Varijator od A do Z

Mjenjač tipa CVT iz putničkog prostora automobila koji miruje gotovo se ne razlikuje od poznatog stroja. Ovdje možete vidjeti ručicu mjenjača i poznata slova PNDR, nema papučice kvačila. Kako radi kontinuirano varijabilni CVT mjenjač u modernim automobilima? Koja je razlika između toroidalnog i varijatora klinastog remena? O tome će biti riječi u sljedećem članku.

CVT - kontinuirano varijabilni prijenos

Među vrstama prijenosa ističe se bezstupanjski varijator koji je odgovoran za prijenos okretnog momenta. Prvo, malo povijesne pozadine.

CVT povijest

Kada je riječ o pozadini varijatorskog uređaja, spominje se osobnost Leonarda da Vincija (1452.-1519.). U djelima talijanskog umjetnika i znanstvenika mogu se pronaći prvi opisi kontinuirano varijabilnog prijenosa koji se do XNUMX. stoljeća ozbiljno promijenio. Srednjovjekovni mlinari također su poznavali princip na kojem se temelji uređaj. Koristeći remenski prijenos i čunjeve, mlinari su ručno djelovali na mlinsko kamenje i mijenjali brzinu njihove vrtnje.

Gotovo 400 godina prošlo je do pojave prvog patenta za izum. Govorimo o toroidalnom varijatoru patentiranom 1886. godine u Europi. Uspješna uporaba CVT mjenjača na trkaćim motociklima dovela je do toga da je početkom XNUMX. stoljeća u natjecanju uvedena zabrana sudjelovanja opreme opremljene CVT-om. Da bi se održala zdrava konkurencija, takve su se zabrane osjećale tijekom prošlog stoljeća.

Prva uporaba automobilskog varijatora datira iz 1928. godine. Zatim, naporima programera britanske tvrtke Clyno Engineering, dobiven je automobil s CVT prijenosom. Zbog nerazvijenosti tehnologije, stroj se nije razlikovao pouzdanošću i visokom učinkovitošću.

U Nizozemskoj se dogodio novi krug povijesti. Vlasnik koncerna DAF, Van Dorn, razvio je i implementirao Variomatic dizajn. Proizvodi biljke su prva varijanta masovne primjene.

Danas svjetski poznate tvrtke iz Japana, SAD-a, Njemačke aktivno prakticiraju ugradnju kontinuirano varijabilnih mjenjača na automobile. Kako bi zadovoljio uvjete vremena, uređaj se stalno poboljšava.

Što je CVT

CVT je kratica za Continuous Variable Transmission. Prevedeno s engleskog, to znači "kontinuirano mijenjanje prijenosa". Zapravo, kontinuitet se očituje time što vozač ni na koji način ne osjeća promjenu prijenosnog omjera (nema karakterističnih udara). Prijenos zakretnog momenta s motora na pogonske kotače ostvaruje se bez korištenja ograničenog broja stupnjeva, pa se prijenos naziva kontinuirano promjenjivim. Ako se oznaka CVT nalazi u oznaci konfiguracije automobila, onda govorimo o činjenici da se koristi varijator.

Vrste varijatora

Strukturni element odgovoran za prijenos momenta s pogonskog vratila na pogonsko vratilo može biti klinasti remen, lanac ili valjak. Ako se navedena značajka dizajna odabere kao osnova za klasifikaciju, dobit će se sljedeće opcije CVT-a:

• Klinasti remen;
• klinasto pismo;
• toroidalni.

Ove vrste prijenosa koriste se uglavnom u automobilskoj industriji, iako postoji mnogo više opcija za uređaje koji su odgovorni za glatku promjenu omjera prijenosa.

Zašto je potreban bezstupanjski prijenos

Zahvaljujući bezstupanjskom prijenosu, motor s unutarnjim izgaranjem prenosit će okretni moment bez odlaganja u bilo kojem trenutku svog rada. Takva kašnjenja nastaju kada se promijeni omjer prijenosa. Na primjer, kada vozač prebaci ručicu ručnog mjenjača u drugi položaj ili automatski mjenjač odradi svoj posao. Zbog kontinuiranog prijenosa, automobil glatko preuzima brzinu, učinkovitost motora se povećava i postiže se određena ušteda goriva.

