Ремонт Вариаторных коробок CVT в Астане

Замена вариаторов и замена масла в вариаторе

Все знакомы с механической коробкой передач, многие знают, что такое автоматическая коробка передач. Но что такое вариатор – знают очень немногие. А ведь вариатор далеко не новинка.

Вариаторная коробка передач – в обиходе вариатор, является бесступенчатой коробкой передач, обеспечивает плавное изменение передаточного числа. Вариатор имеет общепризнанное название CVT (Continuously Variable Transmission), что в переводе означает – постоянно изменяющаяся трансмиссия.

Вариатор имеет преимущество по сравнению с другими коробками передач, оно заключается в эффективном использовании мощности двигателя за счет оптимального согласования нагрузки на автомобиль с оборотами коленчатого вала, тем самым достигается высокая топливная экономичность. Непрерывное изменение крутящего момента, отсутствие рывков обеспечивают высокий уровень комфорта при передвижении на автомобиле с вариатором.

Здесь нет толчков при трогании и «переключении». Вариатор непрерывно и плавно изменяет передаточное число по мере разгона или замедления автомобиля.

Из всего многообразия различных видов вариаторов на автомобилях нашли применение только два вида — клиноременный и тороидный вариаторы. Наибольшее распространение получил клиноременный вариатор. В настоящее время клиноременный вариатор используется многими автопроизводителями.

Пример работы клиноременного вариатора

В силу особенностей конструкции вариатор не может обеспечить реверсивного движения. Для осуществления движения задним ходом применяются дополнительные механизмы. В качестве такого механизма обычно используется планетарный редуктор, устройство и принцип работы которого подобен автоматической коробке передач.

В вариаторной коробке передач применяется, как правило, электронная система управления, которая выполняет следующие функции:

осуществление синхронного изменения диаметра шкивов вариатора в соответствии с режимами работы двигателя;
управление сцеплением;
обеспечение работы планетарного редуктора.
Непосредственное управление вариатором производится с помощью рычага селектора. Режимы управления аналогичны режимам автоматической коробки передач.

Поговорим о достоинствах вариатора

Вариаторы получают все большее распространение на машинах самых разных классов, к тому же и стоят они, обычно, дешевле хороших автоматов классического типа.

В последнее время на автоматических автомобилях встречается 8 передач. Это делается для сочетания высокой динамики и экономичности. И совсем не скоро мы увидим автоматы с десятью или даже с двенадцатью ступенями.

Вариатор – единственный из существующих на сегодняшний день видов КПП позволяет бесступенчато изменять передаточное отношение между двигателем и трансмиссией. А это значит, что для каждого режима работы автомобиля подбирается наиболее эффективное значение передаточного отношения, а не усредненное, как в любой другой коробке передач. Вариаторы уже находятся там, куда обычные автоматы никогда не придут. Ведь число передач у вариатора бесконечно!

Поскольку вариаторы располагают бесконечным числом передач, они позволяют двигателю работать на наиболее выгодных режимах. Следствием постоянной работы двигателя в оптимальном режиме является высокая экономичность, снижение токсичности выхлопных газов и лучшая динамика разгона автомобилей с вариаторами. А так как передаточное отношение изменяется плавно, а не ступенчато, то такие автомобили отличаются и плавностью хода. Отсутствие рывков при переключениях увеличивает срок службы узлов трансмиссии. Так же, как и «автоматы» они избавляют водителя от необходимости переключать передачи. Вариаторы имеют небольшой вес, простую конструкцию (по сравнению с АКПП) и достаточно надежны.

Но не стоит забывать о том, что любому, даже самому надежному автомобилю для безотказной эксплуатации необходимо регулярное обслуживание. Вы, как водитель должны быть заинтересованы в работе своего четырехколесного друга, который не раз вам помогал в жизни. И не важно, новый ли у вас автомобиль, или вы приобрели машину с пробегом, диагностика вариатора все равно не окажется лишней.

Специалисты «Автомакимум» готовы произвести диагностику вариатора CVT Вашего автомобиля с гарантией и в кратчайшие сроки.

Идеальна ли вариаторная коробка передач?

К сожалению нет. Главный недостаток вариаторов состоит в том, что они работают за счет трения, и поэтому могут передавать ограниченный крутящий момент, при превышении которого рабочие поверхности начинают проскальзывать и интенсивно изнашиваться. А это означает, что их нельзя использовать в паре с мощными двигателями. Поэтому сейчас все мощные автомобили укомплектованы либо механической, либо классической, либо роботизированной коробкой. Но прогресс не стоит на месте. На таких автомобилях как Audi A4, или кроссовер Nissan Murano стоит клиноремённый вариатор.

Что же мешает вариатору быть идеальной КПП?

