Разница акпп и вариатор: Чем отличается вариатор от автомата? Полный обзор двух популярных видов КПП

Содержание

Коробка автомат (АКПП) или вариатор

Большинство современных автомобилей комплектуется автоматическими КПП, либо вариаторами. Механической трансмиссией оснащаются бюджетные автомобили, либо авто в самых простых комплектациях. При выборе автомобиля, покупатель сталкивается с вопросом выбора авто на АКПП либо Вариаторе. В чем их плюсы и минусы речь пойдет ниже.

Как устроена АКПП (коробка автомат)

АКПП была придумана и разработана очень давно, а ее основные элементы не поменялись до сих пор — редуктор и гидротрансформатор.

Редуктор АКПП представляет собой, законченный механизм с несколькими ступенями, в нём все парные шестерни находятся в постоянном зацеплении.

Гидротрансформатор обеспечивает плавное переключение передач АКПП, по сути он заменил собой сцепление как на механических кпп.

Внутри гидротрансформатор наполняется специальным маслом для АКПП, для смазывания каждой части механизма. Рабочая жидкость необходима, поскольку в процессе работы части подвержены воздействию температур, близких к критическим.

Плюсы и минусы АКПП

Несмотря на то, что автомат очень популярен среди производителей, у него есть и отрицательные стороны.

Плюсы АКПП

  • Комфорт вождения. Нет необходимости постоянно переключать передачи, что очень удобно в городском цикле, особенно в пробках.
  • Несмотря на сложность ремонта обеих кпп, автомат можно отремонтировать при поломке практически в любом специализированном сервисе, в отличии от вариатора.
  • Автомат обеспечивает стабильное переключение переда, без рывков двигателя

Минусы АКПП

  • Увеличенный расход топлива по сравнению с вариатором или МКПП
  • Потеря динамики на старте из-за особенностей переключения акпп
  • При долгой эксплуатации со временем АКПП может начать «пиннаться» при переключении передач.

Как устроен вариатор

В отличии от АКПП, конструктивной особенностью вариатора является отсутствие переключения передач. Вариатор состоит из двух конусных шкивов — ведущего и ведомого. Связаны шкивы между собой металлическим ремнем, либо на некоторых вариатор цепью.

Принцип работы вариатора

Конусные шкивы не цельные, а состоят из сдвижных частей. Когда ведущий шкив максимально раздвинут, то металлический ремень ходит по маленькому диаметру (низкая передача), что равносильно первой передачи. При сдвинутом шкиве, ремень проходит уже по большему диаметру (высокая передача), что равносильно пятой или более высокой передаче.

Плюсы вариатора

  • Плавное переключение передач без толчков как на АКПП
  • Расход топлива меньшем чем на АКПП
  • Лучшая динамика ускорения по сравнению с автоматом

Минусы вариатора

  • Вариатор более капризен к эксплуатации, нужно специальное вариаторное масло, боится перегрева
  • Дорогой ремонт, который выполняют далеко не все специалисты
  • Вариаторы некоторых производителей не отличаются особой надежностью и выходят из строя чаще, чем акпп.

Автомобиль с какой трансмиссией в итоге выбрать?

Если говорить объективно, АКПП в плане надежности и ремонтопригодности более выгодный вариант, чем вариатор. Но и при всех плюсах у автомата есть и минусы.

Выбор следует делать ориентируясь на каждую конкретную ситуацию. К примеру если автомобиль на вариаторе с маленьким пробегом, его можно смело брать. Если же пробег уже не малый, скорее всего могут возникнуть проблемы с вариатором, ремонт которого проблематичный.

АКПП или вариатор? Что лучше и в чем отличия?

Как работает вариатор

Некоторые автолюбители при покупке автомобиля впадают в ступор, когда нужно выбрать тип коробки передач между вариатором и «автоматом». Давайте разберемся в устройстве каждого из них по отдельности. Изучим их составляющие изнутри и постараемся вникнуть в принцип действия и особенности работы механизмов.

Вариатор Lexus LS600h

В основе деятельности АКПП стоят две основных составляющих — редуктор и гидротрансформатор. Редуктор отвечает за факт сцепления плюс само переключение всех скоростей. Хочется отметить, что суть переключения похожа на таковое в автомобиле с механической КП. Редуктор автомата делает весь процесс завершенным механизмом.

График разгона автомобиля с вариатором и АКПП-4

Вариатор же, это механизм, работающий отдельно от переключения передач. Можно сказать, что он только лишь аналог АКПП, им управляет компьютер, который проверяет темп движения авто. Но это не главный факт. Главное сводится к тому, что на авто, обладающем им, нет закрепленных ступеней передач. При смене передач будут слышны не отчетливые щелчки-переключения, а происходить равномерная смена одного передаточного числа на другое. Такой вариант гарантирует отсутствие рывков авто при начале движения. Возьмите на заметку данную особенность. Она позволит владельцу авто с таким типом КП наслаждаться передвижением в автомобиле, не отвлекаясь на технические особенности, позволит меньше напрягать органы внимания и зрения. Удобно передвигаться на автомобиле с вариаторной КП по городу, когда необходимо оперативно реагировать на изменяющуюся обстановку, быть в гуще динамики движения. Этот показатель так же повышает уровень безопасности авто в комплектации с вариатором.

10-скоростная АКПП от Ford

Теперь по пунктам выделим основные принципиальные отличия механизмов:

1. Автоматическая коробка передач обладает менее стремительной динамикой, нежели автомат вариаторного типа.

2. Машины с автоматической коробкой передач имеют ощутимо больший расход топлива, по сравнению с вариатором.

3. Ремонт автомата более дешевый, и сделать его можно гораздо оперативнее, чем вариаторных коробок, конструкция которых требует высокого профессионализма, специнструмента и навыков в работе.

Специальная жидкость для вариатора от Liqui Moly

4. Автомату необходим больший объем заливаемого трансмиссионного масла и менять его нужно чаще, чем у вариатора. При этом жидкость для вариатора гораздо менее распространена в продаже и стоит примерно в 2 раза дороже, хотя требуется ее меньше. За ее уровнем нужно постоянно следить.

5. Гидротрансформатор — основной компонент автомата, он отвечает за переключение скоростей, сопровождающийся толчками и щелчками, а вариатор работает без переключения скоростей, движение автомобиля плавное — на заметку любителям комфорта и спокойствия. Шумность вариатора постоянна при работе двигателя, она не очень высока и к ней легко привыкнуть. При этом «газовать», демонстрируя окружающим «табун лошадей» под капотом — тоже не получится.

6. Вариатор позволяет двигателю работать в более оптимальных для него режимах, чем АКПП. Соответственно — меньший износ и вероятность поломки двигателя.

Цепь для вариатора

7. На модели с мощными силовыми агрегатами (200 л.с. и более) редко устанавливают вариаторы, хотя ситуация постепенно улучшается.

8. На буксировку автомобиля с вариатором, а также его движение с буксировкой другого авто или прицепом есть серьезные ограничения. Также следует основательно прогревать трансмиссию и быть осторожным с повышенными нагрузками в зимнее время года.

9. Залог беспроблемной работы вариатора — исправные сигналы от как минимум четырех электронных датчиков: скорости, ABS, давления, положения коленвала. Ошибки или «глюки» в этих взаимосвязях могут привести к поломке.

[youtube]hbewlngu5Zg[/youtube]

Вариатор и Автомат в чем Разница Коробки Передач что Лучше и Надежней

Автор Сергей На чтение 8 мин Просмотров 73 Опубликовано

Вариатор и автомат в чем разница — этот вопрос имеет особое значение при покупке автомобиля. Без нужного опыта и знаний водителю тяжело разобраться, какая коробка ему подойдёт лучше: обычная механическая или варианты автоматики: робот, автомат, вариатор.

Если знать, какая коробка оборудована в автомобиле, можно рассчитать, во сколько вам обойдётся эксплуатации, ремонт или замена данной коробки. Разберем в статье от технических характеристик до отличие коробок передач.

История возникновения коробки автомат

Интересно, что к возникновению автоматической коробки дошли одновременно 3 независимых исследования, которые в будущем были соединены в одну общую разработку. Первым начали тестировать коробки подобного плана компания Ford в начале 20-го века. Но начальные автоматы были всего двухступенчатыми.

В 30-е годы стали появляться полуавтоматические коробки с планетарным механизмом, причём на одну коробку устанавливалось целых 3 планетарных механизма: два для хода вперёд и один для заднего хода.

С течением времени разработки усовершенствовались. Был добавлен гидравлический момент, который убирает рывки при переключении скоростей. А в наше время, благодаря увеличению передач до 4,5 и 6, АКПП стали комфортней для использования.

Классическая АКПП — принцип действия

Автоматический блок передач даёт двигателю возможность функционировать в наиболее эффективном охвате мощности. Он не напрягает мотор и не рвёт ходовую часть. Компьютер сам решает о включении нужной передачи. А иногда об остановке автомобиля, например, при перегреве. При пользовании автоматом не нужно владеть определёнными навыками, как для механического управления. Но расход топлива здесь выше по сравнению с МКПП.

Плюсы коробки передач на автомате (АКПП)

  • Комфорт при вождении.
  • Высокий уровень крепости.
  • Двигатель защищён от перегрузок благодаря гидротрансформатору.
  • Не боится пробуксовок, может возить прицепы.
  • Ремонт можно осуществить во многих автомастерских.

Читайте также: Как правильно использовать ручной тормоз на АККП

Минусы коробки передач на автомате (АКПП)

  • Повышенная расходность топлива.
  • Медлительный разгон.
  • Задержки в образовании новых передач.
  • Высокая стоимость сервиса.

Что ломается в АКПП

Стандартно поломки случаются, если вовремя не выполнять сервис АКПП. Если не осуществить смену масла в срок (ориентировочно через 60 000 км), переключение скоростей будет неэффективным, машина будет дёргается при переключении, и возникнут другие проблемы. Эксперты приобретая б/у автомобиль обычно принюхиваются к маслу в коробке. Авто нельзя приобретать, если из блока исходит горелый запах – это может говорить о том, что пригорели фрикционы, и такое авто может быть проблемным.

Ресурс автомата

Данный вид коробки обладает хорошим ресурсом, и можно смело считать, что автомат отходит без проблем 400 000 км. Вместе с маслом желательно производить смену масляного фильтра. В целом, автоматическая коробка обладает прочным ресурсом стойкости. Поэтому многие автовладельцы из автоматических вариантов предпочитают именно автомат.

Видео длится 7:00 минут

Роботизированная КПП

Роботизированный вариант коробки изображает стандартную механическую часть, управление осуществляется роботом. Ещё в середине 20-го века ведущие эксперты авто-индустрии начали задумываться над такой коробкой, сцепление в которой может выжимать не человек, а робот.

Первые пробы роботизированный КПП появились в 1957 году на примере коробки, где робот выжимал сцепление, но передачи требовалось переключать вручную.

В 2003 году компания Фольксваген выпустила качественный, первый двухдисковый робот. На сегодняшний день этот тип трансмиссии признан надёжным и комфортным. И такой вариант выпускается на многих марках автомобилей.

Функционал робота

Роботизированная КПП выпускается как в самый дорогой, так и в самый дешёвый из автоматических трансмиссий. Это самый элементарный вариант, который выступает в виде механической коробки передач, обустроенной электроприводом. Он по команде электроники обрабатывает сцепление и выбирает передачи. Но у дешёвого робота переключение выходит прерывистым и не комфортным. Учитывая несхожесть с классическим автоматом, коробка-робот не увеличивает расход топлива.

Варианты роботизированной КПП

Такая коробка дешёвая в производстве, но дорогая в ремонте, и в основном устанавливается на бюджетных авто. Но есть и исключения. Роботы можно увидеть на супер-карах. К варианту робот относится комбинированный вид роботизированных коробок – преселективные АКПП. По сути, это 2 механических блока, каждый со своим сцеплением, размещённые вместе. Всем этим руководят сервоприводы и электронный блок.

Плюсы робота

  • Достойная экономичность.
  • Отдельные автомобили снабжены под рулевыми лепестками, которые переключают передачи быстро, что даёт авто высокую динамику.
  • Низкая стоимость.

Читайте также: ДМРВ — Что за датчик и для чего нужен

Минусы робота

  • Возможно задержание при переключении.
  • Робот плохо функционирует при пробуксовках.
  • Высокая цена сервиса.

Что может поломаться на роботизированной КПП

Обычно роботы очень надёжны, но с течением времени может приходить в негодность диск сцепления, поэтому авто при такой поломке может самостоятельно включать нейтральную передачу. Машина уменьшает скорость, а потом останавливается полностью.

Автолюбители говорят о том, что, если такое происходит, нужно постоять 5-10 минут, затем попробовать завестись заново.

Также может происходить пробуксовка сцепления. Чтобы избежать неприятных ситуаций, нужно вовремя обращаться на диагностику на СТО. длится

Продолжительность видео 3:00 минуты

Советы по правильной езде на роботе

Для продолжительной работы роботизированной коробки рекомендуется придерживаться простых правил:

  • Разгоняться следует очень плавно, педаль газа нужно отжимать не более, чем вполсилы.
  • При длительном подъёме лучше переключиться на ручной режим и вручную выбрать передачу.
  • Придерживаться того варианта езды, когда сцепление стоит в выключенном положении.
  • На светофорах лучше переходить в нейтральное положение.

Вариатор (CVT)

Этот вариант бесступенчатой коробки передач фактически был придуман ещё Леонардо да Винчи в 1490 году. Однако, на тот момент это была больше теоретическая, чем практическая разработка. Вариант конусов, через которые натягивался ремень, применяли на мельницах.

И только в 1958 году такая трансмиссия начала разрабатываться применительно к автомобильной промышленности. В наше время вариаторы получили массовость и широкий круг своих почитателей.

Принцип вариатора

Вариатор – это бесступенчатая вариант коробки без шестерен. Он состоит из двух конусообразных шкивов: ведущего и ведомого, соединённых ремнём. Компьютер проводит анализ поездки и подбирает нужное передаточное число. Это влияет на плавность хода и полное отсутствие ударов и толчков при езде. В теории такая коробка идеальна, но она требует бережного отношения и не любит больших нагрузок.

Типы вариатора

Стандартно рассматривают такие типы вариаторов:

  • Клиноременный.
  • Клиноцепной.
  • Тороидный.

В клиноременном вариаторе вращение происходит благодаря толкательному усилию.

А клиноцепной вариатор снабжён цепью, в которой есть металлические пластины, соединённые между собой клиновидными осями. Такой механизм передаёт вращательный момент на колёса в более плавном варианте. Вращение работает при помощи тянущего усилия.

Тороидный вариатор складывается из двух валов: ведущего и ведомого, в середине же находятся ролики. Это более сложная конструкция вариатора, которая применялась на редких машинах, как Nissan Cedric.

Плюсы вариатора

  • Мотор функционирует всё время в оптимальном режиме.
  • Повышенный уровень удобства.
  • Гибкость движения.
  • Экономичный расход бензина.
  • Простота устройства.

Читайте также: Сколько сохнет краска и когда мыть автомобиль

Минусы вариатора

  • Более высокая цена на авто.
  • Высокая стоимость сервиса.
  • Плохо работает в пробуксовке и буксировке прицепов.
  • Несовместимость с мощными моторами из-за малого ременного срока службы.
  • Масло меняется чересчур часто.
  • Гул при движении

Что ломается на вариаторе

После 100 000 км на вариаторе необходимо менять цепь или ремень. На этой коробке обязательно стоит производить смену масла каждые 60 000 — 80 000 км. При высоких нагрузках может порваться ремень, поэтому данный вид коробки считается довольно чувствительным. Производить смену ремня желательно каждые 120 000 — 150 000 км.

Езда и разгон на вариаторе

Такая коробка обеспечивает мягкий разгон, поэтому по техническим особенностям вариатор опережает автомат. К тому же плюсов добавляет экономные растраты топлива. При разгоне пик крутящего момента начинается быстро, обеспечивая тем самым лучшее ускорение для автомобиля.

Многие водители жалуются, что разгон протекает достаточно шумно. Поэтому для тех, кто хочет выбрать именно вариатор, необходимо просчитать нужды своих поездок.

Видео длится 4:40 минут

Вариатор, робот или автомат – что подходит лучше

У каждой коробки свои плюсы и минусы, зная которые можно избежать больших затрат при эксплуатации и сервисе. Оптимальным выбором для многих автовладельцев в наше время остаётся АКПП. Ведь автомат – один из самых лучших вариантов для движения по городу и перемещения в пробках. Также у автомат высокая степень надёжности и экономичности, благодаря доступности ремонтных работ.

Чересчур требовательные водители и любители супер-плавного хода сейчас выбирают вариатор. Также вариатор обеспечит вам отличный уровень разгона. Однако, не следует забывать, что ремонт такой коробки будет дорогостоящим, и уход за вариатором требует постоянного вмешательства.

