Variaattori A:sta Z:hen

CVT-tyyppinen vaihteisto paikallaan olevan auton matkustamosta on käytännössä mahdoton erottaa tutusta automaattikoneesta. Täällä näet valintavivun ja tutut kirjaimet PNDR, kytkinpoljinta ei ole. Kuinka portaattomasti säädettävä CVT-vaihteisto toimii nykyaikaisissa autoissa? Mitä eroa on toroidisella ja kiilahihnavariaattorilla? Tästä keskustellaan seuraavassa artikkelissa.

CVT - portaaton vaihteisto

Vaihteistolajeista erottuu portaaton variaattori, joka vastaa vääntömomentin välittämisestä. Ensin vähän historiallista taustaa.

CVT historia

Kun puhutaan variaattorilaitteen taustasta, mainitaan Leonardo da Vincin (1452-1519) persoonallisuus. Italialaisen taiteilijan ja tiedemiehen teoksista löytyy ensimmäiset kuvaukset portaattomasti muuttuvasta voimansiirrosta, joka on muuttunut vakavasti XNUMX-luvulla. Keskiajan myllyt tiesivät myös laitteen taustalla olevan periaatteen. Hihnakäytön ja kartioiden avulla jyrsimet vaikuttivat käsin myllynkiviin ja muuttivat niiden pyörimisnopeutta.

Melkein 400 vuotta kului ennen kuin ensimmäinen patentti keksinnölle ilmestyi. Puhumme toroidisesta variaattorista, joka on patentoitu vuonna 1886 Euroopassa. CVT-vaihteistojen menestyksekäs käyttö kilpa-moottoripyörissä johti siihen, että XNUMX-luvun alussa kiellettiin CVT:llä varustettujen laitteiden osallistuminen kilpailuun. Terveen kilpailun ylläpitämiseksi tällaiset kiellot tuntuivat koko viime vuosisadan ajan.

Auton variaattoria käytettiin ensimmäisen kerran vuodelta 1928. Sitten brittiläisen Clyno Engineeringin kehittäjien ponnisteluilla saatiin auto, jossa oli CVT-tyyppinen vaihteisto. Teknologian alikehityksestä johtuen kone ei eronnut luotettavuudesta ja korkeasta hyötysuhteesta.

Hollannissa tapahtui uusi historian kierros. DAF-konsernin omistaja Van Dorn kehitti ja toteutti Variomatic-suunnittelun. Tehtaan tuotteet ovat ensimmäinen massasovelluksen muunnelma.

Nykyään maailmankuulut yritykset Japanista, Yhdysvalloista ja Saksasta harjoittelevat aktiivisesti portaattomasti säädettävien vaihteistojen asentamista autoihin. Laitetta parannetaan jatkuvasti vastaamaan ajan olosuhteita.

Mikä on CVT

CVT tulee sanoista Continuous Variable Transmission. Englannista käännettynä tämä tarkoittaa "jatkuvasti muuttuvaa lähetystä". Itse asiassa jatkuvuus ilmenee siinä, että kuljettaja ei tunne välityssuhteen muutosta millään tavalla (ei ole ominaista iskuja). Vääntömomentin siirto moottorista käyttöpyörille toteutetaan ilman rajoitettua porrasta, joten voimansiirtoa kutsutaan jatkuvasti muuttuvaksi. Jos merkintä CVT löytyy auton kokoonpanon merkinnästä, puhumme siitä, että käytetään variaattoria.

Variaattorien tyypit

Vääntömomentin siirtämisestä käyttöakselilta käytettävälle akselille vastaava rakenneelementti voi olla kiilahihna, ketju tai rulla. Jos määritetty suunnitteluominaisuus valitaan luokituksen perustaksi, saadaan seuraavat CVT-vaihtoehdot:

• V-hihna;
• nuolenpääkirjoitus;
• toroidaalinen.

Tämän tyyppisiä vaihteistoja käytetään pääasiassa autoteollisuudessa, vaikka tasaisesta välityssuhteen muutoksesta vastaaville laitteille on paljon enemmän vaihtoehtoja.

Miksi portaatonta lähetystä tarvitaan

Portaattoman vaihteiston ansiosta polttomoottori välittää vääntömomentin viivytyksettä milloin tahansa toimintansa aikana. Tällaisia ​​viiveitä esiintyy, kun välityssuhde muuttuu. Esimerkiksi kun kuljettaja siirtää manuaalivaihteiston vivun toiseen asentoon tai automaattivaihteisto tekee tehtävänsä. Jatkuvan voimansiirron ansiosta auto nopeutuu tasaisesti, moottorin hyötysuhde kasvaa ja saavutetaan tietty polttoainetalous.

