Что такое вариатор? Принцип работы вариатора

Статьи по устройству автомобиля. Как устроен автомобиль?‎ > ‎Трансмиссия автомобиля. Что это такое. Устройство‎ > ‎

Вариатор — это бесступенчатая трансмиссия с внешним управлением, которая 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. Клиноременный вариатор как тип трансмиссии известен давно. Его главные детали — два раздвижных шкива и соединяющий их ремень, в сечении имеющий трапецеидальную форму. Если половинки ведущего шкива сдвинуть, они вытолкнут ремень, словно попавший между ними клин (отсюда и название «клиноременный»), наружу — радиус шкива, по которому работает ремень увеличится, следовательно, увеличится и передаточное отношение. А если половинки ведомого шкива, наоборот, раздвинуть, то ремень провалится внутрь и будет работать по меньшему радиусу — передаточное отношение уменьшится. Если оба шкива будут в промежуточном положении, то передача станет прямой. Устройство и принцип работы вариатора 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. 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. 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. Начнем с самого простого. Почему клиновидный ремень? 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 вверху показаны также положения клиновидного ремня в разрезе на ведущем шкиве (слева) и ведомом (справа) при разных режимах работы двигателя. Иначе устроен тороидный вариатор, который состоит из соосных дисков и роликов, передающих момент от одного диска к другому. Для изменения передаточного числа меняются положение роликов и их радиусы, по которым ролики обкатывают диски. И поскольку все усилие сосредоточено в пятне контакта, то для поворота роликов должны использоваться особые устройства, способные преодолевать силу прижатия ролика к диску. Так в ниссановском вариаторе Extroid применена специальная система, где управляемый электроникой 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. Между прочим, принцип устройства под названием “вариатор” не нов — мысли о бесступенчатой трансмиссии стали посещать конструкторов практически сразу с началом применения поршневых ДВС на транспорте. Современное же развитие электроники и технологии материалов дало возможности усовершенствовать (остающиеся, однако, в принципе своем неизменными) конструкции вариаторов, и сейчас наблюдается, по-видимому, начало самого широкого распространения таких трансмиссий на автотранспорте. Тем не менее вариаторы пока что не избавились от некоторых своих весьма существенных проблем. Так, очевидно, что самыми конструктивно слабыми местами существующих сегодня автомобильных вариаторов являются: для клиноременного эти самые ремни, а для тороидного — пятно контакта диска и ролика, где сила давления достигает 10 тонн. Поэтому здесь применяются специальные высокотехнологичные материалы, что делает надежность вариаторов достаточно высокой, близкой к надежности гидромеханических “автоматов”, но все же из-за нагрузок на ремень или пятно контакта вариаторы пока не могут “тянуть грузы”, а также работать с двигателями большой мощности. На сегодняшний день рекордом для клиноременного вариатора оказывается 220 л. с. и 300 Нм, которые развивает V-образный 6-цилиндровый мотор Audi A6, “воспринятый” трансмиссией Multitronic, а для тороидного — “переваренный” Extroid (3-литровый двигатель Nissan Gloria и Cedric), развивающий 240 л.с. и 310 Нм.  Однако если для грузовиков вариаторы до сих пор непригодны, то для легковых автомобилей весьма приемлемы, и здесь у бесступенчатых трансмиссий, очевидно, большое будущее, тем более что и технологии материалов не стоят на месте.  Если сравнить динамические характеристики многих автомобилей, оснащаемых вариатором, может возникнуть недоумение — почему на одной и той же модели автомобиля разгон с вариатором происходит медленнее, чем с механической коробкой, ибо должно быть наоборот, раз вариатор лучше использует мощность двигателя? Все дело в привычке — многие клиенты были очень недовольны, что машина с вариатором “все время ноет на одной ноте”. Большинство же водителей привыкли к знакомому нарастающему шуму мотора, и многие фирмы идут клиентам навстречу, специально настраивая электронный блок управления трансмиссией. На самом же деле при нормальной настройке блока разгон, конечно, происходит быстрее. В заключение отметим, что вариаторы является куда более совершенным типом трансмиссии по сравнению с традиционными автоматическими коробками передач. Совершенство проявляется в более 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». Думается, что в недалёком будущем автомобили оснащённые вариаторами полностью вытеснят машины, оснащённые обычными «автоматами» и сильно потеснят машины с «механикой».

