Що таке варіатор cvt, варіаторная коробка передач
Є приказка - "старого пса не навчиш новим трюкам". Але про вариаторні трансмісію (Continuously Variable Transmission, CVT), винайдену Леонардо да Вінчі ще 500 років тому, і поступово витісняє автоматичну коробку передач так сказати не можна.
Перший патент на варіатор був оформлений в 1886 році, але з тих пір технологія значно просунулася вперед. Сьогодні кілька найбільших автовиробників (таких як General Motors, Audi, Honda, Nissan, Toyota і ін.) Проектує свої автомобілі на основі вариаторной трансмісії.
На відміну від традиційних автоматичних трансмісій, в вариаторе немає коробки передач із заданою кількістю ступенів. Найвідоміший тип варіатора працює на основі ворота, що дозволяє без використання жорстко заданих передач налаштувати коефіцієнт передачі крутного моменту.
Якщо вас бентежить слово "передача", яку продовжують використовувати при описі CVT трансмісій, то нагадаємо, що в широкому сенсі "передача" - це відношення швидкості колісного вала до швидкості двигуна. І хоча в вариаторе відсутні ступені, термін "передача" продовжують використовувати з зручності.
Варіатор CVT на основі ворота (Pulley-based CVT)
У порівнянні зі звичайною трансмісією, в якій використовується досить складне поєднання шестернею, гальм, захоплень і керуючих пристроїв, варіатор - зразок простоти.
У більшості варіаторних трансмісій є три компонента
- Вхідний "рушійний" воріт із змінним діаметром
- Вихідний "рухомий" воріт із змінним діаметром
- Металевий або гумовий ремінь
Крім того, в CVT використовується безліч мікропроцесорів і сенсорів, але ці три елементи ключові.
Воріт із змінним діаметром - серце варіатора. Такий воріт складається з двох 20 градусних конусів, спрямований вістрям один до одного. У жолобі між конусів протягнуть ремінь. Зазвичай використовуються V-подібні ремені, якщо вони виготовлені з гуми.
Коли конуси розташовані далі один від одного і ремінь знаходиться в нижній частині жолоби, радіус петлі зменшується. Коли конуси розташовані ближче один до одного, ремінь розташовується вище, і, отже, радіус збільшується. У варіатора для зміни відстані між половинками ворота використовують гідравлічний прес, відцентрову силу або пружини.
Коміри із змінним діаметром використовуються парами. Один воріт, званий "рушійним" (drive pulley або driving pulley), приєднаний до колінчастого валу двигуна. Так само іноді використовують слово "вхідний" тому що через нього в трансмісію надходить енергія від двигуна. Другий воріт, званий "рухомим" (driven pulley), передає крутний момент колісному валу. Тому, його можна назвати "вихідним" коміром.
Що б зберегти натяг ременя, коли один воріт збільшує радіус, другий одночасно його зменшує. Змінюючи радіус коміром відносно один одного, можна отримати нескінченну кількість ступенів. Наприклад, коли радіус "рушійного" ворота зменшений, а "рухомого" збільшений, то швидкість обертання знижується і ми отримуємо знижену передачу. Якщо радіус збільшений на "вхідному" комірі, а на другому знижений, то швидкість обертання збільшується і виходить підвищена передача.
Простота і відсутність ступенів роблять CVT трансмісію ідеальної для багатьох видів техніки, а не тільки автомобілів. Наприклад, вже довгий час варіатори використовується в промислових пресах, тракторах і скутерах. У всіх цих випадках в вариаторе використовувалися ремені з щільної гуми, які могли ковзати і розтягуватися, знижуючи ефективність.
Використання нових матеріалів дозволяє зробити варіатори ще більш надійними та ефективними. Одним з найважливіших моментів стало використання металевих ременів для з'єднання комірів. Ці ремені складаються з декількох тонких сталевих смуг (зазвичай 9 або 12), скріплених металевими зажимами. Металеві ремені не ковзають і відрізняються високою міцністю, дозволяючи використовувати варіатори з двигунами високої потужності. Крім цього трансмісія з такими ременями працює тихіше.