Uređaj i princip rada varijatora

Pitanja o tome što je uređaj varijatora i koji je princip njegovog rada će se detaljnije raspravljati. Ali prvo morate identificirati koji su glavni strukturni elementi.

Glavne komponente

CVT prijenos uključuje pogonske i pogonske remenice, remen (lanac ili valjak) koji ih povezuje i sustav upravljanja. Koloturnice se nalaze na osovinama i izgledaju kao dvije polovice stožastog oblika, okrenute jedna prema drugoj vrhovima stožaca. Osobitost čunjeva je da se mogu konvergirati i divergirati u određenom rasponu. Točnije, jedan stožac se kreće, dok drugi ostaje nepomičan. Kretanje remenica na vratilima kontrolira upravljački sustav koji prima podatke s putnog računala vozila.

Također glavne komponente CVT-a su:

• pretvarač zakretnog momenta (odgovoran za prijenos zakretnog momenta s motora na ulaznu osovinu mjenjača);
• tijelo ventila (opskrbljuje ulje rotirajućim remenicama);
• filteri za zaštitu od proizvodnje metala i naslaga;
• radijatori (uklonite toplinu iz kutije);
• planetarni mehanizam koji osigurava obrnuto kretanje automobila.

Varijator klinastog remena

Varijator klinastog remena predstavljen je s dvije klizne i rastezljive remenice povezane metalnim remenom. Smanjenjem promjera pogonske remenice dolazi do istovremenog povećanja promjera pogonske remenice, što ukazuje na reduktor. Povećanje promjera pogonske remenice daje overdrive.

Promjena tlaka radne tekućine utječe na kretanje konusa pogonske remenice. Pogonska remenica mijenja svoj promjer zahvaljujući zategnutom remenu i povratnoj opruzi. Čak i mala promjena tlaka u mjenjaču utječe na prijenosni omjer.

Uređaj za pojas

CVT remen u obliku remena sastoji se od metalnih kablova ili traka. Njihov broj može doseći i do 12 komada. Trake su smještene jedna iznad druge i pričvršćene čeličnim spajalicama. Složeni oblik nosača omogućuje ne samo pričvršćivanje traka, već i osiguravanje kontakta s remenicama potrebnim za rad prijenosa.

Zaštita od brzog trošenja je osigurana premazom. Također sprječava klizanje remena preko remenica tijekom rada. U modernim automobilima neisplativo je koristiti kožne ili silikonske remene zbog malog resursa dijela.

Varijator V-lanca

Varijator klinastog lanca sličan je klinastom remenu, samo lanac igra ulogu prijenosnika između pogonske i pogonske osovine. Kraj lanca, koji dodiruje konusnu površinu remenica, odgovoran je za prijenos momenta.

Zbog svoje veće fleksibilnosti, verzija CVT-a s V-lancem vrlo je učinkovita.

Načelo njegovog rada potpuno je isto kao i kod prijenosa s remenskim pogonom.

Uređaj sklopa

Lanac se sastoji od metalnih ploča od kojih svaka ima spojne ušice. Zbog pomične veze između ploča u dizajnu lanca, one pružaju fleksibilnost i održavaju okretni moment na zadanoj razini. Zbog karika raspoređenih u šahovnici, lanac ima veliku čvrstoću.

Prekidna sila lanca veća je od sile remenja. Umeci s ušcima izrađeni su od legura koje su otporne na brzo trošenje. Zatvoreni su pomoću umetaka, čiji je oblik polucilindričan. Značajka dizajna lanaca je da se mogu rastegnuti. Ova činjenica utječe na rad kontinuirano varijabilnog prijenosa, stoga zahtijeva veliku pozornost tijekom planiranog održavanja.

Toroidalni varijator

Toroidalni tip CVT mjenjača je rjeđi. Značajna značajka uređaja je da se umjesto remena ili lanca ovdje koriste rotirajući valjci (oko svoje osi, pokreti klatna od pogonske remenice do pogonske).

