Вариатор как работает: Принцип работы вариатора на автомобиле: плюсы и минусы

Содержание

Как работает вариатор, принцип работы, недостатки, ремонт

Рядовой автовладелец хорошо знаком с механической и автоматической коробками передач и многие из автовладельцев даже знают, принцип работы этих трансмиссий. Однако, существует еще и, так называемый, вариатор бесступенчатый, который автопроизводители позиционируют, как эффективное и мощное трансмиссионное устройство, созданное в результате новых технологий. В этой статье и поговорим о том, как работает вариатор, его принципе работы, недостатках и ремонте.

Содержание статьи:

Примечательно, что первый вариатор был запатентован более ста лет назад, а историки вообще утверждают, что аналог самого первого вариатора был придуман Леонардо да Винчи в 1490 году.

Как бы там ни было, данный тип трансмиссии стал серийно устанавливаться на голландские автомобили DAF в 1950 году, но только сейчас вариаторы получили всемирное признание и стали активно внедряться в легковую автопромышленность.

Что представляет из себя вариатор

Вариатор представляет собой коробку передач, принцип работы которой заключается в плавном и непрерывном изменении передаточного числа между коленчатым валом двигателя и приводами колес.

Как таковые переключения и фиксация скоростей, которые присущи автоматической коробке передач, отсутствуют, а наблюдается только постоянное и плавное изменение передаточного числа при разгоне и замедлении. При этом исключаются толчки, когда автомобиль трогается с места или разгоняется. Для водителя всё происходит непривычно плавно.

Автомобиль, на котором установлен вариатор, практически ничем не отличается от автомобиля с АКПП. В нем есть коробка передач, две педали и рычаг переключения. Всё как обычно, и управление аналогичное, но вариатор функционирует совершенно по-иному.

Итак, как работает вариатор

Рассмотрим, как работает вариатор. В автомобильной индустрии наиболее распространенными видами являются клиноременные и тороидальные механизмы. Первый вариант отличается массовым производством, второй встречается гораздо реже.

Вариатор клиноременной имеет в своей конструкции два раздвижных шкива. Между ними натянут ремень. При движении шкивы то сближаются, то удаляются друг от друга. Двигаются они, благодаря специальному гидравлическому приводу, который управляется электроникой. Водителю достаточно выбрать определенный режим езды, например, обычный, и электроника моментально настроит работу вариатора.

Сечение ремня трапециевидное или клинообразное. При вращении он вклинивается в ведущий или ведомый шкив. Соприкосновение с ними происходит боковыми сторонами ремня. Даже при износе боковин ремня сцепка со шкивами не становится меньше, так как он еще сильнее входит в них.

Нагрузка на данный элемент огромна, поэтому ремни для вариаторов изготавливают из металла. Чаще всего ремень выполнен в виде стальной ленты с определенным покрытием или представлен в виде набора тросов, которые имеют сложное сечение. На тросы нанизано большое количество поперечных стальных пластинок из тонкого металла. Форма данных пластинок трапециевидная, их края соприкасаются со шкивами. При сжатии такой ремень становится еще жестче, что позволяет передавать ему сжимающее усилие.

При движении автомобиля это выглядит примерно так: коленвал двигателя вращает ведущий шкив, части которого плавно сжимаются. Подобное сжатие придает ремню клиновидную форму и выталкивает его подальше от центра.

В это время ведомый шкив начинает разжиматься, ремень утопает в нем и приближается к центру. Всё это влечет изменение передаточного числа.

как работает вариатор

Тороидальный вариатор в своей конструкции имеет соосные сферические валы и зажатые в них ролики. Ведущий вал соединен с двигателем, а ведомый с карданом. Сферические валы вращаются в разные стороны. Ролики меняют свое положение, а значит, и радиусы.

Как следствие, изменяется передаточное число. Блок управления “руководит” гидроприводом и ролики перемещаются относительно сферы вплоть до микрон. Всё это способствует тому, что число передач становится бесконечным. Одним словом, вариаций не счесть.

Между поверхностью сферы и роликами создается усилие, нередко достигающее десяти тонн. Несмотря на то, что для изготовления данных элементов используют самые прочные и лучшие материалы, именно в этих местах чаще всего происходит износ вариатора.

Примечательно, что двигатель на автомобиле с вариаторной коробкой передач всё время остается на одних и тех же оборотах. К примеру, при наборе скорости, обороты соответствуют максимальному крутящему моменту и остаются неизменными, что дает высокий темп разгона, ведь времени на переключения скоростей, как это происходит на обычном автомобиле, совсем не тратится.

Неизменные обороты минимизируют нагрузку на силовой агрегат, а это увеличивает сроки его службы. В то же время вариатор можно настроить так, что будет наблюдаться постепенный рост оборотов мотора.

Преимущества и недостатки вариатора

Преимущества вариатора неоспоримы:

  • простая конструкция;
  • плавность разгона;
  • увеличение ресурса двигателя;
  • существенная экономия топлива.

Впрочем, данный тип трансмиссии не лишен недостатков:

  • плохая переносимость повышенных нагрузок;
  • некоторые ограничения в буксировке;
  • быстрый износ при езде по бездорожью;
  • сложный ремонт.

Обслуживание и ремонт вариаторной коробки передач

Основным элементом вариатора считается ремень, его меняют каждые 150 000 км. Масло в трансмиссии необходимо обновлять каждые 50 000 км. Также функциональность вариатора напрямую зависит от электронной системы управления.

Мнения по обслуживанию вариаторов разняться. Можно встретить заверения, что их ремонт прост и стоит недорого. Если сравнивать с АКПП, то это так, но с другой стороны не каждый автосервис имеет квалифицированного специалиста, способного качественно провести ремонт и профилактическое обслуживание вариатора.

Но то обстоятельство, что автомобили с данным типом трансмиссии становятся все более востребованными и распространенными, неизбежно приведет к тому, что в недалеком будущем ремонт станет быстрым и доступным для любого автовладельца.

Видео, как работает вариатор

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Как это работает: вариатор

Довольно долгое время этот вид коробки передач незаслуженно игнорировался автопроизводителями. А ведь именно принцип вариаторной передачи широко использовался задолго до появления первого автомобиля. Прообразом современной бесступенчатой трансмиссии были ременные передачи ветряных мельниц, которые, благодаря подобной передаче крутящего момента от лопастей мельницы на жернова, могли измельчать зерно с разной скоростью и до различного помола. В автомобильной промышленности этот тип механической коробки передач начал широко применяться с конца 1990-х годов. Сегодня бесступенчатый вариатор считается одним из самых прогрессивных видов автомобильных трансмиссий. Впрочем, и у бесступенчатого вариатора есть свои достоинства и недостатки.

Вариатор XTRONIC CVT от Nissan.

Принцип работы вариатора

Как уже указывалось выше, вариатор 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 у вариатора 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.

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 вариатора ремень не выдерживал больших нагрузок и часто выходил из строя.

Клиноремённый вариатор MINI

По своему строению этот тип КПП выглядит как пара параллельно расположенных шкивов, передача крутящего момента от одного к другому происходит при помощи натянутого между ними ремня. Каждый шкив – это две конусообразные детали, которые соприкасаются своими «вершинами». Эти детали по мере изменения крутящего момента от мотора сдвигаются или раздвигаются, благодаря чему происходит плавное переключение на повышенную или пониженную передачу. Если раньше, как упоминалось выше, в клиноременном вариаторе применяли резиновые ремни, то сегодня их роль выполняют металлические ленты.

Цепной вариатор – это усовершенствованная клиноременная бесступенчатая трансмиссия, в которой вместо ремня применяется стальная цепь. Срок службы цепи у такой КПП довольно продолжителен.

Схема трансмиссии с цепной передачей

Наконец, торроидный вариатор имеет отличную от первых двух типов конструкцию. В нем роль шкивов играют два колеса (ведущее и ведомое), между которыми зажат торроидный ролик. Колеса трутся о ролик, который меняет свое положение относительно их, и таким образом происходит повышение или понижение передач.

Тороидный вариатор. ФОто

Все типы вариаторов управляются электронными блоками управления, в которых аккумулируется информация о крутящем моменте двигателя, скорости автомобиля и прочих характеристиках, на основании которых электроника дает команду КПП повышать или понижать передачу.

Устанавливается на автомобили марок Honda (Jazz, CR-V), Nissan (Juke, Qashqai), Toyota (Yaris, Auris) и прочие.

Достоинства и недостатки бесступенчатой КПП

К достоинствам этого типа трансмиссий можно отнести, во-первых, плавное переключение передач без рывков при разгоне и торможении. Во-вторых — отличную динамику движения автомобиля на длинных отрезках пути. В-третьих, и это, наверное, один из самых больших плюсов, вариатор обеспечивает экономию горючего, а связано это с тем, что при переключении передач не происходит потери мощности и крутящего момента. Еще один положительный аспект связан с активной безопасностью автомобиля, оснащенного вариатором, – его колеса не пробуксовывают на скользкой поверхности (лед) из-за того, что передачи вариатор переключает плавно.