Вариатор скутера: устройство, принцип работы

Вариатор скутера является важным компонентом трансмиссии и одной из ключевых причин купить скутер. Он используется для установки нужного скоростного режима (автоматически). Вариатор на скутер нуждается в периодическом обслуживании. Со временем компоненты механизма изнашиваются, требуют замены. Важной особенностью вариатора на скутере является простота использования. Водителю не нужно переключать передачи. Поэтому управлять духколесником будет гораздо проще.

Что такое вариатор скутера?

Многие производители малокубатурной мототехники ставят вариатор на скутер, который выгодно отличается от механической трансмиссии. Он имеет простую конструкцию, поэтому при обслуживании и ремонте не возникает проблем. Даже если вы купите новый скутер 2022 года выпуска, с ремонтом не возникнет проблем.

Вариатор расположен между колесами и двигателем. Он переключает передачу автоматически в соответствии со скоростным режимом.

Выпускаются разные виды вариаторов, но самыми распространенными являются клиноременные модели. Они недорогие в обслуживании и простые при ремонте.

Как работает вариатор на скутере: принципы работы

Чтобы выполнить обслуживание вариатора, нужно рассмотреть его устройство. На китайских духколесниках обычно устанавливается клиноременная система.

Она состоит из следующих компонентов:

• ведущий шкив;
• ведомый шкив;
• клиновидный ремень.

Привод имеет форму трапеции в поперечном сечении. С его помощью передается крутящий момент с ведущего на ведомый шкив. Работа системы зависит от количества оборотов мотора.

Ведущий шкив имеет форму, похожую на конус, состоит из 2 щек. Одна из половин неподвижная, крепится к цапфе коленвала. Подвижная щека расположена на роликах, которые обеспечивают движение детали.

Ведомый шкив тоже состоит из 2 половин, но вместо роликовых компонентов предусматривается пружинный механизм.

Зная устройство вариатора скутера, можно понять принцип его функционирования. Щеки при работе мотора приближаются или отдаляются друг от друга. Из-за этого меняется положение клиновидной передачи, а также радиус ее перемещения. Когда скорость скутера увеличивается, половины шкива ведущего сжимаются, а ведомого – разжимаются. Так меняется передаточное число.

Чтобы переключение скоростей происходило плавно, нужна настройка вариатора скутера. Для этого используют специальные инструменты. Лучше доверить решение этой задачи профессионалам.

Как правильно разобрать вариатор на скутере?

Зная, как работает вариатор на скутере, нужно разобраться в особенностях его обслуживания. Чтобы разобрать узел, потребуются специальные инструменты. Они должны соответствовать модели вариатора. Сначала снимается крышка, а дальше выполняется несколько последовательных действий:

• Демонтаж начинают с переднего вариатора. Для этого откручивают гайку на шкиве ведущего компонента.
• После этого достают все детали вариаторного узла.
• Дальше снимается шкив.
• Демонтируется шайба, шестерня привода.
• Теперь можно достать все остальные детали.

Все снятые компоненты нужно будет ставить в обратном порядке, поэтому желательно их складывать в том порядке, как они были демонтированы.

Если нужно осмотреть ролики, разбирают шкив. Если есть следы износа, их придется заменить. Важно обратить внимание на уплотнитель коленвала. Если он грязный, изношенный, его нужно заменить.

Как правильно настроить вариатор скутера?

Чтобы работа вариатора на скутере была стабильной, важно проводить ревизию и при необходимости настройку узла. Обычно эту процедуру выполняют в начале сезона или при появлении определенных признаков.

Нужно исключить проскальзывание ремня. Если появляется подобная проблема, мощность скутера снижается, появляется шум при работе мотора. Проскальзывание появляется, если ремень начинает провисать. Его нужно натянуть  или заменить. Если состояние привода удовлетворительное, нужно заменить пружину шкива.

Также может потребоваться заменить заводские ролики. Грузики нужно выбирать очень точно, вес выбирают в соответствии с рекомендациями производителя.

Какие могут быть неисправности вариатора скутера и как сделать хороший ремонт?

Признаки неисправности появляются при износе компонентов механизма. Если скутер эксплуатируется в сложных условиях, ремонт потребуется гораздо раньше. Есть несколько распространенных неисправностей вариатора скутера:

• износ подвижных компонентов механизма;
• повреждение шкивов, роликов;
• лопасти вентиляторов повреждены;
• детали соединены между собой ненадежно.

