что это такое, принцип работы и устройство

Автоинструктор

Выберите из спискаженщинамужчина

Коробка передач

Выберите из спискаАКППМКПП

Маршрут ГИБДД

Выберите из спискаБалашихаВаршавскийВидноеДолгопрудныйЖелезнодорожныйИзмайловскийКоролевКосинскийЛобненскийЛюберцыМарьинскийМытищиНа ВернисажнойПяловскийСтрогиноХимки

Округ

Выберите из спискаВАОЗАОСАОСВАОСЗАОЦАОЮАОЮВАОЮЗАО

Город

Выберите из спискаБалашихаВидноеДзержинскийДолгопрудныйЖелезнодорожныйКоролёвКрасногорскЛыткариноЛюберцыМытищиПушкиноРеутовТомилиноХимки

1. Главная
2. Статьи
3. Вариаторная коробка передач: что это такое, принцип работы и устройство

Уроки вождения для начинающих не всегда дают глубокие знания по механике. В частности, это касается коробки передач. Все мы знаем о том, что коробки бывают механические, либо автоматические. А вот такой тип КПП, как вариаторный, заслуживает отдельного внимания. Ведь эта конструкция КПП выгодно отличается от остальных ее разновидностей тем, что способна использовать мощность мотора наиболее эффективным образом. За счет чего это происходит? Вариатор представляет собой не что иное, как бесступенчатую систему переключения передач. Такая система обеспечивает в определенном диапазоне плавную смену передаточного числа. Ее еще называют трансмиссией, которая постоянно изменяется.

Вариаторная КПП способна экономить топливо, держать крутящий момент в режиме непрерывных изменений и сохранять ровное движение без рывков. Это делает управление автомобилем весьма комфортным. Такие характеристики достигаются за счет согласования нагрузки, производимой на автомобиль и работы оборотов коленвала. Однако у этого замечательного типа трансмиссии есть и определенные недостатки.

Вариаторная КПП имеет ограничения по мощности, поэтому пока используются в основном на легковом автомобильном транспорте. Тем не менее технологии стремительно развиваются, и диапазон ее использования со временем становится все шире. Еще один ее минус – сложность технического исполнения. КПП бывают нескольких типов:

— Клиноременной. Каждая передача состоит из двух шкивов, которые соединены клиновидным ремнем. Сам шкив образуется с помощью двух конусовидных дисков, установленных под углом 20% относительно друг друга. Когда-то ремни, соединяющие шкивы, были резиновыми, теперь же используются металлические, из гибких пластин конической формы.

— Клиноцепной. Похожее устройство, только вместо ремня – металлическая цепь, звенья которой представляют собой пластины, соединенные осевыми элементами. Крутящий момент передается за счет точечного контакта поверхности цепи с дисками. Этот тип вариатора характеризуется самым высоким показателем КПД и минимальными потерями в процессе передачи крутящего момента.

— Тороидный. Включает в себя два вала с поверхностью в форме сферы. Между ними зажаты специальные ролики. Передаточное число меняется за счет смены положения роликов, а крутящий момент – с помощью силы трения их поверхности и рабочих поверхностей колес.

Выбрать инструктора:

• Автоинструктор Алексей
• Автоинструктор Светлана
• Автоинструктор Игорь
• Автоинструктор Юлия
• Автоинструктор Майя
• Автоинструктор Яков
• Автоинструктор Алексей
• Автоинструктор Дмитрий
• Автоинструктор Михаил
• Автоинструктор Марина

Отзывы:

Все отзывы

Вариаторная коробка переключения передач (CVT)

Испокон автомобильных веков ведутся споры о том, какие виды трансмиссий и коробок передач лучше, а какие хуже. И, наверное, спор этот так и будет бессмысленным. Каждый вид трансмиссий привлекателен одним и отталкивает потребителя другим. Сколько людей, столько мнений. На «гражданских» автомобилях применялись и применяются следующие виды и способы передачи крутящего момента на ведущие колеса: механические Читать дальше…
		Вариатор