К недостаткам вариатора можно отнести сравнительно слабую динамику – от старта движения до выхода на средние обороты. Остальные негативные аспекты связаны с обслуживанием и ремонтом бесступенчатой трансмиссии: в ней используется дорогое трансмиссионное масло, а его замена и обслуживание узлов и агрегатов вариатора довольно сложное, что, естественно, сказывается на стоимости обслуживания. Привод вариатора весьма чувствителен к большим нагрузкам при высоком крутящем моменте двигателя и если трансмиссию эксплуатировать неправильно, этот узел может выйти из строя, что повлечет за собой дорогостоящий ремонт. Еще одним недостатком такой трансмиссии является невозможность применять спортивные приемы вождения, ведь производители вариаторов намеренно ограничивают подобные операции – чтобы продлить «жизнь» трансмиссии.

О проблемах и неисправностях вариатора мы написали в статье

устройство, принцип работы вариатора, плюсы и минусы вариаторной коробки передач.

Вариатор (CVT) — бесступенчатая коробка передач, которая в определенном диапазоне позволяет добиться максимально плавного изменения передаточного числа. Главным отличием вариаторной коробки передач от аналогов является достаточно эффективное использование мощности ДВС.  

Коробка CVT (от англ. Continuously Variable Transmission, «все время изменяющаяся трансмиссия») позволяет наилучшим образом изменять крутящий момент от ДВС, передаваемый на колеса, с учетом нагрузок на двигатель, скорости движения ТС и т.д. В результате вариатор позволяет добиться высокой топливной экономичности.

Содержание статьи

Отличительные особенности, устройство и принцип работы вариатора

Начнем с того, что существует несколько типов вариаторных КПП, однако на автомобилях используется клиноременный и тороидный вариатор, при этом клиноременной вариатор встречается намного чаще.

Устройство современной коробки-вариатора включает в себя такие элементы:

  • Специальный механизм, который отвечает за передачу крутящего момента от двигателя на вариатор, а также разъединяет коробку и ДВС при постановке на нейтральную передачу;
  • Сама коробка-вариатор (другое название «вариаторная передача»), а также отдельный механизм, который позволяет автомобилю двигаться назад;
  • Электронная система управления коробкой с входными и выходными датчиками;

Чтобы передать момент от двигателя, могут быть использованы: гидротрансформатор, центробежное автоматическое сцепление, электромагнитное сцепление, которое управляется электроникой, а также многодисковое сцепление. Чаще всего для этих целей используется гидротрансформатор (ГДТ), что позволяет добиться плавности и тем самым увеличить ресурс вариаторной коробки передач.

Что касается самой КПП, клиноременной вариатор включает в себя одну или две ременные передачи. Такая передача фактически является двумя шкивами, которые соединяются при помощи клиновидного ремня. Шкив образует пара конических дисков, причем диски могут сдвигаться и раздвигаться. Так удается менять диаметр самого шкива.

Чтобы сдвинуть конусы, задействовано гидравлическое давление, усилие пружины и центробежная сила. Конические диски расположены под углом наклона 20°. Это позволяет ремню перемещаться по поверхности шкива, при этом сопротивление минимально.

На начальном этапе такие вариаторы оснащались ремнем из резины, однако ресурс самого ремня оказывался небольшим. Сегодня вместо резины устанавливается металлический ремень вариатора. Такой ремень прочный и гибкий, при работе КПП создается меньше шума,  а также  решение служит заметно дольше, чем резиновый аналог.

Вращение передается посредством силы трения между шкивами вариатора и боковой поверхностью ремня. Также в некоторых вариаторах может использоваться стальная цепь. В этом случае речь идет о клиноцепном вариаторе.

Данный тип отличается от клиноременного вариатора тем, что крутящий момент передается торцевой поверхностью цепи во время ее точечного контакта с коническими дисками. При этом сами конические диски выполнены из прочной стали, а клиноцепной вариатор имеет наилучший КПД.

Еще отметим, что вариатор не способен обеспечить возможность движения назад. Для того, что автомобиль с такой КПП имел задний ход, в коробку интегрируют различные механизмы. Чаще всего это планетарный редуктор, который активно используется в АКПП.

Что касается управления вариатором,  система электронная, производит синхронное изменение диаметра шкивов с учетом режимов работы двигателя автомобиля. Также осуществляется управление сцеплением и планетарным редуктором.

Водитель управляет КПП при помощи селектора, а сами режимы напоминают режимы работы гидромеханической  АКПП. Более того, в вариаторной коробке можно выбирать фиксированные передаточные отношения, что позволяет реализовать функцию ручного переключения передач, подобно Tiptronic на АКПП.

Еще добавим, что тороидный вариатор отличается от описанных выше ременных и цепных аналогов тем, что имеет два соосных вала. Такие валы имеют сферическую или тороидную поверхность. Между валами зажимаются ролики.

Чтобы изменить передаточное число в таком вариаторе, необходимо менять положение роликов. При этом крутящий момент передается посредством сил трения между рабочими поверхностями.

Как работает вариатор в автомобиле

Если говорить о принципе работы вариаторной коробки, диаметр шкива вариатора постоянно изменяется. Изменение реализует сервопривод. Когда автомобиль только трогается с места, ведущий шкив вариатора имеет самый малый диаметр, то есть конические диски полностью разведены.

Ведомый диск в этот момент имеет самый большой диаметр, когда конические диски максимально сжаты. Когда обороты двигателя начинают расти, диаметр ведущего шкива становится больше, а ведомого уменьшается, что позволяет уменьшить передаточное число.

Как видно, вариатор путем уменьшения и увеличения диаметров шкивов позволяет двигателю работать в оптимальном режиме, чтобы получить максимум мощности и добиться лучшей динамики.

Плюсы и минусы вариатора

Прежде всего, такая трансмиссия является бесступенчатой. Это значит, что во время езды отсутствует необходимость переключаться на так называемы «ступени», при этом происходит постоянное преобразование крутящего момента, нет задержек между переключениями со ступени (передачи) на ступень.

В результате достигается максимальный комфорт  при езде на машине с вариатором. Однако данное решение не лишено недостатков. Прежде всего, установка такой трансмиссии предполагает определенные ограничения по мощности и крутящему моменту, то есть вариатор не ставят на автомобили с мощным двигателем. Еще одним минусом является сложность устройства самой вариаторной коробки передач, низкая ремонтопригодность и дороговизна самого ремонта вариатора.

Читайте также

Как работает вариатор?

На сегодняшний день вариатор заслужил множество симпатий пользователей, хотя и без разочарований тоже не обходится. Несмотря на то, что вариатор появился достаточно давно, многие до сих пор не обладают достаточной информацией на эту тему. Эта статья призвана восполнить этот пробел и рассказать, что такое вариатор, каков принцип его работы и чем он отличается от привычной нам механической и автоматической коробки передач.

Что собой представляет вариатор

Вариатором называют бесступенчатую трансмиссию с внешним управлением, которая дает возможность автоматически плавно изменять передаточное число, выбирая оптимальное согласно внешней нагрузке и оборотам двигателя, этим позволяя наиболее эффективно использовать мощность. Вариатор изобрели еще в 19 веке. Историки утверждают, что механизм, очень похожий на вариатор, был придуман Леонардо да Винчи еще в 15 веке.

А вот первая машина с вариатором появилась только в середине двадцатого века. Одной из первых компаний, которая стала применять вариаторы, считается DAF – они устанавливали их в грузовых и легковых автомобилях. После них на применение вариаторов перешла компания Volvo. В общем, вариатор можно назвать той же АКПП. По внешнему виду невооруженным взглядом их практически не отличишь. В автомобиле с вариатором также имеются две педали и коробка передач. Однако принцип работы вариатора отличается от принципа работы АКПП.

К примеру, автомобиль с вариатором не имеет фиксированной передачи 1-й либо 2-й скорости, а переключение их происходит весьма плавно и незаметно. На автомобилях, где присутствует вариатор, практически не чувствуются толчки при трогании с места. Помимо этого, из-за вариатора происходит непрерывное и незаметное изменение передаточного числа при разгоне либо торможении машины.

Виды вариаторов

Самыми распространенными вариаторами считаются клиноременный со шкивами переменного диаметра, тороидальный и цепной. О каждом из них более подробно прочтете ниже.

Клиноремённый вариатор

Итак, первый вариатор, который мы рассмотрим, – это клиноременный. Он является самым распространенным вариатором из всех существующих. В клиноременном вариаторе имеются два шкива и клиновидный либо ведомый ремень – через него происходит передача крутящего момента от двигателя, который связан с ведущим шкивом, к колесам, которые связаны с ведомым шкивом. Как ведущий шкив, так и ведомый состоят из двух половин, которые могут расходиться и сходиться между собой.

Чем ближе сошлись половины шкива, тем будет больше радиус окружности, которую огибает передаточный ремень, и наоборот, радиус поверхности прилегания ремня становится меньше за счет расхождения половин шкива. Итак, заставив один из шкивов сходиться и увеличивать радиус, по которому бежит ремень, а второй синхронно с первым – расходиться, можно плавно изменять передаточный коэффициент. Как работает клиноременной вариатор, показано на рисунке.