• Ввиду ограничений по мощности вариаторы на сегодняшний день применяются только на легковых автомобилях, правда диапазон их использования вследствие технического прогресса постоянно расширяется. Другой минус вариатора заключается в достаточно высокой технической и технологической сложности конструкции.
• Вариатор не любит долгой работы в режиме максимальных нагрузок. «Спортивный» стиль вождения, резкие рывки и торможения приводят к его быстрому износу, что ведет к сравнительно дорогому обслуживанию и ремонту. Стихия вариатора — спокойное, плавное движение.
• Для вариатора требуется специальная трансмиссионная жидкость. Ремённые вариаторы могут через каждые 100-150 тысяч километров пробега требовать замены ремня. Стоимость масла для вариатора несколько дороже, чем для автомата.

Подводя итоги, отметим, что вариаторы является куда более совершенным типом трансмиссии по сравнению с традиционными автоматическими коробками передач. Совершенство проявляется в лучшей динамике разгона, меньшем расходе топлива, более плавной езде у автомобилей, оснащённых клиноременными вариаторами. И в тоже время, вариаторы проще по конструкции, чем традиционные «автоматы». Скорее всего, скоро автомобили оснащённые вариаторами полностью вытеснят машины, оснащённые АКПП, и сильно потеснят машины с МКПП.

Помните, если Вам понадобится профессиональная помощь специалистов, то «Центр автоматических трансмиссий» к Вашим услугам. Мы проведем бесплатную диагностику вариатора и при необходимости ремонт Вашего автомобиля. «Центр автоматических трансмиссий» гарантирует Ваше спокойствие за рулем.

Контакты
+7-777-522-61-26
+7-701-522-61-26
+7-7172-54-56-49

Эвакуатор
+7-702-788-04-42

Бесступенчатые коробки передач. Вариатор

Общепринятые сегодня ступенчатые коробки передач имеют врожденный, заложенный в них конструктивно недостаток: набор фиксированных передаточных чисел лишь усредненно может отражать весь спектр постоянно меняющихся внешних условий. Даже при простом прямолинейном разгоне по ровной дороге на каждой из ступеней двигателю сначала приходится преодолевать внешнюю нагрузку (в данном примере – силу инерции), передача может оказаться более высокой, чем нужно, затем передача оказывается уже более низкой, чем требуется. «Точность» передач можно повышать, увеличивая количество ступеней в коробке, что ограничено прежде всего физически. К тому же при этом от «усредненности» избавиться все равно не удастся. Поэтому для постоянного «попадания в нужный момент» передаточное число должно не «скакать», а «плавать», для чего ступени из трансмиссии необходимо исключить.

Бесступенчатое изменение передаточного числа обеспечивает гидротрансформатор. Но диапазон его работы довольно узок, и для применения на автомобиле к нему приходится добавлять ступенчатую коробку передач.

Недостатков вышеперечисленных устройств лишен вариатор – в основе своей механическая, а поэтому работающая с небольшими потерями бесступенчатая трансмиссия с внешним управлением, которое позволяет автоматически плавно изменять передаточное число, выбирая наиболее оптимальное согласно внешней нагрузке и оборотам двигателя, тем самым, давая возможность максимально эффективно использовать его мощность. В технике существует множество различных конструкций такого типа, но на автомобиле получили распространение два вида вариаторов – клиноременной и тороидный.

Бесступенчатые передачи могут быть:

• механическими (ременными или фрикционными)
• гидравлическими
• электрическими

Клиноременной вариатор состоит из нескольких (как правило, одной — двух) ременных передач, где шкивы образованы коническими дисками, за счет сдвигания и раздвигания которых изменяются диаметр шкивов и, соответственно, передаточное число.

Рис. Принцип работы вариаторной передачи:
1 – ведущий привод; 2 – набор первичных аксиально перемещаемых дисков; 3 – набор вторичных аксиально перемещаемых дисков; 4 – ведомый привод; 5 – передающая цепь

Для трогания автомобиля с места используются обычное сцепление или небольшой гидротрансформатор, который вскоре после начала движения блокируется. Управление дисками шкивов осуществляет электронная система из сервоприводов, блока управления и датчиков.

Разные фирмы разработали каждая свою конструкцию клиноременного вариатора, так на Audi в трансмиссии Multitronic вместо ремня применяют цепь, а Honda ставит набранный из металлических пластин ремень, но принцип от этого не меняется.

Одной из первых вариаторных передач, нашедших практическое применение, была клиноременная передача, устанавливаемая на шведских автомобилях «Вольво».