Вариатор — это оптимальный способ изменения передаточного отношения между силовым агрегатом автомобиля и его колёсами. Новые природоохранные предписания и улучшенная конструкция могут сделать бесступенчатую трансмиссию с ременным приводом системой переключения передач будущего. Вариатор — бесступенчатая коробка передач с неограниченным количеством передаточных чисел — почти так же стар, как и сам автомобиль. В 1886 году, в Германии, например, пионеры Читать дальше…
		Вариатор

Существует большое количество работоспособных конструкций вариаторов, однако в автомобилестроении нашли применение только клиноременный и тороидный. Вариатор — (от лат. variātor «изменитель») это автоматическая трансмиссия, способная плавно изменять передаточное отношение в некотором диапазоне. Неформальное название – вариаторная коробка передач или АКПП вариатор. CVT — общепризнанная мировая аббревиатура вариатора от английского continuously variable transmission (в переводе – Читать дальше…
		Вариатор

Что же ребята сегодня долгожданное видео, вариатор или автомат. Будем думать — что лучше и что надежнее! Я так думаю после этого видео у вас встанет все на свои полочки в голове.
		ВариаторВидеоотзывычто лучше

Что такое счетчик или датчик старения масла в вариаторе, где находится, что делает и нужно ли его обнулять?
		ВариаторДатчикиМасло

Многих пугает вариатор, но что это, как он устроен? Вы увидите на примере коробка К310 Тайоты Авенсис устройство вариатора, узнаете принцип его работы и причины выхода из строя.
		ВариаторКоробка передачКПП

Передачи такого типа применяются в основном на снегоходах, мотоциклах, легковых автомобилях, причем доля автомобилей с клиноременным вариатором в мировом выпуске составляла по некоторым данным около 2% в 2003 г. Схема клиноременного вариатора, не имеющего внешней САУ, приведена на рис. б. На ведущем валу 10 установлен ведущий шкив 11, половина которого может перемещаться вдоль вала. Такой Читать дальше…
		ВариаторКоробка передач

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, Читать дальше. ..
		ВариаторКоробка передачКПП

Что такое вариатор/бесступенчатая трансмиссия?

Поделиться:

«CVT» — это аббревиатура от «Continuously Variable Transmission». В вариаторе используется пара шкивов переменного диаметра и ремень или цепь для обеспечения неограниченного передаточного числа. Бесступенчатые трансмиссии набирают популярность благодаря своей эффективности, но им требуется специальная жидкость для вариаторов, чтобы максимально увеличить их производительность и срок службы.

Как работает вариатор?

Во-первых, рассмотрим традиционную автоматическую или механическую коробку передач, обычно имеющую от трех до шести фиксированных передач (плюс задний ход). Эти трансмиссии работают на одной передаче за раз, и при каждом переключении передач часто можно почувствовать небольшой скачок из-за разницы в передаваемой мощности.

В отличие от этого, вариаторы обеспечивают неограниченное передаточное отношение через ремень или цепь, соединяющую два шкива, которые контролируют передачу мощности от двигателя к колесам. Ремень разработан с рядом V-образных канавок, которые соответствуют форме шкивов и изменяют эффективное передаточное число, перемещаясь ближе или дальше друг от друга. При изменении диаметра шкива ремень перемещается по канавке, обеспечивая передачу вращающего усилия от входного шкива к выходному шкиву.

Бесступенчатая трансмиссия позволяет двигателю всегда работать на максимально эффективной скорости. Система гидравлического давления или электронная система управления использует информацию от положения дроссельной заслонки, частоты вращения двигателя, скорости автомобиля и других датчиков для управления движением шкивов и определения оптимального передаточного числа для текущих условий движения. Передаточное число ниже, когда шкивы ближе, для лучшей мощности и ускорения. Передаточное число выше, когда шкивы находятся дальше друг от друга, для лучшей экономии топлива на более высоких скоростях.

Первый вариатор был разработан для лесопилки в 1879 году, и было несколько вариантов конструкции вариатора. Хотя основные принципы одинаковы, механизмы и компоненты могут различаться, поскольку в более продвинутых современных системах используется компьютер для считывания показаний датчиков и регулировки размеров шкивов.