Что собой представляет клиновидный ремень?

Использование новейших материалов делает вариаторы наиболее надежными. Одним из основных достижений является разработка и создание клиновидного ремня для подключения шкивов, в качестве замены резиновых ремней и цепей. Клиновидный ремень состоит обычно из 9-15 тонких стальных полос, которые вместе составляют очень прочный состав. Преимуществом этого ремня является его прочность и нескользкость, что дает возможность вариатору работать с большим значением крутящего момента мотора. Еще такие ремни работают тише, чем резиновые.

Тороидный вариатор

Система тороидного вариатора отличается от клиноременного, однако все элементы аналогичны системе клиноременного вариатора и приводят к тем же итогам – бесступенчатой работе коробки передач. Работа тороидного вариатора заключается в следующем:

• Один диск подключается к мотору. Это равнозначно ведущему шкиву.

• Второй диск присоединяется к приводному валу. Это равнозначно ведомому шкиву.

• Колеса, находящиеся между дисками, работают как ремень, изменяя передаточное число, передаваемое с одного на другой диск.

Гидростатический вариатор

Два вида ранее перечисленных вариаторов работают за счет радиуса контактирующих точек между двумя вращающимися объектами. Однако гидростатический вариатор характеризуется другим принципом работы, заключающимся в применении насосов переменного объема. Вращение тут происходит при помощи гидростатического насоса.

Ремонт вариаторов

Вариаторы, независимо от их вида, не очень распространены из-за сложности их ремонта. Система управления вариатора – это электронно-гидравлическая система. Основные особенности системы вариаторов находятся в их «сердце» – зубчатых шкивах в форме конусов и ремня. Чаще всего именно с этой частью вариатора происходят неисправности. Эту деталь сложно настроить и продиагностировать, а разрыв ремня приводит к разрушению конусных шкивов и, как следствие, – поломке всего вариатора. Однако, невзирая на это, в последнее время разрабатывается множество технологий ремонта вариаторов, которые успешно внедряются.

Существуют запасные ремни и шкивы, также возможно успешно диагностировать и тестировать электронную систему вариатора. Кстати в последнее время вариаторы отказывают в работе реже, чем обычные АКПП. Если придерживаться правильных условий эксплуатации и вовремя обслуживать вариатор, то бояться нечего. Наиболее известной неисправностью вариатора считается неправильно подобранное трансмиссионное масло.

Обычное масло, которое подходит для автоматической коробки передач, для вариатора не подойдет. Небольшой задир на поверхности ремня вариатора приводит к его разрыву и абсолютному разрушению всех внутренностей вариатора. Поэтому стоит иметь представление о работе вариатора и относиться к его обслуживанию серьезно.

Хотя бы раз в год владельцу машины с вариатором стоит проходить плановую диагностику. В случае возникновения лишнего шума либо толчков стоит незамедлительно обратиться к специалистам на СТО для проведения срочной диагностики. Там смогут выяснить, откуда взялись шумы и перебои в работе либо другие признаки неисправности. Своевременное обращение поможет избежать дорогого ремонта.

Недостатки и достоинства вариаторов

Сначала рассмотрим вариаторы с положительной стороны:

1) Способствует более быстрому разгону автомобиля.

2) Плавность переключения передач.

3) Уменьшает нагрузки на двигатель и детали привода.

4) Из-за электроники устанавливается щадящий режим, тем самым срок службы элементов увеличивается, а растраты на ремонт и обслуживание уменьшаются.

5) Экономия в эксплуатации – за счет отсутствия стандартного переключения передач.

6) Уменьшает количество вредных выхлопов в атмосферу и уровень шума в салоне машины.

7) Предотвращает пробуксовку колес

Итак, теперь перечислим минусы вариаторов:

1) Небольшой срок эксплуатации.

2) Вариатор не пригоден для сильных нагрузок, из-за этого их не устанавливают на машины, предназначенные для езды в трудных дорожных условиях.

3) Вариатор необходимо постоянно обслуживать, так как ремень CVT очень быстро изнашивается, примерно через 50-60 тыс. км.

4) Из-за первой и третьей причины некоторые сервисные центры отказываются ремонтировать вариатор, и если он поломается, то произвести его полную замену намного проще. Однако водителю автомобиля придется оплатить часть замены.

5) Есть ограничение на буксировку машины.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Принцип работы вариаторной коробки передач

Во время покупки транспортного средства каждый автолюбитель уделяет особое внимание выбору типа трансмиссии. Ежегодно все большое количество автовладельцев открывают для себя плюсы автоматической коробки передач (АКПП), кто-то отдает предпочтение проверенной годами механике (МКПП), появляются поклонники вариативной коробки передач.

По селектору не всегда можно определить

На сегодняшний день автомобили с вариатором достаточно редко встречаются на дорогах нашей страны, однако, данный механизм имеет много неоспоримых преимуществ, позволяющих ему уверенно завоевывать все большую популярность у современных водителей. Принцип работы вариаторной коробки передач достаточно выгодно отличает ее как от МКПП, так и от АКПП.

Достоинства

Практически без шума

  • Вариатор является бесступенчатым механизмом, который наиболее оптимально использует всю мощность двигателя внутреннего сгорания, равномерно изменяя передаточное число. В вариаторе отсутствуют фиксированные передачи, поэтому можно говорить о бесступенчатом изменении крутящего момента в процессе его передачи от двигателя к колесному приводу транспортного средства.
  • Работает данный механический узел практически бесшумно. Даже при стремительном наборе скорости двигатель автомобиля издает одинаково ровный звук. Достичь такого эффекта позволяет наличие электронных узлов вариатора, постоянно осуществляющих оптимизацию мотора и предотвращающих возможность возникновения перегрузок в процессе его работы.
  • Вариаторная коробка передач существенно экономит объем потребляемого автомобилем топлива за счет согласования оборотов вращающегося звена в кривошипном механизме (коленвал) с нагрузкой на транспортное средство.
  • Поездка на легковом автомобиле с вариатором гарантирует плавную езду без рывков, которые неизменно возникают при переключении передач во время движения автомобилей с АКПП и с МКПП.
  • Срок эксплуатации вариаторной трансмиссии существенно увеличивается благодаря оптимизированной нагрузке и на составные части привода, и на силовой агрегат в целом.
  • Транспортное средство с вариаторной коробкой передач выбрасывает в окружающую атмосферу значительно меньше различных химических соединений, опасных для здоровья человека.

Работает так

Вариатор в классическом исполнении представляет собой механическую конструкцию, состоящую из двух раздвижных шкивов, которые надежно соединяет клиновидный ремень. Вариаторные коробки, которыми комплектуются современные транспортные средства, отличаются более сложной конструкцией, обусловленной необходимостью наличия пониженных передач и заднего хода автомобиля.

Сегодня существует большое количество типов вариаторов, отличающихся между собой методом передачи крутящего момента. Наиболее стабильным механическим узлом считается клиноременная коробка передач.

Устройство клиноременного вариатора

Схема вариатора старого образца

Раздвижные шкивы. Данные элементы представляют собой пару клиновидных «щек», расположенных на одном валу.

  • Гидроцилиндр. Основная функция устройства заключается в сжатии дисков в зависимости от оборотов двигателя или после сигналов, которые поступают с центрального блока управления.
  • Клиновидный ременьРемень клиновидный. Основу составляют две металлические ленты, к которым присоединены пластины из металла, плотно прилегающие друг к другу. Верхняя часть пластин отличается конусообразной формой, в то время как в их основании расположены специальные пазы, в которые вставляется металлическая лента.
  • Конвертор крутящего момента (гидродинамический трансформатор). Устройство, которое преобразовывает крутящий момент двигателя внутреннего сгорания, после чего осуществляет его передачу вариатору. Конвертор способствует бесступенчатому изменению частоты вращения и крутящего момента.
  • Дифференциал. Распределяет крутящий момент на ведущие колеса транспортного средства.
  • Планетарный редуктор заднего хода. Осуществляет вращение вторичного вала в противоположном направлении.
  • Гидравлический насос. В своей работе использует потенциальную и кинетическую энергию жидкости для создания определенного давления, позволяющего осуществлять работу гидроцилиндров.
  • Центральный блок управления. В основе его работы находится микропроцессор, который после обработки сигналов, полученных от различных датчиков (ESP, ABS, контроль расхода топливной смеси и т.д.), отдает необходимые команды исполнительным устройствам клиноременного вариатора.

Как работает клиноременной механизм

Работа вариатора начинается с того, что увеличивающиеся обороты двигателя внутреннего сгорания приводят в действие конвертор крутящего момента. Далее гидродинамический трансформатор осуществляет передачу крутящего момента на первичный вал с установленным на нем ведущим шкивом. Под воздействием гидроцилиндра «щеки» ведущего шкива сходятся, увеличивая величину трения, которая образуется в результате взаимодействия «щек» шкива и клиновидного ремня.

