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
Вариатор это коробка передач или что такое вариатор ⛔
- Что же такое вариатор
- Принцип работы вариаторной коробки передач
- Клиноременный вариатор
- Цепной вариатор
- Конструкция цепного вариатора
- Тороидный вариатор
- Коробка передач вариатор — плюсы и минусы
- Плюсы вариатора
- Минусы вариатора
- Признаки неисправности вариатора
- Наиболее частые поломки в вариаторах
В рамках рассмотрения разнообразных коробок передач сегодня речь пойдет о вариаторе.
В данной статье мы подробно расскажем что такое вариатор или правильнее, вариаторная коробка передач. Особенно важдной эта информация будет для автолюбителей, которые только приобрели или планирують купить себе железного коня. Чтобы определиться с покупкой автомобиля с вариатором, просто внимательно изучите информацию и сделайте для себя правильные выводы.
Немного пройдемся по истории этой коробки передач для машины. Первый работоспособный автомобиль с этим типом трансмиссии появился не в эпоху Возрождения. А попозже — лет через пятьсот, в 1950-х годах. Вариатор ставился серийно на автомобили DAF (в то время под этой маркой выпускались не только грузовики, но и легковушки). Потом нечто похожее начали делать и на Volvo. Но по-настоящему широкое распространение агреготоры получили в настоящее время.
Все что нужно знать про типтроник в обзоре от TopGears
Вы удивитесь, но принадлежит это изобретение не Хонде и даже не Мерседесу.
Патент был выдан в конце XIX века! Более того, первый вариатор придуман и вовсе в 1490 году. Его автором оказался добродушный бородач Леонардо да Винчи.
«Второе рождение» вариаторы переживают с начала 1990-х годов. Причем наиболее преуспели в их применении на автомобилях японские компании. Особенно распространенными стали клиноременные вариаторы. Крутящий момент в которых передается между двумя шкивами изменяемого диаметра посредством специального металлического ремня.
Как проверить мембрану газового редуктора узнаете из нашего обзора
К совершенствованию этого типа трансмиссии инженеры приложили значительные усилия. Постепенно росли показатели крутящего момента, с которым агрегат мог справиться. А соответственно, и рабочий объем двигателя, в паре с которым он мог работать. В результате к началу 2000-х годов вариаторы стали настолько совершенными и выносливыми, что их начали применять не только на малолитражных легковых машинах, но и на кроссоверах и внедорожниках, в том числе достаточно крупных.
Совершенствовался в процессе выпуска не только алгоритм управления, но и сам агрегат
В ходе рестайлинга 2014 года вариатор получил радиатор охлаждения, чтобы исключить вероятность его перегрева. А с выпуском автомобиля актуального ныне поколения на смену прежнему агрегату пришел новейший, с индексом CVT8. При разработке этой трансмиссии специалистам Jatco удалось расширить рабочий диапазон передаточных чисел с 7,0 до 8,0. Это позволило обеспечить более интенсивный разгон при старте. А применение масла с более низкой вязкостью позволяет эффективно бороться с потерями на трение.
Что же такое вариатор
Автомобиль, оборудованный вариатором, на первый взгляд, ничем не выдаёт себя — педалей всего две и рычаг переключения режимов трансмиссии — P, R, N, D — такой же, как и у машины с традиционной АКПП. Всё привычно. Но работает вариатор совершенно по-другому. В нём нет фиксированных первой, второй, десятой передач. Попробуйте представить себе, сколько звёзд в нашей Вселенной или сколько песчинок на всех пляжах Земли вместе взятых — у вариатора передач всё равно намного больше.
И «переключение» между ними происходит плавно и незаметно.
Не вдаваясь глубоко в технические недра, то вариатор являет собой систему, в которой тяга от двигателя к колесам передает клиновой ремень или цепь. Он в свою очередь натянут между двумя шкивами, которые состоят из пары конусов направленных вершинами друг к другу. За счет того, что конусы в каждом шкиве могут сближаться либо расходиться – выходит шкив с переменным диаметром. Конусы разошлись в стороны – ремень между ними побежал за коротким диаметром. Конусы сблизились – ремень начал «бегать» по большому кругу. Если на одном валу конусы сходятся, то на другом – расходятся, и в соответствии с этим – изменяется передаточное число, которое нужно для быстрого разгона автомобиля, либо для его движения с максимальной скоростью.
При этом фиксированных передаточных чисел, как в какой либо другой коробке передач – в вариаторе нет. Ведь диаметры у шкивов изменяются бесступенчато, максимально незаметно. Отсюда и показательная плавность работы, которая при разгоне лишена каких бы то ни было задержек или рывков, которые присущи даже самым совершенным автоматическим коробкам.