Вариатор является достаточно долговечным компонентом, который не требует ремонта в течение долгого времени. Но если водитель ездит на скутере в сложных условиях, например, по грунтовке с многочисленными спусками и подъемами, по грязи, проблемы появятся достаточно быстро.

Доверить ремонт вариатора стоит опытным мастерам. Самостоятельно выполнить замену изношенных компонентов достаточно сложно. Допустив ошибки, водитель столкнется с другими проблемами, например, сбоями в работе двигателя.

11.10.2022 351

Патент США на устройство автоматической трансмиссии с вариатором передаточного числа ременной передачи, особенно для автомобилей.

Патент (Патент № 4,161,894, выдан 24 июля 1979 г.)

Настоящее изобретение относится к трансмиссионному устройству, расположенному между двигателем и ведущими колесами двигателя. транспортное средство, имеющее автоматический вариатор передаточного числа для осуществления изменения передаточного отношения, то есть отношения скорости транспортного средства к частоте вращения двигателя.

Более конкретно, изобретение относится к трансмиссионному устройству автомобиля, включающему в себя вариатор передаточного отношения автоматической коробки передач, имеющий два раздвижных шкива, каждый из которых образован двумя полушкивами, соединенными между собой приводным ремнем трапециевидного сечения, насос, подающий гидравлическую жидкость под давление через подающую трубу к шкивам, чтобы вызвать изменение расстояния между двумя полушкивами, образующими каждый из двух шкивов, регулирующий клапан, расположенный между насосом и ведущим шкивом и имеющий подвижный элемент, находящийся под действием двух противоположных обращены к вакууму во впускном коллекторе двигателя и к давлению жидкости, которое изменяется в зависимости от скорости вращения ведущего шкива, и клапан модуляции, который модулирует давление гидравлической жидкости, подаваемой насосом, с одной стороны подвергается воздействию указанное давление жидкости, а на противоположной стороне давление, пропорциональное раздвижению полушкивов одного из пу переулки.

В автомобилях вариаторы передаточного числа с трапециевидным ремнем используются для изменения передаточного отношения в диапазоне, сравнимом с диапазоном изменения передаточного числа автомобильной четырехступенчатой ​​коробки передач, под управлением гидравлической схемы, как описано выше, обычного типа, обеспечивающей ходовые качества автомобиля, обеспечивающие компромисс между производительностью, расходом топлива и комфортом.

Поскольку удельный расход топлива двигателя внутреннего сгорания является самым низким, когда двигатель работает с максимальным крутящим моментом, и, кроме того, постепенно уменьшается при открытии дроссельной заслонки двигателя, желательно, чтобы двигатель работал при максимальном крутящем моменте с максимально широким открытием дроссельной заслонки . Для этого необходимо использовать вариаторы передаточного числа с широким разбросом общего передаточного отношения, порядка такового у коробки передач с повышающей передачей и выше.

В вариаторах этого типа описанного выше гидравлического контура управления недостаточно, поскольку расход топлива улучшается в ущерб производительности. Поэтому желательно создать схему, способную программировать вариатор передаточного числа для «экономичной работы», когда желательно работать с максимальной экономичностью, и для «нормальной работы», когда желательно работать с максимальной производительностью с точки зрения ускорения и отклика. .

Таким образом, целью настоящего изобретения является создание трансмиссионного устройства описанного выше типа, которое имеет гидравлическую схему управления, позволяющую работать автоматическому вариатору в двух режимах работы, то есть в «экономичной» работе с оптимальным расходом топлива. потребления, при котором вариатор начинает повышать передаточное отношение при низкой частоте вращения двигателя, а раздвижные шкивы могут максимально расширяться, позволяя передаточному числу достичь максимального значения, и «нормальный» режим работы с максимальной производительностью, при котором вариатор начинает повышать передаточное число при более высокой частоте вращения двигателя, а передаточное число не может превышать значение, при котором автомобиль достигает максимальной скорости при максимальной мощности двигателя.

Настоящее изобретение решает эту задачу путем создания трансмиссионного устройства описанного выше типа, которое отличается тем, что передняя часть подвижного элемента регулирующего клапана, на которую действует давление жидкости, изменяющееся в зависимости от скорости вращения приводного шкив фактически разделен на две отдельные стороны, первая сторона непосредственно соединена с трубой, которая передает сигнал давления от датчика давления, реагирующего на скорость вращения двигателя, а вторая сторона соединена с указанной трубой через селекторный клапан. .