Плюсы и минусы бесступенчатой ​​трансмиссии

Бесступенчатая трансмиссия становится все более распространенной в первую очередь из-за ужесточения экологических норм, которые извлекают выгоду из преимуществ бесступенчатой ​​трансмиссии по сравнению с традиционными автоматическими трансмиссиями, в том числе:

• Улучшенная экономия топлива
• Более плавное ускорение
• Снижение выбросов

Однако у вариаторов есть и недостатки, в том числе:

• Более дорогой
• Более низкая надежность
• Шумнее
• Меньше обратной связи драйвера

В целом, бесступенчатые трансмиссии — это хороший выбор для экономии топлива и плавного ускорения. Тем не менее, это также может сделать автомобиль менее надежным и менее увлекательным в управлении, включая «эффект резиновой ленты», когда вы увеличиваете обороты двигателя, но для того, чтобы мощность наверстать упущенное, требуется некоторое время. Кроме того, большинство бесступенчатых трансмиссий не могут справиться с мощностью и крутящим моментом грузовика или внедорожника, особенно когда они используются для буксировки вашей лодки или кемпера, поэтому вы найдете их в основном на небольших автомобилях и спортивных транспортных средствах, таких как снегоходы и UTV.

AMSOIL Synthetic CVT Fluid защитил этот стальной ремень CVT от износа.

Увеличение срока службы вариатора

Трансмиссионная жидкость обеспечивает контакт ремня или цепи со шкивами, поэтому для вариаторов требуются специальные жидкости, а не традиционные жидкости для автоматических или механических трансмиссий. Жидкости для вариаторов разработаны с учетом правильных требований к трению для предотвращения проскальзывания ремня. Использование неподходящей жидкости снизит производительность и может привести к поломке вашей трансмиссии.

Защита от износа также важна для увеличения производительности и срока службы вариатора. Мы разработали AMSOIL Synthetic CVT Fluid для борьбы с износом и продления срока службы трансмиссии, а также провели полевые испытания с жидкостью для вариаторов известного производителя транспортных средств на протяжении 100 000 миль.

Стальной ремень вариатора, смазанный жидкостью AMSOIL Synthetic CVT Fluid, продемонстрировал минимальный износ, как вы можете видеть на изображении выше.

Отказы CVT могут дорого обойтись, поэтому обязательно защитите свой CVT с помощью высококачественной жидкости AMSOIL Synthetic CVT Fluid. Узнайте больше в видео ниже.

Бесступенчатая трансмиссия (CVT)

Бесступенчатая трансмиссия (CVT) позволяет двигателям работать с максимальным потенциалом, свободно меняя передаточные числа, чтобы максимизировать производительность и экономию топлива. Преимущество вариатора в том, что он может выбрать оптимальное передаточное число трансмиссии.

Твердые шестерни остались в прошлом. CVT использует показания нескольких датчиков, чтобы поддерживать вращение двигателя с точным числом оборотов в минуту с помощью двух регулируемых шкивов и стального ремня. Система состоит из семи небольших систем, включая механическую, электрическую и масляную системы автомобиля, для обеспечения топливной экономичности и непрерывной мощности. Следующая информация о бесступенчатой ​​трансмиссии поможет вам ознакомиться с ее историей, задействованными системами и компонентами и их работой.

ИСТОРИЯ И ЭВОЛЮЦИЯ CVT

Первым изобретателем, придумавшим бесступенчатую бесступенчатую трансмиссию, был не кто иной, как художник, архитектор и изобретатель Леонардо да Винчи. Впервые он нарисовал бесступенчатую бесступенчатую трансмиссию в 1490 году.