Видео 13:00 минут

Робот подойдёт любителям небольших и экономичных автомобилей, ведь расход топлива при такой коробке значительно ниже. Но при выборе робота стоит учесть, что ремонт будет несколько затратным. Для некоторых водителей по-прежнему серьёзным недостатком робота может быть возникновение толчков и рывков при переключении передач.

Рассматривая статистические данные по продаже средств передвижения, массовое распространение среди автоматических коробок передач получил автомат. Но выбор всегда остаётся за вами, учитывая целевое назначение ваших поездок и предпочтения по стилю езды.

Мне нравится5Не нравится

Вариатор или автомат что лучше

Что лучше — вариатор или “автомат”? Этим вопросом зачастую задаются люди, планирующие покупку нового автомобиля с той или иной трансмиссией. В интернете существует огромное количество противоречивой информации, в которой очень легко запутаться. Мы предлагаем для вас сравнительные характеристики, преимущества и недостатки в устройстве и обслуживанию, сведения о которых собраны по отзывам реальных владельцев машин с этими двумя трансмиссиями, а также информацию о конструкции и эксплуатации как вариатора, так и автоматической коробки передач.

Мы рассмотрим:

Конструкция и работа вариатора

Прежде чем мы перейдем к сравнительным характеристикам вариатора и автоматической КПП, вам будет полезно узнать устройство и принцип действия первого и второго агрегатов. Эта информация поможет вам сделать правильные выводы в конце повествования. Итак, начнем с вариатора.

Ремень вариатора

Основное отличие вариатора (Сontinuosly Variable Transmission, CVT — англ.) от любой коробки передач (как автоматической, так и ручной) является отсутствие фиксированных передач. У каждого такого агрегата существует некий диапазон, в которых находится передаточное усилие (число) при определенных условиях в конкретный момент времени. Это становится возможным благодаря тому, что в основе работы вариатора лежит другой иной принцип работы, нежели у КПП.

Как работает вариатор? Его принцип действия заключается в использовании ременной передачи (чаще всего в современных машинах используется металлический ремень или цепь), которая передает усилия межд ведущим валом (от двигателя) и ведомым валом (идущим далее к колесам). При этом передаточное число меняется плавно за счет плавного же изменения диаметра как ведущего, так и ведомого валов. Для этого используются специальные методики. Каждый современный автопроизводитель имеет собственные наработки в этой области. Однако все вариаторы можно разделить на два основных типа:

Работа вариатора

  • клиноременной;
  • тороидный.

Основой клиноременной передачи является трапециевидный зубчатый ремень (некоторые автопроизводители используют цепь или ремень из металлических пластин). Вторая составляющая — это два шкива, которые образованы коническими дисками. Они могут изменять свой диаметр, благодаря чему возможно изменение скорости и значения передаваемого крутящего момента.

Работа происходит по следующему алгоритму. При нажатии водителем на педаль акселератора ведущий шкив передает вращение от двигателя к ведомому валу. Однако его конструкция создана таким образом, что при действии центробежных сил в силу увеличения оборотов щеки дисков сжимаются и выталкивают приводной ремень от центра шкива к его краю. А на ведомом валу происходит обратный процесс. То есть, у него щеки разжимаются и ремень двигается к центру шкива. Так плавно изменяется передаточное число и усилия. Когда педаль акселератора отпущена происходит обратный процесс.

Схема работы тороидного вариатора

Тороидный вариатор имеет другой принцип действия. Вместо валов у него имеются два колеса со сферической поверхностью. Между зажаты ролики. Одно из колес — ведущее, второе — ведомое. Изменение значения передаваемого крутящего момента и передаточного числа возникает в силу изменения силы трения между колесами и роликами. Изменение положения роликов в поперечной плоскости позволяет изменять и передаточное число. Когда ролик находится горизонтально, то ведущее и ведомое колеса крутятся с одинаковой угловой скоростью. Когда же ролики меняют свое положение, изменяется и передаточное число.

Однако в силу сложности конструктивных решений и технологий изготовления отдельных частей тороидные вариаторы используются редко. Поэтому в дальнейшем мы будем рассказывать о клиноременных устройствах, как наиболее популярных в автомобилестроении.

Масла для вариаторов отличаются от других трансмиссионных жидкостей. Они имеют соответствующее обозначение — CVT. Дело в том, что эти масла не только смазывают, но и предотвращают проскальзывание. Именно благодаря этому свойству становится возможным эксплуатация ремня по передаче крутящего момента между валами. В связи с этим нельзя допускать “масляного голодания”. В противном случае ремень или цепь начнет проскальзывать по рабочим поверхностям валов, тем самым значительно изнашивая их.

Работа автоматической КПП

Гидротрансформатор АКПП

Основными элементами автоматической коробки передач являются гидротрансформатор и механический редуктор. Гидротрансформатор в данном случае выполняет роль автоматического сцепления, а редуктор передает механическое усилие между шестернями. Крутящий момент от вала двигателя передается посредством гидротрансформатора, который работает, основываясь на имеющемся давлении масла. Также в конструкцию АКПП входят стальные диски с фрикционами, а также муфты. Они выполняют механическую функцию сцепления, то есть, при их сжатии и расжатии выполняется включение необходимых муфт, которые в данном случае выполняют роль передач в коробке.

АКПП имеет свои преимущества и недостатки, о которых мы поговорим далее. Именно они позволят нам увидеть, чем вариатор отличается от автомата и что лучше в тех или иных условиях.

Работа вариатора

Работа автоматической КПП

Преимущества и недостатки вариатора

Для наглядности плюсы и минусы вариатора представим в виде таблицы.

ПреимуществаНедостатки
Плавность движения. Ускорение автомобиля происходит без рывков, которые характерны для КПП. Движение напоминает езду на электромобиле (например, Tesla) или электрическом подъемнике.Вариатор невозможно установить на машины с мощными двигателями (от 220 л.с. и выше). Это связано с тем, что мощные двигатели оказывают значительное усилие на приводной ремень или ролик вариатора.
Высокий КПД. Благодаря ему значительно сокращается время передачи полезной мощности с двигателя на трансмиссию. Из-за этого автомобиль становится более динамичным при разгоне. Особенно это ощущается на скоростях от 50-60 км/ч и выше.Высокая стоимость трансмиссионного масла. Кроме этого, вариатор очень требователен к его качеству. Поэтому, как правило, необходимо покупать только оригинальное масло, которое стоит значительно дороже бюджетных аналогов.
Значительная экономия топлива. Она становится возможной благодаря плавному набору скорости и торможению и более высокому КПД, чем у АКПП.Наличие большого количества электроники и датчиков увеличивает вероятность поломки электронной системы управления вариатором. Как следствие, в результате даже незначительной поломки электроники вариатор может быть переведен в аварийный режим или попросту отключен.
Машина с вариатором является более экологичной вследствие меньшего расхода топлива (меньше выброс СО2).Сложность ремонта. Зачастую при возникновении неисправностей возникает проблема с поиском автосервисов, занимающихся ремонтом вариаторов (особенно это актуально для небольших городов). Кроме этого, стоимость ремонта будет выше, чем у АКПП.
Щадящий режим работы. Выбор условий эксплуатации во многом выполняет электроника, которая выбирает оптимальные рабочие режимы с тем, чтобы уменьшить износ деталей и продлить срок их эксплуатации.На машине с вариатором нельзя буксировать прицеп или другие транспортные средства, а также буксировать саму машину с выключенным двигателем.

Помните, что на машине с вариатором нельзя буксировать прицеп или другие транспортные средства. Также нельзя буксировать саму машину с выключенным двигателем. Исключение составляет случай, когда вывешивается приводная ось.

Теперь для создания полноты картины перейдем к описанию преимуществ и недостатков автоматической трансмиссии. Это даст нам возможность определиться с выбором, что лучше — коробка-автомат или вариатор.

Преимущества и недостатки АКПП

Информацию о них также приведем в виде таблицы.

ПреимуществаНедостатки
Высокая надежность агрегата. Современные АКПП рассчитаны на эксплуатацию с пробегом в несколько сотен тысяч километров (более 300 тыс км гарантировано, обычно больше при должном уходе). При этом возможны любые условия эксплуатации. Это же относится и к автоматическому сцеплению, чьи функции выполняет АКПП.Низкий КПД, вызванный значительными потерями в гидротрансформаторе. Поэтому используется далеко не вся полезная мощность двигателя,
Относительная простота ремонта. В отличие от вариатора отремонтировать АКПП не представляет особых проблем. Этим занимаются большинство СТО. Кроме этого, стоимость ремонта АКПП значительно ниже.Высокий расход топлива. Это является следствием предыдущего пункта. Автомобили с АКПП расходуют больше горючего, чем машины с вариатором.
АКПП не так требовательна к качеству трансмиссионного масла. Необязательно (хотя и желательно) пользоваться оригинальным маслом, вполне можно обойтись более дешевым аналогом.Худшие динамические характеристики. В частности, разгон машины с АКПП происходит медленнее, чем у аналога с вариатором или с МКПП.
Щадящее отношение к двигателю. Переключение скоростей происходит без необходимости набора высоких оборотов мотора.Рывки машины при автоматическом переключении передач (хотя современные многоступенчатые коробки менее подвержены этому недостатку, поскольку у них большее количество передач).
Большее количество используемого трансмиссионного масла (8-10 литров против 5-8 у вариатора и 2-3 у “механики”).В очень редких случаях автомобиль можно завести с толкача или при помощи буксирования.

Одним словом, АКПП на сегодняшний день является более надежной системой, особенно при пробеге свыше 100 тысяч километров. Единственным условием, как и в любом автомобильном агрегате является своевременный и достаточный уход.

Дополнительные сведения об автоматической трансмиссии

Приведем еще несколько интересных фактов, которые наверняка помогут будущему автовладельцу, и он сможет определиться, какая коробка передач лучше — автомат или вариатор.

График разгона машины с вариатором и АКПП

  1. Объем трансмиссионного масла в АКПП больше (хотя и незначительно, это зависит от конкретной модели). Но это зачастую не сказывается на стоимости, поскольку цена оригинальной жидкости для вариатора, как правило, выше.
  2. Замену масла и фильтров на вариаторе необходимо проводить чаще. А в процессе эксплуатации следить, чтобы оно не почернело и не потеряло своих характеристик, поскольку его качество критически важно для агрегата.
  3. Обычно автопроизводители рекомендуют менять масло в вариаторе через каждые 60 тысяч километров пробега. Однако по отзывам многих автовладельцев машин с вариатором лучше делать это раньше, приблизительно на 50 тысячах. Причем необходимо выполнять замену не только непосредственно масла, но и фильтров, благо стоят они недорого.
  4. На вариаторе нельзя резко стартовать с места. Вся суть его работы сводится к оптимизации скорости и крутящего момента с тем, чтобы механизм работал в щадящем режиме. Поэтому, если вы любите “погонять”, то такой вариант трансмиссии вам явно не подойдет. Также на вариаторе нельзя буксовать и тянуть прицепы или другие ТС.
  5. Для вариатора одинаково вредны долгая езда как на самой высокой, так и на низкой скорости. Дело в том, что при этих двух условиях ремень испытывает значительные механические нагрузки, от чего он изнашивается. Кроме этого, повышается температура масла. Следует подумать о дополнительном охлаждении. Поэтому если вы часто стоите или медленно передвигаетесь в городских “пробках”, то еще раз подумайте о целесообразности покупки автомобиля с вариаторной трансмиссией.
  6. При эксплуатации машины с вариатором в значительный мороз обязательно прогрейте двигатель с тем, чтобы уменьшить вязкость трансмиссионного и других масел. В противном случае ремень вариатора будет проскальзывать, дополнительно изнашивая свою поверхность и поверхности шкивов.
  7. Нежелательно покупать машину с вариатором на вторичном рынке. Существует большая вероятность того, что проблемы в первую очередь возникнут именно с этим узлом. Проверить состояние ремня достаточно просто. Для этого нужно проехать на машине по ровной дороге с небольшой скоростью расстояние около 1 километра. Если в процессе езды вы почувствуете рывки — от покупки такой машины однозначно придется отказаться.
  8. Следите за состоянием датчика скорости. При его выходе из строя электроника переводит вариатор в аварийный режим. Если это происходит на ходу, то выполняется “торможение двигателем”, что бывает вредно для автомобиля.
  9. Своевременная замена масла для вариатора крайне важна. Дело в том, что если масло потеряет свои эксплуатационные свойства, то постепенно забьется гидроблок вариатора, соответственно, масляный насос не сможет нагнетать нормальное рабочее давление. Вследствие этого валы не смогут сжимать и разжимать ремень, он начнет буксовать на них и сильно изнашиваться. В самом худшем случае он порвется и “разорвет” все внутренности вариатора.
  10. Замену ремня вариатора необходимо производить через каждые 120...150 тысяч километров пробега вне зависимости от его состояния.

Подытожим...

Несмотря на все имеющиеся недостатки, на сегодняшний день вариаторы являются наиболее совершенным видом трансмиссии. Их преимущества оценили десятки тысяч водителей по всему миру. Что касается упомянутых недостатков, то автопроизводители постоянно работают над усовершенствованием конструкции вариаторов, поэтому можно с уверенностью сказать, что они постепенно вытеснят автоматическую и механическую трансмиссию с рынка.

Напоследок предоставим информацию с тем, чтобы дать лучшее понимание, кому больше подойдет покупка машины с вариаторной трансмиссией:

  • вариатор не любит агрессивный стиль езды;
  • не рекомендуется на вариаторной трансмиссии долгое время ехать на предельно низкой или высокой скоростях;
  • при эксплуатации вариатора при очень высокой или низкой температурах необходимо создать специальные условия;
  • машину с вариатором нельзя буксировать с выключенным двигателем (можно буксировать при вывешенной приводной оси), а также нельзя с ее помощью буксировать другие транспортные средства или прицепы;
  • ездить желательно только по ровным дорогам, так как приводной ремень вариатора боится значительных ударных нагрузок;
  • своевременно производить замену масла и приводного ремня.

Таким образом, перед покупкой машины с вариатором необходимо подготовить себя к условиям ее будущей эксплуатации. Особенно, если вы до этого пользовались исключительно механической КПП. Однако со временем вы привыкнете и наверняка останетесь довольны выбором. Только не забывайте вовремя обслуживать вариаторную трансмиссию и соблюдать правила эксплуатации автомобиля, описанные выше.

Заключение

Учитывая всю приведенную выше информацию, можно сказать, что однозначного ответа на вопрос что лучше — вариатор или “автомат”, не существует. Ведь эти два агрегата очень отличаются друг от друга, и каждый имеет свои особенности. Поэтому выбор необходимо делать на основании условий эксплуатации машины. Кроме этого, помните, что в настоящее время на отечественном авторынке представлены вариаторы, далекие от совершенства (“сырые”). Автопроизводители постоянно работают над их развитием, и есть все предпосылки, что в будущем они займут свое место на рынке.

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Вариатор или робот плюсы и минусы

Механическая трансмиссия с ручным переключением скоростей устанавливается на современные автомобили всё реже. Специалисты связывают это с общей концепцией продвижения технологий, где всё движется в сторону упрощения действия и снятия принятия решений с человека, способного ошибаться. Ручное управление в западных странах является исключительно уделом профессиональных гонщиков. Мы попробуем выяснить, чем отличается робот от вариатора. Это два наиболее распространенных типа трансмиссии, обеспечивающих простое управление без снижения концентрации водителя по отношению к ситуации на дороге. Именно поэтому оба типа часто являются лучшим выбором для женского автомобиля.

Робот или Вариатор что лучше

Постараемся найти принципиальные отличия, понять в чем разница в надежности той или иной АКПП:

— Пробег, требующий обслуживания. Часто от начинающих автомобилистов приходится слышать вопрос о том, какой тип коробки передач более долговечный. Можно сказать, что сравниваемые образцы в этом плане совершенно одинаковы. Всё зависит от качества масла, а также от ухода за автомобилем.

— Плавность переключения передач. Хороший робот – дорогой робот. В нём можно догадаться о смене передаточного отношения по легкому щелчку. В дешевых моделях всё равно чувствуется переход, так как сцепление одно. У CVT такого понятия не может быть исходя из его конструкции. По сути, количество передаточных отношений в нём стремится к бесконечности, но есть и вариаторы с интелектуальными передачами (более современные). Смена происходит происходит очень плавно без ощутимых толчков и рывков. Сделано это для более яркого ощущения разгона.

— Размеры узла и влияние на массу автомобиля. Роботизированный механизм намного крупнее в размерах. Негласно производители авто признают, что он часто необходим для смещения центра тяжести. CVT весит намного меньше. К тому же, он может быть сравнительно небольшого размера. Недаром его устанавливают на мотороллеры, мотоциклы, снегоходы и профессиональные бензопилы.