Переключение вариатора из одного рабочего состояния в другое может осуществляться автоматически в зависимости от положения элемента управления мощностью двигателя, обычно педали акселератора, механически или электрически связанного с селекторным клапаном.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения напорная труба насоса соединена между регулирующим клапаном и приводным шкивом с переключающим клапаном, который, в свою очередь, соединен с ограничительным клапаном, управляемым с помощью датчика смещения в зависимости от положения подвижного полушкива ведущего шкива. Это позволяет ограничить смещение подвижных полушкивов при «нормальном» движении так, чтобы не превышать того значения передаточного отношения, которое позволяет автомобилю развивать максимальную скорость при максимальной номинальной мощности двигателя.

Изобретение будет далее описано в качестве неограничивающего примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 представляет собой графическую диаграмму, сравнивающую работу обычного вариатора передаточного отношения с вариатором передаточного числа согласно изобретению;

РИС. 2 представляет собой блок-схему известного гидравлического контура управления вариатора передаточного числа, имеющего два раздвижных шкива;

РИС. 3 представляет собой схему гидравлического контура управления вариатора согласно изобретению, иллюстрирующую «экономичный» режим работы, и 9.0003

РИС. 4 показана схема фиг. 3 в «нормальном» рабочем состоянии.

На всех чертежах используются одни и те же ссылочные позиции для обозначения одних и тех же или соответствующих составных частей.

Для лучшего понимания изобретения сначала будет сделана ссылка на обычный вариатор передаточного числа с трапециевидным ремнем предшествующего уровня техники, сконструированный для полного изменения передаточного отношения, сравнимого с изменением передаточного отношения четырехступенчатой ​​автомобильной коробки передач. Такой вариатор имеет рабочие характеристики, показанные сплошной линией на фиг. 1, где по оси абсцисс отложена скорость вращения двигателя n в оборотах в минуту, а по оси ординат скорость V транспортного средства в километрах в час. Если дроссельная заслонка карбюратора двигателя слегка открыта, вариатор будет изменять передаточное число по линии O A B C D E F, а при полном открытии дроссельной заслонки вариатор будет изменять передаточное число по линии O G H I E F. В первом случае вариатор будет начинать повышать передаточное отношение при частоте вращения двигателя 2200 об/мин, а во втором случае вариатор будет повышать передаточное число как с частоты вращения двигателя 4400 об/мин.

Если рассматривать вариатор передаточного числа с общим диапазоном изменения передаточного числа, сравнимым с диапазоном изменения передаточного отношения пятиступенчатой ​​коробки передач, или коробку передач, имеющую еще большее количество скоростей, то предположить, что при относительно низкой частоте вращения двигателя (например, 4400 об/мин) двигатель обеспечивает максимальная мощность, достаточная для движения автомобиля со скоростью 120 км/ч. результирующая рабочая диаграмма для этого вариатора будет показана пунктирной линией на фиг. 1.

Вариатор будет работать по линии O A B C L M, когда дроссельная заслонка лишь слегка открыта, а когда дроссельная заслонка полностью открыта, вариатор будет работать по линии O C H I M. Таким образом, диапазон использования вариатора был увеличивается, получая упомянутое выше экономическое преимущество: двигатель никогда не сможет превысить скорость вращения 4400 об/мин. и будет работать с очень высоким процентом номинальной мощности. Поскольку, однако, нельзя использовать обороты двигателя выше 4400 об/мин. невозможно вести автомобиль на максимальной скорости.

Очевидно, желательно иметь возможность получить от вариатора передаточного числа «нормальное» рабочее состояние, которое допускает максимальное ускорение и максимальную скорость транспортного средства в соответствии с рабочей диаграммой, показанной штрихами и точками на фиг. 1: на самом деле, изменяя параметры управления регулирующим клапаном вариатора, можно увеличить частоту вращения двигателя, при которой вмешивается вариатор, чтобы заставить его работать в соответствии с линией O A B N P S с малым открытием дроссельной заслонки или по линии O G H R S F при полностью открытой дроссельной заслонке, получив в последнем случае максимально возможное ускорение при работе двигателя на 5600 об/мин.