В последующие столетия Адиэль Додж получил патент США на тороидальный вариатор. Прошли еще годы, прежде чем идея бесступенчатой ​​трансмиссии была реализована на лесопилках, тракторах и мотоциклах. Ниссан ^® впервые использовал вариатор в марте 1992 года, это был супермини-автомобиль, также известный как Micra. Куб ^® и Primera, который был представлен как Infiniti G20 ^® в Северной Америке, также работали с вариаторами. После обширных исследований и разработок компания Nissan в 2002 году разработала вариатор, который будет работать с двигателями с высоким крутящим моментом. Nissan представил вариатор Xtronic ^® с выпуском Murano в 2003 году. Он был разработан для обеспечения более плавного, тихого и виртуального переключения передач. Безударная трансмиссия с более высоким MPG, чем традиционная коробка передач. Теперь Xtronic CVT используется во всех переднеприводных моделях автомобилей Nissan.

Компания Nissan продолжает вносить изменения в конструкцию автомобиля с тех пор, как вариатор впервые появился на улицах Северной Америки. Новейшие модели этой трансмиссии легче и короче и используют оптимальную технологию гидравлического управления, что позволило использовать их в более широком диапазоне транспортных средств. Они также имеют более широкий диапазон передаточных чисел на всю передачу, до 7,3: 1 в некоторых автомобилях от 6,0: 1, что обеспечивает топливную экономичность в большем диапазоне скоростей.

CVT БАЗОВАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ

Бесступенчатая трансмиссия Nissan Xtronic представляет собой сложную систему, в которой используются датчики комбинированного счетчика, рычага переключения передач и датчики под капотом с обеих сторон автомобиля.

Прежде чем двигаться вперед, важно понять механизмы. Вращающиеся оси на велосипеде представляют собой шестерни. Представьте себе велосипед только с двумя осями шестерен, обе из которых способны расширяться или сжиматься до размера самой большой и самой маленькой шестерен, которые были на велосипеде, и вы представили себе бесступенчатую трансмиссию. Шестерни вариатора способны изменять направление вращения, изменять скорость вращения и оптимально сочетать скорости вращения двух осей.

Когда водитель нажимает педаль акселератора, это посылает ряд сигналов на блок управляющих клапанов вариатора и модуль управления коробкой передач (TCM). TCM управляет системой давления масла, которая имеет два клапана, которые регулируют давление в магистрали. Другие сигналы преобразуются в напряжения для активации всей коробки передач, включая два регулируемых шкива и один стальной ремень. Шкивы постоянно регулируются, чтобы оставаться в правильном соотношении. На скорости около 5 миль в час (8 км/ч) срабатывают блокирующий преобразователь и система выбора управления, уменьшая проскальзывание и обеспечивая максимально возможную топливную экономичность. В функциональность вариатора входят шкивы, узел клапана управления вариатора с ремнем, система блокировки переключения передач, система контроля давления масла, система подогрева жидкости, а также система управления блокировкой и выбором.

СИСТЕМЫ CVT — Трансмиссия

Шкивы и ремень — Два шкива и ремень являются сердцем системы CVT. Первичный или ведущий шкив, соединенный с двигателем, находится со стороны входного вала. Вторичный или ведомый шкив расположен со стороны выходного вала по отношению к ведущим колесам. На фиксирующей половине шкива имеется конусообразный скат, работающий с наклоном на подвижных половинах шкива, способных перемещаться в осевом направлении.

Подвижный шкив скользит по валу, изменяя ширину канавки шкива. По мере сближения половин шкива и изменения ширины шкива ремень вынужден подниматься по шкиву выше, фактически увеличивая диаметр шкива. Изменение диаметра шкивов изменяет передаточное отношение трансмиссии (количество оборотов выходного вала при каждом обороте двигателя). Увеличение диаметра выходного шкива дает низкое передаточное число (большое число оборотов двигателя дает небольшое число выходных оборотов) для ускорения на малых скоростях.

Входные сигналы нагрузки двигателя (открытие педали акселератора), скорости первичного и вторичного шкивов изменяют рабочее давление первичного и вторичного шкивов и контролируют ширину канавки шкива. Когда автомобиль разгоняется, шкивы меняют свой диаметр, чтобы снизить частоту вращения двигателя по мере увеличения скорости автомобиля, непрерывно изменяя передаточное отношение.

Шкивы и ремень — сердце системы бесступенчатой ​​трансмиссии

По мере того, как ремень перемещается выше на одном шкиве и ниже на другом, изменяется радиус дуги ремня. Это эффективно изменяет диаметры шкивов, что регулирует передаточное число.