— Устойчивость к высоким нагрузкам. Чем больше скорость вращения, тем хуже вариатору. Ведущие автомобильные компании предупреждают, что он не предназначен для гонок, а также нельзя долго ехать с этой коробкой на пределах возможности автомобиля. Некоторые скоростные режимы даже откровенно называют нежелательными даже в крайних случаях. Также он существенно ограничивает по тяговым характеристикам. Буксировать кого-либо с вариатором не стоит, иначе можно сжечь ремень. Робот таких ограничений не даёт.

— Экономия топлива. Так как в бесступенчатой трансмиссии гораздо меньше фрикционных взаимодействий, то на одном и том же автомобиле он будет давать выигрыш в расходе топлива. Роботизированный аналог будет потреблять немногим больше.

Влияет ли цена на выбор?

Естественно, что намного дороже обходится роботизированная КПП. Она содержит гораздо большее число деталей, чем его конкурент, где самыми сложными частями являются планетарный механизм и шкивы переменного диаметра зацепления с ремнем. С другой стороны, CVT чаще подлежат ремонту из-за высокого показателя износа ремня или цепи. Поэтому необходимо выбирать между стоимостью и повышенной надежностью. Также выбор зависит от интенсивности эксплуатации машины. Если требуется поездка на работу, с работы, за покупками, а на выходных на дачу – то CVT можно считать идеальным вариантом. Для длительных частых поездок выбирайте DSG.

вариатор или автомат, в чем разница между этими КПП и как их отличить, сравнение коробок передач с фото и видео

Вариаторная коробка передач относится к сегменту бесступенчатых трансмиссий и является модернизированной версией классического автомата. Основной особенностью этого типа КПП считается возможность быстрого увеличения скорости без роста оборотов двигателя. Перед приобретением автомобиля нужно понять, что лучше вариатор или автомат и какие недостатки характерны для этих типов трансмиссий.

Содержание

Открытьполное содержание

[ Скрыть]

Устройство и принцип работы вариатора

Прежде чем узнать об отличиях автоматической коробки передач автомобиля от вариаторной и определить, какой тип агрегата более надежный, ознакомимся с устройством и принципом действия обеих трансмиссий. Начнем с вариаторов. Важное различие такой коробки и автомата заключается не во внешнем виде, а в отсутствии фиксированных передач. Вариаторные трансмиссии работают с определенным диапазоном передаточного числа при увеличении и понижении оборотов двигателя. Это достигается в результате использования другого принципа действия.

Схема изменения размеров шкива при увеличении и понижении скорости

Работа вариаторной трансмиссии основана на применении ременной передачи усилия между валом двигателя и шкивом ведущих колес. В современных транспортных средствах обычно используются металлические ремешки либо цепи. Величина передаточного числа изменяется плавно благодаря мягкой и синхронной трансформации размеров ведомого и ведущего валов. Существует несколько типов вариаторных коробок передач, но в большинстве современных авто используются именно клиноременные системы.

В основе такой передачи лежит трапециевидный зубчатый ремешок или цепь. Не менее важными составляющими системы считаются два шкива, выполненные в виде конических дисков. Во время работы агрегата эти элементы меняют свой диаметр, что приводит к трансформации скорости и величине крутящего момента.

Принцип действия заключается в следующем. Когда водитель жмет на педаль газа, вращение передается от ведущего вала агрегата к ведомому. Но его устройство выполнено так, что при воздействии центробежных сил из-за повышения оборотов так называемые щеки дисков сжимаются. В результате они выталкивают ремень от центра вала к его боковой части. На ведомом шкиве происходит обратный процесс. Его щеки разжимаются и ремешок перемещается к центру вала. Таким образом меняется передаточное число и усилие. Если водитель отпускает педаль газа, возникает обратный процесс.

Пользователь Сергей Иванов в своем ролике показал принцип действия вариаторной КПП.

Основные неисправности

Неисправности в работе вариаторной трансмиссии обычно связаны с нарушениями эксплуатации и неправильным обслуживанием системы.

Даже если производитель автомобиля с CVT не указывает по регламенту интервал замены смазочной жидкости, автовладелец должен периодически оценивать ее состояние и уровень.

В необслуживаемых коробках передач ресурс эксплуатации масла составляет в среднем 60-80 тысяч км пробега.

Какие неисправности характерны для вариаторных трансмиссий:

  1. Выход из строя гидравлического блока. Если в системе используется некачественное масло, это приводит к увеличению трения подшипников и прочих движущихся узлов. Из-за недостаточной смазки они быстрее изнашиваются, в итоге образуются отложения в виде продуктов износа. Металлическая стружка забивает гидравлический блок. В результате масляному насосу становится мало давления для нормальной работы.
  2. Если насосное устройство функционирует в условиях нехватки давления, это приводит к тому, что шкивы не могут правильно сжать или разжать ремешок. В итоге валы будут пробуксовывать.
  3. В случае когда происходит пробуксовка ремня, он изнашивается и рвется в несколько раз быстрее, при этом все его металлические звенья разлетаются внутри конструкции. Такая проблема может стать поводом для других неисправностей.
  4. Часто в вариаторных трансмиссиях задираются так называемые зеркала шкивов, что приводит к быстрому износу ремешка.
  5. Все вариаторные коробки передач оснащаются различными датчиками и контроллерами. Эти механизмы иногда выходят из строя, а также могут засоряться разъемы их подключения, в результате чего происходит поломка электроники.

Процедура ремонта вариатора представлена на ролике, снятом каналом АКПП технология ремонта.

Плюсы и минусы

Основные преимущества вариатора:

  1. Транспортные средства с вариаторной КПП характеризуются динамичным разгоном по сравнению с машинами, оснащенными классическими автоматами.
  2. Если сравнивать с традиционной АКПП, то авто с вариаторами потребляют меньше горючего.
  3. Отсутствие передач. Благодаря этому машины с CVT ускоряются без рывков, что обеспечивает дополнительные преимущества в виде плавности и динамического хода авто.
  4. Довольно высокий коэффициент полезного действия. По сравнению с автоматическими КПП он на 5-10% больше.
  5. Упрощенное управление агрегатом. Если сравнивать с механикой, то начинающему автолюбителю не нужно учиться плавно трогаться с места и «чувствовать» автомобиль, чтобы вовремя переключить скорость.
  6. Авто с вариаторными трансмиссиями характеризуются более высокой экологичностью. Это достигается в результате снижения расхода горючего и, соответственно, низкого уровня выбросов вредных газов в атмосферу.

Недостатки:

  1. Основной минус заключается в сложности выполнения ремонта. На сегодняшний день в странах СНГ квалифицированное обслуживание вариаторных трансмиссий можно доверить только официальным дилерам. Причем не факт, что они выполнят его правильно. А стоимость этой задачи очень высокая. Найти на СТО специалиста, который мог бы отремонтировать вариатор, особенно в небольших городах, очень трудно.
  2. Необходимость периодической замены ремня или цепи. В среднем ресурс эксплуатации этой детали составляет около 100-150 тысяч километров пробега. Стоимость услуги недешевая, причем выполнить ее возьмутся не на каждом СТО.
  3. Наличие большого количества электроники. Если ломаются датчики или управляющая система, решить проблему сможет только официальный дилер.
  4. Для обслуживания вариаторных трансмиссий в КПП авто должно использоваться определенное масло. Такая смазка недешевая и найти ее непросто. Если вы допустите ошибки при выборе жидкости, это приведет к поломке агрегата.
  5. Невозможность использования CVT на транспортных средствах, оборудованных мощными моторами. В результате работы в условиях высокой силы двигатель будет оказывать большое давление на приводной ремешок или ролик КПП.
  6. Автомобили с вариаторными трансмиссиями не предназначены для буксировки других транспортных средств, а также прицепов. Нельзя буксировать машину с отключенным мотором.

Конструкция и работа автоматической коробки передач

Схема гидротрансформаторного устройства АКПП

Основными составляющими компонентами АКПП считаются гидротрансформаторное устройство, а также механический редуктор. Первый узел используется в качестве сцепления, а второй предназначен для передачи механического усилия между шестеренками.

Крутящий момент передается от вала силового агрегата гидротрансформаторным устройством, функционирующим на основе давления трансмиссионной жидкости. Конструкция автоматической коробки включает в себя металлические диски с фрикционами и муфты. Они используются в качестве механической функции сцепления. Когда диски сжимаются и разжимаются, происходит активация определенных муфт. Последние используются в качестве передач в агрегате.

Что может ломаться?

Пользователь Александр Сорокин в своем ролике показал, как производится разборка автоматической трансмиссии и ее ремонт.

Какие неисправности характерны для автоматических коробок передач:

  1. Выход из строя кулисы рычага АКПП. Такие неполадки более характерны для агрегатов старого типа, в которых есть механическая связь ручки КПП с самой трансмиссией. Поломка кулисы приводит к тому, что автовладелец не может переключать режимы работы коробки. Для решения неисправности потребуется поменять вышедший из строя рычаг, а также саму кулису. Признаки поломки заключаются в сложностях переключения селектора КПП, в крайнем случае перевести рычаг в другое положение будет невозможно. Возникает потребность в ремонте агрегата. В некоторых автомобилях для этого необходимо полностью снимать коробку передач.
  2. Утечка рабочей жидкости. По отзывам автолюбителей, они часто сталкиваются с проблемой вытекания масла из-под уплотнительных резинок. Поэтому владелец должен периодически выполнять визуальную диагностику состояния трансмиссии на яме или эстакаде. Когда проверка показала следы масляных подтеков, нужно определить причину утечки либо обратиться на СТО. Если проблема кроется в уплотнителях, то они меняются без труда.
  3. Неисправности в работе управляющего модуля. В случае когда центральный процессор ломается, он может неверно подбирать обороты для переключения скоростей. В некоторых ситуациях механизм управления блокирует работу коробки передач. Если модуль полностью вышел из строя, он подлежит замене. При повреждении управляющих шлейфов их также нужно поменять. Когда центральный процессор работает нормально, но иногда проявляются сбои, его можно попробовать перепрошить. Но выполнить такую задачу способен не каждый специалист.
  4. Неисправности гидравлического блока. Неполадки проявляются в результате износа конструктивных элементов устройства или несоблюдения правил использования агрегата. Если автовладелец не прогревает коробку передач в холодное время года, а сразу начинает движение, причем двигается резко, это приводит к неполадкам в работе гидроблока. Основными признаками являются толчки, удары и вибрации. Иногда движение на машине вовсе невозможно.
  5. Неисправности в работе гидротрансформаторного устройства. Такую проблему нельзя решить без ремонта. Отремонтировать гидротрансформатор проще и дешевле, чем управляющий модуль или гидравлический блок. При неисправностях узла водитель услышит нехарактерный для работы трансмиссии стук, шуршание, вибрацию. Вы почувствуете, что динамика транспортного средства ухудшилась. А если будете менять трансмиссионную жидкость, то в поддоне картера увидите большое количество металлической стружки.

Преимущества и недостатки

Начнем с плюсов:

  1. Автоматы — более надежные агрегаты. В среднем ресурс использования современной автоматической трансмиссии составляет не менее 300 тысяч километров пробега, если коробка будет правильно использоваться и обслуживаться. Причем работать машина с АКПП может в любых условиях.
  2. Более упрощенный ремонт по сравнению с вариаторной трансмиссией. Обслуживание АКПП можно произвести в гаражных условиях. Найти для этого квалифицированного специалиста не составит труда. Причем стоимость выполнения работ будет ниже.
  3. Автоматические агрегаты менее требовательны к качеству использующейся смазки. Оригинальными маслами пользоваться желательно, но необязательно. При необходимости всегда можно найти более дешевый аналог.
  4. Щадящее отношение АКПП к двигателю. Переключение режимов в работе трансмиссии осуществляется без необходимости увеличения оборотов ДВС.
  5. Меньше электроники по сравнению с вариатором.

Канал АВТОСАЛОН Первый Видео АвтоРынок в своем ролике подробно разобрал все плюсы и минусы вариаторных КПП.

Недостатки автоматических трансмиссий:

  1. Более низкий коэффициент полезного действия, что обусловлено его потерями в гидротрансформаторном устройстве. Соответственно, классические автоматы используют не всю полезную мощность двигателя.
  2. Повышенный расход горючего.
  3. При переключении режимов в работе трансмиссионного агрегата проявляются рывки. В более новых автомобилях этой проблемы нет, поскольку они оснащаются большим числом передач.
  4. Не такие высокие динамические особенности, как у вариаторов. Транспортное средство с автоматом разгоняется значительно медленнее, чем авто с механикой или CVT.
  5. В АКПП используется больше трансмиссионной жидкости. Если для оптимальной работы вариаторной коробки передач требуется 5-8 литров масла, то для классического автомата понадобится не менее 8-10 л смазки.

В чем основное отличие?

Теперь разберем, в чем заключается разница и можно ли визуально сравнить и отличить эти два типа КПП. Внешне, по рычагу коробки передач вариаторная трансмиссия ничем не отличается от традиционного автомата.

Проведем сопоставление основных различий:

  • автомат не обеспечивает транспортному средству динамичности и стремительности;
  • автомобили с АКПП потребляют больше топлива, чем машины с вариаторами;
  • в АКПП надо чаще менять смазочную жидкость;
  • вариаторные трансмиссии функционируют без переключения скоростей.

Фотогалерея

Фото, которые позволят отличить АКПП от вариатора, приведены ниже.

1. Схематическое устройство АКПП
2. Схематическое устройство вариатора

Как узнать, что стоит у вас?

Когда двигатель достигает определенного числа оборотов, в машинах с автоматической трансмиссией осуществляется переключение передач на более высокую или низкую. При этом водитель чувствует небольшой толчок, как при управлении на авто с механикой. Само переключение осуществляется тогда, когда количество оборотов двигателя увеличивается до 3500 в минуту. Возрастает и шум силового агрегата при повышении передачи. Что касается вариаторных КПП, то во время работы трансмиссия не производит лишнего шума. Транспортное средство едет плавно и мягко, а когда увеличивается скорость, обороты двигателя изменяются, но незначительно. На вариаторных коробках водителям обычно удобнее и комфортнее ездить.

Как еще можно отличить CVT от классического автомата:

  1. Воспользоваться сервисной книжкой, в ней всегда указывается тип установленной в автомобиле КПП. Символ «А» говорит о том, что машина оснащена автоматом, а «CVT» — вариаторной трансмиссией.
  2. Когда вы покупаете автомобиль, то нужно узнать о нем подробнее. Для получения информации воспользуйтесь разными источниками. Возможно, что приобретаемая вами модель не комплектуется вариаторами.
  3. В автоматических трансмиссиях уровень смазочного вещества в системе можно определить с помощью щупа. Вариаторные КПП обычно необслуживаемые и измерителями не оснащаются. Но только по этому критерию различить два типа коробок передач не удастся.

Итоги

Итак, подытожим, что же лучше — вариатор или автомат. Автоматические трансмиссии надежнее, чем CVT. Они не так часто ломаются, не очень требовательны к правильной эксплуатации и обслуживанию. Ремонт таких КПП при желании можно выполнить самостоятельно. Что касается вариаторов, они требовательнее в плане обслуживания и использования. Но управление машиной с CVT будет более приятным благодаря отсутствию передач и толчков при их переключении. Водителям, которые предпочитают комфорт, лучше выбирать машины с вариаторами.

 Загрузка ...

Видео «Что лучше выбрать — вариатор или АКПП»

Вариатор против традиционного автомата — что лучше, вы узнаете на видео, опубликованном каналом Avto-Blogger.

что лучше и надежнее, чем отличаются

Автоматические коробки передач на отечественном и мировом автомобильных рынках получают все большее распространение. При этом при приобретении такого автомобиля перед владельцем возникает вопрос, что лучше: вариатор или робот. Ведь понятие автоматической коробки разнообразно – под ним скрывается несколько видов основных коробок передач, среди которых выделяется именно вариатор и роботизированная коробка.

Виды АКПП

История автоматических трансмиссий сейчас насчитывает боле 100 лет. Однако массовое распространение эти устройства получили лишь в последние 30 лет. Ранее автоматы были ненадежны, уступали в расходе топлива, а также динамике разгона классической механике. В массовом сегменте автомобилестроения представлено несколько основных видов, которые покрывают 98% рынка машин с автоматической коробкой передач.