Представить такую трансмиссию можно. Если взять в качестве примера велосипед, у которого вместо набора звездочек стоят два конуса, а вместо цепи — ремень. Если с помощью той же электроники оперативно регулировать надежное перемещение ремня от конуса большого диаметра к конусу малого диаметра на одном конце передачи, то так же будет изменяться и передаточное усилие на другом конце, приводящем в движение колесо. Это и делает велосипедист, передвигая цепь с малой звездочки на большую.
Вариатор вначале отлично зарекомендовал себя на маломощных транспортных средствах (например, на скутерах). А вот мощные двигатели быстро изнашивали ремень. Со временем, ему на смену пришла стальная наборная лента, да и конусы уже давно не используются. Хотя сам принцип передачи крутящего момента остался прежним. А вот для старта с места в большинстве случаев используется гидротрансформатор. Так что потери энергии, хоть и в меньшем количестве, чем у классических трансмиссий, у вариатора есть.
Современные вариаторы достаточно надежны и рассчитаны на весь срок службы автомобиля
Правда, бывают случаи, когда выходит из строя блок управления. А эта «деталька» может стоить несколько десятков тысяч гривен. Ее поломка – удел машин с вариаторами старой конструкции.
Принцип работы вариаторной коробки передач
Как уже указывалось выше, коробка представляет собой эволюционную разновидность классической механической коробки передач. Но если для «механики» присущи переключения со ступени на ступень при помощи шестерен (при этом, важную роль играет сцепление), то здесь передачи переключаются без участия каких-либо зацепных узлов и уж тем более, без сцепления. Именно поэтому по плавности переключения со ступени на ступень этому виду трансмиссии сегодня нет равных. По типу принято различать следующие виды бесступенчатых вариаторов: клиноременные, цепные, торроидные.
Клиноременный вариатор
Клиноременные трансмиссии стали первым типом бесступенчатой коробки передач, которая устанавливалась на легковые автомобили.
Как правило, эти машины имели небольшой по объему и мощности двигатель, так как использовавшийся в механизме ремень не выдерживал больших нагрузок и часто выходил из строя.
В основе конструкции такого вариатора лежит ременная передача. Она состоит из двух шкивов конусообразной формы и клиновидного ремня, натянутого между ними. Передача крутящего момента от ведущего шкива к ведомому происходит при помощи специального ремня. То есть за счет сил трения, возникающих в пятне контакта ремня и шкивов. Пятно контакта представляет собой окружность, имеющую свой эффективный диаметр.
Таким образом, если мы будем изменять эффективный диаметр на входном и выходном шкивах, то будет меняться и передаточное отношение, а следовательно, и скорость движения автомобиля. Если диаметр ведомого шкива больше ведущего, то передача будет понижающая, если меньше — то повышающая. Если диаметры входа и выхода равны, то передача прямая. Изменение эффективного диаметра контакта происходит за счет изменения расстояния между конусами шкивов: одна часть шкива закреплена неподвижно, а вторая имеет возможность осевого перемещения.
Цепной вариатор
А ещё в качестве клинового ремня может выступать широкая пластинчатая стальная цепь, соприкасающаяся с конусами своими краями. Именно такой «ремень» работает в вариаторах машин Audi.
Интересно, что для смазки цепи применяется особая жидкость, которая меняет своё фазовое состояние под сильным давлением, возникающим в месте контакта со шкивом. Благодаря этому цепь может передавать значительное усилие, практически не проскальзывая, несмотря на очень маленькую площадь контакта.
Как именно вариатор будет менять передаточное число при разгоне, зависит от выбранной программы управления. Если при разгоне на обычном автомобиле мы на каждой передаче раскручиваем двигатель, затем переходим на следующую передачу и так далее, то при наборе скорости автомобиля с вариатором мотор остаётся на одних и тех же оборотах (скажем, на оборотах, соответствующих максимальному крутящему моменту), зато плавно меняется передаточное отношение.
Как ездить на механике читайте в нашем обзоре
Это создаёт несколько странные ощущения.
Жмём газ в пол, мотор выходит на большие обороты, да так и остаётся на них в течение всего разгона, воя как пылесос. Зато темп разгона — высокий, да и на переключения между ступенями время не тратится.
Впрочем, в некоторых случаях механизм настраивают так, чтобы разгон с ним больше напоминал увеличение скорости с обычной коробкой передач, с постепенным ростом оборотов мотора.