Ширина канавки шкива свободно изменяется в осевом направлении в соответствии с ускорением от низкого состояния до состояния повышенной передачи непрерывно. Ремень управляется сигналами давления масла первичного и вторичного шкивов. Ширина шкива изменяется подвижным шкивом внутри ремня. Чем шире становится шкив, тем короче его вращение. Для изменения размера шкива шкив перемещается по неподвижной пластине или валу.

Гидротрансформатор

Гидротрансформатор передает крутящий момент на коробку передач. Преобразователь имеет функцию блокировки.

Первичный вал

Первичный вал соединен с барабаном муфты переднего хода. Он передает тяговое усилие от гидротрансформатора на барабан сцепления.

Клапан регулятора гидротрансформатора — Клапан регулятора гидротрансформатора регулирует давление подачи на гидротрансформатор, выбирая оптимальное давление для условий движения.

Клапан регулятора давления — Клапан регулятора давления регулирует давление нагнетания масляного насоса в магистрали в зависимости от условий движения.

Клапан управления муфтой гидротрансформатора — Клапан управления муфтой гидротрансформатора регулирует давление включения и выключения муфты гидротрансформатора в соответствии с информацией от TCM и электромагнитного клапана муфты гидротрансформатора.

Клапан управления переключением — Клапан управления переключением регулирует линейное давление, подаваемое на первичный шкив, в соответствии с разницей хода между шаговым двигателем и первичным шкивом.

Вторичный клапан — Вторичный клапан снижает давление в маслопроводе и регулирует вторичное давление.

Клапан регулятора сцепления — Клапан регулятора сцепления регулирует рабочее давление сцепления в зависимости от условий движения.

Клапан ручного управления — Клапан ручного управления распределяет рабочее давление сцепления по каждому контуру в соответствии с положением рычага селектора.

Клапан управления выбором — Клапан управления выбором регулирует давление муфты переднего хода и тормозное давление заднего хода.

Клапан переключения выбора — Работа клапана переключения выбора заключается в выполнении управления переключением управляющего давления электромагнитного клапана муфты гидротрансформатора, когда блокировка включена/выключена.

На этой схеме показан поток информации и действия от входных сигналов, полученных TCM, к управляющим клапанам CVT, масляному насосу и системе охлаждения двигателя.

Точный контроль давления в магистрали и вторичного давления снижает трение и способствует экономии топлива. Когда входной сигнал крутящего момента, эквивалентный движущей силе двигателя, передается от ECM к TCM, TCM управляет электромагнитным клапаном линейного давления и электромагнитным клапаном вторичного давления. На схеме показано, как регулируется давление масла. Определяющими факторами для управления давлением масла являются: положение педали акселератора, частота вращения двигателя, первичный шкив (входная скорость), вторичный шкив (выходная скорость), входной крутящий момент, сигнал выключателя стоп-сигнала, сигнал переключателя диапазона трансмиссии, сигнал блокировки, напряжение питания. , целевое передаточное число, температура масла и давление масла.

Система подогрева жидкости

Система подогрева жидкости вариатора состоит из двух частей: подогревателя масла вариатора и термостата нагревателя. Охлаждающая жидкость двигателя прогревается быстрее, чем жидкость CVT. Чтобы жидкость CVT быстро нагревалась, что позволяет экономить топливо, подогреватель масла, расположенный в передней части коробки передач, делает так, чтобы охлаждающая жидкость двигателя и масло помогали нагревать жидкость CVT. Термостат отопителя также находится на передней части коробки передач.

Система управления вариатора

Система управления вариатора включает в себя механическую, масляную и электрическую системы и расположена в нескольких местах в автомобиле и под капотом. TCM получает сигналы от датчиков, чтобы оценивать условия движения и управлять механизмом переменной скорости. Некоторые из них расположены в узле клапана управления вариатора, а некоторые — в узле коробки передач.

Переключатель диапазона коробки передач — Переключатель диапазона коробки передач сообщает TCM положение рычага селектора.

