Почему ломаются вариаторы? | Об автомобилях | Авто

25.03.2022 17:08

Владимир Гаврилов

Примерное время чтения: 3 минуты

1983

Категория:  Техника вождения

Существует несколько видов трансмиссий. Помимо классических гидромеханических автоматов, способных проработать около 250 тысяч километров пробега, есть преселективные роботизированные трансмиссии, а также вариаторы. Принято считать, что последние обладают недостаточной надежностью. Так ли это на самом деле и как продлить их срок службы?

Как работает вариатор?

Бесступенчатая трансмиссия стала применяться на разных видах техники и в первую очередь на снегоходах еще в 70-е годы прошлого века. Они требовали частых вмешательств и были недолговечными, что до сих пор оказывает влияние на отношение к подобным устройствам. Однако на автомобилях они стали применяться только после изобретения прочного цепного металлического ремня, который мог работать при высоких нагрузках в течение многих лет.

Вариатор (CVT — continuously variable transmission) работает за счет изменения передаточного отношения посредством перемещения шкивов. В результате изменение происходит плавно, без рывков и резких ускорений, как это бывает с обычными гидромеханическими автоматами. У вариатора нет фиксированных первой, второй, шестой и прочих передач, как нет и привычных планетарных рядов. Поэтому по поведению эта трансмиссия в корне отличается от всех других, что и настораживает покупателей. Ускорение машины происходит равномерно, причем нередко при наборе скорости обороты мотора не растут, а замирают на одном уровне или даже снижаются.

Вариаторы бывают нескольких типов: клиноременные со шкивами переменного диаметра, цепные, тороидальные… Первый тип — самый распространённый. Интересно, что для смазки цепи применяется особая жидкость, которая меняет своё фазовое состояние под сильным давлением, возникающим в месте контакта со шкивом. Благодаря этому цепь может передавать значительное усилие, практически не проскальзывая, несмотря на очень маленькую площадь контакта.

Распространенные поломки

Регистрируется три распространенных «болезни» бесступенчатой трансмиссии. Во-первых, это повреждение подшипников конусов. Сопровождается такая неисправность гулом, и появиться она может даже при небольшом пробеге. Причин разрушения подшипников несколько. Самая частая — загрязнение поверхности продуктами износа. Иногда забиваются сразу 2 масляных фильтра и засоряется магнит для удержания крупных частиц.

Увеличить срок службы подшипников можно за счет замены масла каждые 30–50 тыс. км.

Во-вторых, инородные частицы попадают в редукционный клапан регулировки давления масла и вызывают его подвисание, отчего давление рабочей жидкости становится нестабильным. В итоге циркуляция масла нарушается, ремень еще больше трет поверхность, выработка усиливается. Давление в системе начинает скакать и ремень вариатора проскальзывает, вызывая трение и повышение температуры.

Третья распространенная неисправность это перегрев. При росте температуры масла сигнал от датчика поступает на электронный блок, после чего коробка переключается в аварийный режим.

Как увеличить срок службы?

Если эксплуатировать вариатор правильно, то он прослужит почти столько же, сколько гидромеханический автомат. Ресурс коробки приближается к 150-180 тыс. км. Однако правильно ездят на вариаторе далеко не все. Достаточно несколько раз неудачно побуксовать в грязи или в снегу, чтобы вызвать поверхностные повреждения шкивов.

В России с ее долгими зимами вариатор требует особого отношения. К примеру, в морозы вариатор нельзя эксплуатировать без полного прогрева. При холодной смазывающей жидкости ремень пробивает защитную пленку и царапает поверхность конуса. Такие места становятся концентраторами напряжений, и при росте нагрузки выработка увеличивается. Поэтому в непрогретом состоянии трансмиссия фактически переходит в аварийный режим, устанавливает шкивы напрямую и ездит так до достижения рабочей температуры. Потребление топлива растет, а экономичность вариатора зимой резко падает.

Задиры приводят к выкрашиванию металла и образования микростружки, которая загрязняет масло. Часто такие процессы в коробке у неаккуратных водителей возникают после пробега 60 000 км.