Клиноременная передача

Вариатор на автомобиле «Вольво» установлен в трансмиссии между главной передачей и ведущими колесами. Изменение передаточного числа в вариаторе происходит автоматически за счет изменения диаметров шкивов. Ведущая шестерня 1 главной передачи находится в зацеплении с двумя шестернями 2 и 5, свободно сидящими на валу 3. Шестерни могут соединяться с валом через кулачковую муфту 4, при включении левой шестерни происходит движение автомобиля вперед, правой – задний ход.

На обоих концах поперечного вала 3 закреплены ведущие шкивы вариатора 6. Левая часть шкива закреплена на валу жестко, правая может перемещаться вдоль оси вала. Подвижный правый шкив соединен с грузиками центробежного регулятора 11 и с поршнем цилиндра, связанного с впускным трубопроводом двигателя. Ведомый шкив 8 также состоит из двух частей, при этом правая неподвижна на ведомом валу, а левая подвижна в осевом направлении и нагружена пружиной 9. Ведомый вал вариатора через редуктор связан с ведущими колесами автомобиля.

Работает вариатор следующим образом. При малой частоте вращения коленчатого вала (начало трогания автомобиля) пружина 9 выжимает ремень на ведомом шкиве на больший радиус. Вследствие малой частоты вращения и  сдвинутых грузиков регулятора 11 половины 6 ведущего шкива раздвинуты за счет действия пружины 14, и ремень располагается на малом радиусе. Передаточное число наибольшее. По мере разгона автомобиля и увеличения частоты вращения вала 3 увеличивается сила действия центробежного регулятора, которая смещает подвижную часть шкива и увеличивает его рабочий диаметр. Разрежение, создаваемое во впускных трубопроводе двигателя, передается в цилиндр 13, связанный с подвижной частью шкива. При уменьшении нагрузки, когда разрежение во впускном трубопроводе возрастает, рабочий диаметр шкива ведущего увеличивается, уменьшая   передаточное   число.   Таким   образом, осуществляется автоматическое изменение передаточного числа вариатора в зависимости от скорости движения и нагрузки двигателя.

Рис. Клиноременная передача:
1– ведущая шестерня; 2, 5 – шестерни; 3 – вал; 4 – кулачковая муфта; 6 – ведущий шкив вариатора; 7 – ремень; 8 – ведомый шкив; 9, 12, 14 – пружины; 10 – цилиндрическая передача; 11 – центробежный регулятор;  13 – цилиндр

Бесступенчатые коробки передач с электронным управлением

В результате развития электроники появились бесступенчатые коробки передач с электронным управлением, представителем которых является  коробка передач «Ауди» для модели А6 2.8, оснащенной двигателем мощностью 193 л. с. с крутящим моментом 280 Нм.

Основными элементами бесступенчатой коробки передач автомобиля А6 2.8 являются:

• механизм включения для начала движения (фрикционы с дисками в масле), ведущий и ведомый шкивы с аксиально перемещаемыми дисками и стальной ремень, предназначенный для передачи мощности
• система электронно-гидравлического управления коробкой передач
• узел движения задним ходом
• главная передача с дифференциалом
  

Рис. Схема бесступенчатой коробки передач автомобиля Ауди:
1 – маховик с встроенным демпфером; 2 – фрикционы для движения задним ходом; 3 – промежуточная передача; 4 – вариатор с цепью; 5 – электронный блок управления коробкой; 6 – гидравлическое управляющее устройство; 7 – гидравлическая система передвижения вариаторов; 8 – фрикционы для движения передним ходом; 9 – планетарный передаточный механизм

Вариатор состоит из ведущего и ведомого конических шкивов с аксиально перемещаемыми дисками, и передающей вращения специальной цепи. На ведущий привод передается вращения от двигателя через промежуточный передаточный механизм, ведомый привод передает крутящий момент на дифференциал. При передачи движения цепь всегда натянута.

Для плавного трогания с места при включения передачи переднего и заднего хода служит многодисковое сцепления включаемое с помощью гидравлики. Изменение направления вращения производится с помощью шестерен планетарного механизма.

Для привода ведомого шкива применяется многорядная стальная цепь, при этом со шкивами контактируют не сегменты ремня, как было в прежних конструкциях, а скошенные торцы соединительных осей звеньев. Чтобы исключить проскальзывание, прижим скошенных торцов осуществляется сложной следящей гидравлической системой, которая создает в каждый момент необходимое давление от 20 до 60 кгс/см2. В результате износ штифтов составляет лишь 0,2 мм за весь срок службы.

Рис. Вариаторная цепь:
1 – соединительные оси; 2 – звенья; а – вид сверху; б – вид сбоку

Цепь обеспечивает не только передачу значительной нагрузки, но еще и изменение передаточного отношения в диапазоне от 1:2,1 до 1:12,7. Это позволило отказаться от гидротрансформатора, а значит, и от дополнительных потерь мощности.

