Трансмиссия cvt что это такое: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте…

Содержание

Что такое вариатор CVT, вариаторная коробка передач

Есть поговорка – “старого пса не научишь новым трюкам”. Но про вариаторную трансмиссию (Continuously Variable Transmission, CVT), изобретённую Леонардо да Винчи еще 500 лет назад, и постепенно вытесняющую автоматическую коробку передач так сказать нельзя.

Первый патент на вариатор был оформлен в 1886 году, но с тех пор технология значительно продвинулась вперед. Сегодня несколько крупнейших автопроизводителей (таких как General Motors, Audi, Honda, Nissan, Toyota и др.) проектирует свои автомобили на основе вариаторной трансмиссии.

В отличие от традиционных автоматических трансмиссий, в вариаторе нет коробки передач с заданным количеством ступеней. Самый известный тип вариатора работает на основе ворота, позволяющего без использования жестко заданных передач установить любой коэффициент передачи крутящего момента.

Если вас смущает слово “передача”, которую продолжают использовать при описании CVT трансмиссий, то напомним, что в широком смысле “передача” – это отношение скорости колёсного вала к скорости двигателя.

И хотя в вариаторе отсутствуют ступени, термин “передача” продолжают использовать из удобства.

Вариатор CVT на основе ворота (Pulley-based CVT)

Вариатор CVT на основе ворота

По сравнению с обычной трансмиссией, в которой используется достаточно сложное сочетание шестерней, тормозов, захватов и управляющих устройств, вариатор – образец простоты.

В большинстве вариаторных трансмиссий есть три компонента

Входной “движущий” ворот с изменяемым диаметром
Выходной “движимый” ворот с изменяемым диаметром
Металлический или резиновый ремень

Кроме того, в CVT используется множество микропроцессоров и сенсоров, но эти три элемента ключевые.

Устройство вариатора

Ворот с изменяемым диаметром – сердце вариатора. Такой ворот состоит из двух 20 градусных конусов, направленный остриями друг к другу. В желобе между конусов протянут ремень. Обычно используются V-образные ремни, если они изготовлены из резины.

Когда конусы расположены дальше друг от друга и ремень находится в нижней части желоба, радиус петли уменьшается. Когда конусы расположены ближе друг к другу, ремень располагается выше, и, следовательно, радиус увеличивается. В вариаторах для изменения расстояния между половинками ворота используют гидравлический пресс, центробежную силу или пружины.

Вороты с изменяемым диаметром используются парами. Один ворот, называемый “движущим” (drive pulley или driving pulley), подсоединён к коленчатому валу двигателя. Так же иногда используют слово “входной” т.к. через него в трансмиссию поступает энергия от двигателя. Второй ворот, называемый “движимым” (driven pulley), передает крутящий момент колесному валу. Поэтому, его можно назвать “выходным” воротом.

Что бы сохранить натяжение ремня, когда один ворот увеличивает радиус, второй одновременно его уменьшает. Изменяя радиус воротов относительно друг друга, можно получить бесконечное количество ступеней. Например, когда радиус “движущего” ворота уменьшен, а “движимого” увеличен, то скорость вращения снижается и мы получаем пониженную передачу. Если радиус увеличен на “входном” вороте, а на втором снижен, то скорость вращения увеличивается и получается повышенная передача.

Простота и отсутствие ступеней делают CVT трансмиссию идеальной для многих видов техники, а не только автомобилей. Например, уже долгое время вариаторы используется в промышленных прессах, тракторах и скутерах. Во всех этих случаях в вариаторе использовались ремни из плотной резины, которые могли скользить и растягиваться, снижая эффективность.

Ремень вариатора

Использование новых материалов позволяет сделать вариаторы еще более надежными и эффективными. Одним из важнейших моментов стало использование металлических ремней для соединения воротов. Эти ремни состоят из нескольких тонких стальных полос (обычно 9 или 12), скрепленных металлическими зажимами. Металлические ремни не скользят и отличаются высокой прочностью, позволяя использовать вариаторы с двигателями высокой мощности. Кроме этого трансмиссия с такими ремнями работает тише.