Разумеется, при попытке заехать на холм и при замедлении авто, несмотря на нажатие педали газа, умный вариатор не оставит «включённой» высокую передачу. Шкивы для уверенного штурма высоты быстро передвинутся обратно — чтобы увеличить крутящий момент на выходе из коробки.
Конструкция цепного вариатора
Цепной вариант имеет желобчатые конусы (звездочки) 8 и цепь с выдвижными пластинами 9. Вариатор передает момент зацеплением пластин цепи с зубьями звездочек и лишь частично является фрикционным. Пластины клинового сечения смонтированы в специальной обойме 10 и легко перемещаются в поперечном направлении.
При работе часть пластин пакета входит во впадины звездочки, а остальные выталкиваются зубом и входят во впадины противолежащей звездочки. Звездочки посажены на вал так, что против выступа одной находится впадина другой. Максимальное изменение частоты вращения в 6 раз, передаваемая мощность до 5о кВт.
Предварительное натяжение цепи создается специальным устройством, состоящим из пластин 1, рычагов 2 и пружины 3. Пружина способствует уменьшению динамических нагрузок.
Звездочки перемещаются вдоль оси рычагами, шарнирно закрепленными на гайках винта. Поворот рычагов осуществляется от электродвигателя 4 через червячную 5 и цепную 6 передачи и винт. На винте расположен червяк червячной передачи, соединенной со стрелкой-указателем 7 частоты вращения. Под стрелкой размещена кнопочная станция, включающая электродвигатель. В привод включена предохранительная фрикционная муфта для предотвращения перегрузок.
Тороидный вариатор
Первый патент на конструкцию трансмиссии с тороидным вариатором был получен Чарльзом Хаитом в 1877 г.
Такие трансмиссии производства Perbury-Hayes предлагались для установки на автомобили в 30-х годах прошлого столетия. Однако они могли передавать небольшой крутящий момент и из-за отсутствия соответствующих материалов и технологий имели низкую долговечность. Основная проблема при создании заключается в том, что величина передаваемого крутящего момента прямо зависит от величины сил трения в контакте ролика с колесами, и чем выше передаваемый момент, тем больше должна быть сила трения, причем при очень малой площади контакта.
Высокие контактные напряжения поверхностей деталей вариатора могут привести к их разрушению
На Токийском автосалоне 1999 г. компания Mazda продемонстрировала трансмиссию, которая включает в себя два тороидных вариатора, двухступенчатую планетарную передачу и два автоматических сцепления. При троганьи автомобиля с места планетарная передача понижает передаточное число, в целях получения высокого крутящего момента. На большой скорости привод на колеса осуществляется непосредственно от тороидного вариатора.
Коробка включает в себя и главную передачу с дифференциалом и предназначена для поперечной установки на переднеприводные автомобили.
Главные элементы здесь – ролики и соосные диски, между которыми передается крутящий момент. Для изменения отношения должно поменяться положение роликов.
В тороидном вариаторе между двумя колесами со сферической (тороидной) рабочей поверхностью зажимаются ролики. Одно колесо является ведущим, а другое — ведомым. Передача крутящего момента обеспечивается силами трения между рабочими поверхностями колес и роликами. Изменение положения оси роликов в поперечной плоскости приводит к изменению передаточного числа, равного отношению радиусов окружностей, проходящих через точки контакта колес с роликом.
В зависимости от угла поворота ролика ведомое колесо может вращаться с той же скоростью, что и ведущее. С большей или меньшей, если ролик поворачивается. При использовании тороидного вариатора необходимо обеспечить возможность получения заднего хода и отключения вариатора от двигателя с помощью сцепления.
Все типы вариаторов управляются электронными блоками управления. В них аккумулируется информация о крутящем моменте двигателя, скорости автомобиля и прочих характеристиках. На основании этих данных электроника дает команду КПП повышать или понижать передачу.
Коробка передач вариатор — плюсы и минусы
Устройство агрегата основано на принципе ременного или цепного привода передачи крутящего момента на привод. По сути, на вариаторе используется тот же принцип передачи крутящего момента, что и на велосипедах с несколькими скоростями.
Если на обычных коробках применяется планетарный механизм переключения передач, то вариатор не имеет физических передач вообще. Вместо этого используется ремень (или цепь) и конусные шкивы, между которыми и вращается ременный привод (цепной).
Вариатор обеспечивает автомобилю бесконечное количество коэффициентов передачи крутящего момента от двигателя на колеса
Плюсы вариатора
Самое главное достоинство вариаторной коробки передач это то что она позволяет экономить топливо.