Управление коробкой передач осуществляется с помощью электронного блока управления. Для принятия определенного решения в блок управления поступает информация от различных датчиков: частоты вращения коленчатого вала двигателя, частоты вращения входного передаточного механизма, положения педали подачи топлива, крутящего момента двигателя, температуры масла в коробке передач.

Электронный блок управления способен распознать по характеру движения педали подачи топлива, какой режим предпочитает водитель – экономичный или спортивный. В последнем случае уже со скорости 60 км/ч вариатор включает режим «овердрайв», то есть занижает передаточное отношение.  При энергичном нажатии педали подачи топлива включается спортивный режим. Блок управления реагирует включением пониженной передачи и на наличие прицепа или крутого подъема, необходимость торможения двигателем. Программа блока управления позволяет работать коробке передач в ручном режиме, когда из памяти извлекаются заранее запрограммированные значения передаточного отношения. В этом случае бесступенчатая коробка действует как шестиступенчатая коробка передач с последовательным переключением.

Ауди с бесступенчатой коробкой передач расходует на 0,9 л/100 км меньше топлива, чем с традиционной автоматической коробкой, и на 0,2 л меньше, чем с механической пятиступенчатой коробкой передач. При этом разгон до 100 км/час занимает соответственно на 1,3 с и на 0,1 с меньше времени.

Тороидный вариатор

К бесступенчатым передачам относится и тороидный вариатор, применяемый в автомобилях японского производства «Глория» и «Скайлайн».

Рис. Схема тороидного вариатора:
а – высшая передача; б – низшая передача; 1 – ведущий диск; 2 – ведомый диск; 3 – промежуточные ролики

Вариатор состоит из соосных дисков ведущего 1, ведомого 2 и промежуточных роликов, передающих момент от одного диска к другому. Один диск является ведущим, а другой – ведомым. Передача крутящего момента обеспечивается силами трения между рабочими поверхностями дисков и роликов. Для изменения передаточного числа меняются положение роликов и их радиусы, по которым ролики обкатывают диски.

В зависимости от угла поворота ролика ведомый диск может вращаться с той же скоростью, что и ведущее (если ролик горизонтален), с большей или меньшей (если ролик поворачивается).

Поскольку все усилие сосредоточено в пятне контакта, то для поворота роликов должны использоваться особые устройства, способные преодолевать силу прижатия ролика к диску (до 3000 Нм). Возможность передачи таких усилий обеспечивается применением высококачественных сталей, особых масел и специальной системой, в которой управляемый электронным блоком управления прецизионный гидравлический механизм перемещает обоймы с роликами вверх или вниз на микроскопическую величину, а далее, из-за возникшего сдвига относительно оси дисков, ролик поворачивается сам.  Кроме того, чтобы раз­грузить детали и уменьшить размеры тороидной коробки передач, в ней работают два вари­атора. При использовании тороидного вариатора в трансмиссии автомобиля так же, как и в случае клиноременного, необходимо обеспечить возможность получения заднего хода и отключения вариатора от двигателя с помощью сцепления. Задний ход обеспечива­ет планетарная передача, а для нейтральной передачи используется гидро­трансформатор.

Для смазки бесступенчатых коробок передач специальное масло с маркировкой CVT, которое не совместимо с маслом ATF, применяемом для традиционных автоматических коробок передач.

Бесступенчатые коробки передач до сих пор не нашли широкого применения из-за некоторых имеющихся в них существенных недостатков по сравнению с механическими ступенчатыми коробками (размер, масса, диапазон преобразования, производственные расходы, к. п.д. коробки передач, компоновочные ограничения).

Патент США на ручное управление бесступенчатой ​​трансмиссией. Патент (Патент № 4,864,894, выдан 12 сентября 1989 г.) включающий:

вариатор передаточного числа непрерывного действия,

датчик для подачи электрических сигналов, указывающих скорость автомобиля и число оборотов двигателя, и

Блок управления и эксплуатации, вызывающий с помощью приводных устройств изменение передаточного числа вариатором в соответствии с заданным режимом, зависящим от сигналов, подаваемых датчиками.

Известные устройства этого типа в целом характеризуются удовлетворительной работой. Однако при определенных условиях эксплуатации автомобиля они имеют недостатки, которые нельзя не учитывать. В общих чертах эти недостатки связаны, как это ни парадоксально, с особенностями полной автоматизации работы таких устройств. Так, например, когда автомобиль, оснащенный автоматической бесступенчатой ​​коробкой передач вышеупомянутого типа, движется вниз по склону со значительным уклоном, передаточное число, автоматически устанавливаемое коробкой передач, становится чрезмерно «длинным», и тормозное действие, которое может быть положительным и удобный двигатель автомобиля отсутствует или недостаточен.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью настоящего изобретения является создание автоматического устройства с бесступенчатым изменением скорости вышеупомянутого типа, которое преодолевает вышеупомянутые недостатки устройств предшествующего уровня техники.