Источник: Авто Релиз.ру.

CVT коробка передач что это такое: плюсы и минусы?

Доброго времени суток, уважаемые читатели и подписчики блога! Я рад приветствовать Вас, мы продолжаем расставлять точки над и в области устройства автомобиля, уже есть материал по устройству и особенностям торсионной подвески, сцепления и системы Common Rail на дизеле. И в рамках сегодняшнего обзора хочу предложить Вам новую интересную тему для обсуждения. Каждому автомобилисту известно, что существует несколько конструктивно различных типов трансмиссий, из которых самые распространенные — механическая и автоматическая. Однако на сегодняшний день все большую популярность приобретает и коробка вариаторного типа. CVT коробка передач что это такое, и в чем ее основные отличия, предлагаю разобраться далее.

Оглавление

Когда появился вариатор
Конструктивные особенности
Шкивы — входящий и выходящий
Достоинства и недостатки CVT коробок передач

Когда появился вариатор

Впервые подобная конструкция увидела свет еще в 19‑м столетии, однако широкого распространения тогда не получила. Сегодня ряд производителей современных автомобилей, таких, как GM, Nissan, Toyota, Honda и другие, широко применяют коробки вариаторного принципа действия. Она отличается от КПП под названием «гидромеханическая» тем, что не имеет заданного количества ступеней. Благодаря этому стало возможным установить практически любой коэффициент по передаче крутящего момента. Что значит само понятие «вариатор» — в нем отсутствуют ступени, однако по причине удобства по-прежнему сохраняют терминологию «передачи».

Конструктивные особенности

Вариатор представляет собой наиболее простую конструкцию в отличие от традиционной «механики» с её широким набором всевозможных шестерней. Для большинства трансмиссий этого принципа действия характерно присутствие следующих основных компонентов:

• входной шкив, диаметр которого может меняться;

• выходной шкив, также с изменяемым диаметром;

• ремень (цепь), изготовленный из резины или же металла.

Несмотря на многообразие и других компонентов, именно эти являются принципиальными в конструкции. Регулярная диагностика CVT коробки является гарантией ее долгой и безотказной эксплуатации, поскольку именно ворот, чей диаметр может изменяться, — ее главная составляющая. В нем располагается остриями друг к другу порядка 20 конусообразных элементов, а между ними протянут ремень. Те вороты, в которых предусмотрен различный диаметр, обычно работают в парах.

Шкивы — входящий и выходящий

Один из них является ведущим, или движущим, и подключается к коленвалу силового агрегата. Именно через него на трансмиссию подается от двигателя энергия. Второй же называется выходным, либо ведомым, и от него энергия передается на ведущие колеса. Для сохранения натяжения ремня, когда один из воротов увеличивает радиус, другой одновременно уменьшает этот показатель. Если происходит увеличение радиуса на входном вороте, а на другом он снижается, то возрастает и скорость вращения, и включается повышенная передача.

Благодаря отсутствию ступеней и передач вариаторная коробка считается конструктивно надежной и потому применяется не только в автомобилях, но и других типах технических средств. Необходимо использовать в таких конструкциях ремни на основе плотной, но эластичной резины. Однако в последнее время еще большее распространение получили ремни из металлических тонких пластин. Их плюсы в том, что они очень прочны и не подвержены проскальзыванию, из-за чего используются в моторах с высокими мощностными характеристиками. А еще такая трансмиссия работает тише по сравнению с другими аналогами.

Достоинства и недостатки CVT коробок передач

Конечно же, такая трансмиссия обладает определенными преимуществами. Вот они:

из-за отсутствия передач машина разгоняется более плавно, без рывков;
быстрее происходит и разгон, ведь не тратится время на переключение скоростей;
нет необходимости в третьей педали, а также вариатор производит меньше шума;

из-за плавного разгона снижается расход горючего;
такой тип трансмиссии можно смело назвать наиболее безопасным с экологической точки зрения.

