Čo je variator boxu: dizajnové prvky, výhody a nevýhody

Box variator – bezstupňová prevodovka, ktorá dokáže hladko meniť prevodový pomer. Na rozdiel od stupňovitých prevodoviek (mechanická skrinka, hydromechanická automatická prevodovka alebo robotická prevodovka) nemá variátor tzv. Pevnú prevodovku.

Pri pevných prevodových stupňoch (schodoch) treba rozumieť ozubené kolesá zapojené do prevodovky. Ďalej sa budeme zamerať na variátorové usporiadanie a princíp fungovania tohto typu prevodovky, ako aj na to, aké výhody a nevýhody má meničová prevodovka.

Prenosové CVT: čo to je a ako to funguje

Prevodovka variátora alebo variátora je zvyčajne skrátená ako CVT (Continuous Variable Transmission), čo znamená prenos, ktorý sa neustále mení.

Variátor v porovnaní s analógmi má niekoľko výhod. Po prvé, tento typ prevodovky je lacnejšia ako automatická prevodovka. Iný variátor umožňuje efektívnejšie využívať výkon a krútiaci moment motora.

Vzhľadom na konštrukčné prvky je možné pružne meniť prevodový pomer. Ak je to jednoduché, motor pracuje vždy v optimálnom režime, ktorý úplne zodpovedá špecifickým podmienkam a záťaži.

Neprítomnosť momentu radenia znamená aj to, že nedochádza k prerušeniu toku elektrického prúdu. V dôsledku toho je možné dosiahnuť vysokú mieru úspornosti paliva a dynamiku zrýchlenia, ako aj maximálne pohodlie pri riadení vozidla s CVT.

Všimnite si, že existuje niekoľko typov variátorov, avšak v automobilovom priemysle sa používa klinový remeň a toroidný variátor. Súčasne je klinový remeň oveľa bežnejší.

Prvým variantom tohto typu bol Variomatic, ktorý bol inštalovaný na autách koncom 50. rokov, neskôr sa objavila verzia Transmatic, ktorá sa dostala na dopravník v roku 1984.

V súčasnosti je variátor klinových remeňov aktívne využívaný rôznymi svetovými výrobcami automobilov (napríklad Toyota Multidrive, Multitronic Audi, Xtronic Nissan atď.). Pokiaľ ide o menej bežný toroidný variátor, jedným z najznámejších je variačný box Extroid Nissan.

Všeobecný dizajn variátora preberá tieto základné prvky:

  • Zariadenie na prenos krútiaceho momentu z motora do prevodovky a tiež umožňuje odpojiť prenos z elektrárne (podobne ako pri neutrálnom prenose);
  • Variátorová prevodovka, ako aj mechanizmus spätného chodu.
  • Systém riadenia premennej rýchlosti (súprava počítačov a senzorov);

Existuje niekoľko typov takzvanej automatickej prevodovky:

  • odstredivá automatická spojka;
  • elektromagnetická spojka;
  • spojka s viacerými doskami;
  • hydrotransformátor;

Súčasne najbežnejším riešením je menič krútiaceho momentu, pretože je to GDT, čo umožňuje dosiahnuť čo najhladšiu konverziu krútiaceho momentu, zvýšiť komfort a zvýšiť životnosť CVT.

Ak hovoríme priamo o samotnom zariadení CVT, mali by sme začať s variormi klinových remeňov. Takýto variátor má jeden alebo dva pásové pohony. Reťazový pohon predpokladá dvojicu remenice, ktoré sú spojené pomocou klinovitého pásu.

Táto kladka sa zasa skladá z dvoch kónických diskov, ktoré sa môžu pohybovať a od seba od seba od seba. Z tohto dôvodu je možné meniť priemer kladky.

K uzatvoreniu kužeľov sa môže použiť hydraulický tlak, kužele sa tiež zbiehajú s odstredivou silou alebo pod vplyvom sily pružín. Samotné kužeľové disky sú v uhle sklonu 20 stupňov, čo umožňuje, aby sa pás pohyboval okolo povrchu s minimálnym odporom.