Принцип работы

На следующем этапе усилие под действием силы трения поступает на вторичный шкив, который объединен с вторичным валом. В процессе увеличения оборотов осуществляется смена диаметров ведомого и ведущего шкивов, растет значение передаточного числа. Завершает процесс работа ведомого вала, который вертит ведущие колеса транспортного средства методом вращения присоединенного к ним дифференциала.

Пара раздвижных шкивов

Задний ход обеспечивает работа планетарного механического устройства, которое соединяется с ведомым валом.

Из вышеизложенного видно, что вариатор способствует плавному движению автомобиля и существенно экономит потребление топливной смеси, выбирая оптимальное число оборотов двигателя внутреннего сгорания. Вариативная коробка передач имеет огромный потенциал, благодаря которому все большее число автолюбителей предпочитают иметь дело с трансмиссией такого типа.

Видео

Так работает вариатор:

Читайте также:

Принцип работы автоматической коробки передач

Как устроен вариатор?

Часто в технических характеристиках на авто или на страницах автомобильных каталогов встречается такая фраза, как бесступенчатый вариатор. Про механическую и автоматическую коробку передач слышали все, а вот вариатор — вещь неизвестная, хотя это далеко не новинка. Что такое вариатор и зачем он автомобилю, мы спросили инструкторов по вождению.

Кто придумал вариатор?

Итак, вариатор — это особый тип АКПП, который был изобретен еще в конце XIX века! Историки утверждают, что самый первый вариатор придумал в 1490 году ни кто иной, как Леонардо да Винчи. В 1950-х годах выпустили первый автомобиль с таким типом трансмиссии. По словам автоинструкторов, вариатор ставили на легковые и грузовые авто DAF, затем это переняла компания Volvo.

Вариатор (CVT) по своей сути — это вариант (извините за тавтологию) автоматической коробки. Внешне автомобиль с вариатором ничем не отличается от машины со стандартной АКПП.

Здесь так же две педали и такая же коробка передач. Однако машина, оборудованная таким устройством, работает по-другому. Здесь нет фиксированных передач (1-ой или 2-ой), а переключение между ними осуществляется незаметно и очень плавно. Именно поэтому при переключении и трогании с места вы не заметите толчков. Благодаря вариатору происходит плавное и непрерывное изменение передаточного числа во время разгона или замедления ТС.

Клиноременной вариатор

В технике есть множество самых разных конструкций подобного типа, однако в автомобильной сфере применяются лишь два вида устройств:

  • клиноременной вариатор,
  • тороидный.

Первый вариант известен довольно давно. Его основные детали — это 2 раздвижных шкива и особый ремень с трапецеидальной формой в сечении. Последний как раз и соединяет два шкива. Если сдвинуть две части ведущего шкива, то они станут выталкивать ремень, как клин (заметим, что поэтому он и называется «клиноременный»). Радиус шкива увеличится, и передаточное отношение также станет больше. Если части ведомого шкива развести, то ремень уйдет внутрь и будет функционировать по меньшему радиусу. Таким образом, передаточное отношение снизится. Когда оба шкива стоят в промежуточном положении, то в этом случае передача прямая.

В клиноременной вариатор входит несколько (один или два) ременных передач, в которых шкивы формируются коническими дисками. Благодаря раздвиганию и сдвиганию этих шкивов передаточное число меняется.

Надо сказать, что у каждой компании есть своя конструкция клиноременного вариатора. Например, на Audi вместо ремня используют цепь, а на машине Honda стоит ремень из металлических пластин. Несмотря на различия в дизайне, принцип работы вариатора не меняется.

Ремень вариатора

Интересный вопрос: какого типа ремень используется в вариаторах? Естественно, ремень из ткани и резины не подойдет, а вот металлическая наборная лента — самое то. Зачастую это стальная лента с каким-то покрытием или же целый набор стальных тросов со сложным сечением, куда нанизано большое количество тонких поперечных пластинок из стали трапецевидной формы. Их края как раз и контактируют со шкивами. Именно таким образом получилось создать толкающий ремень, дающий мощность двум половинам: идущей от ведомого шкива к ведущему, и соответственно противоположной стороне. Во время передачи сжимающего усилия обычный ремень сложился бы, а вот стальной, напротив, обретает жесткость.

В случае с цепью, для ее смазки используется особая жидкость, которая под сильным давлением (оно возникает в месте соприкосновения со шкивом) меняет фазовое состояние. Это дает возможность цепи передавать значительное усилие, почти не проскальзывая, несмотря на крайне небольшую площадь контакта.

Тороидный вариатор и его конструкция

Тороидный вариатор устроен по-другому. Он состоит из своеобразных соосных дисков и специальных роликов, благодаря которым передается момент между дисками. Для изменения передаточного числа, следует изменить положение роликов и, конечно же, их радиусы. Все усилие находится в месте контакта, поэтому для поворота роликов есть устройства, которые могут преодолевать силу прижатия, имеющуюся между роликом и диском.

Например, в вариаторе Extroid на Ниссане применяется специальная система, где гидравлический механизм перемещает вверх или вниз обоймы с роликами, причем на микроскопическую величину. Затем ролик поворачивается сам из-за возникшего сдвига касательно оси дисков.

Как вариатор меняет передаточное число?

Смена передаточного числа при разгоне с помощью вариатора зависит в первую очередь от выбранной программы управления. На обычном авто при разгоне мы раскручиваем двигатель, а далее переходим на другую передачу и т.д. В случае с вариатором при наборе скорости двигатель находится на тех же оборотах (к примеру, на оборотах, которые соответствуют максимальному крутящему моменту). Однако передаточное отношение все же меняется, но очень плавно.

Говорят, что это создает странные ощущения. Когда жмешь на педаль газа, двигатель находится на больших оборотах и остается на них во время разгона, причем воя как пылесос. А вот темп разгона можно назвать достаточно высоким.

Иногда вариатор настраивают таким образом, чтобы обороты мотора постепенно наращивались, и разгон был почти такой же, как и при обычной коробке передач.

Минусы вариатора

Конечно, у вариатора много плюсов, но есть и недостатки. В частности сравнительно небольшая «перевариваемая» мощность мотора. Второй минус вариаторов — это дорогой ремонт и обслуживание, а также недешевая трансмиссионная жидкость. Например, на ременных вариаторах требуется каждые 100 тысяч километров менять ремень.

Видеоматериал о том, как работает вариатор:

Счастливого пути и удачи на дорогах!

В статье использовано изображение с сайта sanekua.ru

Вариатор с гидротрансформатором: особенности и недостатки

Вариатор — одна из разновидностей автоматической коробки передач. От классической АКПП отличается большей плавностью переключения скоростей.

У вариатора нет передач, несмотря на наличие стандартных режимов работы D, R и др. Оптимальное значение передаточного отношения между двигателем и трансмиссией для каждой из стандартных передач подбирается индивидуально блоком управления. Это возможно благодаря особой конструкции — двух конусных шкивов, соединенных ремнем, которые могут сдвигаться и раздвигаться. У обычных АКПП значения для скоростей усредненные.

Вариаторы оснащены разными устройствами, выполняющими функции сцепления. Эксперты Моторпейдж разделяют мнение опытных автомобилистов, считающих вариатор с гидротрансформатором (гидроприводом, «бубликом») наиболее выгодным и эффективным. Такой тип конструкции устанавливается на престижных автомобилях.

Принцип работы

Гидропривод является промежуточным звеном между двигателем и КПП. Механизм соединен с коленвалом мотора и первичным (входным) валом КП. Задача «бублика» — передавать и усиливать крутящий момент от силового агрегата к коробке.

Вкратце о конструкции гидротрансформатора. Он состоит из двух основных металлических колес с лопастями — насосного и турбинного, между которыми есть реактор, аналогичный лопастному колесу, но меньше в диаметре. Все это помещено в герметичный корпус, а внутри «бублика» находится трансмиссионное масло.

Как гидротрансформатор взаимодействует с вариатором?

Коленчатый вал крутит «насос», а тот, вращаясь, направляет поток смазочной жидкости в «турбину». Она тоже начинает вертеться вместе с входным валом. От него усилие передается на ремень и шкивы коробки. А оттуда, через дифференциал, распределяется по ведущим колесам.

Что касается функции усиления крутящего момента, то это происходит следующим образом: трансмиссионное масло на обратном пути от турбинного колеса к насосному проходит через реактор. Он, благодаря форме лопастей, усиливает поток.

За движение задним ходом отвечает планетарный редуктор, состоящий из солнечной шестерни («солнца»), вокруг которой расположены сателлиты. Они крепятся к планетарному водилу (металлическое плоское кольцо) и со стороны, противоположной «солнцу», упираются в коронную шестерню. Когда солнечная шестерня крутится вместе с сателлитами, но тормозится водило, то «корона» меняет направление вращения, и авто едет задним ходом.

Достоинства вариатора с гидротрансформатором:

  • Плавность переключения передач.
  • Снижение нагрузки на вариатор в момент старта автомобиля (благодаря чему продлевается срок службы КП).
  • Долговечность эксплуатации относительно пакета фрикционов (альтернатива гидроприводу).
  • Быстрый переход от низких передач к высоким при резком разгоне (опять же по сравнению с фрикционами).
  • Возможность безболезненно для коробки проехать по бездорожью на небольшой скорости (до момента блокировки гидропривода).