РИС. 2 схематично показана обычная гидравлическая схема управления трансмиссионным вариатором 10 с двумя раздвижными шкивами 12 и 14, соединенными между собой ремнем 16 трапециевидного сечения. Шкив 12 является ведущим шкивом, соединенным с коленчатым валом двигателя (не показан), а шкив 14 является ведомым, соединенным с ведущими колесами транспортного средства. Шкив 12 образован двумя полушкивами 12а и 12b, при этом полушкив 12b может смещаться в осевом направлении относительно полушкива 12а. Точно так же ведомый шкив 14 образован полушкивами 14а и 14b, из которых полушкив 14b может смещаться в осевом направлении относительно полушкива 14а.

Полушкив 12а имеет фланец 18, который вместе с подвижным полушкивом 12b образует напорную камеру 20. Эта напорная камера 20 соединена напорной трубой 22 с насосом 24, который подает масло под давлением из бака 66. Полушкив 14а имеет фланец, который вместе с подвижным полушкивом 14b образует напорную камеру 68, соединенную напорной трубой 22 с насосом 24.

Регулирующий клапан 26 вставлен в трубу 22 между насосом 24 и приводной шкив 12. Распределитель 26 имеет подвижный золотник 27 на левой стороне 28 (если смотреть на фиг. 2), поршень 32 которого действует через расположенную между ним винтовую пружину 30. Поршень 32 соединен с подвижным диафрагменный элемент вакуумного преобразователя 34, на который подается давление во впускном коллекторе двигателя через трубку 34а. Камера 29определяется в корпусе клапана 26 на правом конце золотника 27 клапана напротив датчика 34 и соединяется через напорную трубу 38 с датчиком 40, способным подавать сигнал давления, зависящий от скорости вращения ведущего шкива. 12.

Преобразователь 40 содержит динамический датчик, реагирующий на давление жидкости на периферии кольцевой камеры 42, причем это давление представляет собой динамическое давление масла, содержащегося в камере 42 и приводимого во вращение крыльчаткой 44, закрепленной на полушкив 12а. Это динамическое давление является функцией скорости вращения ведущего шкива 12. Масло под давлением подается в камеру 42 преобразователя 40 по трубопроводу 64, соединенному с насосом 24.

Камера 29 регулирующего клапана 26 соединена через трубу 46 с камерой 47, примыкающей к левой поверхности 48 подвижного элемента 50 модулирующего клапана 51. Клапан 51 регулирует поток жидкости, подаваемой насосом 24, между впускным отверстием 53 и выпускным отверстием 55, из которого масло возвращается в резервуар 66. На правую сторону 52 клапанного элемента 50 воздействует через расположенный между ними упругий элемент или спиральная пружина 54 преобразователь 56, реагирующий со смещением подвижного полушкива 12b ведущего шкива 12. Преобразователь 56 содержит в этом примере стержень 58, коаксиальный с подвижным регулирующим клапанным элементом 50 и закрепленный на фланце 60, прикрепленном к подвижному полушкиву 12b. . Шток 58 закреплен на подвижной чашеобразной втулке 62, воздействующей на клапанный элемент 50 через пружину 54.

Обычное вариаторное устройство, показанное на фиг. 2 работает следующим образом. Насос 24 подает масло под давлением из бака 66 по напорному трубопроводу 22, соединенному с напорной камерой 68 ведомого шкива 14, и через регулирующий клапан 26 с напорной камерой 20 ведущего шкива 12.

Модулирующий клапан 51 регулирует это давление в зависимости от двух параметров:

(а) сигнал давления, представляющий скорость вращения ведущего шкива 12, передаваемый от преобразователя 40 через трубу 38 и трубу 46 на левую сторону 48 подвижного элемента клапана 50 и

(б) положение подвижного полушкива 12б, передаваемое на клапанный элемент 50 датчиком 56, штоком 58 и пружиной 54.

Клапан управления 26 управляет подачей масла под давлением в камеру 20 ведущего шкива 12 в зависимости от двух параметров:

(а) разрежения во впускном коллекторе двигателя, передаваемого на левую сторону 28 золотника 27 через пружину 30, и

(б) частота вращения ведущего шкива 12, передаваемая в виде сигнала давления от датчика 40 по патрубку 38 на правую грань 36 золотника 27.

Увеличение передаточного отношения вариатора 10 происходит в результате смещения полушкива 12b ведущего шкива 12 вправо, как показано на фиг. 2, сопровождающееся соответствующим смещением влево полушкива 14b ведомого шкива 14. Это заставляет трапециевидный ремень 16 принимать дугу контакта с каждым шкивом 12, 14 увеличивающегося радиуса.

