Вариатор передач мототехники. Принцип работы и повышение ресурса основных компонентов
Вариатор передач: принцип работы и основные компоненты трансмиссии мототехники
Вариатор представляет собой устройство для обеспечения бесступенчатого изменения передаточного отношения между двигателем и колесами.
Вариаторы находят широкое распространение во многих механизмах, в частности в станках, конвейерных линиях, скутерах, снегоходах, мотоблоках, мотобуксировщиках и других агрегатах.
Выбор в пользу данного вида трансмиссии осуществляется из-за высокой надежности, простоты конструкции и длительного ресурса при должном обслуживании.
Вариатор мототехники состоит из следующих основных частей: валов, на которых расположены шкивы, ремня, роликов, пружины.
Шкивы вариатора
Основными компонентами любого вариатора являются шкивы. В конструкции их два – один ведомый и один ведущий.
Диски шкивов двигаются синхронно: если подвижный диск ведомого шкива отклоняется от неподвижной щеки, то диск ведомого на такое же расстояние приближается к зафиксированному элементу на своем валу.
В процессе перемещения подвижного диска меняется рабочий радиус шкива. Чем ближе ремень приближается к оси, тем меньше рабочий радиус.
Если рабочий радиус ведущего шкива мал (соответственно рабочий радиус ведомого механизма велик), то скорость вращения колес небольшая. По мере увеличения оборотов рабочий радиус ведущего шкива увеличивается – меняется передаточное отношение и увеличивается скорость транспортного средства.
Ведущий шкив располагается на коленчатом вале.
Ремень вариатора
На вариаторах мототехники устанавливают клиновидные ремни – прорезиненные зубчатые ленты, которые осуществляют передачу крутящего момента с ведущего вала на ведомый.
Ремень вариатора перемещается с внешнего радиуса шкива на внутренний, меняя передаточное отношение.
Ремень начинает двигаться под влиянием подвижного диска ведущего шкива. При повышении оборотов мотора он сдвигается в сторону неподвижной щеки вариатора, выталкивая ремень на внешний радиус.
В тот же момент вытолкнутый наружу ремень продвигается вглубь дисков ведомого вала вариатора, раздвигая их.
Таким образом осуществляется регулирование передаточного отношения.
Ролики вариатора
Ролики вариатора предназначены для перемещения подвижного диска ведущего шкива при повышении оборотов.
Они представляют собой овальные грузики, покрытые слоем полимерного материала. Ролики устанавливаются на внешней части подвижной щеки и прижимаются шайбой, имея возможность двигаться по дорожкам в вертикальном направлении.
По мере увеличения центробежной силы при повышении оборотов двигателя ролики перемещаются с центра в сторону внешней кромки шкива.
Под действием грузиков подвижная щека перемещается в сторону зафиксированной, увеличивая рабочий радиус шкива.
Ролики заставляют щеки сдвигаться по мере увеличения оборотов, что позволяет увеличить скорость вращения колес.
Пружина вариатора
Пружина вариатора устанавливается на ведомом шкиве и служит для сближения щек.
В начальном положении рабочий радиус ведомого шкива вариатора максимален за счет усилия пружины.
При увеличении оборотов и соединении щек ведущего вала ремень стремится раздвинуть диски ведомого. Натяжение ленты становится сильнее усилия пружины и ремень движется внутрь шкива, уменьшая рабочий радиус.
В процессе перемещения ремня на меньший радиус ведомого шкива увеличивается скорость.
Причины износа вариатора и способы повышения ресурса
Однако вследствие трения сопряженные компоненты вариатора истираются. В большей степени это касается подвижных дисков шкивов и сопряженных с ними осей.
Именно это является наиболее частой причиной ремонта вариатора.
Причем детали сложно поддаются восстановлению, а стоимость новых компонентов высока.
Поэтому для увеличения ресурса вариаторов мототехники все чаще применяют антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1002.
Оно наносится на контактирующие поверхности вариатора, снижая их износ, повышая плавность перемещения, обеспечивая защиту от коррозии.