Конечно, присутствуют и определенные минусы, о которых мы не можем не сказать. В их числе следующие моменты:

такая трансмиссия очень требовательна к качеству смазки, менять которую придется каждые 20–30 тысяч километров;
нельзя длительное время передвигаться на высоких оборотах двигателя;
вариатор нельзя подвергать таким же перегрузкам, как механическую трансмиссию — его режимы не предназначены для этого;
выход из строя любого из датчиков может привести к невозможности эксплуатации всей системы;
с точки зрения стоимости ремонта, вариатор явно уступает другим типам коробок передач.

Таким образом, уважаемые друзья, мы смогли получить общее представление о том, как функционирует CVT коробка, а также о том, какие преобладают отзывы об ее использовании в эксплуатации. Не забывайте проводить периодическую диагностику, а также использовать рекомендованные производителем комплектующие и расходники, чтобы продлить жизнь трансмиссии своего автомобиля. Не забывайте поделиться ссылками на материал блога в социальных сетях, а также подписаться на обновления, если Вы еще этого не успели сделать. До новых встреч в новых публикациях на автотематику!

С уважением, автор блога Андрей Кульпанов

Просмотры:2942

1Нравится

Бесступенчатая трансмиссия (CVT)

Бесступенчатая трансмиссия (CVT) позволяет двигателям работать с максимальным потенциалом, свободно меняя передаточные числа, чтобы максимизировать производительность и экономию топлива. Преимущество вариатора в том, что он может выбрать оптимальное передаточное число трансмиссии. Твердые шестерни остались в прошлом. CVT использует показания нескольких датчиков, чтобы поддерживать вращение двигателя с точным числом оборотов в минуту с помощью двух регулируемых шкивов и стального ремня. Система состоит из семи небольших систем, включая механическую, электрическую и масляную системы автомобиля, для обеспечения топливной экономичности и непрерывной мощности. Следующая информация о бесступенчатой трансмиссии поможет вам ознакомиться с ее историей, задействованными системами и компонентами и их работой.

ИСТОРИЯ И ЭВОЛЮЦИЯ CVT

Первым изобретателем, придумавшим бесступенчатую бесступенчатую трансмиссию, был не кто иной, как художник, архитектор и изобретатель Леонардо да Винчи. Впервые он нарисовал бесступенчатую бесступенчатую трансмиссию в 1490 году.

В последующие столетия Адиэль Додж получил патент США на тороидальный вариатор. Прошли еще годы, прежде чем идея бесступенчатой трансмиссии была реализована на лесопилках, тракторах и мотоциклах. Ниссан ^® впервые использовал вариатор в марте 1992 года, это был супермини-автомобиль, также известный как Micra. Куб ^® и Primera, который был представлен как Infiniti G20 ^® в Северной Америке, также работали с вариаторами. После обширных исследований и разработок компания Nissan в 2002 году разработала вариатор, который будет работать с двигателями с высоким крутящим моментом. Nissan представил вариатор Xtronic CVT ^® с выпуском Murano в 2003 году. Безударная трансмиссия с более высоким MPG, чем традиционная коробка передач. Теперь Xtronic CVT используется во всех переднеприводных моделях автомобилей Nissan.

Компания Nissan продолжает вносить изменения в конструкцию автомобиля с тех пор, как вариатор впервые появился на улицах Северной Америки. Новейшие модели этой трансмиссии легче и короче и используют оптимальную технологию гидравлического управления, что позволило использовать их в более широком диапазоне транспортных средств. Они также имеют более широкий диапазон передаточных чисел на всю передачу, до 7,3: 1 в некоторых автомобилях от 6,0: 1, что обеспечивает топливную экономичность в большем диапазоне скоростей.

CVT БАЗОВАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ

Бесступенчатая трансмиссия Nissan Xtronic представляет собой сложную систему, в которой используются датчики комбинированного счетчика, рычага переключения передач и датчики под капотом с обеих сторон автомобиля.

Прежде чем двигаться вперед, важно понять механизмы. Вращающиеся оси на велосипеде представляют собой шестерни. Представьте себе велосипед только с двумя осями шестерен, обе из которых способны расширяться или сжиматься до размера самой большой и самой маленькой шестерен, которые были на велосипеде, и вы представили себе бесступенчатую трансмиссию. Шестерни вариатора способны изменять направление вращения, изменять скорость вращения и оптимально сочетать скорости вращения двух осей.