  1. Классическая гидротрансформаторная АКПП. Эта модель первой появилась в массовом сегменте, поэтому ее конструкция считается классической. Коробка состоит из двух основных частей – гидротрансформатора, который служит для управления тягой и распределения трансмиссионной жидкости по всему узлу. Вторая часть представлена планетарной передачей, различной конструкцией. В зависимости от сложности могут быть внедрены электронные блоки управления, планетарный ряд, несколько валов распределения крутящего момента и иные элементы, которые позволяют увеличить общий КПД всего устройства. К преимуществам данного агрегата относится высокая общая надежность конструкции, в особенности это касается старых 4 ступенчатых автоматов, срок службы которых при соблюдении условий эксплуатации может перевалить за 200 000 км. К недостаткам относят проявляющийся топливный аппетит и низкий по сравнению с иными видами КПД агрегата.
  2. Вариатор – бесступенчатая трансмиссия. Впервые в массовом сегменте была представлена в 60 годах ХХ века. Главным отличием от иных видов выступает принцип действия коробки, который заключается в отсутствии привычных передач, изменении передаточного числа вала. Такая особенность достигается за счет бесконечного перебора вариантов изменения передаточного числа как в тороидном, так и клиномерных устройствах вариатора. Ощутимая разница между вариатором или роботом заключается в ограниченности последнего подбором передаточных чисел. Вариатор лишь имитирует в соответствии с установленными характеристиками электронного блока переключение передач путем изменения длины шкивов, что в итоге обеспечивает данному устройству некоторые преимущества по сравнению с конкурентами. Преимущественно такие коробки передач устанавливают на автомобили японских концернов.
  3. Роботизированная коробка передач с одно или двухдисковым сцеплением также довольно распространена на рынке среди европейских и американских производителей. Данная коробка максимально по своей конструкции приближена к механической, что должно делать ее надежной в отличие от гидротрансформатора или вариатора. Автоматизация достигается за счет внедрения в механическую коробку передач электронного блока управления – актуатора, который посредством заданного алгоритма в автоматическом режиме выжимает сцепление за водителя и переключает передачу. В двухдисковом варианте исполнения система усиливается вторым диском в сцеплении, что на порядок повышает чувствительность и реакцию коробки передач, ее динамику и еще больше снижает расход топлива. При этом в однодисковом исполнении такой агрегат по своей стоимости считается самым экономичным среди всех конкурентов, так как не требует больших затрат при производстве.

Чем отличается вариатор от робота

Отличие вариатора от робота заключаются в реализации принципа переключения передач, конструкции и принципе работы. Разница между вариатором и роботом также заключается в эксплуатации агрегатов водителем, к каждой коробке применяются различные правила пользования.

Вариатор выступает как отдельный механизм и имеет несколько обособленных видов:

  1. Клиномерный вариатор – реализует крутящий момент за счет изменения шкивов и ремня на оси. Количество изменений ограничивается лишь электронной программой с заданными характеристиками движения, по сути, передаточное число не ограничено.
  2. Тороидный вариатор – имеет иную конструкцию, которая состоит из соосных роликов и дисков. Передача крутящего момента происходит при соприкосновении дисков с роликами, а передаточное число изменяется путем наклона дисков и роликов. Данная система на порядок сложнее предыдущей, но она позволяет перерабатывать больший крутящий момент двигателя, что не по силам обычному клиномерному вариатору.

Роботизированная коробка реализована по более простому принципу за счет внедрения комплекса электроники в состав механической коробки. Однако в связи с развитием данной системы ее сложность на современных агрегатах возросла, что повлекло за собой как положительные моменты, так и отрицательные – это негативно сказалось на надежности устройства. В отличие робота и вариатора, где крутящий момент передается при помощи шкива, в роботизированной коробке это происходит посредством валов как в классической механике. Кроме того, в данной коробке также выделяются два основных вида:

  1. Робот с однодисковым сцеплением. Классический вариант, который используется на протяжении нескольких десятков лет. На механическую коробку устанавливают управляющий блок электроники, который при наборе определенной скорости и реализации крутящего момента принудительно самостоятельно выжимает сцепление и переключает передачу вверх или вниз в зависимости от дорожной ситуации и команд водителя. Данный вид отличается очень большой «задумчивостью» при переключениях, вялой динамикой и опасностью выхода из строя сцепления, которое испытывает высокие нагрузки. К достоинствам можно отнести отличные топливные показатели – в сравнении с механикой такой агрегат на одной и той же модели может потреблять до 30% меньше топлива.
  2. Робот с двухдисковым сцеплением является по существу новым поколением коробок передач. Это уже не классическая механика с электронным блоком управления. В данном случае используется сложное двухдисковое сцепление, которое способно передавать огромный крутящий момент двигателя. При этом реакция на переключения сравнялась с механической коробкой передач. Электронный блок управления в данном агрегате имеет адаптивные функции и способен подстраиваться под манеру вождения водителя за несколько рабочих циклов. Однако недостатком данной системы в настоящее время выступает низкая надежность сцепления – учитывая сложность конструкции порою сцепление не выдерживает высоких нагрузок (особенно не любят данные коробки движения в пробках) и может привести к дорогостоящему ремонту.

Важно! Современные роботизированные коробки, несмотря на отстающую надежность, со временем займут большую часть рынка. Недостатки в сцеплении уже сейчас практически устранены в новых моделях от немецких и корейских производителей.

На фото клиномерный вариатор.

Сравнение вариатора и робота

Отличия вариатора от робота наглядно видны при сравнении данных типов по нескольким основным параметрам:

  1. Топливная экономичность. Вариатор считается довольно экономным агрегатом – благодаря выверенной электронной системе регулирования крутящего момента при умеренном стиле езды автомобиль с данной коробкой будет потреблять меньше топлива. Однако робот при схожем стиле езды будет потреблять еще меньше. Это связано с устройством самой коробки передач. Механика, которая является основной робота, в силу специфики работы позволяет потреблять меньше топлива, а электронная система управления робота оптимизирует ее работу, снижает издержки и повышает общий КПД. Поэтому в данной категории при прочих равных робот выглядит предпочтительнее.
  2. Комфорт при вождении. Роботизированная коробка передач имеет адаптивный режим. Однако адаптация не может выбиваться за рамки предусмотренной электронной программы, а при агрессивном стиле вождения еще и наносится огромный урон сцеплению. Владельцы роботов постоянно жалуются на «задумчивость» коробки при переключениях, между ними может проходить даже несколько секунд. Вариатор также умеет адаптироваться под режим езды водителя и делает это более уверенно. В разгоне обороты могут достигать красной отметки, однако переключения будут своевременными и плавными. Поэтому в плане комфорта вариатор однозначно вырывается вперед по сравнению со своим конкурентом. Минусом вариатора является предел по обработке крутящего момента. В отличие от соперника данную коробку не ставят на мощные автомобили, так как в силу конструкции она не сможет выдержать огромного крутящего момента от двигателя.
  3. Ремонтопригодность. В данной категории вариатор при поломке потребует полной разборки всей конструкции и устранения дефекта, что является довольно дорогой процедурой. Роботизированная коробка дешевле в демонтаже, а также по стоимости комплектующих зачастую дешевле конкурента. Однако в случае с современными агрегатами роботизированной коробки DSG ситуация противоположна, стоимость ремонта такой коробки будет значительно дороже вариатора.

Важно! Стоимость комплектующих КПП робота или вариатора помимо типа коробки передач также всецело зависит от модели автомобиля и производителя и может варьироваться в широких диапазонах.

Что надежнее - вариатор или робот

В плане надежности данных агрегатов также нет однозначного ответа. В сравнении с роботизированной коробкой с двухдисковым сцеплением на данный момент времени вариатор однозначно надежнее. Средняя продолжительность жизненного цикла у бесступенчатой коробки составляет порядка 200-250 тысяч км пробега. У его визави с двумя сцеплениями до первого ремонта порядка 100 тысяч км пробега.

Роботы с одним сцеплением живут дольше – в среднем порядка 200 000 км, однако ранее этого времени могут потребовать ремонтного вмешательства и замены сцепления на новую деталь. Вариаторы в большинстве случаев при правильном уходе до пробега в 200 000 км не доставят владельцу хлопот.

Что лучше - роботизированная коробка передач или вариатор

Для определения, что лучше роботизированная коробка передач или вариатор, автолюбитель должен проанализировать достоинства и недостатки каждого конкретного типа. В настоящий момент предпочтительнее смотрится вариатор, однако задел для его последующей модернизации практически исчерпан в отличие от робота, который каждый год совершенствуется, становится надежнее. Через 5-8 лет по уровню надежности и расторопности роботы с двухдисковым сцеплением обойдут своих ближайших конкурентов и займут лидирующие позиции на рынке.

Как отличить АКПП от вариатора и робота

Отличия между данными коробками выдает порядок переключения передач и сам алгоритм работы. Зачастую вариаторы ведут себя тише, там отсутствует зимний режим, ограничивающий переключения 2-3 передачами, так как они у него попросту отсутствуют. Вариатор лишь имитирует переключения классической АКПП.

Роботизированная коробка легко проявит себя в городской пробке натужными и несвоевременными переключениями, пинками при переходе на высшую передачу. Также на приборной панели автомобиля на роботе будет выводиться значение передачи, которая на вариаторе отсутствует. Кроме того, вариаторы оснащаются аббревиатурой CVT, что означает «бесступенчатая коробка передач».

Рычаг переключения робота на фото:

Заключение

В споре лучше вариатор или робот – однозначного ответа быть не может, так как по потребительским качествам, стоимости ремонта, принципу действия данные системы абсолютно разные. Каждый потребитель при выборе будет ориентироваться исключительно на свои запросы, давая ответ на вопрос какая из коробок передач приоритетнее.

Разница между автоматической коробкой передач и непрерывной переменной передачей

Разница между автоматической коробкой передач и непрерывной переменной передачей

При покупке автомобиля одним из важных моментов является выбор трансмиссии автомобиля. Раньше, когда люди думали о трансмиссии, у них был только автоматический выбор, но сегодня это гораздо больше.

С развитием технологий автомобили оснащаются большим количеством функций.Сегодняшние автомобили оснащены бесступенчатой ​​трансмиссией, сокращенно CVT.

Что такое трансмиссия?

Трансмиссия в транспортном средстве - это система шестерен, которые передают мощность на колеса, создаваемую двигателем.

Что такое бесступенчатая трансмиссия и автоматическая трансмиссия?

Бесступенчатая трансмиссия - это в основном автоматическая трансмиссия. Непрерывная переменная трансмиссия имеет тот же контроль, что и автоматическая трансмиссия.При управлении транспортными средствами с автоматической коробкой передач или бесступенчатой ​​трансмиссией водителям не нужно вручную переключать передачи. Компьютерная система автомобиля механизирует переключение передач. Автоматическая коробка передач (обычно «AT» или «Auto») была изобретена в 1921 году Альфредом Хорнером Манро из Регины. Автомобили с автоматической коробкой передач популярны, поскольку они имеют сравнительно меньший износ деталей и запчастей. С другой стороны, бесступенчатая трансмиссия состоит из двух шкивов, соединенных ремнем. Вождение автомобиля, оснащенного бесступенчатой ​​трансмиссией, больше похоже на автомат.Это увеличивает эффективность и мощность автомобиля. Давайте больше узнаем о различиях между этими двумя.

Передаточные числа -
В отличие от АКПП, которая имеет фиксированное количество передаточных чисел, обычно 5-7, вариатор имеет бесконечное количество передаточных чисел между минимальным и максимальным значением, чтобы обеспечить необходимое количество мощности для движения. Два перпендикулярных шкива соединены клиновым ремнем. Оба конца шкива, то есть верхний и нижний концы, раздвигаются и вместе одновременно, следя за тем, чтобы расстояние между ними и длина ремня оставались постоянными.Из двух шкивов один приводится в движение двигателем, а другой соединен с колесами. Есть несколько вариаторов с цепным приводом, что делает стоимость транспортного средства немного дороже в управлении.

AT имеют фиксированное количество передач, в то время как вариатор не имеет коробки передач с заданным количеством передач. Зубчатые колеса, то есть обычная шестерня, также не используются в системе вариатора. В CVT существует постоянная регулировка соотношения между частотой вращения двигателя и мощностью, передаваемой на колеса, чтобы избежать любого дополнительного расхода топлива, чем требуется.

Fuel-Efficiency-
С точки зрения расхода топлива, вариаторы чрезвычайно экономичны, потому что в вариаторах двигатель находится в наиболее оптимальном рабочем диапазоне. В то время как автоматические трансмиссии поставляются с гидротрансформатором, который, в отличие от сцепления, имеет внешнее охлаждение. Транспортные средства с вариатором дает возможность без рывков ехать людям в автомобиле. Когда дело доходит до обеспечения эффективной и плавной езды, здесь CVT обгоняет AT. Для повышения топливной экономичности многие гибриды оснащены вариаторами.В негибридных моделях производители также переходят на вариаторы.

Speed-
При более эффективных оборотах в минуту CVT достигает желаемой скорости за минимальный период времени, чем AT. В АКПП с более высокими оборотами двигателю приходится работать тяжелее.

В то время как в случае с вариатором обеспечивается более быстрое ускорение при постоянной скорости, поэтому двигателю не приходится работать с большей нагрузкой.

Удовольствие от вождения -
Для некоторых очевидна разница между опытом вождения автомобилей с вариатором и автомобилями с АКПП.Для кого-то вождение автомобиля с вариатором более вялое, а для кого-то - удовольствие.

При использовании АКПП возникает ощущение вождения автомобиля, в то время как в случае с вариатором его нет. Чтобы дать ощущение AT с преимуществами CVT, автопроизводители работают над тем, чтобы дать больше ощущения, что и AT.

CVT не имеет возможности переключения передач, что важно для людей, которым нравится переключение передач. Некоторые производители предоставляют в свои автомобили «спортивный» режим, в котором вариатор программируется для имитации переключения передач. В некоторых вездеходах есть вариатор.

Когда дело доходит до покупки автомобиля, люди имеют определенные предпочтения. При сравнении CVT и AT становится очевидно, что автомобили с CVT более экономичны и более плавны в управлении. Но поскольку CVT имеет сложную систему, трудно выдать больше крутящего момента, чем AT. Доступно множество моделей с вариаторами и автоматическими трансмиссиями. Пойдите и пройдите тест-драйв, чтобы составить собственное мнение.

Ссылки по теме:

Что надежнее - вариатор или «автомат»? В чем разница? Достоинства и недостатки

Вождение автомобиля с МКПП требует внимания, а современный человек всегда куда-то спешит.АКПП в этом плане намного проще. Электроника сама подумает за водителя и выполнит все необходимые действия - вы не сможете отвлекаться от дороги. Но устройство АКПП намного сложнее МКПП. И чем сложнее конструкция, тем ниже ее надежность. В истории автомобилестроения масса неудачных коробок гидротрансформаторов, системы вариаторов пока мало изучены. Попробуем разобраться, что безопаснее, вариатор или «автомат».

Автомат: история

Первая автоматическая трансмиссия появилась в 1903 году, но применялась не в автомобилях, а в судостроении. Изобретатель конструкции - немецкий профессор Феттингер. Именно этот человек первым показал и предложил гидродинамическую трансмиссию, которая могла развязать гребной винт и силовой агрегат кораблей. Так родилось гидравлическое сцепление, которое является очень важным узлом любой автоматической трансмиссии.

Позже, в 1940 году, американцы начали использовать автоматическую коробку передач «Гидроматик» на автомобилях Oldsmobile.Надо сказать, что конструкция АКПП с тех пор особо не изменилась. Автоматическая трансмиссия состоит из двух основных агрегатов. Это гидротрансформатор и коробка передач. Первый выполняет функцию сцепления, а цель его работы - плавное переключение передач без рывков. Коробка передач - это пара включенных передач. Это дает возможность получить прочный, достаточно компактный механизм, имеющий сразу несколько ступеней.

АКПП: техническая часть

Посмотрим, как работает автомат.Эта система широко развита. На протяжении многих лет эта конструкция доводилась до совершенства. В целом техническая часть отличается достаточной прочностью и надежностью.

В ящиках гидротрансформаторов крутящий момент от силового агрегата передается на ведущие колеса через «бублик».

Жесткого зацепления нет. Эта система работает благодаря маслу, которое циркулирует под давлением. Когда нет жесткого зацепления, ломать особо нечего.Но в конструкции также присутствуют валы с планетарными передачами и фрикционными дисками. Пакеты сцепления в автоматических трансмиссиях. Когда они сжимаются или расширяются, сцепления, соответствующие конкретной передаче, включаются.

Устройство АКПП имеет такие узлы, как насос высокого давления, а также гидроагрегат. Это основа любой АКПП.

Что обычно ломается в АКПП

Если посмотреть статистику поломок автоматических ящиков, то можно увидеть, что большинство из них происходит из-за несвоевременного обслуживания.Не все владельцы меняют рабочее масло даже после длительных пробегов. В результате забивается гидроагрегат, радиатор АКПП, забиваются фильтры. Все это приводит к тому, что насос не может создать необходимое рабочее давление. Из-за этого прокручиваются муфты, шестерни уже не включаются. Бывают рывки и толчки.