Variaattorin laite ja toimintaperiaate

Kysymyksiä siitä, mikä variaattorin laite on ja mikä sen toimintaperiaate, käsitellään yksityiskohtaisemmin. Mutta ensin sinun on selvitettävä, mitkä ovat tärkeimmät rakenneosat.

Tärkeimmät osat

CVT-vaihteisto sisältää käyttö- ja vetopyörät, niitä yhdistävän hihnan (ketjun tai rullan) sekä ohjausjärjestelmän. Hihnapyörät sijaitsevat akseleilla ja näyttävät kahdelta kartiomaiselta puolikkaalta, jotka ovat vastakkain kartioiden yläosien kanssa. Kartioiden erikoisuus on, että ne voivat lähentyä ja hajota tietyllä alueella. Tarkemmin sanottuna yksi kartio liikkuu, kun taas toinen pysyy liikkumattomana. Akseleilla olevien hihnapyörien liikettä ohjaa ohjausjärjestelmä, joka vastaanottaa tietoja ajoneuvon ajotietokoneelta.

Myös CVT:n pääkomponentit ovat:

• vääntömomentin muunnin (vastaa vääntömomentin siirtämisestä moottorista vaihteiston tuloakselille);
• venttiilin runko (toimittaa öljyä pyöriville hihnapyörille);
• suodattimet suojaamaan metallin muodostumiselta ja kerrostumilta;
• patterit (poista lämpö laatikosta);
• planeettamekanismi, joka mahdollistaa auton peruutusliikkeen.

Kiilahihnan variaattori

Kiilahihnavariaattoria edustaa kaksi liukuvaa ja laajenevaa hihnapyörää, jotka on yhdistetty metallihihnalla. Pienentämällä käyttöpyörän halkaisijaa tapahtuu samanaikaisesti käytettävän hihnapyörän halkaisijan kasvu, mikä osoittaa alennusvaihdetta. Vetopyörän halkaisijan lisääminen antaa ylikierroksen.

Käyttönesteen paineen muuttaminen vaikuttaa käyttöpyörän kartion liikkeeseen. Käytettävä hihnapyörä muuttaa halkaisijaansa kiristetun hihnan ja palautusjousen ansiosta. Pienikin paineen muutos vaihteistossa vaikuttaa välityssuhteeseen.

Hihna laite

Hihnan muotoinen CVT-hihna koostuu metallikaapeleista tai -nauhoista. Niiden lukumäärä voi olla jopa 12 kappaletta. Liuskat sijaitsevat päällekkäin ja kiinnitetään toisiinsa teräsniitillä. Kiinnikkeiden monimutkainen muoto sallii paitsi nauhojen kiinnittämisen myös tarjota kosketuksen vaihteiston toimintaan tarvittaviin hihnapyöriin.

Pinnoite suojaa nopeaa kulumista vastaan. Se myös estää hihnaa liukumasta hihnapyörien yli käytön aikana. Nykyaikaisissa autoissa on kannattamatonta käyttää nahka- tai silikonihihnoja osan pienen resurssin vuoksi.

V-ketjun variaattori

V-ketjun variaattori on samanlainen kuin kiilahihna, vain ketju toimii lähettimenä käyttö- ja vetoakselin välillä. Ketjun pää, joka koskettaa hihnapyörien kartiomaista pintaa, vastaa vääntömomentin siirtämisestä.

Suuremman joustavuutensa ansiosta CVT:n V-ketjuinen versio on erittäin tehokas.

Sen toimintaperiaate on täsmälleen sama kuin hihnavetoisella vaihteistolla.

Piirilaite

Ketju koostuu metallilevyistä, joissa jokaisessa on liitoskorvakkeet. Ketjurakenteen levyjen välisen liikkuvan liitoksen ansiosta ne tarjoavat joustavuutta ja pitävät vääntömomentin tietyllä tasolla. Shakkilautakuvioon järjestettyjen linkkien ansiosta ketju on erittäin luja.

Ketjun murtovoima on suurempi kuin hihnan. Ulottuneet sisäosat on valmistettu metalliseoksista, jotka kestävät nopeaa kulumista. Ne suljetaan osien avulla, joiden muoto on puolisylinterimäinen. Ketjujen suunnitteluominaisuus on, että ne voivat venyä. Tämä seikka vaikuttaa portaaton vaihteiston toimintaan, joten se vaatii tarkkaa huomiota määräaikaishuoltojen aikana.

Toroidaalinen variaattori

CVT-vaihteiston toroidaalinen tyyppi on vähemmän yleinen. Laitteen huomionarvoinen piirre on, että hihnan tai ketjun sijasta tässä käytetään pyöriviä rullia (akselinsa ympäri, heiluriliikkeet käyttöpyörästä vedetylle).