Автомобили с вариатором кушают на два литра бензина меньше на сотню км пробега, чем конкуренты с АКПП.
- Увеличенный ресурс мотора за счет плавного разгона (нет повышенной нагрузки при переключении на пониженную передачу)
- Если сравнивать с классическим автоматом, то вариаторной коробке требуется меньше времени для разгона транспортного средства.
- Один из лучших показателей расхода топлива за счет бесконечного количества передач
- Отсутствует переключение передач – соответственно меньше потерь в разгонной динамике. Отсутствие рывков, провалов, задержек при переключении, так как передач бесчисленное количество
- При динамичном разгоне вариатор поддерживает всегда максимальные обороты двигателя. Соответственно на колесах всегда максимальная мощность мотора
- Отсутствие пробуксовки на льду или влажном покрытии
- Лучшее сцепление с дорожным покрытием при разгоне
- Даже разгоняясь, не производит много шума;
- Удобное управление автомобилем и комфорт при движении
- Самая экологичная трансмиссия.
Она не задымляет настолько сильно атмосферу, как его оппоненты МКПП и АКПП.
Она не задымляет настолько сильно атмосферу, как его оппоненты МКПП и АКПП.Минусы вариатора
- Увеличенный расход на обслуживание ТО по сравнению с остальными коробками передач.
- Устанавливают на автомобили с максимальной мощностью до 220 сил. Вариаторная коробка передач не любит большие нагрузки на трансмиссию.
- Грубая и небрежная эксплуатация ведёт к его быстрой поломке
- Эксплуатация авто с CVT не допускается в условиях бездорожья. По отзывам такие агрегаты более чувствительны к агрессивной езде.
- Ремонт этой коробки обойдется вам дороже ремонта традиционного автомата.
- Вариаторные коробки передач сильно зависимы от работоспособности контроллеров и датчиков.
- Если один из датчиков покажит неисправность, это может сказаться на работе вариатора в целом
- Необходимость регулярной смены трансмиссионной жидкости. Чтобы масло могло выполнять функции, его уровень должен быть в норме.
- Ремонт достаточно дорогостоящий и сложный;
- Небольшой ресурс ремня у активного водителя;
Признаки неисправности вариатора
Рассмотрим же основные причины поломки и пути их исправления.
Почему, несмотря на прогрессивность конструкции и явно высокий интерес к вариаторам со стороны производителей, многие потребители отказываются от приобретения машин с подобными деталями?
В большинстве случаев неисправность вариатора сложно не заметить. На приборке может загореться лампочка «Service required» или «Slow down». Электроника может начать «давить» мотор и не давать ему развивать обороты выше 2 тыс. об./мин. Также возможно появление различных рывков или толчков во время переключения, посторонних звуков и т. д. Точно установить то, что вариатор неисправен, позволяет комплексная диагностика.
Появление шума объясняется неисправностью подшипников или проблемами с ремнем
Понять, что именно не так, позволяет только комплексная диагностика. Специалисты отмечают, что поиск неисправностей в вариаторе довольно сложный по сравнению с АКПП. Здесь нельзя проверить давление масла, оценить его состояние и дать заключение.
Наиболее частые поломки в вариаторах
- износ подшипников конусов с характерным гулом автомобиля;
- рассогласование в работе ведущего и ведомого шкивов и, как следствие, рывки автомобиля при работе;
- загрязнения радиатора и перегрев автомобиля при работе двигателя;
Износ шкивов большинство сервисов решают путем их шлифовки, однако такая «косметика» не дает значительного эффекта.
Более того бытует мнение, что после таких процедур срок службы шкивов значительно сокращается. Сегодня данную методику практически никто не использует. Времена меняются и сегодня нет необходимости что-либо восстанавливать. Любые запчасти, даже для самых «неходовых» коробок можно без проблем достать.
Подшипники и шкивы вариаторов в большинстве случаев меняются. Хотя есть среди вариаторов и такие, в которых это сделать невозможно или крайне сложно. По этой причине выполняется полная замена узла в сборе. Проблемы с подшипниками дают о себе знать характерным гулом, который слышен при определенных условиях. Такой ремонт уже не является чем-то немыслимым и выполняется на большинстве СТО. Подшипники дифференциала выходят из строя по причине перегрева. Однако большой проблемы в этом нет, любые подшипники меняются и их можно купить на портале Термополис, равно как и ремень. Процедура стандартная и сегодня найти специалиста, который правильно ее выполнит не составит труда.