При неподвижном автомобиле и двигателе, работающем на холостом ходу, золотник 27 клапана управления будет полностью смещен вправо под действием пружины 30, которая оказывает минимальную нагрузку, поскольку вакуумный преобразователь 34 будет полностью сжиматься высоким вакуумом, действующим во впускном коллекторе. К правой стороне 36 регулирующего клапана 26 не будет прилагаться давление, поскольку ведущий шкив 12 и, следовательно, крыльчатка 44 неподвижны и соединены с двигателем через центробежную муфту (не показана).

При нажатии педали акселератора и открытии дроссельной заслонки двигателя скорость двигателя увеличивается; ведущий шкив 12 будет приводиться во вращение центробежной муфтой, а преобразователь 40 будет подавать на правую сторону 36 регулирующего клапана 26 постепенно увеличивающееся давление. При пороговой скорости вращения X 1 (фиг. 1) сила, действующая на правую сторону 36 золотника 27 регулирующего клапана, будет больше, чем сила, прикладываемая пружиной 30 к левой стороне 28, и золотник 27 клапана будет смещаться влево, соединяя напорную трубу 22 с напорной камерой 20 и вызывая смещение полушкива 12b вправо для увеличения передаточного отношения вариатора 10.

Нижний порог скорости Х1 зависит от положения педали акселератора и от нагрузки двигателя, что определяет величину разрежения в датчике 34. При полностью открытом дросселе разрежение будет минимальным , и вариатор 10 начнет увеличивать передаточное отношение при высокой пороговой скорости X 1 ; когда дроссельная заслонка частично открыта, вариатор 10 будет реагировать на более низких пороговых скоростях X 1 . При прочих равных параметрах порог срабатывания Х1 вариатора зависит от площади правой грани 36 золотника 27 регулирующего клапана: чем меньше площадь этой правой грани 36, тем больше будет должно быть давление, необходимое для преодоления силы пружины 30, и, следовательно, чем выше должна быть скорость вращения ведущего шкива 12, чтобы вызвать смещение золотника 27.

Настоящее изобретение обеспечивает средство для изменения эффективной площади правой поверхности золотника 27 регулирующего клапана.

РИС. 3 и 4 показан вариант осуществления изобретения, в котором правая поверхность 36 золотника 27 регулирующего клапана 26 фактически образована двумя отдельными концентрическими поверхностями 36а и 36b. На первую поверхность 36b через напорную трубу 38 действует давление, создаваемое датчиком 40, тогда как вторая поверхность 36a соединена с трубой 38 через селекторный клапан 70.

Переключающий клапан 70 имеет подвижный элемент 71, который электрически или гидравлически управляется педалью 72 акселератора автомобиля. В показанном примере подвижный элемент 71 клапана 70 соединен с подвижным якорем 74 соленоида с катушкой 76. На педали 72 акселератора имеется скользящий контакт 73, который на первой части дуги хода акселератора педаль 72, обозначенная буквой «А» на фиг. 3 и 4, взаимодействует с неподвижным токопроводящим сектором 79, замыкая цепь возбуждения соленоидной катушки 76. Когда на катушку 76 подается питание, клапанный элемент 71 смещается влево, как показано на фиг. 3. На второй части дуги хода педали акселератора 72, обозначенной буквой «В», очистительный контакт 73 выходит из зацепления с токопроводящим сектором 79.и клапанный элемент 71 смещается вправо под действием возвратных пружин 75 и 77, как показано на фиг. 4.

Напорный трубопровод 22 соединен между регулирующим клапаном 26 и камерой 20 ведущего шкива 12 с промежуточной камерой переключающего клапана 70, который, в свою очередь, соединен с клапаном ограничения давления 78. Ограничительный Клапан 78 образован в этом варианте чашеобразной втулкой 62, коаксиально смещаемой по отношению к регулирующему вентильному элементу 50. Закрытый конец втулки 62 соединен регулировочным винтовым устройством 80 со штоком 58 датчика перемещения 56. Втулка 62 имеет наружную окружную канавку 82, посредством которой указанный участок напорной трубы 22 сообщается с выпускным отверстием 84 при смещении втулки 62 вправо.

В состоянии, показанном на РИС. 3, когда электромагнитная катушка 76 находится под напряжением, селекторный клапан 70 обеспечивает подачу сигнала давления от преобразователя 40 к обеим сторонам 36а и 36b золотника 27 регулирующего клапана и перекрывает прохождение масла из напорной трубы 22 к ограничительному клапану. клапан 78.