Примечание! Несмотря на заключительное преимущество вариатора с гидроприводом, эксперты Motorpage.ru не рекомендуют использовать для бездорожья автомобиль с данным КПП.

Недостатки вариатора с гидротрансформатором:

  • Сложная конструкция.
  • Высокая стоимость (как самого устройства, так и ремонта КПП).
  • Пробуксовки пагубно влияют на состояние механизма.
  • Большие габариты, если сравнить с пакетом фрикционов.

Несмотря на имеющиеся минусы, вариатор с «бубликом» — хорошее решение АКПП. Недаром же именно такую коробку выбирают для дорогих авто.

Как работает вариатор вашего самоката?

Если у вас дома есть самокат, вы наверняка слышали о термине «вариатор». В этой статье мы объясним, как работает вариатор скорости вашего скутера и как получить максимальную отдачу от этого компонента.

Что такое вариатор?

Вариатор скутера — одна из самых важных частей этого типа мотоцикла, поскольку без механической коробки передач он отвечает за изменение передаточных чисел или передач нашего скутера.

Чтобы понять это проще, мы должны рассматривать вариатор нашего скутера как передние звезды велосипеда. Если у нас большая передняя звезда, нам придется приложить больше усилий, но мы будем двигаться больше с меньшим количеством нажатий на педаль, а с маленькой мы будем двигаться с меньшим усилием, но нам придется крутить педали больше.

Мы найдем вариатор нашего мотоцикла в самом начале трансмиссии скутера, соединенный с коленчатым валом двигателя, чтобы передавать всю вырабатываемую им мощность на колеса.

Детали вариатора:

Вариатор скорости скутера состоит из разных частей, хотя в зависимости от типа вариатора, как мы объясним ниже, они могут меняться. Состав вариатора следующий:

  • Ползун: это металлический цилиндр, на котором вариатор опирается и фиксирует его для правильной работы.

  • Шкив: Деталь, контактирующая с приводным ремнем скутера.

  • Гири или ролики: противовесы, отвечающие за работу и открытие вариатора.Чем меньше вес, тем позже открывается и ускорение. Чем больше вес, тем раньше открывается и увеличивается максимальная скорость.

  • Пандус или раструб: внутренняя часть привода, по которой скользят массы или ролики, в зависимости от типа привода.

  • Смазка только для определенных моделей: только в обычных приводах используется консистентная смазка для смазки и уменьшения трения между пальцем и приводом.

В любом типе вариатора мы обнаружим, что шкив находится в непосредственном контакте с ремнем, и это ограничено полушкивом, который его направляет.

Типы вариаторов

На рынке есть разные производители, которые производят этот тип компонентов для скутеров не только в качестве запасной части на случай поломки оригинального, но и для увеличения производительности нашего мотоцикла.

Оба типа вариаторов работают благодаря центробежной силе, создаваемой коленчатым валом скутера, но мы можем выделить 2 типа вариаторов в зависимости от их внутреннего движения:

Обычный или роликовый вариатор

Это наиболее широко используемый и самый распространенный вариатор. один, используемый серийными производителями и некоторыми производителями технических характеристик, где наклонные плоскости, направляющие и веса роликов изменяются для получения других характеристик.

В вариаторе этого типа ролики движутся в продольном направлении (качение), открывая или закрывая вариатор и передавая мощность двигателя системе привода.

Ролики движутся по аппарели, расположенной внутри вариатора. В зависимости от наклона пандусов характеристики и результат на нашем мотоцикле будут разными.

Схема вариатора обычного скутера и его частей.

Поперечный вариатор

Это менее известный, но более эффективный из двух, поскольку он упрощает работу и улучшает характеристики или преимущества, которые может предложить обычный вариатор.

В отличие от обычного вариатора, в поперечном вариаторе (также известном как Осевая передача или Осевой вариатор) не ролики, а массы. Эти массы представляют собой противовесы из кевлара и пластикового компаунда, которые выполняют те же функции, что и ролики.

В этом случае вместо роликов, движущихся в продольном направлении, массы движутся в поперечном направлении, прикладывая силу к раструбу вариатора и заставляя его двигаться, открывая или закрывая вариатор.

Колокол в поперечном вариаторе является ключевым элементом, поскольку он заменяет функцию, выполняемую пандусами.Для правильной работы вариатора требуется правильно откалиброванный колокол.

Схема поперечного вариатора скутера и его частей s

Преимущества поперечного вариатора

Установив поперечный вариатор на самокат, мы не только улучшим характеристики нашего мотоцикла, но и выиграем. удобством и комфортом в 4-тактных двигателях. С помощью поперечного вариатора мы компенсируем небольшие неровности 4-тактного двигателя внутреннего сгорания, потому что мы уменьшаем внутреннее трение внутри группы трансмиссии.

Поперечный вариатор JCosta и его части

Если мы обратим внимание на характеристики, которые мы можем получить с поперечным вариатором, мы увидим, что мы будем набирать скорость как на низкой, так и на высокой скорости. Это позволит нам иметь большее ускорение с закрытым вариатором и большую максимальную скорость с открытым вариатором.

Во многих случаях установка поперечного вариатора также достигается за счет того, что наш двигатель работает более расслабленно. Как следствие, двигатель не пострадает и может прослужить больше км, чем со штатным вариатором.

Если вы хотите улучшить характеристики своего мотоцикла или просто провести техническое обслуживание скутера, посетите наш магазин и найдите свой вариатор JCosta по лучшей цене.

49ccScoot.Com Scoot F.A.Q.

Скут F.A.Q.

Q. Какую контровакуумную пружину мне следует использовать?

Прежде всего, давайте посмотрим на функции контрпружины (также известной как пружина крутящего момента, основная пружина). Контрпружина удерживает натяжение ремня и давление, предотвращая проскальзывание ремня.

Давление — самая простая из двух идей. Пружина давит на одну половину заднего шкива, толкая ее к другой половине заднего шкива и оказывая давление на стороны ремня. Более жесткие пружины оказывают большее давление на шкив и, в конечном итоге, на ремень, что может быть полезно, если вы испытываете проблемы с проскальзыванием ремня. Симптомы проскальзывания ремня могут включать чрезмерный износ ремня и пыль, а также черные отметки на приводных поверхностях шкивов.

Контрпружина создает натяжение приводного ремня, закрывая задний шкив и пытаясь удержать его закрытым.Это удерживает ремень в крайнем крайнем положении на заднем шкиве, в котором он может находиться в открытом состоянии вариатора. Когда вариатор закрывается, позволяя ремню двигаться к его внешнему краю при ускорении, задний шкив открывается, позволяя ремню приблизиться к его центру. Обратное происходит при замедлении. Это балансирующий акт. Слишком большое давление пружины или недостаточный вес ролика, и вариатор не сможет противодействовать контрпружине, чтобы открыть задний шкив, поэтому вариатор может «переключать» передаточные числа, и обороты могут быстро расти.Это было бы похоже на то, что произошло бы, если бы вы оставили машину на 1-й передаче и никогда не переключались. Недостаточное давление пружины или слишком большой вес ролика, и шкивы будут открываться и закрываться преждевременно во время ускорения, слишком быстро «переключаясь» на более высокие передаточные числа, вызывая низкие обороты и плохую производительность. Это похоже на попытку взлететь на 5-й передаче в машине вместо 1-й. Аналогии с 1-й и 5-й передачами немного экстремальны по сравнению с тем, что большинство людей испытает при незначительных проблемах с настройкой, но, надеюсь, они помогают донести идею.

И наоборот, при замедлении контрпружина толкает ремень назад к внешнему краю заднего шкива и, следовательно, к центру переднего шкива. В основном это «понижающая передача» вариатора. Опять же, это баланс, но более жесткая контровая пружина может позволить вариатору быстрее переключиться на более низкое передаточное число, когда вы отпускаете дроссель или обороты падают из-за некоторого типа нагрузки, такой как подъем на холм. Вот почему более жесткие контрпружины часто рекомендуются, когда у кого-то есть проблемы, связанные с подъемом в гору, хотя иногда более легкие роликовые грузы решают проблему без необходимости замены пружины.

Помимо проблем с открыванием и закрыванием шкива, мягкие пружины могут привести к провисанию ремня из-за недостаточного натяжения. Если вы видите, что ваш ремень имеет чрезмерный люфт (не из-за неправильной длины ремня или других проблем со шкивом), значит, ваша контрпружина слишком мягкая. Это может произойти со временем, поэтому это не обязательно признак того, что вам нужно поставить очень жесткую пружину, но, возможно, говорит вам, что пришло время заменить контрапружину на новую. В руководствах по обслуживанию иногда указывается высота пружин с указанием пределов обслуживания, чтобы определить, когда их следует заменить.Неплохо измерить новую пружину перед установкой и записать ее длину для будущего сравнения.

