control. Scripeții sunt amplasați pe arbori și arată ca două jumătăți de formă conică, față în față cu vârfurile conurilor. Particularitatea conurilor este că pot converge și diverge într-un interval dat. Mai exact, un con se mișcă, în timp ce celălalt rămâne nemișcat. Mișcarea scripetelor pe arbori este controlată de un sistem de control care primește date de la computerul de bord al vehiculului.

De asemenea, principalele componente ale CVT sunt:

• convertor de cuplu (responsabil cu transmiterea cuplului de la motor la arborele de intrare al transmisiei);
• corpul supapei (alimentează cu ulei scripetele rotative);
• filtre pentru protejarea împotriva producției de metale și a depunerilor;
• calorifere (elimină căldura din cutie);
• mecanism planetar care asigură mișcarea inversă a mașinii.

Variator cu cureaua trapezoidala

Variatorul cu cureaua trapezoidala este reprezentat de doua scripete culisante si expansive conectate printr-o curea metalica. Prin reducerea diametrului scripetei de antrenare, apare o creștere simultană a diametrului scripetei antrenate, ceea ce indică un reducător. Creșterea diametrului scripetei de antrenare dă un overdrive.

Modificarea presiunii fluidului de lucru afectează mișcarea conului roții de antrenare. Roata antrenată își schimbă diametrul datorită unei curele tensionate și unui arc de retur. Chiar și o ușoară modificare a presiunii în transmisie afectează raportul de transmisie.

Dispozitiv cu centură

Cureaua CVT în formă de curea constă din cabluri sau benzi metalice. Numărul lor poate ajunge până la 12 bucăți. Benzile sunt amplasate una deasupra celeilalte și fixate împreună cu capse de oțel. Forma complexă a consolelor permite nu numai fixarea benzilor, ci și asigurarea contactului cu scripetele necesare funcționării transmisiei.

Protecția împotriva uzurii rapide este asigurată de acoperire. De asemenea, previne alunecarea curelei peste scripete în timpul funcționării. În mașinile moderne, nu este rentabilă să folosiți curele din piele sau din silicon din cauza resursei mici a piesei.

Variator cu lanț în V

Variatorul cu lanț în V este asemănător cu cureaua trapezoidală, doar lanțul joacă rolul de transmițător între arborii de antrenare și axele antrenate. Capătul lanțului, care atinge suprafața conică a scripetelor, este responsabil pentru transmiterea cuplului.

Datorită flexibilității sale mai mari, versiunea cu lanț în V a CVT este foarte eficientă.

Principiul funcționării sale este exact același cu cel al unei transmisii cu transmisie prin curea.

Dispozitiv de circuit

Lanțul este format din plăci metalice, fiecare dintre ele având urechi de legătură. Datorită conexiunii mobile dintre plăci din designul lanțului, acestea oferă flexibilitate și mențin cuplul la un anumit nivel. Datorită verigilor aranjate într-un model de șah, lanțul are o rezistență ridicată.

Forța de rupere a lanțului este mai mare decât cea a curelei. Inserțiile cu urechi sunt fabricate din aliaje care rezistă la uzura rapidă. Sunt închise cu ajutorul unor inserții, a căror formă este semicilindric. Caracteristica de design a lanțurilor este că se pot întinde. Acest fapt afectează funcționarea transmisiei continuu variabile, prin urmare, necesită o atenție deosebită în timpul întreținerii programate.

Variator toroidal

Tipul toroidal de cutie de viteze CVT este mai puțin obișnuit. O caracteristică notabilă a dispozitivului este că, în locul unei curele sau al lanțului, aici se folosesc role rotative (în jurul axei sale, mișcări pendulului de la scripetele de antrenare la cea condusă).