Также к распространенным поломкам можно отнести износ посадочного места редукционного клапана, расположенного в корпусе маслонасоса.
В данном случае причина неисправности вариатора заключается в том, что металлическая пыль, попадая на рабочие поверхности, приводит к нарушениям в работе узла. Клапан начинает клинить, в результате давление масла выходит из-под контроля, шкивы начинают не совпадать, а ремень начинает проскальзывать.
Сбои в работе электроники узла также могут вызвать различного рода проблемы вариатора
Неполадками электроники могут служить нарушения контактов в клеммах. Сюда же можно отнести и повреждение жгута электропроводки. Если в работе автомобиля наблюдается своего рода раскачивание в нейтральном положении, то в самую пору обратить внимание на состояние электроники.
Неисправности блока управления вариатора, гидротрансформатора или муфты переднего хода могут привести к проблемам при трогании автомобиля с места или сложностям при переключении передач до конца. Удары при переключении селектора говорят об отклонении давления в магистрали. Причиной неисправности при переключении передач может послужить и лопаточный переключатель.
Последствием данной поломки станет проблема при переключении передач вручную.
Свидетельством неисправности вариатора служит запах горелого масла в салоне автомобиля. При проявлении указанного признака стоит проверить уровень и состояние масла. Если в наличии имеется дым, а масло потемнело, то это явные показатели того, что в работе вариатора имеются определенные проблемы.
Вариатор скорости | Цифровая платформа IMTS
Руководство по вариатору скорости
Вариатор скорости представляет собой тип оборудования для передачи мощности, которое используется для управления скоростью и крутящим моментом. Бесступенчатая трансмиссия, которую выполняют вариаторы скорости, регулирует выходную скорость и крутящий момент двигателя. По мере увеличения выходной скорости двигателя передаточное число двигателя уменьшается, и соответственно уменьшается крутящий момент. С другой стороны, когда передаточное число и крутящий момент увеличиваются, выходная скорость машины уменьшается.
Поддерживая эффективность двигателя, можно контролировать расход топлива. Для поддержания работы машины требуется меньше топлива. Кроме того, вариатор скорости позволяет двигателю развивать максимальную мощность в широком диапазоне скоростей. Использование вариатора скорости можно увидеть во многих промышленных установках, таких как транспортные средства, конвейерные ленты, кухонные комбайны и многие другие машины. Как правило, вариаторы скорости используются в качестве общего переключателя скоростей. В зависимости от механизма, в котором работает вариатор скорости, вариаторы можно разделить на два типа: механические вариаторы и гидравлические вариаторы.
Материал вариатора скорости
На рынке представлен широкий выбор вариаторов скорости. Независимо от марки или типа машин, они обычно имеют цельнометаллическую конструкцию.
Идеальным материалом для изготовления вариатора скорости является нержавеющая сталь или чугун. В зависимости от типа вариатора материал может различаться, но в большинстве случаев предпочтение отдается материалу на основе стали. Причина в том, что при работе вариатора машина должна работать в экстремальных условиях, таких как высокое давление и высокая температура. Материал должен выдерживать экстремальные условия, не вызывая усталости металла или выхода из строя. В результате при создании вариатора скорости необходима цельнометаллическая конструкция.
Гидравлический вариатор скорости
Как правило, гидравлический вариатор скорости использует принцип гидростатической трансмиссии для управления скоростью машины. Гидравлический вариатор скорости в основном состоит из первичного насоса и вторичного насоса. Первичный насос представляет собой гидравлический радиально-поршневой насос переменной производительности, а вторичный насос представляет собой насос постоянной производительности.
Как первичный, так и вторичный насос заключены в один корпус и закреплены на неподвижном валу.
Как это работает?
Насос постоянной производительности служит распределителем жидкости. Между двумя насосами есть линия нагнетания и обратная линия, по которым жидкость течет туда и обратно между двумя насосами. Таким образом, поток жидкости между насосами создает замкнутый гидравлический контур. К основному насосу подключается дополнительный насос. Он служит для подачи жидкости (масла) в гидравлический контур. Входной вал вращает блок цилиндров радиально-поршневого насоса; поршни перемещаются в своих цилиндрах и выходят из них, перекачивая гидравлическое масло через распределительный вал к радиально-поршневому гидравлическому двигателю.
После этого масло вернется непосредственно в насос. Имеется комплект эксцентриковых колец, ограничивающих ход поршней в насосе и двигателе. Положение эксцентрикового кольца в насосе контролируется регулировочным штифтом.