Когда водитель нажимает педаль акселератора, это посылает ряд сигналов на блок управляющих клапанов вариатора и модуль управления коробкой передач (TCM). TCM управляет системой давления масла, которая имеет два клапана, которые регулируют давление в магистрали. Другие сигналы преобразуются в напряжения для активации всей коробки передач, включая два регулируемых шкива и один стальной ремень. Шкивы постоянно регулируются, чтобы оставаться в правильном соотношении. На скорости около 5 миль в час (8 км/ч) срабатывают блокирующий преобразователь и система выбора управления, уменьшая проскальзывание и обеспечивая максимально возможную топливную экономичность. В функциональность вариатора входят шкивы, узел клапана управления вариатора с ремнем, система блокировки переключения передач, система контроля давления масла, система подогрева жидкости, а также система управления блокировкой и выбором.

СИСТЕМЫ CVT — Трансмиссия

Шкивы и ремень — Два шкива и ремень являются сердцем системы CVT. Первичный или ведущий шкив, соединенный с двигателем, находится со стороны входного вала. Вторичный или ведомый шкив расположен со стороны выходного вала по отношению к ведущим колесам. На фиксирующей половине шкива имеется конусообразный скат, работающий с наклоном на подвижных половинах шкива, способных перемещаться в осевом направлении.

Подвижный шкив скользит по валу, изменяя ширину канавки шкива. По мере сближения половин шкива и изменения ширины шкива ремень вынужден подниматься по шкиву выше, фактически увеличивая диаметр шкива. Изменение диаметра шкивов изменяет передаточное отношение трансмиссии (количество оборотов выходного вала при каждом обороте двигателя). Увеличение диаметра выходного шкива дает низкое передаточное число (большое число оборотов двигателя дает небольшое число выходных оборотов) для ускорения на малых скоростях.

Входные сигналы нагрузки двигателя (открытие педали акселератора), скорости первичного и вторичного шкивов изменяют рабочее давление первичного и вторичного шкивов и контролируют ширину канавки шкива. Когда автомобиль разгоняется, шкивы меняют свой диаметр, чтобы снизить частоту вращения двигателя по мере увеличения скорости автомобиля, непрерывно изменяя передаточное отношение.

Шкивы и ремень — сердце системы бесступенчатой трансмиссии

По мере того, как ремень перемещается выше на одном шкиве и ниже на другом, изменяется радиус дуги ремня. Это эффективно изменяет диаметры шкивов, что регулирует передаточное число.

Ширина канавки шкива свободно изменяется в осевом направлении в соответствии с ускорением от низкого состояния до состояния повышенной передачи непрерывно. Ремень управляется сигналами давления масла первичного и вторичного шкивов. Ширина шкива изменяется подвижным шкивом внутри ремня. Чем шире становится шкив, тем короче его вращение. Для изменения размера шкива шкив перемещается по неподвижной пластине или валу.

Гидротрансформатор

Гидротрансформатор передает крутящий момент на коробку передач. Преобразователь имеет функцию блокировки.

Первичный вал

Первичный вал соединен с барабаном муфты переднего хода. Он передает тяговое усилие от гидротрансформатора на барабан сцепления.

Клапан регулятора гидротрансформатора — Клапан регулятора гидротрансформатора регулирует давление подачи на гидротрансформатор, выбирая оптимальное давление для условий движения.

Клапан регулятора давления — Клапан регулятора давления регулирует давление нагнетания масляного насоса в магистрали в зависимости от условий движения.

Клапан управления муфтой гидротрансформатора — Клапан управления муфтой гидротрансформатора регулирует давление включения и выключения муфты гидротрансформатора в соответствии с информацией от TCM и электромагнитного клапана муфты гидротрансформатора.

Клапан управления переключением — Клапан управления переключением регулирует линейное давление, подаваемое на первичный шкив, в соответствии с разницей хода между шаговым двигателем и первичным шкивом.

Вторичный клапан — Вторичный клапан снижает давление в маслопроводе и регулирует вторичное давление.