Кратко подытожим:

Более жесткая контрпружина = большее натяжение и давление ремня + более высокие обороты
Более мягкая контрпружина = меньшее натяжение и давление ремня + более низкие обороты

Во многих случаях контрпружина штока отлично работает вместе со сменными роликами. Часто это самое простое решение базовой настройки вариатора, потому что легче снять / установить вариатор, чем снять / установить задний шкив и разобрать / собрать его.Если вы не испытываете проскальзывания ремня или чрезмерного провисания ремня, я бы сначала попробовал изменить вес роликов, чтобы увидеть, решена ли ваша проблема.

Если требуется модернизация до более жесткой пружины, обычно справляется пружина на 1000 или 1500 об / мин. Я предпочитаю использовать самую мягкую пружину, которая поддерживает достаточное давление и натяжение ремня, чтобы избежать скольжения и провисания. Если пружина жестче, чем должна быть, у вас могут возникнуть проблемы с выходом ремня из вариатора на полный ход даже с более тяжелыми роликами, не влияя на ускорение.Использование тяжелых роликов для противодействия очень жесткой контрпружине может привести к тому, что двигатель не будет иметь достаточной мощности для преодоления обоих эффектов. Жесткие пружины также немного затрудняют обслуживание вариатора, потому что задний шкив сложнее сжать.

Имейте в виду, что очень вероятно, что вам потребуется выполнить некоторую настройку ролика / ползунка, если вы поменяете контровую пружину из-за их зависимости друг от друга для создания сбалансированной системы.

Связанная информация:
Видео об эксплуатации вариатора
Осмотр вариатора с полным обслуживанием
Техника разборки заднего шкива

Настройка вариатора

— Выбор правильного веса катка — Scooter Focus

Из различных вещей, которые вы можете сделать со своим самокатом для улучшения характеристик, выбор оптимального веса катка, вероятно, будет самым дешевым, простым и эффективным (при условии, что веса не были оптимизированы ранее).

Вариатор является ключевым компонентом трансмиссии, и это эффективная и автоматическая система переключения передач, которая непрерывно меняет передаточное число от низкого до высокого, в зависимости от скорости скутера. Роликовые грузы в вариаторе определяют, насколько быстро передаточное число изменяется от низкого к высокому во время ускорения и какое передаточное число используется при любой заданной скорости.


Вариатор с 8 роликами (чаще всего с 6)

Весы приводят в действие «переключение передач» за счет центробежной силы.Чем быстрее вращается вариатор, тем больше сила, а чем тяжелее гиря, тем больше сила. Таким образом, набор легких грузов и медленно вращающийся вариатор означает низкое усилие и медленное переключение передач (или полное отсутствие переключения), в то время как быстро вращающийся вариатор и тяжелые веса означают большую силу и тенденцию быстро переключать передачи и оставаться на «высшей» передаче дольше.

По аналогии с автомобилем с 6-ступенчатым ручным переключением передач, легковесные ролики действуют так, как будто вы остаетесь на 1-й передаче, пока двигатель не достигнет пиковых оборотов (скажем, 7000 об / мин), затем полностью переключаетесь на 2-ю передачу до максимальных оборотов, затем снова на 3-й. , 4-я, 5-я и 6-я передачи (но переключение до 6-й передачи только в том случае, если пиковые обороты могут быть достигнуты на 5-й передаче).Это дает вам быстрое ускорение за счет некоторой экономии топлива и, возможно, никогда не набирает максимальную скорость на 6-й передаче. С другой стороны, тяжелые катки похожи на то, чтобы оставаться на 1-й передаче до 2000 об / мин, а затем переключаться на 2-ю передачу. Когда ревизор снова достиг 2000 об / мин, переключился на 3-ю передачу и так далее. Медленный разгон, хорошая экономичность и, в конечном итоге, высокая скорость на 6-й передаче.

Так как же решить, какой вес ролики использовать? Для скутера 150 куб.см вы можете получить ролики весом от 10 до 15 грамм.Какой из них лучше, зависит от скутера, мощности двигателя, передаточных чисел, конструкции вариатора, веса гонщика и того, что вы хотите от скутера (максимальная экономичность, максимальная производительность). Если у скутера есть тахометр (тахометр), это облегчает жизнь, потому что вы можете видеть, что происходит.


Вариатор 6 роликов и комплект роликов

Типичный двигатель скутера объемом 150 куб.см развивает максимальную мощность при 7500 об / мин. Если вы ускоряетесь на полном газу, а обороты поднимаются примерно до 4500 об / мин и в значительной степени остаются на этом уровне, то ролики слишком тяжелые.С другой стороны, если обороты увеличиваются до 8000 об / мин и остаются на этом уровне, ролики становятся слишком легкими. В идеале для максимальной производительности обороты должны подняться примерно до 6500-7000 об / мин и оставаться на этом уровне, пока вы находитесь на полном ускорении (полностью открытая дроссельная заслонка). Когда вы набираете желаемую скорость (скажем, 45 миль в час), когда вы отключаете дроссельную заслонку, обороты должны немного снизиться (примерно до 6000 об / мин, в зависимости от скутера). Хотя это указывает на то, являются ли ролики слишком тяжелыми или слишком легкими, на самом деле это не говорит вам, насколько они слишком тяжелые (или слишком легкие).Вы должны угадать, исходя из того, какой вес на самом деле ролики в вариаторе. Маловероятно, что для скутера 150 куб.см они будут легче 10 г или тяжелее 15 г, поэтому вы должны оказаться где-то в этом диапазоне.


Тахометр для двигателя малого объема — по цене менее 10 долларов США

Если у вашего скутера нет тахометра, вам придется выполнять настройку по ощущениям от мотоцикла или по звуку двигателя — вот где вам пригодится опыт! Однако, если у вас нет опыта, легко добавить небольшой тахометр на скутер или другой небольшой двигатель.Вы можете найти их на eBay менее чем за 10 долларов — см. Тахометры для малых двигателей

. Они просты в использовании и работают от небольшой внутренней батареи, поэтому вам не нужно подключать их к электрической системе скутера. Небольшой провод оборачивается вокруг внешней стороны провода свечи зажигания, чтобы улавливать сигнал, который преобразуется в число оборотов в минуту.

На недавнем скутере, над которым я работал, оригинальные ролики были 14 г, а двигатель во время разгона выдерживал около 5500 об / мин. При падении на катки до 11 г скорость вращения увеличилась до 6500 об / мин, что дало заметно лучшее ускорение без какой-либо значительной потери максимальной скорости.Метод проб и ошибок может быть лучшим (или единственным) способом судить. К счастью, набор роликов дешев (менее 10 долларов), так что вы можете позволить себе поэкспериментировать. Фактически вы можете изменить набор более тяжелых роликов, чтобы уменьшить их вес, обработав (или заполнив) центральный металлический цилиндр. Если вы попробуете это сделать, важно, чтобы вес каждого ролика был одинаковым, чтобы вариатор оставался в равновесии. Вы можете смешивать веса, если будете осторожны. Если вариатор принимает 6 роликов, вы можете смешать 3 ролика по 10 г с роликами по 3 х 12 г, чтобы получить эффективный вес ролика 11 г, но вы должны заменить грузами вокруг вариатора, чтобы он оставался в равновесии.Если у вас все гири по 10 г с одной стороны и все гири по 12 г с другой, у вас будут проблемы.

Цилиндрические ролики могут быть заменены «ползунками» необычной формы, показанными выше. Некоторые говорят, что ползунки могут обеспечить более плавное переключение передач и лучшую производительность, и они могут меньше подвержены износу. Обычно они немного дороже, но могут стоить немного дороже. Обычно большинство тюнеров находят, что вам нужен слайдер, который немного тяжелее (1 г?), Чем ролик, для оптимизации производительности.характеристики, но опять же, это может быть вопрос проб и ошибок, и не все вариаторы реагируют одинаково.

Чем меньше объем двигателя, тем меньше вес катка / слайдера. В то время как скутер 150 куб.см может использовать ролик / слайдер весом от 10 до 15 г, скутер 50 куб.см, скорее всего, будет лучше с весом от 4 до 8 г, в то время как самокат 250 куб.см обычно будет использовать вес в диапазоне от 12 до 20 г.

Что такое вариатор? Руководство по вариаторам производительности

Вариаторы

используются практически во всех скутерах, представленных на рынке, за очень редким исключением — некоторые модели Vespa с механической трансмиссией, такие как PX, Sprint, PK и ранние модели Lambretta.

Вариатор сам по себе является главной ведущей частью бесступенчатой ​​трансмиссии (CVT). Если коробка передач имеет шестерни, каждая из которых имеет фиксированную передачу, вариатор плавно переключает свой диапазон передач.

Вариаторы используются в скутерах и даже в некоторых современных автомобилях по нескольким причинам. Во-первых, они полностью механически автоматические. Никаких компьютеров, электронных контроллеров или других сложных деталей, склонных к выходу из строя. Они просты, удобны в обслуживании и дешевы в ремонте. Вторая причина в том, что они очень эффективны, особенно в двигателях малой мощности.