Toimintaperiaate on telojen samanaikainen liike hihnapyörien puoliskojen pinnalla. Puoliskojen pinta on toroidin muotoinen, mistä johtuu voimansiirron nimi. Jos kosketus käyttölevyyn on toteutettu suurimman säteen linjalla, kosketuspiste käytettävän levyn kanssa on pienimmän säteen linjalla. Tämä asento vastaa overdrive-tilaa. Kun rullat liikkuvat vetoakselia kohti, vaihde vaihdetaan alaspäin.

CVT autoteollisuudessa

Automerkit kehittävät omia vaihtoehtojaan portaattomasti säädettävään vaihteistoon. Jokainen yritys nimeää kehityksen omalla tavallaan:

1. Durashift CVT, Ecotronic - Fordin amerikkalainen versio;
2. Multitronic ja Autotronic - Saksalaiset CVT:t Audilta ja Mercedes-Benziltä;
3. Multidrive (Toyota), Lineartronic (Subaru), X-Tronic ja Hyper (Nissan), Multimatic (Honda) - nämä nimet löytyvät japanilaisista valmistajista.

CVT:n plussat ja miinukset

Manuaali- tai automaattivaihteiston tapaan portaattomalla vaihteistolla on hyvät ja huonot puolensa. Edut ovat:

• mukava liikkuminen autolla (valitsimen asento "D" asetetaan ennen liikkeen alkamista, moottori kiihdyttää ja hidastaa autoa ilman mekaniikalle ja automaattiselle ominaisia ​​nykäyksiä);
• tasainen moottorin kuormitus, joka yhdistetään vaihteiston tarkkaan toimintaan ja edistää polttoainetaloutta;
• vähentää haitallisten aineiden päästöjä ilmakehään;
• auton dynaaminen kiihtyvyys;
• puuttuva pyörän luisto, mikä lisää turvallisuutta (erityisesti jäissä ajettaessa).

Portaattomasti säädettävän voimansiirron haitoista kiinnitetään huomiota itseensä:

• rakentava rajoitus variaattorin yhdistämiselle tehokkaiden polttomoottoreiden kanssa (toistaiseksi voimme puhua vain muutamasta kopiosta autoista, joissa on tällainen tandem);
• rajoitettu resurssi jopa säännöllisellä huollolla;
• kalliit korjaukset (osto);
• suuret riskit ostettaessa käytettyä autoa CVT:llä ("possu säkissä" -sarjasta, koska ei tiedetä tarkasti, kuinka edellinen omistaja käytti myytävää autoa);
• pieni määrä palvelukeskuksia, joissa päälliköt ryhtyisivät korjaamaan laitetta (kaikki tietävät CVT:istä);
• hinauksen ja perävaunun käytön rajoitus;
• riippuvuus valvontaantureista (ajotietokone antaa toimintahäiriön sattuessa virheellisiä tietoja);
• kallis vaihteistoöljy ja vaatimus sen jatkuvasta valvonnasta.

CVT-resurssi

Toiminnan vivahteet (tieolosuhteet, ajotyyli) ja CVT-vaihteiston huoltotiheys vaikuttavat laitteen resursseihin.

Jos valmistajan ohjeita ei noudateta, jos säännöllistä huoltoa koskevia määräyksiä rikotaan, on turha luottaa pitkään käyttöikään.

Resurssi on 150 tuhatta kilometriä, vaihteisto ei yleensä välitä enempää. On yksittäisiä tapauksia, joissa CVT vaihdettiin osana takuukorjausta autoissa, jotka eivät ylittäneet 30 tuhatta km. Mutta tämä on poikkeus säännöstä. Pääyksikkö, joka vaikuttaa käyttöikään, on hihna (ketju). Osa vaatii kuljettajan huomiota, koska kovassa kulumisessa CVT voi rikkoutua kokonaan.

Tulokset

Portaattomasti säädettävällä vääntömomentilla varustetuissa autoissa on syytä negatiivisiin arvioihin. Syynä on se, että solmu vaatii säännöllistä huoltoa ja sen resurssit ovat pienet. Kysymys siitä, ostaako auto CVT:llä, jokainen päättää itse. Vaihteistolla on etuja ja haittoja. Lopuksi voit antaa varoituksen - ostaessasi käytettyä autoa, jossa on CVT, sinun on oltava erittäin varovainen. Käytetyn auton omistaja voi piilottaa toimintaominaisuudet, ja CVT on tässä suhteessa herkkä vaihtoehto mekaaniselle vaihteistolle.