Поэтому эксплуатировать вариатор необходимо бережно, тщательно прогревать зимой, не залезать на машине в грязь и стараться не нагружать транспортное средство резкими разгонами и торможениями. Однако российские автомобилисты не все любят спокойный ритм езды.

автоматическая коробка передачвариаторполомки авто

Следующий материал

Новости СМИ2

Как устроены вариатор и центробежное сцепление

290310

Что такое вариатор? Вариатор — это механическая бесступенчатая передача.

 

○ В наличии новые скутеры стелс в Москве с доставкой до вашего региона! Большой выбор. Гарантия лучшей цены!

Он используется для плавного изменения частоты вращения ведомого вала. В основном на всех типах мотороллеров установлен клиноременный вариатор. Он состоит из ведущего шкива, ведомого и клиновидного ремня и работает только в зависимости от количества оборотов двигателя, не реагируя на нагрузки (например при подъеме в гору, нагрузка на заднее колесо увеличивается, а передаточное число остается неизменным), что является одним из его недостатков.

Начнем с самого простого. Почему клиновидный ремень? Из рисунка видно, что ремень в разрезе имеет трапециевидную форму и «вклинивается» в шкив только своими боковыми поверхностями. При износе этих поверхностей, благодаря своей форме, он врезается глубже в шкив и все равно остается в хорошей сцепке с ним.

Как изменяется передаточное число? Устройство ведущего шкива (ведущий шкив вращается коленвалом) таково, что его щеки при воздействии центробежных сил плавно сжимаются и выталкивают клиновидный ремень все дальше и дальше от центра шкива. Ведомый же шкив при этом наоборот, разжимается, и ремень на нем плавно утопает все ближе и ближе к центру шкива. Чем больше обороты двигателя — тем больше сжимается ведущий шкив и разжимается ведомый, тем самым меняя передаточное число от коленвала к заднему колесу. Этот процесс хорошо виден на этих рисунках:

Двигатель не запущен:

Малые обороты двигателя:

Средние обороты двигателя:

 

Максимальные обороты двигателя:

На рисунках показаны также положения клиновидного ремня в разрезе на ведущем шкиве (слева) и ведомом (справа) при разных режимах работы двигателя.

Как устроен ведущий центробежный шкив вариатора? Довольно просто!
Разберемся в его конструкции, показанной на рисунке:

1 — неподвижная щека шкива, жестко прикрученная к цапфе (хвостику) коленчатого вала 5 болтом 8 с шайбой 6. Клиновидный ремень 2 размещен между щеками 1 и 3. Щека 3 устроена так, что свободно перемещается на валу 5. Перемещают ее ролики 4 которые упираются в упорную и неподвижную щеку 9. Под воздействием центробежной силы, ролики 4 расходятся от центра вала 5, тем самым сдвигая щеку 3 ближе к щеке 1 и выталкивая ремень 2 дальше от вала 5. Положения роликов 4 и щеки 3 на разных оборотах двигателя Вы уже видели на четырех рисунках выше.

Теперь немного о ведомом шкиве (рисунок ниже).

 

От ведущего шкива он отличается тем, что у него нет роликов, вместо них пружина (смотрите рисунок справа). В тот момент когда на ведущем шкиве щеки сближаются, выталкивая при этом ремень, на ведомом шкиве щеки (а именно двигается щека 5 по валу 7, щека 6 установлена жестко и неподвижна) наоборот, расходятся, сжимая пружину 3, и ремень опускается глубже, что опять таки видно на режимах работы двигателя выше на четырех рисунках. Благодаря пружине 3 клиновидный ремень всегда натянут, и натяжение его пропорционально увеличивается с увеличением оборотов. Это в свою очередь позволяет не проскальзывать ремню на более высоких оборотах, на которых нагрузка больше чем на более низких.

Существуют также более простые модели мотороллеров у которых отсутствует вариатор на ведущем валу. Вместо него установлен простой шкив и передаточное число от него к ведомому фиксированное на всех оборотах двигателя. Такие модели больше 50 км/ч. не развивают и «тупо» набирают обороты с места. Ведомый же шкив у них такой же как и у вариаторных — под пружиной и служит только для натяжения ремня. Единственный плюс такого устройства — ремень служит дольше.