В отличие от обычных коробок передач, трансмиссии CVT управляют своим переключением в зависимости от оборотов двигателя, а не двигателя, меняющего обороты в зависимости от передачи. В обычной коробке передач двигатель будет набирать обороты до максимального крутящего момента на каждой передаче, при этом двигатель всегда будет догонять свой максимальный крутящий момент, а эффективность в пределах включенной передачи. В трансмиссии CVT двигатель может набирать обороты до своей максимальная производительность и эффективность и оставаться на этом уровне — в то время как вариатор плавно и непрерывно переключает передачи в зависимости от скорости автомобиля и оборотов двигателя.

Вариатор — это передняя или ведомая часть вариатора. Это часть, которая контролирует ход вариатора (понижает передаточное число, что означает более высокую скорость).

Задняя часть этой системы называется динамометрическим приводом. Он имеет две наклонные поверхности, в которые вставляется ремень. Принцип работы динамометрического привода немного отличается. По мере того, как ролики в вариаторе выбрасываются в концы корзины вариатора и ремень проталкивается вверх по поверхности вариатора, большая часть ремня тянется к передней части системы.Чтобы это произошло, крутящий момент приводится в действие пружиной крутящего момента. Эта пружина удерживает ремень под постоянным натяжением относительно поверхностей моментного привода.

Пружина крутящего момента (или противоположная) — это уравновешивающая сила, она сжимается при ускорении, позволяя ремню подтянуть вариатор, и, как раз наоборот, подтягивает ремень назад к моментному приводу при замедлении, чтобы предотвратить застревание велосипеда. высокая передача.

Поначалу может быть немного сложно разобраться, но на практике это начинает обретать смысл.

Так что же делает вариатор производительности по-другому?

Вариатор производительности обычно выполняет несколько функций. Первое, что вам нужно понять о вариаторах производительности, это то, что не все они достигают одного и того же. На некоторых скутерах они не добавляют никакого дополнительного ускорения, но придают скутеру дополнительную максимальную скорость 10 км / ч. На других скутерах они не добавляют максимальную скорость, но дают большой прирост ускорения. В других случаях они делают и то, и другое — это просто зависит от мотоцикла.

Производители вариаторов производительности, по сути, пытаются получить любую дополнительную производительность, которая была возможна, которую производитель самоката не использовал.Они могут сделать это несколькими способами, например, изменив угол наклона лицевой стороны вариатора, изменив длину проставки, изменив форму внутренней части корзины, размер роликов, размер и угол опорной пластины. , вес роликов и т. д.

Некоторые производители, такие как Malossi и Stage 6, предлагают так называемые комплекты трансмиссии «Overrange» или «Oversize». Эти комплекты обычно ориентированы на гонку. Идея состоит в том, чтобы увеличить диаметр вариатора и лицевой стороны динамометрического привода, чтобы получить большую поверхность передачи и, следовательно, больший диапазон передач.Malossi также предлагает вариатор MHR для некоторых моделей, который немного увеличен в размерах по сравнению со стандартным вариатором и имеет внутри проставку большего диаметра. Обычно мы не рекомендуем их для уличных самокатов, так как для их правильной настройки требуется ОЧЕНЬ много работы.

Вариаторы, такие как Malossi Multivar 2000, идеально подходят почти для всех скутеров. В комплекте они очень легко крепятся болтами и специально разработаны для велосипеда, для которого они продаются. Часто они намного более плавные, чем стандартный вариатор, и жестче.

И последнее замечание — это совсем не плохая идея установить новый ремень с установкой Performance Variator.

Ременная бесступенчатая трансмиссия с независимым регулированием радиуса

Описание

Блок бесступенчатой ​​трансмиссии реализует прижимной ремень бесступенчатой ​​трансмиссии (CVT) с независимый контроль радиусов. Используйте блок для проектирования системы управления, согласование трансмиссии и исследования экономии топлива. Вы можете настроить блок для внутреннего или внешнего управления:

В таблице приведена кинематика шкива, редукция, и динамические расчеты, выполненные с помощью Continuously Variable Блок трансмиссии.

Расчет Шкив Кинематика Реверс и Финал Снижение скорости Dynamics
Конечное передаточное число угловой скорости
Крутящий момент ремня, приложенный к вторичному и первичному шкивам к вторичному и первичному шкивам
Угловая скорость вторичного и первичного шкивов
Геометрия ремня и шкива 902 902 902
Линейная скорость ремня
Угол охвата вторичного и первичного шкивов
Радиусы первичного и вторичного шкивов

На рисунке показан вариатор вариатора. r с двумя конфигурациями.В первая конфигурация, иллюстрирующая снижение скорости, вариатор настроен на уменьшение радиуса первичного шкива и увеличение вторичного радиус шкива. Во второй конфигурации, которая иллюстрирует перегрузку, вариатор настроен на увеличение радиуса первичного шкива и уменьшение радиус вторичного шкива.

Кинематика шкива

Используя физические размеры системы, блок вычисляет первичное и вторичное положения вариатора, которые соответствуют шкиву запрос соотношения.

Рисунок и уравнения суммируют геометрические зависимости.

Cdist = rpmax + rgap + rsec_maxL0 = f (rpmax, rsmax, rpmin, rsmin, Cdist) ratiocommand = f (ratiorequest, ratiomax, ratiomin) rpri = f (r0, ratiocommand, Cdist) rsec = focistm (r0) ) xpri = f (r0, rpri, θwedge) xsec = f (r0, rsec, θwedge)

Эти переменные используются в уравнениях.

первичный шкив радиус

Длина ремня в результате положения вариатора

передаточное число запрос

запрос передаточного числа шкива

передаточное отношение команда

физическая команда передаточного числа шкива ограничения

r зазор

Расстояние между шкивами вариатора

C dist

Макс.

Максимальный радиус первичного шкива вариатора

rs max

Максимальный радиус вторичного шкива вариатора

об / мин мин
rs мин

Минимальный радиус вторичного шкива вариатора

r o

Начальный радиус шкива 4374 902 902 902 с передаточным числом 9030 L o

Начальная длина ремня, определяемая спецификацией вариатора

x pri

Смещение первичного шкива вариатора в результате запрос контроллера

x сек

Смещение вторичного шкива вариатора в результате запрос контроллера

r pri

Радиус первичного шкива вариатора, полученный от контроллера запрос

r сек

Радиус вторичного шкива вариатора, полученный от контроллера запрос

Θ клин

Угол клина вариатора

Φ

Угол наклона ремня к точке контакта шкива

Обратное и конечное снижение скорости

Входной вал вариатора соединяется с планетарной зубчатой ​​передачей, которая приводит в движение первичный шкив.Направление переключения определяет входную передачу инерция, КПД и передаточное число. Направление сдвига — это отфильтрованный Командированное направление:

Для движения вперед (Dirshift = 1):

Для обратного хода (Диршифт = -1):

Ni = −Nrevηi = ηrevJi = Jrev

Передаточное число и КПД определяют ведущий вал частота вращения и крутящий момент, приложенные к первичному шкиву:

Блок снижает частоту вращения вторичного шкива и прилагаемый крутящий момент. с фиксированным передаточным числом.

Tapp_sec = ToηoNoωo = ωsecNo

Конечное передаточное число без проскальзывания определяется по формуле:

Nfinal = ωiωo = NiNorsecrpri

В уравнениях используются эти переменные.

902 902 902 902 902

902 902 используется для определения планетарной инерции, КПД, и передаточное число

902

902 902 , ω o

передаточное число

N i

Входное планетарное передаточное число

Dir

Команда переключения CVT

903
τ с

Постоянная времени переключения направления

η передний ход , η об.
J передний , J об.

Инерция переднего и заднего хода, соответственно

N об. app_pri , T app_sec

Крутящий момент, приложенный к первичному и вторичному шкивам, соответственно

T i

Вход и выход t частота вращения ведущего вала, соответственно

ω pri , ω сек

Частота вращения первичного и вторичного шкивов, соответственно

N 7 конечная

Динамика

Максимальный крутящий момент, который может передавать вариатор, зависит от трение между шкивами и ремнем.Согласно прогнозу предела привода трения металлического клинового ремня , момент трения определяется как:

Tfric (rp, μ) = 2μFaxrpcos (ϑwedge)

Без макропробуксовки тангенциальное ускорение шкива считается равным ускорению ремня. Как только крутящий момент достигает предел статического трения, ремень начинает проскальзывать, а шкив и ускорение ремня независимы. Во время скольжения передаваемый крутящий момент ремнем является функцией кинетического коэффициента трения.В течение переход от условий скольжения к условиям противоскольжения, ленточный и тангенциальный скорости шкивов равны.

Блок реализует эти уравнения для четырех различных скольжений. условия.