Ресурсный автомат

Сложно сказать, что надежнее - вариатор или «автомат». На первый взгляд кажется, что вариатор, так как имеет несколько иное устройство, без гидрооборудования.Но при качественном и своевременном обслуживании ресурс классической АКПП может быть очень большим.

Были случаи, когда при замене масла каждые 40 тысяч километров пробега коробка эксплуатировала более 400 тысяч без поломок. Специалисты считают, что самыми надежными «машинами» являются старые японские четырехступенчатые коробки.

Для увеличения ресурса АКПП необходимо соблюдать определенные правила:

  • Согласно предписаниям требуется замена масла.Если производитель рекомендует менять масло каждые 60 тысяч, не игнорируйте этот период. Это касается и так называемых необслуживаемых «автоматов», где заливаемая производителем жидкость рассчитана на весь срок службы. Этого не происходит - масло нужно менять. Оптимальный вариант - полная замена с мойкой на подставке. Это обеспечит надежную и долговечную передачу.
  • Вместе с АТФ-жидкостью меняем и масляный фильтр. Своевременная замена позволяет продлить срок службы коробки на 20 процентов.
  • Также периодически необходимо снимать радиатор. Его ополаскивают и стирают. Затем очищают нижнюю часть корпуса от мусора - могут быть сколы, копоть и многое другое.

Кстати, чипы накапливаются на специальных магнитах. Как выглядит это явление, можно увидеть на фото ниже.

При соблюдении этих правил ресурс АКПП значительно увеличится. Коробка сможет пройти от 300 тысяч и больше. Из-за этого многие люди выбирают эту передачу.

Коробка автомат

: достоинства и недостатки

Рассмотрим основные достоинства АКПП:

  • Процесс управления автомобилем с автоматической коробкой передач значительно упрощается - больше не нужно думать о том, как сдвинуть машину с места, как медленно отпустить сцепление, какую передачу лучше включить. Компьютер все сделает.
  • Также автомат выбираем для надежности. При качественном уходе автоматические коробки способны пройти более 300 000 км.Еще одним преимуществом является также высокая ремонтопригодность. Конструкция хорошо проработана, и ремонтировать АКПП может большое количество специалистов.
  • Масло
  • тоже плюс АКПП. Для автоматических трансмиссий нужна специальная жидкость, но требования к ней намного ниже, чем для вариаторных. И цена его меньше.
  • Рывки и количество передач тоже плюс. Сегодня уже есть многоступенчатые боксы. Есть даже 12-ступенчатые модели. У них более высокий порог максимальной скорости - на четвертой передаче двигатель не гремит.Скорости переключаются плавно и незаметно для водителя.
  • Еще одно существенное преимущество - небольшое количество электроники. Это вопрос, что надежнее - вариатор или «автомат». Да, АКПП работает вместе с ЭБУ, но электроники в конструкции не более 30%.

А теперь перейдем к недостаткам:

  • АКПП не может похвастаться такой динамикой, как вариатор или «механика».Коробка также имеет меньший КПД. В автоматической коробке передач двигатель и трансмиссия не имеют жесткого сцепления - все работает гидротрансформатор. Следовательно, часть энергии тратится на передачу крутящего момента. При переключении происходят ощутимые толчки, чего нельзя сказать о вариаторе. Ниже мы рассмотрим плюсы и минусы.
  • Также в АКПП нужно залить масла побольше - примерно 8-9 литров. При этом вариатору требуется не более 6 литров.Еще один недостаток - повышенный расход топлива. На автомобилях с вариатором CVT он такой же, как на «механике».

Таким образом, высокая надежность перекрывает все недостатки этих агрегатов. При правильной эксплуатации и регулярной замене жидкости коробка легко преодолевает более 300 тыс. Км, чего нельзя сказать о ее сопернике.

Вариаторы: краткая история

Многие считают, что трансмиссия CVT была изобретена позже автоматической трансмиссии. Но это не так.Принцип действия был изобретен Леонардо да Винчи в 1490 году. Но он не смог представить агрегат, так как тогда еще не было ДВС. Тогда о системе забыли и вспомнили только в начале 19 века на промышленных машинах. В автомобилях вариаторы начали использовать в 58 году, когда Хуберт ван Дорн создал Variomatic. Затем его устанавливали на автомобили DAF.

Устройство и принцип действия

Это разновидность автоматической коробки передач. Коробка-вариатор и «автомат» - в чем разница? Он заключается в отсутствии шестерен на вариаторных трансмиссиях.Конструкция состоит из двух шкивов, на которых натягивается ремень (теперь, конечно, он металлический). Конусы - это не цельная конструкция, как раньше, а из выдвижных половинок. Если приводной шкив не подсоединен, ремень вращается по малому диаметру конуса. При смещении шкива образуется низкое передаточное число, соответствующее нижним передачам АКПП.

Перемещая шкивы, можно очень плавно уменьшать передаточные числа, то есть переключать передачи (хотя их нет).Эти цифры полностью соответствуют ступеням в АКПП. Если выбрать коробку «автомат» или вариатор, последний более эффективен. Здесь максимальный КПД, так как передача крутящего момента - это тяжело.

Что выходит из строя?

Дизайн любит качественное обслуживание. Масло нужно менять каждые 60-80 тысяч. Км. Всегда меняйте жидкость. Если не заменить его, возникнут проблемы, а ремонт коробки будет стоить очень дорого.

Проблемы включают засорение гидравлических агрегатов и масляных насосов.Из-за этого валы не могут зажимать или разжимать ремень. В результате он поскользнулся. Это негативно сказывается на его ресурсе. Материал быстрее изнашивается, и в один момент ремень просто обрывается. И тогда внутри рухнет буквально все. Также приподнята рабочая поверхность вала, что не лучшим образом сказывается на состоянии ремня. Коробка-вариатор и «автомат» - в чем разница? В большом, просто огромном количестве электроники, которая может составлять до 50% конструкции.

Ресурс вариатора

Здесь, как и в АКПП, надо менять масло по регламенту.Если этого не сделать, коробка выйдет из строя через 100 тысяч. Также каждые 120 тысяч нужно менять ремень. Что надежнее - вариатор или «автомат»? Оказывается, «автомат». На вариаторе проехать 300 тыс. Не получится, даже если регулярно менять масло.

Преимущества и недостатки

Есть более динамичный разгон, снижен расход топлива. Рывков нет, КПД на 10% выше, чем у АКПП. Машиной легко управлять.Но на этом преимущества заканчиваются.

Продолжаем рассматривать вариатор, плюсы и минусы конструкции. Отремонтировать такие ящики очень сложно - конструкция еще мало проработана, а специалистов в этой отрасли пока мало. Требуется периодическая замена ремня. Это дорого, и не каждая СТО берет на себя такую ​​работу. В конструкции есть продуманная электроника. И напоследок еще один существенный минус - масло. Это дорого и сложно найти.

Что лучше?

Итак, мы рассмотрели обе трансмиссии.Пора определиться, какая коробка лучше - автомат или вариатор. Вариатор лучше АКПП по динамике и расходу. Но в случае поломки ремонт обойдется очень дорого, и не всю эту коробку передач можно восстановить или хотя бы отремонтировать. Также требуется регулярная замена ремня, а сама конструкция требует качественного масла. АКПП здесь выигрывает более чем полностью.

Заключение

Рассмотрели вариатор, его плюсы и минусы.Вердикт такой: если вы покупаете новую машину, на которую будет гарантия, то вариатор можно покупать. Если это автомобиль с пробегом более 100 тысяч километров, то лучше обратить внимание на «автомат».

Как это работает: Бесступенчатые трансмиссии (CVT)

Механические коробки передач используются с первых дней автомобилестроения, а автоматические трансмиссии начали набирать популярность в 1940-х годах. Но теперь вы, скорее всего, увидите третий тип: бесступенчатую трансмиссию или вариатор.Когда-то они использовались почти исключительно на гибридных автомобилях, теперь их можно найти и на ряде обычных автомобилей. Как и автоматическая коробка передач, они все делают сами, а вы просто включаете вариатор в «Драйв» и вперед.

Коробка передач измеряет частоту вращения двигателя - скорость вращения внутреннего коленчатого вала, выраженную в оборотах в минуту или об / мин - и преобразует ее в соответствии с желаемой скоростью движения. Он использует более низкие передачи для обеспечения мощности, необходимой для ускорения, в то время как более высокие передачи поддерживают скорость на шоссе с более низкими оборотами двигателя для лучшей экономии топлива.

В механической коробке передач водитель нажимает на сцепление, чтобы на мгновение расцепить вал двигателя и не дать ему передавать мощность на колеса, а затем использует переключатель передач для переключения на другую передачу. В автоматической коробке передач датчики учитывают частоту вращения двигателя, скорость автомобиля, а также использование тормозов и дроссельной заслонки для определения правильной передачи с использованием планетарных передач и преобразователя крутящего момента вместо сцепления. У некоторых есть «ручной режим», когда водитель может использовать рычаг переключения передач или подрулевые переключатели на рулевом колесе для переключения передач вверх или вниз, как в механической коробке передач, но без сцепления.Это можно сделать только последовательно - с четвертой по пятую, например, с четвертой по шестую, - и большинство из них будет отменять выбор водителя, если выбранная передача слишком низкая или высокая.

Шкивы, состоящие из двух частей, изменяют диаметр для создания различных соотношений.

Хотя эти два типа трансмиссии работают по одному и тому же основному принципу, вариаторы отличаются тем, что у них нет шестерен. Самый распространенный тип - это два шкива, соединенные ремнем или цепью. К коленчатому валу двигателя прикреплен один шкив, который называется ведущим шкивом.Приведенный в действие двигателем, он использует ремень для вращения второго, называемого ведомым шкивом, который передает эту мощность на колеса. Каждый шкив состоит из двух частей, которые могут двигаться ближе друг к другу или дальше друг от друга. При этом диаметр шкива изменяется, и каждый шкив постепенно становится больше или меньше, чтобы смещать другой и удерживать ремень натянутым.

В отличие от обычной трансмиссии, которая имеет фиксированное количество передач, вариатор может постоянно изменять диаметр шкивов, что дает ему возможность достигать любой точки между самым высоким и самым низким передаточными числами.

Основное преимущество - экономия топлива. Обычная автоматическая трансмиссия переключается между фиксированными передачами по мере необходимости. В результате, когда вы ускоряетесь, вы заметите, что частота вращения двигателя увеличивается (либо по звуку, либо по тахометру, если он есть в вашем автомобиле), а затем падает при включении следующей передачи. Чтобы уменьшить это Чтобы лучше поддерживать двигатель в идеальном диапазоне мощности и эффективности, автопроизводители добавляют дополнительные передачи, иногда целых девять или десять. Но это увеличивает вес и сложность, а также необходимость его разработки, чтобы избежать «перебора передач», когда трансмиссия раздражающе переключается между двумя передачами при незначительном изменении условий движения, например при ускорении на подъеме.

Поскольку вариатор постоянно регулирует передаточное число между коленчатым валом и колесами, двигатель может поддерживать идеальные обороты для условий движения, стабильно наращивая мощность при ускорении без необходимости повышать и затем понижать обороты, как в случае с традиционными передачами. Бесступенчатые трансмиссии действительно теряют больше энергии на трение, чем обычные трансмиссии, но их характеристики с бесконечным передаточным числом все же делают их более эффективными в целом.

СВЯЗАННЫЙ

Итак, если они приводят к меньшему количеству поездок к бензоколонке, почему не все автомобили используют их? Во-первых, есть предел мощности, с которой они могут справиться.Они могут выдержать очень многое, прежде чем мощный двигатель разорвет их на части, поэтому маловероятно, что вы в ближайшее время увидите такой на тяжелом пикапе.

Еще одна проблема - признание клиентов, особенно в первые годы существования CVT. Проще говоря, мы к ним не привыкли, поэтому они могут казаться странными. У них нет той мощности, которую мы ожидаем от ускорения, и звук не всегда соответствует тому, что делает автомобиль - часто описываемый как «ощущение резинки». Они также могут быть шумными в сочетании с некоторыми четырехцилиндровыми двигателями меньшей мощности, а некоторые из более ранних двигателей могут иметь проблемы с надежностью.

Конечно, они постоянно совершенствуются, и некоторые из современных более совершенных вариаторов практически неотличимы от обычных трансмиссий при повседневной езде. Некоторые автопроизводители также добавляют предварительно заданные значения для переменных размеров шкивов, создавая искусственные «шестерни», которые могут сделать вариатор более похожим на традиционную трансмиссию, а иногда и с ручным режимом, управляемым водителем, который предлагает некоторые автоматические устройства. Изначально они могли быть странностью, но теперь экономичные вариаторы остались.

Автоматическая трансмиссия и бесступенчатая трансмиссия

В чем разница между автоматической коробкой передач и вариатором?

По эксперту по продукту | Опубликовано в Технологии, Советы и хитрости в четверг, 26 октября 2017 г., в 20:16

Автоматическая трансмиссия и бесступенчатая трансмиссия

По общему мнению большинства водителей, у вас есть два варианта выбора трансмиссии в вашем автомобиле. Различия между ними очевидны, поскольку один из них требует, чтобы водитель сам переключал передачи.Однако в последние годы многие модели автомобилей начали использовать систему бесступенчатой ​​трансмиссии. Хотя это тоже разновидность автоматической коробки передач, в чем разница между ними? Подробнее о сравнении автоматической коробки передач и бесступенчатой ​​трансмиссии.

Автоматическая коробка передач

Большинство автоматических трансмиссий технически не являются автоматическими; скорее, это в основном система механической коробки передач, которая может переключать передачи без нажатия педали сцепления водителем.Система под капотом может нажимать на сцепление с электронной системой управления без каких-либо усилий со стороны водителя, чтобы при необходимости самостоятельно переключать передачу. Это простая, но эффективная система, которая долгое время была стандартом для практичных автомобилей.

Узнайте больше о разнице между полным и полным приводом

Бесступенчатая коробка передач

Бесступенчатая трансмиссия, более современная трансмиссия, на шаг ближе к настоящей автоматической системе, чем автоматическая трансмиссия.Вместо того, чтобы иметь статическое количество передач, каждая со своим собственным передаточным числом, например, 6 передач в 6-ступенчатой ​​автоматической коробке передач, бесступенчатая трансмиссия работает по-другому. Он имеет единственную передачу, которая может изменять передаточные числа по желанию в ответ на ускорение автомобиля, и может достигать любого возможного передаточного числа в определенном диапазоне, чтобы соответствовать вашему автомобилю.

Ознакомьтесь с этими советами по управлению шаткой машиной!

Какая трансмиссия вам подходит?

Несмотря на то, что вариатор является более новой, более технологичной системой между ними, это не обязательно правильный выбор для каждого автомобиля.В зависимости от множества факторов, таких как размер автомобиля, тип двигателя и т. Д., Стандартная автоматическая коробка передач вполне может быть правильным выбором. У обоих типов трансмиссии, безусловно, есть свои достоинства, и все это зависит от внешних факторов.

Узнайте больше о трансмиссии гибридных автомобилей!

  • Facebook
  • Твиттер
  • Pinterest

Эта запись была опубликована в четверг, 26 октября 2017 г., в 20:16 и находится в разделе «Технологии, советы и хитрости».Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через канал RSS 2.0. И комментарии и запросы в настоящий момент закрыты.

Патент США на способ ручного определения передаточного числа бесступенчатой ​​трансмиссии (CVT) Патент (Патент № 6671602, выданный 30 декабря 2003 г.)

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ задания вручную передаточного числа бесступенчатой ​​трансмиссии (далее «вариатор»).

Уровень техники

Эксплуатационная стратегия вариатора заключается в том, чтобы, во-первых, обеспечить комфортное вождение, а во-вторых, добиться оптимального расхода топлива.Что касается хорошей управляемости, существенные критерии лежат в надлежащем соотношении между скоростью вращения (далее «об / мин») двигателя и скоростью, в динамике двигателя и в достижении таких характеристик транспортного средства, которые желает водитель. Кроме того, необходимо учитывать адаптацию к обстоятельствам поездки, т. Е. К вождению в городе или в горах. Кроме того, необходимо учитывать надежное переключение на пониженную передачу до максимального передаточного числа (LOW) при остановке. Кроме того, вмешательство водителя во время переключения передач должно выполняться легко.Для удовлетворительного расхода топлива необходимо стремиться к увеличению периода работы в наиболее эффективной зоне характеристической кривой двигателя, а также к снижению частоты вращения двигателя в течение периода, когда условия движения являются постоянный. Поскольку названные критерии эксплуатационной стратегии вариатора частично противоречат друг другу, обычно достигается компромисс.