Следовательно, это изменяет скорость потока от насоса к двигателю. Поскольку эксцентриковое кольцо в двигателе неподвижно, скорость гидродвигателя прямо пропорциональна потоку, получаемому от насоса. Эксцентриковое кольцо насоса может перемещаться потоком в любую сторону от центрального положения. Когда к выходному валу прикладывается крутящий момент, в замкнутом контуре создается давление, пропорциональное крутящему моменту. С помощью гидравлического контура, управляющего выходным валом, можно регулировать выходную скорость.
Механический вариатор скорости
Механический вариатор скорости использует механическую систему передачи с переменной скоростью, которая основана на передаче мощности за счет трения между движущейся частью, ведущим и ведомым валами. Подвижный компонент перемещается с управляющей скоростью. Изменение скорости достигается механически с помощью шестерен внутри машины. Принцип работы механического вариатора скорости проще, чем у гидравлического вариатора.
Выходная скорость и крутящий момент изменяются посредством изменения передаточных чисел.
Передаточное отношение относится к числу зубьев на шестерне. Расчет передаточного числа также прост. Происходит это так: если у ведомой шестерни тридцать шесть зубьев, а у ведущей двенадцать зубьев, то передаточное число здесь три к одному, как и в 3:1. Ведомую шестерню называют также выходной шестерней, а ведущую шестерню входной. механизм. По мере увеличения зубьев ведомой шестерни выходной крутящий момент машины становится больше. С другой стороны, когда ведомая шестерня имеет меньше зубьев, выходная скорость становится выше, но выходной крутящий момент уменьшается.
Преимущества механического вариатора скорости
По сравнению с гидравлическими вариаторами механические вариаторы легче обслуживать благодаря внутренней конструкции машины. Шестерни внутри механического вариатора смазываются моторным маслом. Таким образом, шестерни внутри машины могут работать более плавно.
Поскольку трение и удары между шестернями уменьшаются, подвижные компоненты с меньшей вероятностью изнашиваются. Для обслуживания вариатора обычно требуется лишь периодическая замена масла в двигателе, и машина может прослужить максимально долго.
Выставка IMTS объединяет производителей со всего мира. Отправьте нам сообщение с вашими требованиями, и наши эксперты IMTS с радостью помогут вам с вашими вопросами.
Руководство для начинающих по трансмиссиям скутеров (без BS и высокий уровень) — самокаты для новичков
Сделать покупку по ссылке? Мы зарабатываем на соответствующих покупках через Amazon и аналогичные программы. Подробнее: Раскрытие партнерской информации
Хотя многие люди, вероятно, считают скутеры просто маленькими мотоциклами, скутеры и мотоциклы на самом деле сильно различаются по нескольким ключевым параметрам. Рамы, используемые в скутерах, полностью отличаются от тех, что используются в мотоциклах, как и трансмиссии, которые они используют.
В этой статье мы поговорим о трансмиссиях скутеров, в том числе о том, какие трансмиссии используются в скутерах, как работают трансмиссии скутеров и чем именно трансмиссии скутеров отличаются от трансмиссий мотоциклов.
Какие трансмиссии используют скутеры?
Самая большая разница между скутерами и мотоциклами (с точки зрения того, какие трансмиссии они используют) заключается в том, что почти каждый современный скутер использует автоматическую коробку передач, а почти каждый мотоцикл использует механическую коробку передач.
В скутерах используется так называемая бесступенчатая трансмиссия (CVT), которая представляет собой автоматическую коробку передач, не имеющую передач и не требующую переключения.
Весь смысл скутеров в том, чтобы быть удобными, простыми и легкими в управлении, и это, вероятно, главная причина, по которой большинство производителей скутеров решили использовать автоматические коробки передач вместо механических.
Отсутствие необходимости самостоятельно переключать передачи, безусловно, упрощает процесс вождения и делает управление скутером более доступным.
Кроме того, двухколесные транспортные средства обычно должны иметь ножную механическую коробку передач, но автоматические скутеры означают, что пространство, которое в противном случае занимало бы управление коробкой передач, теперь можно использовать в качестве подставки для ног. Это еще одна особенность, которая делает самокаты более удобными, чем мотоциклы.
Как работает вариатор?
Давайте поговорим о том, как на самом деле работает автоматическая коробка передач в скутере. Как мы уже упоминали, в большинстве скутеров используется особый тип автоматической трансмиссии, называемый бесступенчатой трансмиссией.
Бесступенчатая трансмиссия отличается от других трансмиссий тем, что в ней не используются отдельные шестерни для создания разных передаточных чисел. Вместо этого вариатор в скутере состоит из двух шкивов, соединенных клиновым ремнем.