Дальше вступает в работу автоматическое сцепление, которое находится в сборе с ведомым шкивом.

Что такое центробежное автоматическое сцепление? Это механическое устройство, которое автоматически, при определенных оборотах двигателя, с помощью центробежных сил соединяет вторичный вал вариатора с редуктором. Оно используется для плавного троганья мотороллера с места без каких либо ручек и педалей. Такое сцепление установлено в основном на всех типах мотороллеров, где установлен клиноременный вариатор.

Рассмотрим принцип работы автоматического центробежного сцепления с помощью рисунка:

Вторичный вал клиноременного вариатора 2 (далее просто вал вариатора) установлен на первичном валу редуктора 4 (далее просто вал редуктора) на подшипниках 8, и благодаря этому два вала вращаются независимо друг от друга в тот момент когда мотороллер не заведен или работает на холостых оборотах.
На валу вариатора установлена пластина 2 к которой крепятся колодки 3 (с помощью втулок 7) с приклеенными к ним асбестовыми накладками 5. Колодки прижимаются под действием пружин 6 в направлении к центру вала вариатора. При определенных оборотах двигателя, под воздействием центробежных сил, пружины разжимаются и колодки 3 начинают двигаться в направлении, указанном стрелками с буквой С. При этом накладки 5 плавно прижимаются к диску 1, который жестко прикручен к валу редуктора 4, вал редуктора соединяется с валом вариатора и они начинают вращаться синхронно.

Как же получается так, что мотороллер плавно трогается с места? Очень просто. На оборотах двигателя, при которых мотороллер только начинает трогаться с места, сила С показанная стрелками на рисунке еще не велика, поэтому колодки проскальзывают (трутся) по диску 1, и он начинает вращаться, но еще с меньшей скоростью чем вал вариатора. С увеличением оборотов, когда эта сила возрастает, проскальзывание плавно уменьшается и наступает момент, когда колодки 3 с накладками 5 прижимаются так сильно, что сцепляются жестко и обороты вторичного вала вариатора 2 беспрепятственно передаются редуктору 4 и становятся равными.

Дальше вступает в работу редуктор, но об этом уже другая статья…

Удачи!

Источник: MOTO.com.ua

○ Вы можете купить скутер в нашем магазине выбрав удобный способ оплаты: наличными курьеру, картой, в кредит, рассрочка.

140622

100522

180521

270421

160320

как это работает и как это влияет на производительность

Скутеры используют вариатор или вариоматик в трансмиссии. В этой статье мы рассмотрим, как это работает и почему это имеет значение с точки зрения производительности

Ил вариатор или лучше заменить на вариатор это компонент, обычно используемый на скутерах вместо классической коробки передач. Также называемый вариоматик, это основной компонент трансмиссии, но как он работает? И прежде всего, почему это важно для производительности нашего скутера? Постараемся ответить позже!

Прежде всего нам нужно понять, как работает редуктор и для чего он используется. Тепловая машина имеет максимальный КПД в определенных режимах работы, то есть, если мы хотим, чтобы она работала лучше , мы должны запустить ее в определенном диапазоне оборотов . Коробка передач используется для того, чтобы двигатель всегда работал в этом диапазоне, изменяя при этом скорость автомобиля. В редукторе передаточное число изменяется с помощью муфтовых шестерен разного размера.

Коробка передач вариатора скутера, с другой стороны, позволяет вам автоматически изменяет передаточное отношение , что значительно упрощает систему трансмиссии и, следовательно, делает ее более дешевой и простой в использовании. Приводной ремень подпирается подвижными шкивами . Они, удаляясь или приближаясь, изменяют передаточное отношение. Для изменения положения шкивов используются подвижные ролики. вал , по мере увеличения скорости, они выталкиваются наружу под действием центробежной силы и, в свою очередь, толкают шкив. Так же используется пружина контраст , чтобы лучше контролировать движение шкивов и, следовательно, удлинение шестерни. Таким образом можно получить полностью автоматическую коробку передач, которая регулируется в зависимости от скорости. Однако это не оптимальная система и не слишком надежная, поэтому она используется только для небольших транспортных средств.