Чтобы объединить преимущества непрерывного изменения передаточного числа с известным поведением переключения передач и связанной с ним акустикой двигателя автоматической ступенчатой ​​коробки передач, U.S Pat. В US 4836056 предлагается автоматическое переключение стратегии работы вариатора на управление, основанное на кривой характеристики переключения. Это переключение происходит автоматически в зависимости от порогового сигнала, представляющего нагрузку двигателя. Достигнутое поведение переключения передач вариатора в этом случае можно сравнить с автоматическим переключением передач с очень мягким преобразователем крутящего момента, в котором байпасная муфта гидротрансформатора всегда открыта до определенного порогового значения дроссельной заслонки. Водитель может негативно отнестись к режиму оборотов двигателя, описанному как создание эффекта «сиденья штанов» или «эффекта резиновой ленты».

Для того, чтобы рабочее поведение вариатора автоматически лучше соответствовало желаниям водителя и влиянию условий движения, стали известны адаптивные стратегии вождения.

Например, DE-OS 43 12 415 предлагает регулировать передаточное отношение с помощью более чем одного типа характеристической кривой карты двигателя. При этом направление рабочей точки осуществляется в области между характеристической кривой оптимального расхода топлива и характеристической кривой оптимальной нагрузки двигателя.Рабочие точки между этими ограничивающими линиями лежат на так называемых динамических характеристических кривых, положение которых зависит от величины скорости изменения нагрузки. Выбор сдвиговых характеристик и кривой текущей динамической характеристики, по которой направлена ​​рабочая точка, производится автоматически.

DE-PS 41 20 546 описывает стратегию работы CVT, в которой имеется кривая характеристики управления, в соответствии с которой непрерывное передаточное число саморегулируется в зависимости от положения заслонки дроссельной заслонки и числа оборотов двигателя.Однако указанная линия управления представляет стиль вождения, то есть активность водителя при вождении. Однако данные для этой характеристической кривой «стиля» автоматически выбираются из множества кривых характеристик управления, ранее сохраненных в памяти управления коробкой передач. Оценка стиля водителя, то есть его вождения, является сложной функцией, и затраты времени и денег на приложение ifs, соответственно, велики.

В DE-OS 196 00 915 заявитель описывает процедуру для руководства рабочей точкой в ​​рабочем режиме, в котором фактическое предварительно выбранное положение рабочей точки находится в состоянии, которое постоянно заново определяется в пределах заранее определенной зоны. движения с верхним и нижним пределом, активируемым функцией фактического, в основном зависящего от привода, нефильтрованного входного сигнала.Исходя из этого, местоположение рабочей точки на вариограмме трансмиссии постоянно вычисляется заново и в этом случае определяется преимущественно действиями водителя.

Недостаток всех процедур автоматического наведения на рабочую точку состоит в том, что, несмотря на приложенные огромные усилия, не все желания водителя могут быть выполнены, в частности, желание иметь возможность ручного вмешательства во время переключения передач. .

Чтобы компенсировать этот конкретный недостаток, DE-PS 41 20 540 предлагает, чтобы наряду с первым рабочим режимом стратегии автоматического вождения, был создан второй, в котором водитель посредством ручного вмешательства может имитировать рабочее поведение машины. многоступенчатая трансмиссия.В этой ситуации ряд установленных постоянных соотношений, то есть, например, перемещений сдвига, вводятся и сохраняются в характеристической карте. Если водитель дает команду на ручное переключение трансмиссии, то выбор постоянного передаточного числа генерируется на основе упомянутой характеристической карты в зависимости от активности вождения. При переходе из первого рабочего режима во второй ручной режим работы с помощью устройства выбора, которым управляет водитель, функция перехода управляет скачком фактического передаточного числа, которое происходит в момент изменения рабочий режим, на следующее последовательное постоянное заданное соотношение.Чтобы лучше представить желания водителя во время ручного переключения передач, DE-PS 41 20 540 предлагает дополнительно выбрать скачок переключения передач из групп заранее определенных постоянных передаточных чисел, которые имитируют различные характеристики переключения, например, Оптимизированный расход топлива, экономичное соотношение и оптимизация нагрузки, спортивные характеристики.

В случае моделирования ступенчатой ​​трансмиссии с постоянными передаточными числами в качестве стратегии ручного управления для вариатора, недостаток заключается, в частности, в уменьшении управляемости в функциональной области рабочей карты.Таким образом, двигатель может быть снижен в зоне более низкой скорости с помощью такого низкого передаточного числа, что двигатель глохнет, что для обычного водителя с автоматической коробкой передач будет представлять неожиданное поведение для транспортного средства. Кроме того, доступная мощность для запуска была бы на удивление низкой, если бы водитель по небрежности забыл переключить все передачи на низшую передачу при остановке. Из-за обычного преимущества непрерывной трансмиссии во время запуска водитель должен очень быстро переключать передачи в зонах низких скоростей, чтобы достичь оптимального ускорения.В качестве решения этой проблемы DE-PS 41 20 540 предлагает принудительное переключение на повышенную передачу или принудительное переключение на более высокую передачу при фиксированных, заранее определенных переключениях передач, которые срабатывают при достижении пороговых скоростей.

EP 0 697 548 A1 описывает стратегию управления для вариатора, в которой для второго рабочего режима, дискретных, предварительно селективных вручную, предусмотрены векторы, которые все пересекаются в виртуальной нулевой точке. Эта виртуальная нулевая точка находится за пределами вариограммы CVT в области отрицательной скорости автомобиля и области положительных оборотов двигателя.Таким образом, это делает невозможным достижение НИЗКОГО передаточного числа при запуске и максимальной скорости автомобиля во всех предварительно заданных вручную векторах.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, целью изобретения является создание способа определения соотношения бесступенчатой ​​трансмиссии с первым автоматическим рабочим режимом и вторым ручным рабочим режимом, в котором водитель имеет прямое вмешательство в выбор передаточного числа и в котором будет улучшение поведения в ручном режиме работы.

Цель изобретения достигается тем, что водитель в ручном режиме работы бесступенчатой ​​трансмиссии может вручную заранее, с помощью устройства переключения или селектора, об / мин двигателя, который зависит от не ступенчатого транспортного средства. скорость.

В соответствии с изобретением предлагается таким образом моделировать выбираемую вручную кривую частоты вращения двигателя в качестве дополнительного профиля кривой в пределах регулируемой области вариограммы трансмиссии, чтобы для каждой кривой частоты вращения оба пускового отношения (НИЗКАЯ) и максимальная скорость автомобиля может быть достигнута.

Заданные кривые оборотов двигателя обрабатываются в электрогидравлическом управлении вариатором и / или обрабатываются в соответствии с технологией регулирования / управления и выдаются вариатору в виде заданных соотношений. Изобретенные, выбираемые вручную, обороты двигателя могут быть выражены также как зависящие от скорости вращения входные обороты вариатора или как кривые передаточного числа вариатора. Функция переноса между числом оборотов двигателя и входным числом оборотов вариатора должна соответственно рассматриваться преобразователем крутящего момента в качестве пускового элемента между двигателем и вариатором, например, как характеристическая кривая преобразователя.

Что касается изобретения, то здесь, с одной стороны, лежит субъективная чувствительность водителя при оценке связи числа оборотов двигателя и приводной нагрузки. С другой стороны, это технические предпосылки вариатора, учитывая область регулирования изменения передаточного числа, а также возможности управления рабочей точкой.

Помимо шума при движении, связанного со скоростью, акустическая чувствительность водителя зависит от числа оборотов двигателя.Это особенно верно для ручного режима работы трансмиссии, в котором водитель сознательно вмешивается в управление рабочей точкой двигателя. В этом случае изобретенный способ имеет преимущества за счет прямого задания кривых частоты вращения двигателя, обусловленного драйвером.

Обычно вариаторы по сравнению с автоматическими ступенчатыми коробками передач имеют преимущество в распространении. Общий спред специально включен в LOW (наибольшее отношение) и Overdrive (OD) (наименьшее соотношение).Обычно передаточное число LOW вариатора меньше, чем передаточное число первой ступени автоматической ступенчатой ​​коробки передач.

Это приводит к тому, что двигатель при запуске с полной нагрузкой и с передаточным отношением в области НИЗКИХ оборотов быстрее набирает максимальные обороты.

Если в ручном режиме работы вариатора передаточное число поддерживается как заданное положение переключения, как, например, описано в DE-PS 4120 540, то водитель должен переключаться очень быстро, чтобы оптимальное зацепление со следующей передачей.Поскольку в соответствии с целью, достигаемой с помощью изобретения, водитель может вручную переключиться на непрерывную кривую оборотов двигателя, то аналогичным образом непрерывная трансмиссия отслеживает передаточное число выгодным образом с помощью заданной кривой скорости вращения и следует с непрерывный принудительный сдвиг вверх. Соответственно, транспортное средство без перерыва реагирует на доставленный груз и остается неизменным с оптимальным увеличением скорости, без необходимости того, чтобы водитель снова должен был вручную вмешиваться.

Обусловленный большим общим разбросом, самое высокое передаточное число, то есть OD, вариатора обычно больше, чем у самой большой ступени автоматической коробки передач. В ручном режиме работы вариатора с повышающим передаточным числом возможно движение с очень низкими скоростями вращения и, следовательно, движение с очень низкими скоростями вращения двигателя. Важнейшей частью здесь является остановка транспортного средства из такой рабочей точки, особенно в связи с сильным тормозным усилием.Для достижения достаточной нагрузки привода в случае последующего запуска трансмиссия должна оставаться неизменной в ручном режиме работы и переключаться в направлении передаточного числа при запуске. Если в ручном режиме работы вариатора передаточное число постоянно ограничено на установленных ступенях передачи, то водитель должен переключаться индивидуально на всех ступенях за время, оставшееся до остановки, чтобы снова перейти на НИЗКОЕ.

Ситуация с остановкой вне OD становится более сложной для водителя в ручном режиме работы, поскольку он привык к комфорту остановки в первом рабочем режиме с непрерывным автоматическим изменением передаточного числа.

Изобретенный ручной ввод спецификации драйвером оборотов двигателя решает проблему простым и элегантным способом. Обусловленный необязательной формулировкой выбираемой вручную кривой частоты вращения, передаточное число, особенно зависящее от скорости транспортного средства, осуществляет переход без ступеней, как непрерывный принудительный понижающий переход от передаточного числа OD к передаточному числу LOW, без необходимости вмешательство водителя.

Способ в соответствии с изобретением сочетает в себе преимущества возможности инициируемого водителем ручного вмешательства в управление рабочей точкой моторно-трансмиссионного блока, а также комфорт и безопасность непрерывного режима вращения двигателя посредством вариатор.

Другие существенные преимущества изобретения возникают за счет интеграции, обнаруженной в управлении передаточным числом или числом оборотов в минуту бесступенчатой ​​трансмиссии. Переход между кривыми скорости вращения, которые выбираются вручную или индивидуально, сформулированы произвольно. «Мягкое» переключение передач, основанное на необходимости, приводит к заметному ослаблению управления числом оборотов или регулировке передаточного числа вариатора и повышению комфорта вождения, подобно непрерывному принудительному переключению на более высокую передачу в направлении максимальной скорости, и непрерывное принудительное переключение на пониженную передачу в направлении остановки автомобиля.Вывод приложения относительно невелик. Более того, специальные функции, которые доступны в первых автоматических режимах работы вариатора, могут быть легко интегрированы во второй ручной режим работы.

В развитие изобретения предлагается интегрировать пусковой элемент, расположенный между приводным двигателем и вариатором, в стратегию ручного управления. Таким образом, рабочая зона - теперь ограниченная между механическими предельными отношениями LOW и OD вариатора - может быть расширена до тех пор, пока пусковой элемент не закрыт полностью.В случае гидродинамического преобразователя крутящего момента со встроенной блокирующей муфтой гидротрансформатора (WK) дополнительная гидравлическая регулируемая область в открытом WK определяется характеристикой гидротрансформатора. В случае муфты нижний предел диапазона регулировки определяется характеристикой скольжения муфты до тех пор, пока муфта не полностью замкнута.

В другом варианте изобретения предлагается немедленно отказаться от ручного рабочего режима непрерывной передачи из-за наложенных входных сигналов и выполнить переход в автоматический рабочий режим, а после удаления наложенного входного сигнала, снова производится возврат в ручной режим работы.Этот переключатель вперед-назад не обнаруживается водителем. Наложение входных сигналов - это, например, команда понижающего переключения передач (KD) водителя или сообщение от антиблокировочной системы «ABS-Active». Таким образом, важные специальные функции, которые действуют в автоматическом режиме работы вариатора, могут быть легко включены в ручной режим работы.

Во втором ручном режиме работы вариатора водитель выбирает предварительно выбранные кривые частоты вращения двигателя с помощью рычага переключения передач, которые связаны с положением передаточного числа трансмиссии.В случае команды переключения для изменения кривой частоты вращения, фактическая кривая частоты вращения переносится с помощью функции управления на новую кривую частоты вращения, начиная с фактической рабочей точки, при этом функция перехода может быть в виде необязательная кривая.

В одном варианте осуществления предлагается, в соответствии с изобретением, сформулировать функцию перехода таким образом, чтобы изменение числа оборотов двигателя, то есть число оборотов на входе вариатора или переход передаточного числа, вычислялось как функция положения фактической рабочей точки, относительно заданного числа оборотов в минуту или относительно кривой числа оборотов при запуске.В частности, предлагается контролировать или регулировать градиент оборотов двигателя между двумя кривыми оборотов двигателя посредством отношения разницы фактических оборотов двигателя и этого числа оборотов целевой кривой оборотов, соответствующей скорости транспортного средства, к заданному значению. разность оборотов, соответствующая скорости транспортного средства, между кривой пусковых оборотов и целевой кривой оборотов.

«Круглый» переход оборотов в минуту улучшает комфорт переключения передач. Это справедливо для аналогичных переходов, например, при переходе на высокий уровень оборотов, например, при понижении передачи, а также при переходах оборотов двигателя, которые похожи по форме и опять же аналогичны переходам передаточных чисел.Кроме того, круглые смены оборотов уменьшают необходимые функции безопасности регулировки вариатора от нежелательного проскальзывания вариатора.

В случае изменения автоматического режима работы непрерывной трансмиссии на ручной режим, осуществляемого водителем с помощью устройства переключения или выбора, DE-PS 41 20 540 предлагает сначала сохранить фактическое передаточное число. Переход к следующему соседнему постоянному соотношению выполняется только в случае дальнейшей команды переключения привода.Величина первой смены-скачка в неблагоприятном случае может составлять половину или полторы обычной смены ступени.

В противовес этому, в изобретении предлагается, в случае перехода от автоматического режима к ручному, сохранять частоту вращения, то есть соотношение в соответствии с положением фактической рабочей точки, положение в основном относительно верхней и нижней последовательных заданных кривых оборотов двигателя или кривых входных оборотов вариатора или кривых передаточных чисел.Преимущественно гармоничное поведение при вождении формируется сразу после изменения рабочего режима путем отслеживания числа оборотов в минуту, то есть соотношения относительно неэквидистантных кривых. После следующей команды ручного переключения рабочая точка слежения переходит к следующей смежной кривой числа оборотов или кривой соотношения.

В другом варианте изменения рабочего режима в соответствии с изобретением предлагается сначала сохранить фактическое передаточное число или фактическое число оборотов двигателя или фактическое число оборотов на входе вариатора.Если рабочая точка, которая, таким образом, отслеживает только скорость транспортного средства, попадает на следующую заданную кривую оборотов в минуту или кривую передаточного числа, то отныне рабочая точка будет отслеживаться по характеристической кривой до следующего ручного переключения. команда. Преимущественно рабочая точка будет автоматически переведена на выбираемую вручную характеристическую кривую частоты вращения, то есть характеристическую кривую настройки.

В другом варианте изменения рабочего режима предлагается, чтобы непосредственно при переходе с автоматического на ручной режим работы выполнялось изменение на следующую более высокую кривую частоты вращения двигателя.Эта стратегия изменения рабочего режима выгодно учитывает тот факт, что водитель покидает автоматический рабочий режим, направленный на цель, чтобы напрямую получить более высокую мощность двигателя или вручную добиться еще более высокой степени тормозного эффекта двигателя.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

В другом варианте изменения рабочего режима предлагается, чтобы непосредственно при переходе с автоматического на ручной режим работы переход от одной кривой к следующей более низкой кривой частоты вращения двигателя.