Клапан регулятора сцепления — Клапан регулятора сцепления регулирует рабочее давление сцепления в зависимости от условий движения.

Клапан ручного управления — Клапан ручного управления распределяет рабочее давление сцепления по каждому контуру в соответствии с положением рычага селектора.

Клапан управления выбором — Клапан управления выбором регулирует давление муфты переднего хода и тормозное давление заднего хода.

Клапан переключения выбора — Работа клапана переключения выбора заключается в управлении переключением управляющего давления электромагнитного клапана муфты гидротрансформатора, когда блокировка включена/выключена.

На этой диаграмме показан поток информации и действия от входных сигналов, полученных TCM, к управляющим клапанам CVT, масляному насосу и системе охлаждения двигателя.

Точный контроль давления в трубопроводе и вторичном давлении снижает трение и способствует экономии топлива. Когда входной сигнал крутящего момента, эквивалентный движущей силе двигателя, передается от ECM к TCM, TCM управляет электромагнитным клапаном линейного давления и электромагнитным клапаном вторичного давления. На схеме показано, как регулируется давление масла. Определяющими факторами для управления давлением масла являются: положение педали акселератора, частота вращения двигателя, первичный шкив (входная скорость), вторичный шкив (выходная скорость), входной крутящий момент, сигнал выключателя стоп-сигнала, сигнал переключателя диапазона трансмиссии, сигнал блокировки, напряжение питания. , целевое передаточное число, температура масла и давление масла.

Система подогрева жидкости

Система подогрева жидкости вариатора состоит из двух частей: подогревателя масла вариатора и термостата нагревателя. Охлаждающая жидкость двигателя прогревается быстрее, чем жидкость CVT. Чтобы жидкость CVT быстро нагревалась, что экономит топливо, подогреватель масла, расположенный в передней части коробки передач, делает так, чтобы охлаждающая жидкость двигателя и масло помогали нагревать жидкость CVT. Термостат отопителя также находится на передней части коробки передач.

Система управления вариатора

Система управления вариатора включает в себя механическую, масляную и электрическую системы и расположена в нескольких местах в автомобиле и под капотом. TCM получает сигналы от датчиков, чтобы оценивать условия движения и управлять механизмом переменной скорости. Некоторые из них расположены в узле клапана управления вариатора, а некоторые — в узле коробки передач.

Переключатель диапазона коробки передач — Переключатель диапазона коробки передач сообщает TCM положение рычага селектора.

Датчик температуры жидкости CVT — Датчик температуры жидкости CVT использует термистор для измерения и управления. Термистор представляет собой керамический резистор. Он преобразует изменения температуры жидкости CVT в значение сопротивления. Это значение представляет собой число, которое TCM использует для оценки температуры жидкости CVT.

Первичный датчик скорости — этот датчик находится в узле регулирующего клапана. Он определяет скорость вращения основного шкива, генерируя импульс ВКЛ/ВЫКЛ пропорционально скорости вращения корпуса. Чем выше скорость вращения тела, тем быстрее цикл изменения. Цикл изменения импульсного сигнала помогает TCM определять скорость вращения.

Дополнительный датчик скорости — Дополнительный датчик скорости находится в задней части коробки передач в сборе. Его обязанности такие же, как у первичного датчика скорости, но для вторичного шкива.

Первичный датчик давления — Первичный датчик давления, расположенный в узле коробки передач, определяет первичное давление CVT и отправляет сигнал в TCM. Деформация керамического элемента во вторичном датчике давления приводит к изменению напряжения. Это изменение помогает TCM оценивать вторичное давление. Если давление повышено, то и напряжение повышено.

Электромагнитный клапан вторичного давления — Электромагнитный клапан вторичного давления расположен в узле регулирующего клапана. Он содержит линейный электромагнитный клапан и управляет вторичным клапаном.

Линейный электромагнитный клапан — Линейный электромагнитный клапан является частью электромагнитного клапана вторичного давления. Его назначение заключается в том, что сила нажатия на золотник клапана в катушке электромагнитного клапана увеличивается пропорционально току клапана. Он производит гидравлическое управление, когда на него не подается питание.