V počiatočnom štádiu dostali variátory klinových remeňov pás gumy, ale životnosť takéhoto pásu nepresiahla 50 000 km. A pás nebol dostatočne flexibilný. V dôsledku toho bola možnosť účinnej zmeny prevodového pomeru mierne obmedzená.

Ďalej v variatoroch zariadenia začali používať pružný kovový pás vyrobený z niekoľkých oceľových pásov. Prevodový krútiaci moment sa vytvára trením s bočným povrchom pásu a kladiek.

Odporúčame tiež čítať článok o tom, čo je variátor XTRONT. Z tohto článku sa dozviete o vlastnostiach a rozdieloch variátorového prenosu tohto typu, ako aj o tom, aké silné a slabé stránky má tento variátor.

Oceľový pás variátora sa ukázal ako odolnejší, flexibilnejší, vyznačujúci sa dlhšou životnosťou a prevodovka vytvára menej hluku počas prevádzky. Vzhľadom na tento pás sa variátory stali masívnymi.

Niektorí výrobcovia miesto pás používajú kovový reťazec variátora v zariadení krabice daného typu (клиноцепной и вариатор). Reťaz umožňuje ešte väčšiu flexibilitu a účinnosť v porovnaní s variormi klinových remeňov.Zverák reťazca má najvyššiu účinnosť, pretože straty sú minimálne.

Faktom je, že krútiaci moment je prenášaný koncovým povrchom reťazca. Inými slovami, reťaz je v tesnejšom kontakte s kužeľovými kotúčmi. Aby sa zabránilo zrýchlenému opotrebovaniu kontaktných bodov, sú kužeľové kotúče vyrobené zo silnej ocele.

Dodávame tiež, že konštrukcia variátora nie je schopná poskytnúť vozidlu možnosť pohybovať sa opačným smerom. K vozidlu s variátormi bola zadná výbava, dizajnéri používajú ďalšie zariadenia. Presnejšie povedané, prevodník CVT má planétovú prevodovú skriňu. Planétová prevodovka je podobná zariadeniu klasickej hydromechanickej automatickej prevodovky.

Modul boxu prebieha pod kontrolou elektronického systému. Elektronika je zodpovedná za synchronné zmeny priemeru variátorových remenic v presnom súlade s režimom prevádzky motora. Systém tiež riadi spojku a planetárny redukčný mechanizmus spätného chodu.

Vzhľadom na zaradenie režimov je variátor ovládaný pákou (voličom), ktorá je umiestnená vo vozidle.Sami režimy podobné automatický režim (P-R-N-D-L, sportrezhim, zima, ekonomický, atď.), Ako výrobcovia snažia maximalizovať jednoduchosť a zjednodušenie interakcie s CAT pre vodiča.

Stále si všimnite, že variátor môže mať aj režim manuálneho radenia (Tiptronic). Hoci s premenlivou rýchlosťou radiacou nie je konštruktívne kroky (prevodovky), ale počítačový program v manuálnom režime začína pracovať na algoritme zahŕňajúce predprogramované pevné prevodové pomery (podobne ako automatickou prevodovkou Tiptronic).

Vznik takejto funkcie v variátora nie je diktované nejakú potrebu, priamo súvisiace s údržbou a zlepšenie výkonnosti. Faktom je, že pre mnoho vodičov problému sú rovnaké otáčky motora pri akcelerácii, rovnako ako nedostatok zmyslu pre zmenu prevodu (kroky). Manuálny režim umožňuje dosiahnuť zrejmé prepnutie "hore" alebo "dole" analogicky s mechanikou alebo automatickou prevodovkou.

Princíp variátora klinového remeňa a toroidného CVT

V srdci klinotsepnyh a klinovým remeňom CVT je synchrónne priemery zmena remenice v závislosti od režimu, v ktorom je motor beží v určitom okamihu.