Далее изобретение будет описано с помощью варианта осуществления, показанного на чертежах. Показано в:

РИС. 1 вариограмма бесступенчатой ​​коробки передач,

РИС. 2 вариограмма непрерывной трансмиссии для изобретенного второго ручного режима работы,

РИС. 3 вариограмма для второго примера изобретенного ручного рабочего режима,

РИС. 4 вариограмма изобретенного примера функции перехода между двумя кривыми оборотов двигателя, и

РИС.5 - представление функции перехода в X-Y в соответствии с фиг. 4.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

РИС. На фиг.1 показана вариограмма вариатора в зависимости от скорости транспортного средства v_Fzg и числа оборотов двигателя n_mot. Механические ограничения трансмиссии, которые обусловлены их конструкцией, изображены в виде векторов направления LOW (максимально возможное механическое передаточное число) и OD (минимально возможное механическое передаточное отношение) сплошными линиями. Что касается транспортного средства, рабочая зона ограничена сопротивлением движению FW, которое представлено пунктирной линией, самоопределяющаяся самая высокая скорость движения транспортного средства v_max изображена как ограничение пунктирной линией.Передаточное число, которое позиционируется на самой высокой скорости, обозначено TOP, а его линия нарисована как вектор точками. Что касается двигателя, рабочий диапазон ограничен пунктирными линиями для максимально допустимого числа оборотов двигателя, n_mot_max и минимально допустимого числа оборотов двигателя, которое, как и в случае с обычными машинами внутреннего сгорания, показано как число оборотов холостого хода n_mot_LL. Зона в этих пределах, которая является рабочей зоной, в которой возможно движение моторно-трансмиссионного блока, обозначена цифрой «1» и заштрихована.

Выбранное представление вариограммы проясняет ограничения для схемы второго ручного рабочего режима. Скорость автомобиля также может быть представлена ​​в других единицах, эквивалентных скорости, например, как число оборотов на выходе трансмиссии. Выражение вариограмм относительно числа оборотов двигателя является предпочтительным, если во втором рабочем режиме кривые числа оборотов двигателя выбираются вручную, как это было предложено для предпочтительного варианта осуществления изобретения. Для изобретенного условия кривых входных оборотов вариатора было бы выгодным представление вариограммы посредством сигнала эквивалента скорости и входных оборотов вариатора.

Так как машина внутреннего сгорания не может работать с оборотами, меньшими, чем ее частота вращения холостого хода n_mot_LL, тогда происходит максимально возможное НИЗКОЕ передаточное число механической трансмиссии, соответственно, наименьшая возможная достижимая скорость v_min_low. Ниже v_min_low двигатель внутреннего сгорания будет подавлен до тех пор, пока идет частота вращения, и, наконец, остановится, если механическое соединение между приводным двигателем и вариатором не разомкнуто. В случае использования преобразователя крутящего момента с муфтой блокировки в качестве пускового устройства упомянутая муфта блокировки в этом случае будет разомкнутой.Расширение рабочей области, которое возникает из-за передаточного отношения гидротрансформатора, обозначено и залито серым цветом на фиг. 1 с 2.

Из-за проблемы срывания приводной машины внутреннего сгорания, в случае отрегулированного, наименьшего возможного передаточного числа OD, может быть возможна только операция движения выше v_min_OD. Ниже этого предельного числа оборотов и с неизменной регулировкой передаточного числа пусковая муфта, то есть муфта блокировки гидротрансформатора, должна быть разомкнута, иначе будет введено принудительное переключение на понижающую передачу.

На ФИГ. 2 представлен изобретенный ручной режим непрерывной трансмиссии на данной вариограмме. В этой ситуации водитель может напрямую задавать различные обороты двигателя, а именно 3, 4, 5, 6, с помощью устройства переключения или выбора. Представление вариограммы соответствует представлению на фиг. 1. Аналогично, как показано на фиг. 1 - главные пределы областей мотор-трансмиссии, обозначенных как n-mot-LL, n_mot_max, v_max, LOW или OD. Точно так же передаточное число обозначается TOP при наивысшей скорости, а наименьшая возможная скорость транспортного средства обозначается v_m_LOW с неоткрытым пусковым элементом.Для 3, 4, 5 и 6 нарисованы сплошные линии для обозначения кривых оборотов отдельных двигателей, которые превышают предельную скорость V_m_LOW и находятся в пределах LOW и OD для механической трансмиссии. В области скорости движения ниже предельной скорости V_m_LOW пусковой элемент открыт, и передаточное отношение LOW рабочей точки A сохраняется.

Существенной особенностью всех кривых оборотов двигателя является то, что они могут быть дополнительно построены профилями кривых в пределах передаточного отношения LOW и OD, и что на каждой кривой оборотов может быть достигнута как остановка транспортного средства, так и максимальная скорость v_max.

Таким образом, можно также предусмотреть более высокое передаточное число при запуске, когда транспортное средство стоит на месте, чем позволяет механически наименьшее НИЗКОЕ передаточное число. Это выгодно делать для зимней эксплуатации.

Количество кривых оборотов двигателя обычно выбирается отдельно. Однако предпочтительно, чтобы это значение находилось в диапазоне от шести до восьми. Помимо существенной картины распределения трансмиссии, выраженной в оборотах двигателя, необходимо учитывать дополнительные аспекты, в частности характеристики двигателя, класс транспортного средства и философию производителя транспортного средства.

На ФИГ. 2, например, изображены четыре кривые оборотов двигателя, которые водитель может выбрать вручную с помощью устройства переключения передач или выбора, например, с помощью сенсорного переключателя на рулевой колонке. Трансмиссия преобразует фактическое значение числа оборотов в минуту в соответствие с непрерывной кривой передаточного числа вариатора, которая зависит от скорости автомобиля. Обороты двигателя изменяются одновременно, чтобы соответствовать скорости автомобиля в соответствии с кривой числа оборотов, выбранной водителем.

Профиль кривой 3 на фиг.2, ориентируется на максимально возможное движение. Автомобиль будет удерживаться в минимально возможном соотношении. Существенной особенностью является переход круглого числа от низкого отношения к направлению ТОП. Преимущественно транспортное средство, даже после достижения максимальной частоты вращения двигателя, может быть дополнительно ускорено без перерыва в подаче мощности в соответствии с характеристикой частоты вращения «максимальная мощность привода», которая намеренно выбрана водителем. Для этого не требуется никакого дополнительного ручного вмешательства со стороны водителя.Кроме того, управление числом оборотов или регулирование передаточного числа вариатора эффективно снижается, что выгодно, и комфорт вождения явно повышается.

Профиль кривой 6 дает защитные числа оборотов в минуту. Кривая оборотов двигателя, выбранная вручную в этом профиле на 6, максимально приближена к максимально возможному передаточному числу. Здесь важны две концепции; Во-первых, посредством непрерывной регулировки передаточного числа в области верхней скорости достигается самая высокая скорость транспортного средства (то есть рабочая точка B), при этом водитель не обязан вручную корректировать намеченную выбранную защитную характеристику.Во-вторых, постоянное принудительное переключение на пониженную передачу в области более низких скоростей обеспечивает безопасный сброс передаточного числа при запуске.

В частности, в случае резкого торможения водитель освобождается от быстрой последовательности переключения без необходимости обходиться без прямого вмешательства в передаточное число. Помимо повышения безопасности движения, в частности за счет оптимального передаточного числа при запуске, непрерывное принудительное переключение на пониженную передачу положительно влияет на комфорт вождения.

Профили кривых 4 и 5 показывают примеры кривых оборотов двигателя между двумя крайними кривыми 3 и 6.Формулировка кривых частоты вращения возникает, например, из идиосинкразии схемы работы двигателя относительно включенных в нее кривых крутящего момента.

В варианте осуществления способа согласно фиг. 2, предложение в соответствии с изобретением состоит в том, чтобы интегрировать элемент запуска в операционную стратегию.

На ФИГ. 3, с этой целью вариограмма, аналогичная изображенной на фиг. 2 показан. Профили кривых 7 и 8 показывают, в качестве примера пунктирными линиями, выбираемые вручную кривые частоты вращения, в которых гидродинамический преобразователь, выступающий в качестве пускового элемента, увеличивает полезную площадь частоты вращения двигателя в нижнем диапазоне скоростей за счет дополнительной гидравлической регулировки. область.Преимущественно таким образом может быть реализовано увеличение пускового момента для транспортного средства.

Формулировка способа в соответствии с изобретением, таким образом, представляет собой заранее заданную направляющую линию для кривой частоты вращения двигателя или кривой числа оборотов на входе вариатора, или еще кривую передаточного отношения, с помощью которой способность транспортного средства преодолевать подъемы улучшается за счет увеличения пусковой момент за счет ручного вмешательства водителя.

На вариограмме фиг. 4 изображен предпочтительный пример функции перехода между двумя кривыми числа оборотов, выбранными вручную.Цифра 9 обозначает первую выбранную вручную кривую частоты вращения. В начальной рабочей точке C, которая определяется координатами n_mot_Start и v_Start, водитель отпускает команду переключения для получения целевой кривой 10, и в этом примере водитель отпускает команду переключения на пониженную передачу для увеличения числа оборотов двигателя. Направление перехода RPM от упомянутой начальной точки C к достижению целевой точки E, которая определяется координатами n_mot_Ziel и n_v_Ziel, ориентируется в этом переходе вокруг этой промежуточной рабочей точки с разницей delta n_mot_aktuell, которая является той разницей между фактическими число оборотов двигателя n_mot_aktuell и число оборотов двигателя, которое соответствует скорости v_aktuell транспортного средства, причем последнее указанное число оборотов в минуту лежит на целевой кривой 10.D обозначает, в качестве примера, фактическую рабочую точку между упомянутой начальной рабочей точкой C и целевой точкой, которая должна быть достигнута E. Примерная точка E расположена в точке перегиба переходной кривой. С одной стороны, из соображений комфорта и, с другой стороны, для облегчения регулирования вариатора полезно начинать переходную кривую от C с относительно плоского градиента оборотов. Аналогичным образом, предпочтительно, чтобы функция перехода, выраженная в кривой перехода S-образной формы, совпадала с целевой кривой 10 в желаемой точке E мягким касательным образом.

РИС. 5 показан предпочтительный переход 11 числа оборотов в минуту, представленный на фиг. 4 в виде функциональной диаграммы X-Y. По оси X находится соотношение между delta n_mot_aktuell и разницей между nmot-9 и nmot-10. В этом случае delta n_mot_aktuell - это разница между фактическим числом оборотов двигателя n_mot_aktuell и тем числом оборотов в минуту, которое соответствует фактической скорости транспортного средства, как это показано на целевой кривой 10 оборотов в минуту в каждой рабочей точке переходной функции 11. Число оборотов n_mot_9 - это Число оборотов на первой кривой 9 оборотов в минуту, что соответствует фактической скорости автомобиля.Число оборотов n_mot_10 - это число оборотов в минуту на второй кривой 10 числа оборотов в минуту, которое также соответствует фактической скорости транспортного средства. По оси Y - градиент оборотов двигателя n_mot_grad. Рабочие точки C, D и E, которые соответствуют этим буквам на фиг. 4.

Посредством этой процедуры непрерывной актуализации реакции могут быть выполнены выгодным образом в отношении изменений, связанных с изменениями дорожной ситуации во время ручного вмешательства водителя, например, в случаях движения педали газа или введенного промежуточного торможения.Эта формулировка особенно полезна, когда ручное вмешательство происходит при достижении одного из рабочих пределов активного поля, LOW или OD.

В качестве другой формулировки переходной функции между двумя кривыми частоты вращения двигателя предлагается, в соответствии с изобретением, градуировать переходную функцию с помощью регулируемой шкалы времени. С помощью этого средства можно предпочтительно установить предполагаемое время для перехода кривых числа оборотов в минуту.

В другой формулировке, в соответствии с изобретением, предлагается, чтобы функция перехода между двумя кривыми числа оборотов двигателя была сформулирована таким образом, чтобы градиент числа оборотов или градиент соотношения во время упомянутого перехода ограничивался заданным значением. Преимущественно таким образом можно повысить комфорт, например, за счет предотвращения прерывания ускорения во время перехода на кривую с более высокими оборотами в минуту (переключение на пониженную передачу). Соответственно, также может быть эффективно предотвращено увеличение ускорения при увеличении до кривой с меньшими оборотами в минуту (переключение на более высокую ступень).

Справочные номера

1 Область применения мотор-вариатора

2 Расширение зоны обслуживания

3, 4, 5, 6, 7, 8 заданных кривых оборотов двигателя

9 Кривая частоты вращения пускового двигателя с командой ручного переключения

10 Заданная кривая оборотов двигателя с командой ручного переключения

11 Функция перехода

12 Нижняя рабочая точка на векторе LOW

A Рабочая точка для максимальной скорости автомобиля

B Начальная точка изменения кривой оборотов

C Рабочая точка при изменении кривой оборотов

D Целевая рабочая точка изменения кривой оборотов

Вариатор

как работает

Как работает вариатор?

Так как же работает эта революционная концепция привода? На всех предыдущих типах трансмиссии, будь то механическая или автоматическая трансмиссия, определенные ступени трансмиссии физически присутствуют внутри картера трансмиссии в виде пять или более пар шестерен или планетарных зубчатых передач.В бесступенчатой ​​трансмиссии, однако, есть только одна пара прочных шестерен с гибким приводным ремнем, которая допускает бесконечное количество передаточных чисел.

Этот центральный компонент известен как Вариатор: элемент трансмиссии, напоминающий клиновой ремень, соединяет два регулируемых в осевом направлении комплекта половин шкива. Регулируя расстояние между ними в соответствии с окружностью половин сужающегося шкива, передаточное отношение этого механизма ременной передачи можно изменять в широком диапазоне.Поскольку ремень представляет собой сильно нагруженный компонент, он должен быть очень прочным и хорошо держаться.

Большинство вариаторов теперь используют металлический ремень, разработанный нидерландским фургоном. Doorne Transmissions BV. Он достаточно прочен, чтобы передавать гораздо более высокие крутящие моменты и силы, чем резиновые ремни. Через За годы испытаний этот тип цепи доказал свою исключительную надежность и гарантирует долговечность.


Состоит из сотен поперечных металлических пластин и продольных металлических лент.Поперечные пластины используются для захвата шкива, а продольные ленты удерживают пластины вместе и снимают напряжение. Одно из фундаментальных преимуществ Вариатор в вариатор высокий разброс коэффициентов. Это означает разницу между наибольшим и наименьшим передаточным числом. составляет от 1: 2,1 до 1: 12,7.

Это соотношение от 1 до 6 близко к идеальному значению для передач. Это, с одной стороны, позволяет динамично, ускорение в спортивном стиле благодаря использованию максимально возможного передаточного числа, а с другой стороны, в полной мере используется потенциал двигателя для экономичной работы за счет использования самого низкого передаточного числа.В сочетании с современной электроникой и гидротрансформатором или муфтой с гидравлическим управлением работает даже лучше, чем обычная АКПП.

Еще одной особенностью является способность электроники имитировать функции механической коробки передач. Nissan и Audi выбрали шесть скоростей движения вперед, которые могут быть выбраны водителем одним касанием рычага селектора во второй плоскости переключения передач или активированы нажатием кнопки на рулевом колесе (дополнительная опция на некоторых моделях).
Эти шесть скоростей сохранены как фиксированные программы переключения передач. В зависимости от того, какую скорость выбирает водитель, контроллер получает соотношение в качестве уставки, которое он устанавливает на Вариатор и обслуживает.

Даже эти ручные переключения передач приятно плавные и без рывков, без прерывания тягового усилия, при этом удовлетворяя стремление к спортивным характеристикам благодаря их непрерывной адаптации.

Мы рассматриваем Multitronic или Tiptronic как трансмиссию будущего, предоставляющую водителю возможность выбора ручного или автоматического режима, но обеспечивающую эффективность механической коробки передач с большей плавностью, чем у обычной автоматической коробки передач

.
Последнее обновление было 11.04.2018 Выделенная гибридная трансмиссия

| Симпозиум Schaeffler 2018

Гибридная трансмиссия

Специальная гибридная трансмиссия

Как трансмиссия становится трансмиссией

Андреас Кинигаднер
Кристиан Лауингер
Мартин Форнем

И.Введение

Подключаемые к сети гибридные автомобили сочетают в себе вождение без вредных выбросов на местном уровне с низким расходом топлива в гибридном режиме и большим удовольствием от вождения. В дополнение к этому, более строгие законодательные требования приведут к увеличению емкости аккумулятора и электрической мощности по мере увеличения производительности. Это приводит к большим трудностям в отношении пространственной интеграции и общей конструкции приводных передач этих типов. Более высокая стоимость электрических компонентов заставляет использовать любую возможность для упрощения технического проектирования.

Низкое общее количество гибридных транспортных средств привело к тому, что электропривод в основном представляет собой схему P2 между двигателем внутреннего сгорания и трансмиссией, а компоненты классической трансмиссии остаются в основном такими же. Ожидание увеличения количества означает, что оптимизация всей системы становится приоритетом [1]. Это также включает в себя возможность упрощения механической трансмиссии, возможно, путем удаления задней передачи и интеграции по крайней мере одного из электродвигателей в трансмиссию, чтобы полностью взять на себя эту функцию.Эти концепции передачи являются примерами выделенной гибридной передачи (DHT) [2].