Эта цель достигается согласно изобретению с помощью устройства изменения скорости типа, определенного в начале, отличающегося тем, что оно дополнительно включает в себя устройство управления, которое может управляться вручную водителем автомобиля и соединен с блоком управления для подачи на блок электрического сигнала, изменяющегося в зависимости от степени его работы, и тем, что блок выполнен с возможностью изменения заданным образом режима изменения передаточного числа вариатором в зависимости по сигналам, поступающим от управляющего устройства.

С помощью устройства согласно изобретению водитель может управлять устройством управления, например, в вышеупомянутом состоянии спуска с крутого уклона, так что передаточное отношение, устанавливаемое вариатором, ниже заданного значения. Таким образом, в таких обстоятельствах можно обеспечить достаточно эффективное торможение двигателем.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Дополнительные характеристики и преимущества устройства согласно изобретению станут очевидными из подробного описания, которое следует со ссылкой на прилагаемый чертеж, представленный исключительно в качестве неограничивающего примера, на котором вариант осуществления устройства согласно изобретению показан схематично.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На чертеже датчик скорости автомобиля в целом обозначен цифрой 1 и содержит, например, зубчатое колесо 1а, на котором установлен датчик 1b, например датчика приближения. -тип эффекта, спаренный. При использовании выход датчика выдает импульсный сигнал с частотой, пропорциональной скорости движения автомобиля.

Датчик частоты вращения вала двигателя автомобиля обозначен цифрой 2. Аналогично датчику 1 этот датчик может содержать зубчатое колесо 2а, связанное с валом двигателя и соединенное с бесконтактным датчиком 2b.

Естественно, для получения электрических сигналов, указывающих скорость движения автомобиля и скорость вращения вала двигателя, могут использоваться и другие устройства.

Потенциометр, обычно обозначенный цифрой 3, состоит из резисторного элемента, подключенного между источником напряжения питания V и землей, и скользящего контакта с ручным управлением. Потенциометр 3 расположен в салоне в удобном для водителя месте.

Датчики 1, 2 и потенциометр 3 подключены к соответствующим входам электронного блока управления и управления 4, выполненного, например, с использованием микропроцессора. Этот блок соединен с блоком электрогидравлического привода 5.

Вариатор клиноременного типа обычно обозначен 7. Этот вариатор передает движение от ведущего вала 8 (ведущего вала) на ведомый вал 9. Он содержит известным образом два аксиально-раздвижных шкива 10 и 11, первичный и вторичный соответственно, которые связаны с валами 8, 9 и между которыми расположен приводной клиновой ремень 12. Эти шкивы имеют соответствующие пары конических роторов 10а, 10b и 11а, 11b, обращенных друг к другу и соосных. Конические роторы 10а и 11а могут перемещаться в осевом направлении по направлению к обращенным к ним роторам или от них.

Электрогидравлический блок 5 соединен с подвижными роторами 10а и 11b линиями 13 и 14 и (известным образом) может вызывать их движение к роторам, обращенным к ним, или обеспечивать их движение от них, в зависимости от сигналов передается блоком управления 4. Когда блок электрогидравлического привода 5 вызывает расширение шкива 10 и соответствующее сжатие шкива 11, создается соответствующее увеличение передаточного отношения.

Электронный блок управления и управления 4 устроен с помощью традиционной технологии программирования, вызывающей с помощью электрогидравлического приводного устройства 5 изменение передаточного числа таким образом, что для каждого рабочего состояния, обнаруженного датчиком датчиков 1 и 2, вариатор 7 устанавливает заданное передаточное отношение, в соответствии с характеристическими кривыми, предварительно запомненными в блоке управления и управления 4.

Согласно изобретению в запоминающих устройствах блока управления и управления 4 хранится множество режимов изменения (характеристических кривых) передаточного числа в зависимости от условий, регистрируемых датчиками 1 и 2. В процессе эксплуатации в зависимости от сигнал, подаваемый потенциометром 3, управляемым вручную водителем, блок управления и управления 4 управляет блоком 5 таким образом, чтобы следовать или выполнять режим изменения передаточного числа, соответствующий сигналу, подаваемому потенциометром 3. , Таким образом, для конкретных условий работы, показанных датчиками 1 и 2, электронный блок управления и управления 4 вызовет настройку максимального или минимального передаточного отношения в зависимости от того, находится ли скользящий контакт потенциометра 3 в одном или другом положении. его конечных положений, передаточное число, создаваемое вариатором 7, принимает значения, промежуточные между крайними значениями в соответствии с положениями кулисы Звенящий контакт 3 служит промежуточным звеном в конечных положениях хода.