Датчик температуры жидкости CVT — Датчик температуры жидкости CVT использует термистор для измерения и управления. Термистор представляет собой керамический резистор. Он преобразует изменения температуры жидкости CVT в значение сопротивления. Это значение представляет собой число, которое TCM использует для оценки температуры жидкости CVT.

Первичный датчик скорости — Этот датчик находится в узле регулирующего клапана. Он определяет скорость вращения основного шкива, генерируя импульс ВКЛ/ВЫКЛ пропорционально скорости вращения корпуса. Чем выше скорость вращения тела, тем быстрее цикл изменения. Цикл изменения импульсного сигнала помогает TCM определять скорость вращения.

Дополнительный датчик скорости — Дополнительный датчик скорости находится в задней части коробки передач в сборе. Его обязанности такие же, как у первичного датчика скорости, но для вторичного шкива.

Первичный датчик давления — Первичный датчик давления, расположенный в узле коробки передач, определяет первичное давление CVT и отправляет сигнал в TCM. Деформация керамического элемента во вторичном датчике давления приводит к изменению напряжения. Это изменение помогает TCM оценивать вторичное давление. Если давление повышено, то и напряжение повышено.

Электромагнитный клапан вторичного давления — Электромагнитный клапан вторичного давления расположен в узле регулирующего клапана. Он содержит линейный электромагнитный клапан и управляет вторичным клапаном.

Линейный электромагнитный клапан — Линейный электромагнитный клапан является частью электромагнитного клапана вторичного давления. Его назначение заключается в том, что сила нажатия на золотник клапана в катушке электромагнитного клапана увеличивается пропорционально току клапана. Он производит гидравлическое управление, когда на него не подается питание.

Электромагнитный клапан линейного давления — Этот клапан содержит линейный электромагнитный клапан и управляет клапаном регулятора давления.

Электромагнитный клапан муфты гидротрансформатора — Этот клапан представляет собой линейный электромагнитный клапан и управляет управляющим клапаном муфты гидротрансформатора в коробке передач в сборе.

Электромагнитный клапан выбора блокировки — Этот клапан управляет переключающим клапаном выбора и содержит электромагнитный клапан ВКЛ/ВЫКЛ. Он фиксируется для предотвращения проскальзывания.

Шаговый двигатель — Этот двигатель управляет шкивом, но делает это настолько плавно, что шага нет. Этот двигатель включает и выключает четыре катушки в соответствии с сигналом от TCM. В результате его действия поток линейного давления на первичный шкив изменяется, контролируя передаточное отношение шкива.

Блок ПЗУ — Этот блок постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) сохраняет характеристическое значение каждого электромагнитного клапана и отправляет его в TCM, что обеспечивает точное управление гидравликой с помощью этих данных.

Индикатор положения переключения передач — Индикация положения переключения передач отображается в соответствии с сигналами от TCM по шине CAN.

Переключатель управления повышающей передачей (при наличии) — Кнопка O/D на ручке переключения передач включает и выключает O/D.

Индикаторная лампа O/D OFF (при наличии) — Индикаторная лампа O/D находится на комбинированном приборе. Он включается на короткое время, когда овердрайв выключен, а зажигание включено.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БЛОКИРОВКОЙ И ВЫБОРОМ

Соленоиды блокировки блокируют гидротрансформаторы для предотвращения проскальзывания в автоматических коробках передач при определенных обстоятельствах, например при движении по шоссе. Нынешний вариатор имеет самую низкую скорость блокировки из всех вариаторов Nissan на сегодняшний день, которая составляет около 5 миль в час (8 км/ч), что значительно улучшает экономию топлива.

При блокировке управляющий клапан муфты гидротрансформатора нажимает и соединяет поршень муфты гидротрансформатора. Когда блокировка снимается, давление сбрасывается, и поршень муфты гидротрансформатора (TCC) не соединяется.

Точность этой системы достигается с помощью сигнала от TCM к электромагнитному клапану TCC и управляющему клапану TCC для освобождения или включения поршня TCC. Электромагнитный клапан TCC управляет включением муфты переднего хода и тормоза заднего хода.