Principiul de funcționare este deplasarea simultană a rolelor pe suprafața jumătăților de scripete. Suprafața jumătăților are forma unui toroid, de unde și denumirea transmisiei. Dacă contactul cu discul antrenat se realizează pe linia cu cea mai mare rază, atunci punctul de contact cu discul antrenat se va afla pe linia cu cea mai mică rază. Această poziție corespunde modului overdrive. Când rolele se deplasează spre arborele antrenat, treapta de viteză este redusă.

CVT în industria auto

Mărcile de automobile își dezvoltă propriile opțiuni pentru transmisia variabilă continuu. Fiecare preocupare denumește dezvoltarea în felul său:

1. Durashift CVT, Ecotronic - versiunea americană de la Ford;
2. Multitronic și Autotronic - CVT-uri germane de la Audi și Mercedes-Benz;
3. Multidrive (Toyota), Lineartronic (Subaru), X-Tronic și Hyper (Nissan), Multimatic (Honda) - aceste denumiri pot fi găsite printre producătorii japonezi.

Avantaje și dezavantaje ale CVT

La fel ca o transmisie manuală sau automată, o transmisie variabilă continuu are avantajele și dezavantajele sale. Avantajele sunt:

• mișcare confortabilă cu mașina (poziția „D” de pe selector este setată înainte de începerea mișcării, motorul accelerează și încetinește mașina fără smucituri caracteristice mecanică și automată);
• sarcină uniformă a motorului, care este combinată cu funcționarea precisă a transmisiei și contribuie la economia de combustibil;
• reducerea emisiilor de substanțe nocive în atmosferă;
• accelerația dinamică a mașinii;
• lipsa alunecării roților, ceea ce crește siguranța (mai ales când vine vorba de conducerea pe gheață).

Dintre minusurile unei transmisii continuu variabile, atenția este atrasă asupra lor:

• o limitare de proiectare a combinației unui variator cu motoare puternice cu ardere internă (până acum putem vorbi doar de câteva mașini cu un astfel de tandem);
• resurse limitate chiar și cu întreținere regulată;
• reparații costisitoare (cumpărare);
• riscuri mari la cumpărarea unei mașini second hand cu CVT (din seria „pig in a poke”, deoarece nu se știe cu siguranță modul în care proprietarul anterior a condus mașina vândută);
• un număr mic de centre de service în care comandanții s-ar ocupa de repararea dispozitivului (toată lumea știe despre CVT-uri);
• restricție privind remorcarea și utilizarea remorcii;
• dependența de senzorii de monitorizare (calculatorul de bord în cazul unei defecțiuni va oferi date incorecte pentru funcționare);
• uleiul de viteze scump și necesitatea monitorizării constante a nivelului său.

resursă CVT

Nuanțele de funcționare (condițiile drumului, stilul de condus) și frecvența de întreținere a unei transmisii CVT afectează resursa dispozitivului.

Dacă nu sunt respectate instrucțiunile producătorului, dacă sunt încălcate reglementările obișnuite de întreținere, este inutil să contați pe o durată lungă de viață.

Resursa este de 150 de mii de km, transmisia, de regulă, nu alăptează mai mult. Există cazuri izolate când CVT-ul a fost schimbat ca parte a reparației în garanție la mașinile care nu au trecut de 30 de mii de km. Dar aceasta este o excepție de la regulă. Unitatea principală care afectează durata de viață este cureaua (lanțul). Piesa necesită atenția șoferului, deoarece la uzură puternică, CVT-ul se poate rupe complet.

Constatări

Când vine vorba de mașini cu transmisie de cuplu variabilă continuu, există un motiv pentru evaluări negative. Motivul este că nodul necesită întreținere regulată, iar resursele sale sunt mici. Întrebarea dacă să cumpere o mașină cu CVT, fiecare decide singur. Transmisia are avantaje și dezavantaje. În concluzie, puteți da un comentariu de avertizare - atunci când cumpărați o mașină uzată cu CVT, trebuie să fiți extrem de atenți. Proprietarul unei mașini second hand poate ascunde caracteristicile de funcționare, iar variatorul în acest sens este o opțiune sensibilă pentru o transmisie mecanică.