Благодаря использованию полностью обычных методов программирования блок управления и управления 4 также может быть устроен так, что передаточное отношение, создаваемое вариатором 7, превышает заданное значение, когда скорость автомобиля, определяемая датчиком 1, превышает заданное значение, чтобы предотвратить работу двигателя в режиме «завышения оборотов». Аналогичным образом блок 4 может быть выполнен с возможностью предотвращения создания передаточных отношений выше определенного значения, когда скорость транспортного средства ниже заданного минимального значения.

Вышеописанная коробка передач, хотя и обладает всеми преимуществами традиционной автоматической бесступенчатой ​​коробки передач, допускает возможность ручного вмешательства водителя для преодоления недостатков автоматических коробок передач предшествующего уровня техники, описанных выше.

Вариатор скорости передачи — BRITT DENNIS E.

Изобретение относится к передаче мощности, и, в частности, к вариатору скорости для обеспечения плавного изменения передаточного отношения на передаче мощности.

В предшествующем уровне техники применялось множество подходов для обеспечения передачи мощности между первичным двигателем, таким как двигатель или электродвигатель, и устройством, приводимым в движение им. В области транспортных средств доступны трансмиссии, обеспечивающие различные передаточные числа, ручные или автоматические. Однако существует постоянный интерес к передаче мощности для обеспечения бесступенчатой ​​трансмиссии с бесступенчатой ​​регулировкой скорости, в которой относительная скорость между входным валом и выходным валом может непрерывно изменяться.

Предпочтительным подходом было использование вариаторной системы, в которой скорость выходного вала зависит от относительных скоростей входного вала и вспомогательного вала вариатора. Используя в основном шкивы с переменным шагом, планетарную передачу и дифференциальную передачу, различные компоненты использовались, чтобы позволить оператору достичь передаточного отношения в соответствии с предпочтениями оператора или требованиями к производительности оборудования.

В патенте США. В патенте № 5167591 на имя Cowan раскрыта бесступенчато регулируемая трансмиссия с регулируемой скоростью для велосипедов, в которой вариатор, включающий в себя регулируемые вручную шкивы с переменным шагом, используется для изменения выходной скорости планетарной передачи, соединенной с ведомым велосипедным колесом. Родственная система раскрыта в патенте США No. № 5,167,591 к Коуэну. Еще одна такая система раскрыта в патенте США No. № 4 553 450 на имя Жизар. Диапазон передаточного числа, обеспечиваемый системой шкивов, ограничен.

В других подходах использовались тороидальные гоночные приводы, такие как раскрытые в патенте США No. №№ 5 667 458 для стипендиатов и 4 628 766 для Перри. Такие трансмиссии механически сложны и дороги. Электромеханическое торможение одного вала сдвоенного дифференциала раскрыто в патенте США No. № 2441606 Трофимову для обеспечения ограниченного изменения передаточного отношения между первичным двигателем и выходной трансмиссией.

Принимая во внимание вышеизложенное, было бы желательно создать компактный вариатор для плавной регулировки выходной скорости в трансмиссии таким образом, чтобы преодолевать вышеупомянутые ограничения, ранее связанные со шкивами с переменным шагом и фрикционными приводами и подобными вариаторами.

Соответственно, целью настоящего изобретения является создание вариатора, обеспечивающего уверенную, плавно регулируемую дифференциальную выходную скорость.

Другой целью изобретения является создание трансмиссии с переменным передаточным числом, использующей гидравлический тормоз для непрерывного изменения выходной скорости между пределами передаточного числа.

Еще одной целью изобретения является создание вариатора скорости для приводной трансмиссии с использованием гидравлического контура объемного вытеснения с переменным расходом для изменения выходной скорости планетарной трансмиссии.

Вышеупомянутые задачи достигаются за счет перехода с переменной скоростью, в котором вторичный дифференциал, расположенный между входным валом первичного двигателя и выходными валами с приводом от дифференциала, имеет один выходной вал, соединенный с клапаном управления переменным потоком и объемным насосом в гидравлическом контуре для обеспечения переменного торможение до него, вызывающее изменение передаточного числа на другом выходном валу, тем самым выборочно изменяя передаточное число трансмиссии. Вторичный дифференциал может использовать планетарную передачу или обычную коническую передачу дифференциала. В открытом состоянии управляемый вторичный вал тормозится минимально, а на выходной дифференциал подается прямой привод. Когда клапан закрыт, выходное давление на объемном насосе увеличивается и вызывает увеличение момента сопротивления на валу, что приводит к увеличению скорости на выходном валу. При полном закрытии регулирующего клапана блокируется дифференциал и устанавливается передаточное число главной передачи, приближающееся к теоретическому передаточному отношению 2:1, с плавным переменным регулированием между ними. Для установки в транспортных средствах, от легковых и рекреационных до коммерческих, могут быть установлены соответствующие муфты сцепления и передачи заднего хода.