В состоянии, показанном на РИС. 4, при обесточенной электромагнитной катушке 76 селекторный клапан 70 перехватывает подачу сигнала давления от преобразователя 40 на вторую поверхность 36а золотника 27 регулирующего клапана и помещает напорную трубу 22 в сообщение с кольцевой канавкой 82. ограничительного клапана 78. Канавка 82, в свою очередь, соединяет напорную трубу 22 с выпускным патрубком 84 при перемещении втулки 62 вправо с помощью датчика перемещения 56 в положение, соответствующее заданному смещению половины -шкив 12б к полушкиву 12а ведущего шкива 12.

Педаль 72 акселератора может работать, как уже было сказано, в качестве селектора режима работы вариатора 10: на первом этапе его хода, представленном дугой А, вариатор 10 находится в «экономичном» рабочем состоянии показано на фиг. 3; на втором этапе хода педали 72 акселератора, представленном дугой В, якорь 74 соленоида перемещается в положение, показанное пунктиром на фиг. 3, смещая селекторный клапан 70 вправо и тем самым уменьшая эффективную площадь поверхности золотника 27 регулирующего клапана 26, на которую воздействует жидкость под давлением, подаваемая преобразователем 40, заставляя вариатор 10 принимать «нормальный режим». «ходовое состояние.

Если желателен очень широкий диапазон изменения передаточного отношения вариатора 10, например, путем обеспечения сверхвысокого передаточного числа, соответствующего «повышенной передаче», с целью полного использования полной мощности, которую может обеспечить двигатель примерно на двух третях максимальной скорости сигнал давления, выдаваемый датчиком 40, подается на обе поверхности 36а и 36b, таким образом, достигается более низкий порог срабатывания Х 1 при низком числе оборотов двигателя и более высокий порог работы примерно при двух третях максимальной скорости двигателя, за пределами которой вариатор 10 всегда будет работать с максимальным передаточным числом. Поэтому двигатель не может развить скорость, соответствующую максимальной мощности, и транспортное средство в принципе не сможет развить свою максимальную скорость. Этот режим работы снижает расход топлива, но значительно снижает производительность автомобиля.

Для достижения максимальной производительности верхний порог срабатывания вариатора 10 увеличен до частоты вращения двигателя Y S немного ниже максимальной номинальной мощности. Это достигается при обесточивании электромагнитной катушки 76, так что сигнал давления, выдаваемый преобразователем 40, применяется исключительно к первой поверхности 36b (фиг. 4). Как указывалось ранее, нижний порог срабатывания вариатора будет затем увеличен до скорости Y 1 больше, чем X 1 , что позволит увеличить ускорение транспортного средства.

РИС. Таким образом, на фиг.3 показано состояние гидравлического контура управления вариатора 10 для оптимального расхода топлива с максимальным увеличением передаточного отношения, соответствующее первой дуге хода А педали акселератора 72. Это «экономичное» рабочее состояние идентично что уже описано: давление, подаваемое преобразователем 40, прикладывается к обеим сторонам 36а и 36b регулирующего клапана 26.

Дальнейшее нажатие педали акселератора 72 по дуге хода В приведет к обесточиванию катушки 76 , и подвижный элемент 71 переключающего клапана 70 будет резко смещен вправо под действием пружины 77, при этом состояние цепи будет таким, как показано на фиг. 4. Затем сигнал давления, подаваемый датчиком 40, воздействует только на первую грань 36b, а нижний порог срабатывания вариатора 10 смещается со скорости X 1 на более высокую скорость двигателя Y 1 (фиг. 1). Точно так же скорость, выше которой вариатор 10 всегда имеет высокое передаточное число, смещается со скорости X S на более высокую скорость Y S, более близкую к максимальной скорости двигателя.