Состояние Уравнения

Ремень проскальзывает на вторичном и первичном шкивах

(Jpri + Ji) ω˙pri = Tapp_pri-TBoP_pri-bpriωpriJsecω˙sec = Tapp_sec-TBoP_sec-bsecωsecmbv˙b = TBoP_prirpri + TBoP_secrsec-bbvbrpriωpri ≠ vbrsecωsec ≠ vb

Ремень проскальзывает только на первичном шкиве

(Jpri + Ji) ω˙pri = Tapp_pri-TBoP_pri-bpriωpri (mb + Jsecr2sec) v˙b = TBoP_prirpri + TBoP_secrsec- (bb + bsecr2sec) vbωsec = vbrsecrpriωpri ≠ vbTBoP_priric (rbTBoP_priric) ) | TBoP_sec |

Ремень проскальзывает только на вторичном шкиве

(mb + Jpri + Jir2pri) v˙b = Tapp_prirpri + TBoP_secrsec- (bb + bprir2pri) vbJsecω˙b = Tapp_sec + TBoP_sec-bsecωsecωpri = vbrprirsecωsec ≠ vbTBoP_sec = sgn (rsecωfpri) |

Ремень не скользит

(mb + Jsecr2sec + Jpri + Jir2pri) v˙b = Tapp_prirpri + Tapp_secrsec- (bb + bsecr2sec + bprir2pri) vbωpri = vbrpriωsec = vbrsec | TBoP_pri |

Направление скольжения

PriSlipDir = {0rpriωpri = vb1rpriωpri> vb − 1rpriωpri vb − 1rsecωsec

Эти переменные используются в уравнениях.

J 9033 903 4 м 9033 9033 Φ 902 903 902
T BoP_pri , T BoP_sec

Крутящий момент ремня, действующий на первичный и вторичный шкивы, соответственно

T app_pri , T app_sec

Крутящий момент, приложенный к первичному и вторичному шкивам, соответственно

Шкив первичного и вторичного вращения вращающийся инерции, соответственно

b pri , b sec

Вязкостное вращение первичного и вторичного шкивов демпфирование, соответственно

F ax

Усилие зажима шкива

μ

Коэффициент трения 9033 μв

Коэффициент кинетического и статического трения

v b , а b

Линейная скорость и ускорение ленты

соответственно

Общая масса ремня

r pri , r sec

Радиусы обхватов первичного и вторичного шкивов соответственно

Угол намотки ремня до точки контакта шкива

Φ wrap_pri , Φ wrap_sec

Углы намотки первичного и вторичного шкивов, соответственно

Учет мощности

Для учета мощности блок реализует эти уравнения.

PwrTrnsfrd - Мощность, передаваемая между блоками

− bsec2

PwrStored - Скорость изменения накопленной энергии

Сигнал шины Описание Переменная Уравнения

Pw10234fo

PwrEng

Мощность двигателя

P eng

ωiTi

3

3 9302 9033 Дифф.

ωoTo

PwrNotTrnsfrd - Мощность, пересекающая блок пограничная, но не переданная

PwrBltLoss

Потери мощности при проскальзывании ремня

P bltloss

(Jin + Jpri) ω˙priωpri + Jsecω˙secωpri2 + bapp˙sec− Tappsecωsec
PwrGearInLoss

Входная механическая мощность планетарной передачи потеря

P grinloss

- | ωiTi − Τapp_priωpri |
PwrGearOutLoss

Механическая мощность редуктора выходной шестерни потеря

P потеря раствора

- | ωoTo − Τapp_secωsec |

PwrDampLoss

Потери на механическое демпфирование

P damploss

−bpriωpri2 − bsec2

PwrStoredTrans

Скорость изменения кинетической энергии вращения

P str

(Jin + Jpri) ω˙0004

(Jin + Jpri) В уравнениях используются эти переменные.

T app_pri , T app_sec

Крутящий момент, приложенный к первичному и вторичному шкивам, соответственно

T i , T o

Крутящий момент входного и выходного приводного вала, соответственно

J pri , J sec

Первичный и вторичный шкив инерции вращения, соответственно

b pri , b сек

Вращение первичного и вторичного шкивов вязкое демпфирование соответственно

ω при , ω сек

Скорость первичного и вторичного шкивов, соответственно

ω i , ω o

Частота вращения входного и выходного приводного вала, соответственно

v b , а b

Линейная скорость и ускорение ремня, соответственно

r pri , r сек

Радиусы первичного и вторичного шкивов, соответственно

Ссылки

[1] Амбекар, Ашок Г. Теория механизмов и машин . Нью-Дели: Prentice-Hall of India, 2007.

[2] Bonsen, B. Оптимизация эффективности Приводной вариатор с регулируемым проскальзыванием вариатора . Кандидат наук. Тезис. Технологический университет Эйндховена, 2006 г.

[3] CVT Как это работает . CVT New Zealand 2010 Ltd, 10 февраля 2011 г. Интернет. 25 апреля 2016 г.

[4] Клаассен, Т. В. Г. Л. CVT Empact: динамика и Управление вариатором с электромеханическим приводом .Кандидат наук. Тезис. Технологический университет Эйндховена, 2007.

[5] Сакагами К. Прогнозирование привода трения. Предел металлического клинового ремня . Варрендейл, Пенсильвания: SAE International Journal of Engines 8 (3): 1408-1416, 2015.

(PDF) ЗУБЧАТЫЕ ВАРИАТОРЫ Теория, анализ, синтез, коробки передач, приводы

88

34 Иванов К.С., Уалиев Г., Тултаев Б. Динамический синтез Адаптивный привод манипулятора

. 3-й Международный симпозиум IFToMM по робототехнике и мехатронике

(ISRM 2013).Сингапур. 2013. PP 191 - 200.

35 Иванов К.С., Уалиев Г., Тултаев Б. Кинематический и силовой анализ робота

с адаптивными электроприводами. Прикладная механика и материалы. Vol. 555 (2014).

OPTIROB 2014. Springer. Швейцария. 2014. ПП 273 - 280.

36. Иванов К.С. Адаптивная робототехника. Прикладная механика и материалы. Vol. 656.

ICMERA 2014. Springer. Швейцария. 2014. Springer. ПП 154 - 163.

37 Иванов К.С. Действие робота с адаптивными электроприводами модулей.В книге

: Успехи теории и практики роботов и манипуляторов. РОМАНСЫ

2014. Москва. РФ. Springer. 2014. PP 563 - 569.

38 Иванов К.С., Кнол О.А., Шингиссов Б.Т. Механический адаптивный привод

Ветрогенератор

. Материалы Международной конференции по инновационным технологиям

. IN-TECH 2013. Всемирная ассоциация инновационных технологий.

Будапешт. Венгрия. 2013. PP 245-248.

39 Иванов К.С., Мунсызбай Т.М., Жаксылыков К.А., Мунсузбаев М.Т. и др.

Наземные транспортные средства с гибридным приводом. Инновационный патент №27725 от

18.12.2013, бул. № 12. Авторское свидетельство № 80505. Комитет по интеллектуальной собственности

. Минюст РК. Астана 2013. 6 с.

40 Иванов К.С. Привод поршня гидравлического механизма. Инновационный

патент РК. № 29866. 15.05.2015, бул. 15. Астана. 2015 г.6 шт.

41 Иванов К.С., Ярославцева Е.К. Привод ветроустановки

Электрогенератор

. Положительное решение на заявку на инновационный патент РК.

№2014 / 0934.1. С 09.07.2014. Астана. 2015.

42 Иванов К.С., Динасылов А.Д., Койлыбаева Р.К. Анализ колебательного

движения механической системы с замкнутым контуром, содержащим упругие звенья.

прикладная механика и машиностроение.Сборник трудов №1

(20). Российская академия наук. Институт проблем машиностроения

промышленность. Нижний Новгород. 2012. PP. 38 - 47.

43 Иванов К.С., Койлыбаева Р.К., Уалиев Г.У. Создание вибрационной передачи

Бесступенчатая трансмиссия (CVT). 11-я Международная конференция по проблемам вибрации

(ICOVP 2013). Сборник рефератов. Лиссабон. Португалия. 2013. P 91.

44 Иванов К.С., Койлибаева Р.К., Уалиев Г.Ю., Тултаев Б.Т. Синтез

Бесступенчатая передача вибрационной передачи. VETOMACX 2014. Манчестер.

Великобритания. 2014. С.

45 Иванов К.С., Койлибаева Р.К., Уалиев Г.У., Тултаев Б.Т. Создание вибрационной шестерни бесступенчатой ​​трансмиссии (CVT)

с одной степенью свободы.

8-я Европейская конференция по нелинейной динамике (ENOC 2014). Сборник рефератов.

Вена.Австрия. 2014. P. 340.

Комплект вариатора Polini Performance; Piaggio 4T 50cc: автомобильный


В настоящее время недоступен.
Мы не знаем, когда и появится ли этот товар в наличии.
  • Убедитесь, что это подходит введя номер вашей модели.
  • Вариатор Polini является стандартом для модернизации вашего 4-тактного вариатора Piaggio / Vespa 50cc. Широко признанный лучший вариатор на рынке, Polini Verson добавляет характеристики во всем диапазоне мощности от взлета до максимальной скорости. Не верите нам? Спросите свой Google Machine. Он никогда не лжет! Этот вариатор прекрасно сочетается с нашим комплектом Malossi Big Bore Kit и распределительным валом. Подходит для следующих моделей: Piaggio Fly 50cc Vespa LX, S 50cc Vespa Primavera 50cc * Рабочие части не подлежат возвратуa
› См. Дополнительные сведения о продукте .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.