Производительность

Очевидно, характеристики вариатора скутера влияют на производительность, в частности развиваемый крутящий момент и частота вращения двигателя . Важнейшими компонентами являются возвратные пружины и ролики. Легкие ролики и мягкие пружины будут двигаться быстрее и, следовательно, сделают самокат более отзывчивым, но у нас будут более высокие рабочие скорости и очень ограниченный крутящий момент. И наоборот, с тяжелыми роликами и жесткими пружинами у нас будет высокий крутящий момент, но меньший начальный момент. Правильное сочетание роликов и пружин позволит вам оптимизировать трансмиссию .

Если вам нужен самокат с низкими оборотами, вам нужно использовать более тяжелые ролики и более мягкую пружину. Однако у вас будет плохой разгон. Чтобы получить лучшую начальную точку, вы можете использовать более жесткую пружину, получая более высокие обороты.

Теперь, когда вы знаете, как работает коробка передач вариатора на вашем скутере, вы можете попробовать поиграть с пружинами и роликами , чтобы получить конфигурацию, которая наилучшим образом соответствует вашим потребностям. Но будьте осторожны, чтобы получить помощь от эксперта, потому что это очень хрупкие компоненты, и вы рискуете повредить автомобиль или, что еще хуже, водителю, если не знаете, как обращаться с ними с должной осторожностью. Это все из раздела двигателей, продолжайте следить за нами!

Вариатор – UGears Suomi

25,90 €

Название по умолчанию

Этот товар закончился.

---

Соберите его и узнайте, как работает вариатор.

• В комплекте с моделью идет QR-код к учебному пособию о механизме, принципе его работы, основных характеристиках, формулах. А также интересные задания.
• Погрузитесь в дополненную реальность и посмотрите, как работает вариатор. Взаимодействуйте с моделью через специальное AR-приложение от Ugears
.

Узнайте о вариаторе и узнайте, как он работает

Вариатор — это устройство, которое передает и регулирует крутящий момент двигателя путем изменения передаточного числа. Передаточное число может изменяться автоматически, вручную или по заданной программе. Термин, который больше знаком большинству водителей и автолюбителей, — бесступенчатая трансмиссия или вариатор. С помощью деревянного пазла Вариатор своими руками из коллекции STEM lab вы сможете изучить и постигнуть одну из самых важных частей автомобиля, не испачкав руки в машинном масле!

Кто и когда изобрел вариатор

Корни современных автомобильных вариаторов восходят к 1879 году, когда американский предприниматель и пионер автомобильной промышленности Милтон Отелло Ривз изобрел устройство для лесопиления, которое он затем назвал вариатором скорости. передача инфекции. Позже он начал устанавливать эту трансмиссию на свои автомобили. Вариатор Reeves также использовался несколькими другими производителями.

Применение

Вариатор применяется в механизмах, в которых необходимо беспрепятственно изменять непрерывный диапазон передаточных чисел: автомобили, мотороллеры, снегоходы, квадроциклы, конвейеры, металлорежущие станки и т. п. он используется в разных типах оборудования, попробуйте приложение AR, которое поставляется с моделью Ugears STEM.

3D-пазл Конструкция вариатора и принцип его работы

Механический пазл Variator из коллекции Ugears STEM lab представляет собой полностью функциональную деревянную копию вариатора с фрикционным конусом с ременным приводом. Конусный вариатор изменяет передаточное отношение, перемещая колесо или ремень вверх и вниз по оси конического ролика. В модели комплекта вариатора Ugears ремень, приводимый в действие вручную через редуктор, передает вращение на ведомые конусные шкивы. Используйте вилку трансмиссии для переключения передач и наблюдайте, как скорость ведомого конусного шкива падает или увеличивается, в то время как скорость ведущего конусного шкива остается неизменной. Благодаря открытой конструкции модели вы сможете видеть весь процесс.

Механизм вариатора состоит из:

• Ключ
• Ведущий конусный шкив
• Ведомый конусный шкив
• Переходник
• Ремень
• Педаль
• Корпус
• Вилка коробки передач

Головоломки Ugears STEM разработаны для разных возрастных групп с особым упором на обучающий компонент.