Электромагнитный клапан линейного давления — Этот клапан содержит линейный электромагнитный клапан и управляет клапаном регулятора давления.

Электромагнитный клапан муфты гидротрансформатора — Этот клапан является линейным электромагнитным клапаном и управляет управляющим клапаном муфты гидротрансформатора в узле коробки передач.

Электромагнитный клапан выбора блокировки — Этот клапан управляет переключающим клапаном выбора и содержит электромагнитный клапан ВКЛ/ВЫКЛ. Он фиксируется для предотвращения проскальзывания.

Шаговый двигатель — Этот двигатель управляет шкивом, но делает это настолько плавно, что шага нет. Этот двигатель включает и выключает четыре катушки в соответствии с сигналом от TCM. В результате его действия поток линейного давления на первичный шкив изменяется, контролируя передаточное отношение шкива.

Узел ПЗУ — Этот узел постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) сохраняет характеристическое значение каждого электромагнитного клапана и отправляет его в TCM, что обеспечивает точное управление гидравликой с помощью этих данных.

Индикатор положения переключения передач — Индикация положения переключения передач отображается в соответствии с сигналами от TCM по шине CAN.

Переключатель управления повышающей передачей (при наличии) — Кнопка O/D на ручке переключения передач включает и выключает O/D.

Индикаторная лампа O/D OFF (при наличии) — Индикаторная лампа O/D находится на комбинированном приборе. Он включается на короткое время, когда овердрайв выключен, а зажигание включено.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БЛОКИРОВКОЙ И ВЫБОРОМ

Соленоиды блокировки блокируют гидротрансформаторы для предотвращения проскальзывания в автоматических коробках передач при определенных обстоятельствах, например при движении по шоссе. Нынешний вариатор имеет самую низкую скорость блокировки из всех вариаторов Nissan на сегодняшний день, которая составляет около 5 миль в час (8 км/ч), что значительно улучшает экономию топлива.

При блокировке управляющий клапан муфты гидротрансформатора нажимает и соединяет поршень муфты гидротрансформатора. Когда блокировка снимается, давление сбрасывается, и поршень муфты гидротрансформатора (TCC) не соединяется.

Точность этой системы достигается с помощью сигнала от TCM к электромагнитному клапану TCC и управляющему клапану TCC для освобождения или включения поршня TCC. Электромагнитный клапан TCC управляет включением муфты переднего хода и тормоза заднего хода. Схема системы блокировки и выбора показана ниже.

Обратите внимание, что когда блок управления гидротрансформатором блокирует вариатор, он укрепляет соединение между выходным валом двигателя и входным валом коробки передач. Этот эффект устраняет проскальзывание в гидротрансформаторе, снижает рабочую температуру и делает вариатор наиболее экономичным, но шкивы по-прежнему изменяют передаточное число/положение.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯМИ

Система управления переключениями плавно сводит все воедино. TCM получает электрические сигналы от переключателя диапазонов коробки передач, датчика положения педали акселератора, обоих шкивов и переключателя повышающей передачи. Затем TCM делает две вещи: он использует сигналы для управления притоком/отводом давления в магистрали для масла к шкивам и посылает механический сигнал на клапан управления переключением, чтобы направить его на определенное передаточное число посредством положения шкива.

Что такое бесступенчатая трансмиссия и хороша ли она?

Блог

техническое обслуживание

7 октября 2022 г.

Бесступенчатая трансмиссия, или CVT, все время находит применение во все большем количестве автомобилей. Дополнительные сведения о бесступенчатых трансмиссиях помогут вам принять правильное решение при покупке автомобиля и необходимости его обслуживания.

Поиск по категории

Категории исследований

Авто Финансы
Автомобильный гид
Советы по вождению
техническое обслуживание
Новости

Напоминает
Экономить деньги

Псс! Хотите отличную сделку на свой следующий автомобиль?

Получите бесплатные, простые и поддержанные экспертами советы обо всем, что вам нужно знать о покупке следующего автомобиля (или продлении срока службы текущего).

Зарегистрируйтесь!

Что такое вариатор CVT, вариаторная коробка передач