Načelo rada je istovremeno kretanje valjaka na površini polovica remenica. Površina polovica ima oblik toroida, otuda i naziv prijenosa. Ako se kontakt s pogonskim diskom ostvaruje na liniji najvećeg polumjera, tada će točka dodira s pogonskim diskom ležati na liniji najmanjeg radijusa. Ovaj položaj odgovara režimu overdrive. Kada se valjci pomiču prema gonjenoj osovini, stupanj prijenosa se prebacuje u niži stupanj prijenosa.

CVT u automobilskoj industriji

Automobilske marke razvijaju vlastite opcije za kontinuirano varijabilni prijenos. Svaki koncern imenuje razvoj na svoj način:

1. Durashift CVT, Ecotronic - američka verzija iz Forda;
2. Multitronic i Autotronic - njemački CVT iz Audija i Mercedes-Benza;
3. Multidrive (Toyota), Lineartronic (Subaru), X-Tronic i Hyper (Nissan), Multimatic (Honda) - ova imena se mogu naći među japanskim proizvođačima.

Prednosti i mane CVT-a

Poput ručnog ili automatskog mjenjača, bezstupanjski mjenjač ima svoje prednosti i nedostatke. Prednosti su:

• udobno kretanje automobilom (položaj "D" na izborniku postavljen je prije početka kretanja, motor ubrzava i usporava automobil bez trzaja karakterističnih za mehaniku i automatiku);
• ravnomjerno opterećenje motora, koje je u kombinaciji s preciznim radom mjenjača i doprinosi uštedi goriva;
• smanjene emisije štetnih tvari u atmosferu;
• dinamičko ubrzanje automobila;
• nedostaje proklizavanje kotača, što povećava sigurnost (posebno kada je u pitanju vožnja po ledu).

Od nedostataka kontinuirano varijabilnog prijenosa, pozornost se privlači na sebe:

• ograničenje dizajna kombinacije varijatora sa snažnim motorima s unutarnjim izgaranjem (do sada možemo govoriti samo o nekoliko automobila s takvim tandemom);
• ograničen resurs čak i uz redovito održavanje;
• skupi popravci (kupnja);
• visoki rizici pri kupnji rabljenog automobila s CVT-om (iz serije „prase u vreći“, jer se ne zna pouzdano kako je prethodni vlasnik upravljao automobilom koji se prodaje);
• mali broj servisnih centara u kojima bi majstori preuzeli popravak uređaja (svi znaju za CVT);
• ograničenje vuče i korištenja prikolice;
• ovisnost o nadzornim senzorima (ugrađeno računalo u slučaju kvara dat će netočne podatke za rad);
• skupo ulje za prijenosnike i zahtjev za stalnim praćenjem njegove razine.

CVT resurs

Nijanse rada (uvjeti na cesti, stil vožnje) i učestalost održavanja CVT mjenjača utječu na resurs uređaja.

Ako se ne poštuju upute proizvođača, ako se krše pravila redovitog održavanja, beskorisno je računati na dug vijek trajanja.

Resurs je 150 tisuća km, prijenos, u pravilu, ne doji više. Postoje izolirani slučajevi kada je CVT promijenjen u sklopu jamstvenog popravka na automobilima koji nisu prošli 30 tisuća km. Ali ovo je iznimka od pravila. Glavna jedinica koja utječe na vijek trajanja je remen (lanac). Dio zahtijeva pozornost vozača, jer se s velikim trošenjem CVT može potpuno slomiti.

Zaključci

Kada je riječ o automobilima s bezstupanjskim prijenosom momenta, postoji razlog za negativne ocjene. Razlog je taj što čvor zahtijeva redovito održavanje, a njegov resurs je mali. Pitanje hoće li kupiti automobil s CVT-om, svatko odlučuje sam. Prijenos ima prednosti i mane. Zaključno, možete dati komentar upozorenja - kada kupujete rabljeni automobil na kojem postoji CVT, morate biti izuzetno oprezni. Vlasnik rabljenog automobila može sakriti značajke rada, a CVT je u tom pogledu osjetljiva opcija za mehanički mjenjač.