Также материал может наноситься на ролики для снижения истирания в процессе движения по дорожкам. Несмотря на то, что замена грузиков не доставляет особого труда, снижение динамики разгона транспортного средства вследствие снижения веса роликов доставляет неудобства.
Кроме дисков и роликов повышенному износу подвергается ремень вариатора.
Он истирается о поверхности дисков шкивов, теряя свою работоспособность.
Ресурс качественного ремня вариатора равен примерно шести тысячам километров пробега. Если есть возможность, то лучше производить замену чаще для предотвращения неблагоприятных ситуаций.
Также рекомендуется периодически проверять состояние ленты. При появлении трещин и повреждений, а также уменьшении ширины ремня необходимо провести замену.
Менять ремень необходимо при выключенном двигателе. Лента снимается после ослабления крепления щек шкивов, после чего устанавливается новая в соответствии с указаниями стрелок и надписей на внешней поверхности.
Что такое вариатор? Принцип работы
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 мощность.
В трансмиссии для авто получили распространение два вида вариаторов: клиноременной и тороидный.
Устройство и принцип работы вариатора
Клиноременной вариатор состоит из нескольких (одной или двух) ременных передач, где шкивы образованы коническими дисками, за счет сдвигания и раздвигания которых изменяются диаметр шкивов и, соответственно, передаточное число. Разные фирмы разработали свою конструкцию клиноременного вариатора, в трансмиссии Multitronic вместо ремня применяют цепь, а Honda ставит набранный из металлических пластин ремень, но принцип не меняется.
Почему клиновидный ремень? Ремень в разрезе имеет трапециевидную форму и ‘вклинивается’ в шкив своими боковыми поверхностями. При износе этих поверхностей, благодаря своей форме, он врезается глубже в шкив и все равно остается в хорошей сцепке с ним.
Для трогания автомобиля с места используются обычное сцепление или небольшой гидротрансформатор, который после начала движения блокируется.
Управление дисками шкивов осуществляет электронная система из сервоприводов, блока управления и датчиков.
Как изменяется передаточное число? Устройство ведущего шкива таково, что его щеки при воздействии центробежных сил плавно сжимаются и выталкивают клиновидный ремень все дальше от центра шкива. Ведомый шкив при этом наоборот, разжимается, и ремень на нем плавно утопает все 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 рисунках:
Малые обороты двигателя
Средние обороты двигателя
Максимальные обороты двигателя
Положения клиновидного ремня в разрезе на ведущем шкиве (слева) и ведомом (справа) при разных режимах работы двигателя.
Иначе устроен тороидный вариатор — он 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.
Конструктивно слабыми местами автомобильных вариаторов являются: для клиноременного эти ремни, а для тороидного — пятно контакта диска и ролика, где сила давления достигает 10 тонн. Поэтому применяются специальные высокотехнологичные материалы, что делает надежность вариаторов высокой, близкой к надежности коробок ‘автомат’. Но из-за нагрузок на ремень или пятно контакта вариаторы пока не могут работать с двигателями большой мощности и на автомобилях для перевозки грузов.
Если для грузовиков вариаторы непригодны, то для легковых автомобилей весьма приемлемы, и здесь у бесступенчатых трансмиссий большое будущее, тем более технологии не стоят на месте.
Если сравнить динамические характеристики автомобилей, оснащаемых вариатором, может возникнуть недоумение — почему на одном и том же автомобиле разгон с вариатором происходит медленнее, чем с механической коробкой, ибо должно быть наоборот, раз вариатор лучше использует мощность двигателя?
Все дело в привычке — многие автолюбители очень недовольны, что машина с вариатором ‘все время ноет на одной ноте’.
Большинство водителей привыкли к знакомому нарастающему шуму мотора, и многие фирмы идут клиентам навстречу, специально настраивая электронный блок управления трансмиссией. На самом деле при нормальной настройке блока разгон происходит быстрее.