Один из этих шкивов соединен с двигателем, а другой — с ведущим колесом скутера.
Скутеры с бесступенчатой трансмиссией не имеют шестерен, а имеют 2 шкива и соединительный ремень.
Каждый шкив вариатора состоит из двух конических частей, обращенных друг к другу. Ремень, соединяющий шкивы, находится между этими коническими частями. Для регулировки передаточного числа вариатор перемещает эти конические детали ближе или дальше друг от друга.
Поскольку клиновой ремень перемещается по наклонным частям конусов шкивов, это означает, что при сжатии конусов вместе создается шкив большего диаметра, а при их раздвигании создается шкив меньшего размера.
В зависимости от того, имеет ли больший диаметр ведущий или ведомый шкив (прикрепленный к заднему колесу), это может позволить двигателю либо работать на более высоких оборотах двигателя, либо развивать больший крутящий момент.
Бесступенчатые трансмиссии имеют диапазон передаточных чисел, определяемый максимальным и минимальным диаметром шкивов, но в пределах этого диапазона существует почти бесконечное число передаточных чисел.
Это связано с тем, что конструкция вариатора позволяет трансмиссии вносить незначительные коррективы в любое заданное передаточное число путем небольшого увеличения или уменьшения диаметра шкивов и роликов центробежной муфты.
Вот видео, чтобы проиллюстрировать процесс, но Dual Wheel Journey рассказывает об этом в подкасте, если вы хотите узнать больше о трансмиссии CVT на ходу.
Плюсы и минусы вариаторов
Справедливости ради следует отметить, что вариаторы, вероятно, являются лучшим типом трансмиссии для чего-то вроде скутера, о чем мы вскоре поговорим. Однако в целом вариаторы не являются идеальными трансмиссиями и, безусловно, имеют свои недостатки.
Давайте рассмотрим преимущества и недостатки вариаторов по сравнению с обычными автоматическими коробками передач:
Преимущества
Самым большим преимуществом бесступенчатой трансмиссии по сравнению с обычной автоматической коробкой передач является более высокая топливная экономичность .
Поскольку передаточные числа в вариаторе можно регулировать почти бесконечно, это позволяет двигателю работать максимально эффективно, независимо от того, на какой скорости он работает.
Бесступенчатые трансмиссии также намного легче, чем обычные автоматические, благодаря тому, что они содержат меньше габаритных частей. Их малый вес является еще одной особенностью, которая помогает улучшить экономию топлива в транспортных средствах, которые их используют, поскольку двигатель, очевидно, имеет меньший вес, чтобы тащить его.
Кроме того, из-за почти бесконечного передаточного числа в вариаторе, транспортное средство, которое использует , обычно намного более отзывчиво при нажатии на педаль газа. Это связано с отсутствием отчетливых передач; поскольку вариатор может регулировать передаточное число на лету, он почти всегда может мгновенно выбрать правильную «передачу» для любой дорожной ситуации.
Еще одним преимуществом вариаторов является плавность их работы.
Опять же, поскольку вариаторы работают, регулируя расстояние между двумя половинами шкива, а не переключая соединения между несколькими передачами, это означает, что переключения передач на самом деле не происходит в вариаторе.
Из-за их небольшого размера и того факта, что они предназначены для легкого управления, становится ясно, почему вариаторы являются идеальной трансмиссией для большинства скутеров.
Внутри «коробки передач»Недостатки
Конечно, идеальных технологий нет, и вариаторы не исключение. Вероятно, самый большой недостаток вариаторов связан с их долговечностью и стоимостью обслуживания.
Хотя вариаторы сами по себе не являются ненадежными, они имеют тенденцию изнашиваться немного быстрее, чем обычные автоматические коробки передач. Это связано с тем, что детали в вариаторе перемещаются и соприкасаются друг с другом чаще, чем детали в обычном автомате, поэтому компоненты внутри иногда могут изнашиваться быстрее.
Одной из самых распространенных жалоб на вариаторы является шум, который они издают при ускорении.
Из-за того, как работают вариаторы, двигатель должен работать на сравнительно высоких оборотах, чтобы автомобиль тронулся с места. Хотя это больше раздражает, чем является реальным недостатком, этого определенно было достаточно, чтобы несколько снизить популярность вариаторов.
На самом деле это не проблема для скутеров, так как все скутеры довольно маленькие и легкие, но вариаторы не очень хорошо работают в больших и тяжелых транспортных средствах. Ремни и шкивы в бесступенчатой трансмиссии, передающие мощность, недостаточно прочны, чтобы справиться с требованиями по весу и крутящему моменту, которые есть у таких автомобилей.