Вышеупомянутые и другие задачи и преимущества настоящего изобретения станут очевидными после прочтения следующего подробного описания в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:

РИС. 1 представляет собой иллюстративный схематический вид трансмиссии трансмиссии, снабженной вариатором в соответствии с изобретением, соединенным с дифференциальной зубчатой ​​передачей; и

РИС. 2 представляет собой иллюстративный схематический вид трансмиссии трансмиссии и вариатора, соединенных с планетарной зубчатой ​​передачей.

Ссылаясь на чертежи с целью описания предпочтительного варианта осуществления, а не для его ограничения, на фиг. 1 показана трансмиссия 10 трансмиссии для передачи мощности с бесконечно изменяющейся выходной скоростью от первичного двигателя 12 к выходным валам 14 , таким как ведущие колеса транспортного средства или аналогичная потребляющая мощность нагрузка, приводимая в действие вариатором. 16 в соответствии с изобретением. Первичный двигатель 12 соединен в карданной передаче с муфтой 20 и первичную шестерню 22 , соединенную с наружным зубчатым венцом 24 на держателе вариатора. Вариатор 16 содержит первую коническую солнечную шестерню, соединенную с выходным валом 28 вторичной карданной передачи, включающей блок реверса 30 , и с входной шестерней 32 с зубчатым венцом узла вторичного дифференциала 34 , в том числе выходные валы 14 . Вариатор 16 дополнительно включает выходной вал вариатора 9и резервуар для жидкости 48 .

Вариатор 16 включает в себя водило 50 с комплектом дифференциала 52 . Установить боковую солнечную шестерню дифференциала 52 соединен с выходным валом 40 , а солнечная шестерня другой стороны соединена с выходным валом привода 28 .

Муфта 20 служит для отключения вторичного вала 22 первичного двигателя 12 от входного вала вариатора 16 с целью обеспечения работы первичного двигателя на холостом ходу без оперативного соединения с трансмиссией. Механические, электромеханические, электрохимические, гидравлические муфты и т. п. могут использоваться для функции расцепления. Предпочтительно сцепление с гидравлическим приводом.

Жидкостный насос может представлять собой любой подходящий поршневой насос, работающий при вращении для приема жидкости из поддона и подачи жидкости под повышенным давлением через выпускную линию 66 . Предпочтительны однонаправленные жидкостные насосы постоянного рабочего объема, такие как шестеренчатый насос. Такие насосы при вращении входного вала эффективны для подачи объема жидкости под давлением. Когда выпускная линия блокируется при наличии входного крутящего момента, входной вал эффективно блокируется. Когда устанавливается неограниченный поток, входной вал вращается свободно, практически без сопротивления выше порогового значения. Для изменения расхода между ними постепенное закрытие регулирующего клапана 46 увеличивает тормозной момент на валу вариатора 40 , тем самым уменьшая его скорость вращения и увеличивая скорость выходного вала 28 для заданной скорости первичного двигателя. Соответственно следует понимать, что постепенное закрытие регулирующего клапана 46 эффективно увеличивает передаточное отношение выходного вала вариатора с 1:1 до теоретического передаточного числа 2:1 при блокировке вала вариатора 40 и насоса. 42 .

Набор реверсивных шестерен 30 может быть любым обычным механическим устройством, действующим по команде оператора для изменения относительного вращения выходного вала 28 и входа в блок дифференциала 34 , тем самым изменяя направление вращения выходных валов 14 . Планетарная передача или механическая коробка передач с передним и задним ходом будут хорошо известным образом влиять на такие результаты.

При работе, в качестве иллюстративного примера, со сцеплением 20 выключен, а шестерня заднего хода 30 установлена ​​в положение переднего хода, первичный двигатель 12 свободно работает на холостом ходу. При включении сцепления 20 первичный вал приводится в зацепление с дифференциалом вариатора 26 . В состоянии покоя клапан управления потоком 46 полностью открыт, и вал 40 насоса 42 вращается против минимального тормозного момента, а приводной момент не передается. В качестве клапана управления потоком 46 постепенно закрывается, тормозной момент действует для постепенного увеличения скорости выходного вала 28 от вариатора и, как следствие, выходной скорости валов 14 . В полностью закрытом положении обеспечивается максимальное торможение и соответственно самое высокое передаточное число вариатора. Таким образом, в сочетании с частотой вращения двигателя можно установить желаемое передаточное число в соответствии с предпочтениями в отношении производительности и экономичности.