Отметим, что вариаторы является более продвинутым типом трансмиссии по сравнению с автоматическими коробками передач. Это проявляется в лучшей динамике разгона, меньшем расходе топлива, более плавной езде. В тоже время, вариаторы проще по конструкции, чем ‘автоматы’.
Что такое привод с регулируемой скоростью
Основная функция привода с регулируемой скоростью (ЧРП) заключается в управлении потоком энергии от сети к процессу. Приводы с регулируемой скоростью располагаются между источником электропитания и двигателем. Энергия от источника электропитания поступает в привод, который затем регулирует мощность, подаваемую на двигатель.
Внутри привода входная мощность проходит через выпрямитель, который преобразует поступающую мощность переменного тока в мощность постоянного тока.
Этот шаг позволяет приводу регулировать частоту и напряжение, подаваемое на двигатель, в зависимости от текущих требований процесса. Это означает, что вы запускаете свои двигатели переменного тока со скоростью или с крутящим моментом в зависимости от потребности. Вот почему вы можете сэкономить большие суммы денег, используя приводы переменного тока.
Помимо экономии энергии приводы с регулируемой скоростью также помогают снизить затраты на техническое обслуживание, количество отходов и даже уровень окружающего шума. Они также являются отличным способом помочь в достижении ваших экологических целей.
Поделиться этой страницей
В чем разница между приводом с регулируемой скоростью, приводом с регулируемой частотой и приводом переменного тока?
Приводы с регулируемой скоростью (ЧРП) иногда называют частотно-регулируемыми приводами (ЧРП) или приводами переменного тока.
Использование преобразователей частоты для управления двигателями может привести к значительной экономии
Почти 70 процентов всего промышленного потребления электроэнергии идет на питание электродвигателей. Эти двигатели являются рабочими лошадками бизнеса, от насосов, перекачивающих жидкости, до вентиляторов, перекачивающих воздух, до компрессоров, конвейеров и любого типа машин, работа которых зависит от силы вращения.
Именно эти двигатели помогут вам сократить энергопотребление и выбросы CO2 или даже найти более энергоэффективные решения для ваших клиентов. Насосы, вентиляторы и компрессоры часто работают с постоянной скоростью, при этом управление расходом и назначением осуществляется путем ручного открытия и закрытия клапанов в трубопроводах. Обычно это делает процесс запуска очень трудоемким, поскольку, например, запуск насосной станции может занять у одного человека до часа. Затраты на рабочую силу складываются из того, что персоналу иногда приходится преодолевать большие расстояния до удаленных объектов.
Есть более энергоэффективная альтернатива. Запуск этих приложений с приводами с регулируемой скоростью приводит к мгновенной экономии энергопотребления, а также обеспечивает долгосрочные конкурентные преимущества. Любой процесс, в котором используются электродвигатели, может обеспечить значительную экономию денежных средств и эксплуатационные преимущества за счет использования приводов с регулируемой скоростью. Возможно, вы захотите внимательно изучить свои собственные операции и процессы, независимо от того, насколько они велики или малы, чтобы увидеть, где целевое использование приводов с регулируемой скоростью может помочь вам быстро окупить финансовые затраты и получить долгосрочные конкурентные преимущества.
Портал энергоэффективности ABB Drives
Как приводы с регулируемой скоростью регулируют мощность, чтобы скорость двигателя соответствовала требованиям процесса?
1.
Преобразование входящего переменного тока в постоянный
Входящий трехфазный переменный ток подается на выпрямитель, который преобразует его в постоянный ток.
2. Сглаживание волны постоянного тока
Энергия постоянного тока подается на конденсаторы, сглаживающие волну и обеспечивающие чистый источник постоянного тока.
3. Преобразование постоянного тока в переменный переменный
Преобразователь частоты вычисляет требуемое напряжение и ток двигателя. Затем мощность постоянного тока подается в инвертор, производящий мощность переменного тока с точным напряжением и током, которые необходимы.
4. Рассчитайте и повторите
Преобразователь частоты непрерывно рассчитывает и регулирует частоту и напряжение, обеспечивая только ту мощность (скорость и крутящий момент), которая необходима двигателю. Так вы сможете сэкономить большое количество энергии.