В этот момент необходимо предотвратить достижение вариатором 10 максимального передаточного отношения: тогда ограничительный клапан 78 служит для ограничения хода полушкива 12b ведущего шкива 12 таким образом, чтобы отношение скорости вращения двигатель к колесу транспортного средства — это то, что обеспечивает максимальную скорость автомобиля при максимальной мощности двигателя. Фактически, при высоких скоростях давление на первой поверхности 36b удерживает золотник 27 регулирующего клапана всегда влево, так что напорная трубка 22 подает масло под давлением в камеру 20 ведущего шкива 12. Трубка 22 также сообщается через правая часть селекторного клапана 70 с проточкой 82 ограничительного клапана 78, который при определенном положении полушкива 12b сбрасывает лишнюю жидкость через выпускной патрубок 84 и не допускает дальнейшего движения полушкива 12б вправо. При такой компоновке отношение частоты вращения двигателя к скорости колес автомобиля фиксируется на оптимальном значении, промежуточном между минимальным и максимальным передаточным отношением, которое регулируется с помощью регулировочного винтового устройства 80.

Преимущества вариатора согласно изобретению и схемы его управления ясно видны на фиг. 1, где область C D E I, заштрихованная двойной штриховкой, представляет рабочий диапазон обычного вариатора в соответствии с предшествующим уровнем техники, в то время как вариатор со схемой управления в соответствии с настоящим изобретением имеет рабочий диапазон, который включает, помимо заштрихованного области, одна заштрихованная область I E S R и верхняя штриховая область D L M E: верхняя штриховая область D L M E представляет снижение расхода топлива, а заштрихованная область I E S R справа представляет улучшение характеристик автомобиля.

Китай Коробка передач с регулируемой скоростью, Вариаторы скорости, Моторвариатор скорости Производители, поставщики и экспортеры

Вариатор скорости — это оборудование для непрерывного изменения скорости и передаточного числа двигателя. Это позволяет двигателю развивать максимальную мощность в диапазоне скоростей. Его основная функция заключается в контроле выходной скорости двигателя. При увеличении крутящего момента выходная скорость уменьшается, и наоборот. Вариатор скорости используется для поддержания эффективности двигателя и экономии топлива. HZPT является одним из профессиональных производителей и поставщиков приводов с регулируемой скоростью в Китае. Приобретайте китайские вариаторы скорости по низким ценам. Свяжитесь с нами сейчас!

• УД0.18,УД0.25,УД0.37,УД0.55,УД0.75,УД1.1,УД1.5,УД2.2,УД3,УД4,УД5,УД7.5

• УДЛ0.18,УДЛ0.25, УДЛ0.37,УДЛ0.55,УДЛ0.75, УДЛ1.1,УДЛ1.5,УДЛ2.2,УДЛ3,УДЛ4,УДЛ5,УДЛ7.5

Что делает преобразователь частоты?

Приводы с регулируемой скоростью управляют механическим движением. Редукторный электродвигатель с регулируемой скоростью помогает экономить энергию и деньги за счет снижения выходной мощности двигателя. Например, системы отопления и охлаждения, работающие от электродвигателей, не всегда должны работать на полную мощность. Вместо этого они должны работать на более низкой скорости, пока не будет достигнута определенная температура. Без коробки передач с регулируемой скоростью эти системы не могли бы регулировать свою производительность или отклоняться от максимальной рабочей скорости.

Механические бесступенчатые вариаторы бывают различных типов и номиналов, от менее чем одной лошадиной силы до тысяч лошадиных сил. Этими устройствами можно управлять с помощью ПЛК или вручную. Они помогают предприятиям усилить контроль над своими процессами, повысить производительность и сэкономить деньги на электроэнергии и обслуживании.

Большинство частотно-регулируемых приводов можно запрограммировать на автоматический запуск и останов. Они начинают работать с низкой частотой или напряжением, чтобы избежать высокого пускового тока, связанного с прямым пуском от сети. Затем они разгоняются до желаемой скорости или частоты при увеличении нагрузки. Таким образом, двигатель может развивать до 150 % своего номинального крутящего момента, потребляя менее половины своего номинального тока от сети. Эти устройства также имеют функцию отладки, позволяющую выявить неисправные компоненты или отрегулировать параметры двигателя.

Как работает преобразователь частоты?

Привод с регулируемой скоростью — это устройство, которое может изменять свою скорость в зависимости от требований приложения. Он состоит из двигателя с фиксированной скоростью и ротора с переменной скоростью. Эти компоненты работают посредством регулируемой активации катушки возбуждения. Эта катушка генерирует магнитное поле и передает его на входной или выходной ротор. Интенсивность магнитного поля влияет на скорость. Выходную скорость можно контролировать с помощью тахометра переменного тока.

Приводной двигатель с регулируемой скоростью использует электромагнитные и механические силы для управления скоростью вращения ротора и статора.