Schopnosť meniť priemer kladky sa realizuje pomocou pohonu.Pri zrýchlení s prevodovkou CVT, CVT hnacia remenica má najmenší priemer kužeľových kotúčov sú plne uvoľnenom stave.

Na druhej strane, kotúč spojky má najväčší priemer, tj kužeľové kolesá úplne zatlačený. Akonáhle sa otáčky motora začne zvyšovať, ako je priemer hnacej kladky sa zväčší, čím dochádza k zníženiu v priemere hnanej remenice.

V dôsledku tejto zmeny v priemere remenice je prevodový pomer. Ďalej riadiaci variátor systém "zdvihne" pomer priemeru tak, aby bola zachovaná rozsah otáčok motora, kedy môže byť spaľovací motor získa z najviac výkonu a krútiaceho momentu.

Tým sa dosiahne a udržuje optimálny prevádzkový režim, pričom sa zachová dynamika spolu s úsporou paliva. Aj pridať, ako už bolo uvedené vyššie, okrem toho, že sú klinový remeň a toroidný variátor. Takže podľa návrhu má toroidný variátor dva koaxiálne hriadele. Tieto hriadele majú sférický povrch.

Medzi hriadeľmi s toroidným (sférickým) povrchom sú špeciálne valce.Ak chcete zmeniť prevodový pomer, mení sa poloha valčekov v variátoru tohto typu. V tomto prípade sa prenos krútiaceho momentu uskutočňuje pomocou treciej sily vznikajúcej medzi povrchmi valcov a hriadelov.

Klady a zápory variátora

Po dohode s tým, čo znamená kolískový variátor v aute a ako je zariadenie usporiadané, je možné zvážiť hlavné plusy a minusy tejto automatickej prevodovky.

Najdôležitejšou výhodou je vysoká miera účinnosti prevodovky, ako aj úspora paliva a jazdný komfort, pretože vodič nepocíti moment zmeny rýchlosti.

Keď hovoríme o nevýhodách, meniče majú pomerne malý zdroj, zvyčajne nie sú inštalované v pároch s výkonnými motormi, pretože jednotky nie sú určené na vysoké zaťaženie. Inými slovami, autá s variátorom CVT nemôžu byť agresívne využívané, takéto vozidlá sú vhodnejšie na tichú jazdu.

Ak je krabica nabitá, dramaticky sa zníži životnosť prenosu. Variant boxu je tiež citlivý na kvalitu a hladinu oleja. Je potrebné vymeniť olej v variátore každých 30 až 40 tisíc km. Pri používaní iba originálnych prevodových kvapalín odporúčaných výrobcom automobilu alebo samotnou skriňou.

Odporúčame tiež prečítať si článok o tom, ako správne riadiť variátor. V tomto článku sa dozviete o prevádzke CVT funkcií, rovnako ako to, čo vziať do úvahy pre zvýšenie životnosti prevodovky.

Ďalšie CVT radiacej strach z náhlej štarty, ICE vysokej rýchlosti, off-road, s pripojeným prívesom alebo iná auta, dlhé probuksovok v snehu alebo na ľade (najmä v prípade, že verzia krabicu s meničom krútiaceho momentu).

Osobitná pozornosť je tiež potrebné venovať tomu, ako na vlečenie s variátorom v prípade rozbitia. Je potrebné prísne dodržiavať všetky pravidlá a odporúčania. Tiež je potrebné poznamenať nízku údržbu variátora a vysoké náklady na náhradné diely.

Nakoniec sme na vedomie, že vzhľadom na rad vyššie uvedených funkcií sú zvyčajne inštalované premenlivou rýchlosť pre osobné automobily a crossovery. V praxi je prenosová sústava je ideálny pre modely, ktoré pracujú v meste, alebo použiť k prechádzke po trati bez akéhokoľvek zaťaženia spaľovacieho motora a PPC.