Посмотреть анимацию
«Что такое привод с регулируемой скоростью?»
Какие преимущества вы можете получить от приводов с регулируемой скоростью?
Вы можете сэкономить в.
..
- Энергия
- Операционные расходы
- Время простоя
- Техническое обслуживание
- Сырье
Почему следует использовать привод с регулируемой скоростью?
Электродвигатели играют очень важную роль в нашей повседневной работе и жизни. Они перемещают и управляют практически всем, что нам нужно для бизнеса или для удовольствия.
Все эти двигатели работают на электричестве. Чтобы выполнять свою работу по обеспечению крутящего момента и скорости, им требуется соответствующее количество электроэнергии. Все эти двигатели потребляют электроэнергию для обеспечения необходимого крутящего момента или скорости. Если этот крутящий момент или скорость слишком высоки или слишком низки, механические элементы управления будут использоваться для замедления переключения или управления мощностью. Результатом является неэффективность с большим количеством потраченных впустую материалов и энергии.
Скорость двигателя должна точно соответствовать требованиям процесса. Без лучшего способа контроля скорости много энергии тратится впустую, а это не очень хорошо для чьего-либо бизнеса.
При использовании привода с переменной скоростью контролируется либо крутящий момент, либо скорость, и мы говорим об «управлении крутящим моментом» или «управлении скоростью». Когда преобразователь частоты работает в режиме управления крутящим моментом, скорость определяется нагрузкой. Аналогично, при работе в режиме управления скоростью крутящий момент определяется нагрузкой.
Посмотрите, как легко подобрать привод к двигателю
4 причины инвестировать
в приводы с регулируемой скоростью
для повышения энергоэффективности
Вот почему вам следует инвестировать в приводы с регулируемой скоростью (ЧРП) для повышения энергоэффективности различных приложений, таких как насосы, вентиляторы, конвейерные и компрессорные системы:
- Повышение эффективности работы
потребность в ручном труде устраняется, так как система, управляемая приводами, может быть автоматизирована, что позволяет сэкономить человеко-часы и трудозатраты - Экономия на счетах за электроэнергию
Приводы с регулируемой скоростью потребляют только необходимое количество энергии за счет работы двигателей с частичной нагрузкой, что может привести к снижению энергопотребления приводной системы до 50 % - Экономия капитальных затрат
Немедленное снижение потребления электроэнергии обеспечивает быструю финансовую окупаемость инвестиций в преобразователь частоты в насосах и вентиляторах даже в течение нескольких месяцев после установки - Экономия затрат на техническое обслуживание и запасные части
с приводами нагрузка на механическое оборудование во время запуска и эксплуатации может быть сведена к минимуму, обеспечивая более длительный срок службы оборудования
Такой ценный выигрыш можно получить не только на крупных промышленных предприятиях, но и на небольших установках.
Вы можете оценить свою потенциальную экономию энергии и затрат, полученную за счет управления низковольтным приводом переменного тока с переменной скоростью по сравнению с традиционными методами, такими как дроссели и клапаны, с помощью нашего бесплатного калькулятора энергосбережения для компрессоров, вентиляторов и насосов.
Калькулятор энергосбережения
| «Одним из самых больших накладных расходов являются затраты на электроэнергию для перекачивания воды. Мы знали, что нам нужно снизить потребление электроэнергии, и АББ предложила решение, которое мы сочли привлекательным, основанное на сочетании приводов, двигателей и цифровых инструментов. Затем мы вместе работали над их систематической реализацией». Осмар Квалхато Младший, супервайзер по управлению энергопотреблением в Saneago |
Приводы с регулируемой скоростью АББ
Приводы с регулируемой скоростью АББ регулируют скорость электродвигателей в соответствии с поставленной задачей, экономя энергию и повышая производительность на промышленных предприятиях, в магазинах, офисах и домах по всему миру.