На фиг. 2 показана вариаторная передача 100 с планетарным редуктором для управления передаточными числами вариатора. При этом трансмиссия 100 обеспечивает бесступенчатую передачу мощности на выходной скорости от первичного двигателя 112 на выходные валы 114 , такие как ведущие колеса транспортного средства или подобная нагрузка, потребляющая мощность, в сочетании с вариатором 116 в соответствии с изобретением. Первичный двигатель 112 содержит входной вал 118 , соединенный в трансмиссии с муфтой 9.0087 120 и первичный вал 122 и первичная шестерня 124 к наружному зубчатому венцу 126 вариатора 16 . Вариатор 116 дополнительно включает выходной вал 128 , соединенный в выходной трансмиссии с реверсивным узлом 132 и с ведущей шестерней 134 , приводя в зацепление с зубчатым венцом 136 ведущего узла 08887 13890 выходные валы 114 .

Вариатор 116 дополнительно включает в себя вал вариатора 140 , функционально соединенный с насосом для жидкости 142 , имеющим замкнутый контур для жидкости 144 , включая клапан регулирования расхода 146 , охладитель жидкости 180897 резервуар 148 .

Вариатор 16 включает в себя корпус 150 с планетарным дифференциалом 152 . Комплект дифференциала 152 включает наружное зубчатое колесо 136 на наружном кольце 153 , внутреннее зубчатое колесо 154 на кольце 153 , зацепляющееся с планетарными шестернями 154 , соединенное с водилом 158 158 156 158 156 158 8, соединенное с водилом

Планетарные шестерни входят в зацепление с солнечной шестерней 158 , соединенной с валом вариатора 140 .

Муфта 120 служит для выключения вала 122 от первичного двигателя 112 и первичного вала вариатора 116 , чтобы первичный двигатель работал на холостом ходу без оперативного подключения к трансмиссии. Механические, электромеханические, электрохимические, гидравлические муфты и т.п. могут использоваться для функции расцепления. Предпочтительно сцепление с гидравлическим приводом.

Жидкостный насос 142 может быть любым подходящим поршневым насосом, работающим при вращении для приема жидкости из резервуара 148 и подачи жидкости под повышенным давлением через выпускную линию 160 . Предпочтительны однонаправленные жидкостные насосы постоянного рабочего объема, такие как шестеренчатый насос. Такие насосы при вращении входного вала эффективны для подачи объема жидкости под давлением. Когда выпускная линия блокируется при наличии входного крутящего момента, входной вал эффективно блокируется. Когда устанавливается неограниченный поток, входной вал вращается свободно, практически без сопротивления выше порогового значения. Для изменений потока между ними постепенное закрытие регулирующего клапана увеличивает тормозной момент на входном валу, тем самым уменьшая его скорость вращения и увеличивая скорость выходного вала для заданной скорости первичного двигателя. Соответственно, следует понимать, что постепенное закрытие регулирующего клапана 146 эффективно увеличит выходное передаточное число вариатора до теоретического передаточного числа 2:1 при блокировке входного вала по отношению к насосу.

Набор шестерен заднего хода 132 может представлять собой любое обычное механическое устройство, способное по команде оператора изменять относительное вращение выходного вала 128 и вход в блок дифференциала, тем самым реверсируя вращение задних полуосей по отношению к колесам . Планетарная передача или механическая коробка передач с передним и задним ходом будут хорошо известным образом влиять на такие результаты.

Во время работы, в качестве иллюстративного примера, с выключенным сцеплением 120 и шестерней заднего хода 132 в состоянии переднего хода, первичный двигатель 112 свободно работает на холостом ходу. При включении сцепления 120 первичный вал приводится в зацепление с дифференциалом вариатора 116 . В состоянии покоя клапан управления потоком 146 полностью открыт, а вал вариатора 140 к насосу 142 вращается против минимального тормозного момента, и приводной момент не передается. В качестве клапана управления потоком 146 постепенно закрывается, тормозной момент эффективен для постепенного увеличения скорости выходного вала 128 вариатора и выходной скорости приводных валов 114 . В полностью закрытом положении обеспечивается максимальное торможение и соответственно самое высокое передаточное число вариатора. Таким образом, в сочетании с частотой вращения двигателя можно установить желаемое передаточное число в соответствии с предпочтениями в отношении производительности и экономичности.

Таким образом, после описания предпочтительного в настоящее время варианта осуществления настоящего изобретения будет понятно, что цели изобретения были полностью достигнуты, и специалистам в данной области техники будет понятно, что многие изменения в конструкции и широко отличающиеся варианты осуществления и приложения изобретения будут предлагаться сами собой, не выходя за рамки сущности и объема настоящего изобретения.