Таким образом, вариаторы не только не подходят для больших автомобилей, но и не подходят для буксировки чего-либо. Опять же, они просто не способны справиться с крутящим моментом, необходимым для эффективной буксировки.
Наконец, один из основных недостатков бесступенчатых трансмиссий заключается в том, что их часто дороже ремонтировать, чем обычную автоматику, несмотря на меньшее количество деталей.
Это связано с тем, что замена самих деталей в вариаторе обходится дороже, чем в обычном автомате. Бесступенчатые вариаторы также менее распространены, поэтому может быть сложнее найти кого-то, кто действительно знает, как с ними работать.
Как работает коробка передач мотоцикла?
В этот момент вам может быть интересно, как именно работает трансмиссия мотоцикла по сравнению с трансмиссией скутера. Как вы, наверное, догадались, различия довольно значительны.
В подавляющем большинстве мотоциклов используется механическая коробка передач, особенно секвентальная механическая коробка передач. Помимо мотоциклов, довольно редко можно увидеть последовательную трансмиссию, используемую в каких-либо обычных пригородных транспортных средствах; последовательные руководства обычно используются только гоночными автомобилями.
В этом типе механической коробки передач «последовательная» означает, что водитель может переключаться только вверх или вниз с той передачи, на которой он уже находится.
Это отличается от других механических коробок передач, где вы можете переключаться через передачи в любом порядке (например, вы можете перейти непосредственно с 1-й передачи на 4-ю в обычной механической коробке передач).
Мотоциклы используют последовательные руководства, потому что конструкция мотоцикла не оставляет вариантов для чего-либо еще. Когда вы едете на мотоцикле, ваши руки уже заняты дроссельной заслонкой и тормозами, поэтому сложно переключать передачи, как в автомобиле, на самом деле невозможно.
Техническое обслуживание вариатора
Графики технического обслуживания вариатора различаются в зависимости от марки скутера. Прежде чем я углублюсь в техническое обслуживание, просто знайте, что ирония не теряется, когда я вижу, что что-то требует трансмиссионного масла, даже если у скутера с автоматической коробкой передач нет передач!
Но помните, я пытаюсь сохранить этот высокий уровень, предполагая, что у вас нет опыта работы с механикой, но другие названия деталей, которые могут быть полезными, заключаются в том, что их также можно назвать трансмиссией.
Другие детали и краткое описание приведены ниже спереди назад, снаружи внутрь, но если этот список вас пугает, обратитесь в местный магазин самокатов!
- Ведущий/ведомый шкивы также могут называться передним и задним шкивами.
- Передний/ведущий шкив: включает вариатор, внешнюю половину переднего шкива и ролики, через эту секцию передается мощность от двигателя.
- Внешний передний шкив: внешняя часть, которая крепится к двигателю и поворачивается
- Вариатор в сборе: включает половину подвижного шкива, ролики и крышку + втулки, чтобы удерживать элементы там, где они должны быть. Скользит вдоль вала в зависимости от мощности двигателя (т.е. вашей руки на дроссельной заслонке!)
- Ролики: иногда вместо них используются ползунки
- Приводной ремень: соединяет шкивы и остается одного размера, зависит от шкива узлы с более высоким или более низким отношением оборотов к крутящему моменту
- Ведомый шкив: также известный как задний шкив, в этой области находятся колокол сцепления, механизм сцепления, регулятор крутящего момента и контрпружина.
- Сцепление в сборе: диски сцепления, пружины и колокол. Поворачивает заднее колесо
Ниже приведены интервалы в графике технического обслуживания скутера на палубе.
Vespa GTS 300 HPE
- Фильтр вариатора: проверяется каждые 6200 миль и заменяется при необходимости 057
- Фильтр вариатора: очищать или заменять каждые 1875 миль (или каждые 3 месяца)
- Трансмиссионное масло: первые 500 миль и каждые 1875 миль после
- Трансмиссионное масло: заменять через 600 миль и каждые 4500 миль после
- 000 миль
- Фильтр CVT: очищается каждые 3000 миль
2019 Kymco Like 150i
Это требования производителя, и я не рекомендую вам отклоняться от них ради гарантии.
Однако я живу с механиком, и обслуживание, которое мы делаем, включает проверку цвета масла и тому подобное. Мы также подождем, пока не появится видимая необходимость замены любого ремня для просушки или растрескивания улик.