Компания АББ является ведущим мировым поставщиком низковольтных приводов переменного и постоянного тока, а также высокомощных приводов среднего напряжения с ассортиментом приводных систем, охватывающим широкий диапазон мощностей от 100 Вт до 100 мегаватт.
Приводы АББ используются для повышения энергоэффективности в большинстве отраслей и приложений, от однофазных жилых и коммерческих зданий до огромных систем полностью электрических приводов, которые питают целые заводы по сжижению природного газа, и гигантских безредукторных приводов мельниц, которые измельчают руду и минералы в более мелкие штук на рудниках и обогатительных фабриках.
Преобразователи частоты АББ
Узнайте больше о наших приводах и решениях, ознакомьтесь с примерами клиентов и темами для обсуждения
Узнайте больше
Низкое напряжение приводы переменного тока
Повышение производительности ваших процессов, повышение энергоэффективности и снижение затрат на техническое обслуживание
Узнайте больше
Приводы переменного тока среднего напряжения мощностью от 250 кВт до более 100 МВт
Узнать больше
Приводы постоянного тока
Гибкость при проектировании машин или промышленных процессов с использованием преимуществ этой технологии
Узнать больше
—
АББ понимает, что когда вы принимаете решения об использовании приводов в вашем бизнесе, все имеет значение.
Свяжитесь с нами
Отправьте запрос и мы свяжемся с вами
Свяжитесь с нами
Самостоятельный ремонт вариатора VT25-E/VT20-E. Сатурн.Опель
Добро пожаловать в Автоакпп-вариатор! Этот сайт создан для тех, кто со своим руки ремонтируют свою машину. Демонстрируется внутри ремонта вариатора VT25-E/VT20-E (бесступенчатая трансмиссия: CVT), устанавливается на автомобили Saturn Vue 2,2л 2002-2005 и Ion Quad Coupe 2,2л 2003-2004 гг. Также устанавливается на автомобиль Опель Сигнум 2004-2007 гг. и Опель Вектра С 2004-2007 гг.
Изучите принцип работы вариатора и вариатора
детали, какой блок соленоидов управления потоком масла
и как приводной вал клапана, так и выходной вал вариатора
изменить коэффициент передачи.
Наличие гаража со смазочной ямой, минимальный набор инструментов, не сложные приборы, манометр с переходником и простой стрелочный перевод тестер, дефектация разных частей вариатора и их ремонт.
Некоторые операции, сборка и разборка, подробно не описаны до винтика. Если есть необходимость в подробном описании, то могу обновить. Все фото вариатора сделаны мной.
После знакомства с сайте вы узнаете: что такое вариатор, как работает вариатор. Если кто-нибудь интересует ремонт вариатора. Информация предоставляется посетителям сайта бесплатно.
На странице «Инструменты» указан необходимый инструмент для ремонта вариатора. Какие устройства можно использовать. Показываю фото используемых инструментов.
На следующей странице «Подготовка» описан как простой тестер может проверить датчики и их цепи. С помощью сжатого воздуха можно проверить подводы масла, уплотнения, муфты переднего и заднего хода.
Тогда посетите страницу «Удаление
подробно описана технология вариатора, порядок и последовательность
снятие вариатора с автомобиля.
Далее в разделе «Гидравлический крутящий момент подробно описано устройство преобразователя, принцип преобразователь крутящего момента.
На странице «Разборка вариатора» показана последовательность разборки вариатора. Дано фото разобранного вариатора.
На страницах «За рулем вала» и «Ведомый вал» подробно описано, как использовать кольцевые уплотнения сжатого воздуха в движущихся конусы.
На следующей странице «Планетарная передача комплект» будем знать для чего используется планетарный редуктор, как он работает с муфтой переднего хода.
На страницах «Масляный насос» и «Масляный фильтр», узнаем о назначении насоса и фильтра. Проверьте манометр в главная дорога, как вы оцениваете слив масла.
«Замена ремня вариатора» страница показывает, как заменить металлический ремень CVT.
На следующих страницах «Блок соленоиды», «Блок клапанов» и «Проверка соленоидов» написано как проверить соленоиды и клапаны.