Специализированные гибридные трансмиссии могут быть разработаны на основе существующих концепций трансмиссий, то есть трансмиссий с двойным сцеплением, планетарных автоматических трансмиссий (AT), бесступенчатых трансмиссий (CVT) или автоматических ручных трансмиссий. Электродвигатель становится частью трансмиссии, и затем его можно подключать к различным (приводным) валам, см. Рисунок 1.В дополнение к параллельным (или последовательным) гибридным режимам можно достичь одного или нескольких режимов разделения мощности при использовании планетарного редуктора.

Рисунок 1 Функция специализированных гибридных трансмиссий с одним или двумя электродвигателями

Многие приводные конструкции могут включать в себя более одного электродвигателя и, таким образом, обеспечивать ряд различных способов удовлетворения конкретных требований.Как и в случае с концепциями только с одним электродвигателем, возникает основной вопрос, достигается ли необходимый комфорт с помощью бесступенчатой ​​работы, например, путем разделения мощности или последовательной работы. Поскольку при работе двигателя внутреннего сгорания необходимо поддерживать высокий КПД подключаемых гибридов, для этого требуется соответствующий разброс передаточных чисел.

Две конструкции, каждая только с одним электродвигателем, выбраны для этого исследования, чтобы уменьшить сложность системы.

Первый концепт основан на вариаторе, который отличается высоким уровнем комфорта и хорошей динамикой; планетарный редуктор заднего хода и соответствующие переключающие элементы здесь не используются. Вторая концепция основана на автоматизированной механической коробке передач и предназначена, прежде всего, для таких рынков, как Китай и Европа, где ступенчатые трансмиссии достигают значительных объемов.

II. Специальные гибридные трансмиссии с бесступенчатым регулированием передаточного числа

Schaeffler разрабатывает и производит ключевые компоненты для бесступенчатых трансмиссий почти 20 лет, поставив за этот период более 12 миллионов цепей и более четырех миллионов комплектов шкивов.Компания Schaeffler значительно расширила модульную концепцию цепи бесступенчатой ​​трансмиссии, и теперь ее диапазон простирается от компактной цепи 05 до цепи 08, которая может выдерживать крутящий момент более 500 Нм [3]. Цепь 05 впервые используется в вариаторе с крутящим моментом 180 Нм, который Hyundai Motors вводит в серийное производство в ближайшем будущем, см. Рис. 2. Она отличается высокой удельной мощностью и очень хорошей эффективностью при небольшом пространстве. [4]. Небольшой шаг цепи обеспечивает очень хорошие акустические характеристики.Благодаря многолетнему развитию массового производства комплектов шкивов вариатора и гидравлики вариатора, компания Schaeffler также обладает детальными знаниями в области проектирования систем бесступенчатых трансмиссий.

Рисунок 2 Трансмиссия вариатора Hyundai Motors с цепью Schaeffler 05

III. Вариатор DH в схеме P2

Основные характеристики бесступенчатой ​​передачи усилия особенно хорошо подходят для передачи мощности электродвигателя, рабочие точки которого также можно свободно выбирать в широком диапазоне скоростей.В дополнение к этому, вариатор также позволяет двигателю внутреннего сгорания работать эффективно.

Бесступенчатые трансмиссии с дополнительным электродвигателем на стороне двигателя уже производятся серийно. Однако в этих трансмиссиях для движения задним ходом используется планетарный ряд. В будущем станет возможным добиться обратного движения исключительно с помощью электродвигателя за счет увеличения крутящего момента в электроприводе и большей емкости аккумулятора.Это обходится без планетарной передачи, привода, необходимого для переключения передачи, и сцепления. Характеристики электродвигателя позволяют снимать и преобразователь крутящего момента. Все остальные операции соответствуют классической гибридизации P2, см. Рисунок 3.

Рисунок 3 Режимы работы вариатора DH с электроприводом заднего хода

В показанном здесь вариаторе DH CVT электродвигатель имеет пиковую мощность 80 кВт и максимальный крутящий момент 330 Нм и полностью встроен в корпус трансмиссии, см. Рисунок 4.Таким образом достигается компактная длина осевого сечения около 340 мм. По сравнению с другими гибридными трансмиссиями этого класса производительности и с архитектурой P2 эта осевая длина представляет собой нижний предел.

Рисунок 4 Поперечное сечение и конструкция DH CVT

Влияние коэффициента спреда на потребление исследовалось отдельно. При коэффициенте разброса до 7 наблюдается доказанный и заметный выигрыш в расходе без снижения разгонной способности.Поэтому для концепции был выбран коэффициент спреда 7. После установки второго шкива вариатор можно отделить от колеса с помощью кулачковой муфты. Это означает, что аккумулятор можно заряжать даже на неподвижном автомобиле. Это аварийная функция, позволяющая ехать задним ходом только после короткого периода зарядки, когда аккумулятор полностью разряжен.

Гидравлика, которая включает механический насос высокого давления, обычно используется в обычных вариаторах.Исходя из цикла потребления WLTC, примерно одна треть потерь энергии происходит в насосе. Причина этого заключается в том, что размер насоса рассчитан на экстремальные условия движения, такие как быстрая регулировка вариатора после переключения на пониженную передачу. Кроме того, по мере увеличения степени гибридизации становится необходимым наличие дополнительного электрического насоса.

Электрификация трансмиссии позволяет спроектировать исполнительные механизмы для зажима и переключения передач, которые также будут значительно более энергоэффективными.Новая технологическая концепция приводов Schaeffler является логическим продолжением существующих подходов [5]. Он предлагает разделить функции «зажима» и «переключения» и установить два электропривода насоса (EPA), которыми можно управлять по мере необходимости. Для приводов предусмотрены двигатели BLDC. Другой электрический масляный насос обеспечивает охлаждение и смазку компонентов трансмиссии. Таким образом, средняя потребляемая мощность насосов WLTC снижается с 340 Вт для стандартной гидравлики до 61 Вт для приводов EPA.Это представляет собой экономию потребления примерно на 4% для WLTC, см. Рисунок 5. Компоненты в модели трансмиссии CVT характеризуются измерениями. Таким образом, в моделирование включены карты данных для двигателя внутреннего сгорания, многодискового сцепления с мокрым ходом и электродвигателя с силовой электроникой и литий-ионным аккумулятором. Данные измерений для различных условий эксплуатации также используются для вариатора, гидравлики и подшипников. Приводы EPA и их электродвигатели описаны с помощью существующих карт данных.

Рисунок 5 Сравнение требований к мощности стандартного гидроагрегата с исполнительной техникой EPA

При использовании инновационной концепции EPA в гибридной трансмиссии необходимо определить конкретные дорожные ситуации, которые имеют отношение к конструкции приводов насосов и их силовой электроники. К ним относятся ускорение при полной нагрузке и связанные с ним быстрые изменения передаточного числа или ситуации с постоянной максимальной нагрузкой крутящего момента на вариаторе.

Клапан быстрого переключения используется для того, чтобы освободить переключающий насос от большого объемного расхода из первичного шкива, установленного во время быстрого поворота вариатора, см. Рис. 6. Он либо управляется электронно, либо регулируется через объемный поток через переключающий насос. Клапан быстрого переключения позволяет использовать один и тот же электродвигатель для обоих приводов. Предварительная нагрузка на привод зажима с использованием давления охлаждающего масла улучшает эффективность и динамику.

Рисунок 6 Гидравлический агрегат DH CVT с инновационной технологией привода EPA

На рис. 7 слева показан пример зависимости от времени передаточного числа вариатора и входного крутящего момента вариатора во время быстрой регулировки вариатора в результате быстрого нарастания крутящего момента после опрокидывания.На рисунке 7 справа показаны рабочие точки двух электродвигателей EPA для одной и той же ситуации. Из-за выбранной конструкции максимальная мощность двигателя для каждого привода в этой ситуации составляет примерно 200 Вт. Сплошной линией отмечена максимальная непрерывная механическая мощность электродвигателей, достигающая в угловой точке примерно 450 Вт.

Рисунок 7 Маневр опрокидывания. Слева: зависимость передаточного числа и крутящего момента вариатора от времени.Справа: потребление мощности для обоих приводов EPA (пунктирная линия) и максимальная непрерывная механическая мощность для электродвигателей В предыдущем разделе показано, что инструменты моделирования, разработанные Schaeffler, позволяют найти оптимальный размер насоса, двигателей и электроники привода. для конкретных требований заказчика. Компактный EPA позволяет реализовать такие высокоэффективные концепции срабатывания вариатора.

IV. Специализированные гибридные приводы на базе автоматизированных механических коробок передач: Dedicated Hybrid Shift Transmission (DH-ST)

Schaeffler с 1997 года поставляет решающие электромеханические подсистемы, которые преобразуют обычные механические коробки передач в автоматизированные механические коробки передач и DCT.Приведение в действие сцепления было разработано для различных технологий [6], как и включение переключения передач.

На основе этого опыта серийного производства в настоящее время разрабатывается новая концепция трансмиссии. Это позволяет использовать преимущества автоматизированной механической коробки передач в электрифицированном приводе. Сложность и стоимость меньше по сравнению с коробкой передач P2 с двойным сцеплением. Отсоединяющая муфта (K0) между двигателем P2 и коленчатым валом, а также одна из двух двойных муфт, а также один приводной вал с подшипниками и шестернями больше не используются.Это также снижает усилие срабатывания. С функциональной точки зрения переключение мощности достигается за счет взаимодействия двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. Следовательно, мощность электродвигателя равна или больше, чем у двигателя внутреннего сгорания. Изображенная конструкция сочетает в себе шестиступенчатую коробку передач с мощным электродвигателем (пиковая мощность 147 кВт). Трансмиссия работает всего с пятью зубчатыми передачами на двух валах. Разброс передаточного числа равен 6, что позволяет преодолевать подъемы более 25% и скорость транспортного средства более 200 км / ч.Рис. 8. В результате получается компактный осевой диапазон 410 мм, который совместим с диапазоном типичной трансмиссии передних колес с поперечным расположением колес с крутящим моментом 350 Нм.

Рис. 8 Поперечный разрез и конструкция DH ST 6 + 2 с шестью двигателями внутреннего сгорания и двумя электрическими редукторами

Передачи можно разделить на две частичные передачи. Электродвигатель, работающий параллельно двигателю внутреннего сгорания, работает в одной из частичных трансмиссий.Он интегрирован в конструкцию трансмиссии таким образом, что он имеет два передаточных числа, доступных через две пары шестерен, см. Рис. 9. Две ступени передачи доступны в другой частичной трансмиссии, когда система работает только с двигателем внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания также может использовать частичную передачу электрического пути либо напрямую, либо через передаточное число, задействуя две дополнительные колесные пары. Они образуют тип передачи с умножением между двумя частичными передачами.Это означает, что доступны еще четыре передачи. Таким образом, двигатель внутреннего сгорания может работать с шестью передачами, а электродвигатель - с двумя скоростями. Поскольку одна колесная плоскость используется дважды, для шести передач требуется только 5 колесных плоскостей.

Рисунок 9 Схема трансмиссии для гибридной трансмиссии с шестью двигателями внутреннего сгорания и двумя электрическими шестернями

Эта комбинация одного сцепления и трех элементов переключения позволяет достичь других условий движения и потоков мощности, например, чисто электрической передачи заднего хода.Выбор передачи осуществляется с помощью одного привода, который также может управлять блокировкой парковки.

Существенным преимуществом этой конструкции является то, что тяговое усилие может быть увеличено электродвигателем во время переключения двигателя внутреннего сгорания. Эта структура обеспечивает полностью электрическое движение, аналогичное существующим электрическим приложениям, работающим исключительно от батарей. После переключения режимов с электрического на гибридное вождение и соответствующего запуска двигателя внутреннего сгорания электродвигатель можно переключить на вторую передачу.Это позволяет комфортно переключаться на высшие передачи за счет увеличения тягового усилия. При высоких скоростях движения шесть передач, используемых в двигателе внутреннего сгорания, и вторая электрическая передача обеспечивают благоприятный расход топлива и снижение шума.

При проектировании трансмиссии предполагалось, что целевая максимальная скорость превышает 200 км / ч и что электрическое движение до 140 км / ч также должно быть возможным. Если цель ускорения и, при необходимости, требования к комфорту переключения передач при высоком положении педали акселератора уменьшены, можно использовать электродвигатели меньшего размера.Ориентированный на стоимость вариант с пиковой электрической мощностью, например, 100 кВт (максимальный крутящий момент 170 Нм) возможен в дополнение к варианту исполнения трансмиссии, см. Рисунок 10.

Рис. 10 Зависимость крутящего момента оси от скорости движения для двух вариантов электродвигателя (147 и 100 кВт), а также двух различных ступеней передаточного числа в электрических передачах

Существует базовое предположение, что гибридные автомобили с подзарядкой от электросети преодолеют значительные расстояния в электрическом режиме при достаточной емкости аккумулятора.За пределами определенной скорости движения или требуемого крутящего момента двигатель внутреннего сгорания может запускаться в зависимости от заряда аккумулятора. Это достигается за счет предварительного выбора подходящей передачи и замыкания фрикционной муфты. Поэтому шестеренчатый стартер не требуется, см. Рисунок 11. Как только двигатель внутреннего сгорания достигает крутящего момента, электродвигатель можно переключать вверх. Кроме того, точка переключения с первой на вторую электрическую передачу может регулироваться в зависимости от условий нагрузки.

Рисунок 11 Выбор передачи двигателя внутреннего сгорания и процесс запуска

Возможны и другие варианты решения DH ST.Можно использовать коаксиальный электродвигатель или уменьшить количество передач для двигателя внутреннего сгорания до трех или даже до такой степени, что сцепление больше не требуется, поскольку запуск транспортного средства осуществляется исключительно через электродвигатель.

В. Потенциал движения и расхода топлива

Для того, чтобы количественно оценить ходовые качества и снижение расхода топлива, которое должно быть достигнуто с помощью специализированных гибридных трансмиссий, Schaeffler выполнила комплексную серию симуляций.Моделирование потребления было выполнено на основе WLTC. Они созданы на базе подключаемого гибридного автомобиля сегмента D массой 1670 кг с турбобензиновым двигателем 1,4 л (максимальный крутящий момент 250 Нм). Емкость литий-ионного аккумулятора для определения запаса хода составляет 8,7 кВтч. Подходы, описанные выше для DH CVT и DH ST, сравниваются на рис. 12 с гибридной 6-ступенчатой ​​коробкой передач с двойным сцеплением и трансмиссией с разделением мощности.

Рисунок 12 Сравнение топливной экономичности различных гибридных приводов в режиме поддержания заряда

Здесь также используются карты данных

, поскольку в этих симуляциях уделялось очень большое внимание точности модели.Так, например, гибридизированная трансмиссия с двойным сцеплением и многодисковыми сцеплениями с мокрым ходом из массового применения с технологией привода, оптимизированной для повышения эффективности [7], измеряется на испытательном стенде, а затем масштабируется карта данных. Стратегии переключения для различных трансмиссий с двойным сцеплением с мокрым ходом также уже известны из всесторонних испытаний транспортных средств. Модель также сравнивается с этими стратегиями.

Если необходимо поддерживать условия зарядки, то две концепции Schaeffler превосходят как гибридный привод с шестиступенчатой ​​коробкой передач с двойным сцеплением, так и трансмиссию с разделением мощности: примерно с 4.Вариатор 3 л / 100 км превосходит трансмиссию 6 + 2 примерно с 4,5 л / 100 км. Основная причина этого заключается в том, что двигатель внутреннего сгорания может работать с большим разбросом передаточных чисел в более благоприятных рабочих областях. Таким образом, отсутствуют потери от преобразования мощности, которые возникают в концепциях разделения мощности.

Такая очень положительная оценка концепции вариатора может стать неожиданностью. Недавно опубликованное исследование [8] платформы автомобилей B-сегмента показало, что современные бесступенчатые трансмиссии и трансмиссии с двойным сцеплением обладают сопоставимой эффективностью.Это также было подтверждено собственными исследованиями. В связи с переходом от традиционной гидравлики к EPA «мощность по запросу», компоненты с наибольшим потреблением энергии больше не включаются в вариатор, см. Рисунок 5. Улучшение потребления в гибридном режиме и в электрическом диапазоне вариатор DH основан на соответствующем повышении эффективности. Оптимизация гидроагрегата как необходимый шаг для будущей конкурентоспособности вариатора также рассматривается в [9]. При полностью электрическом вождении специальные гибридные трансмиссии обеспечивают максимальную дальность хода в ходе WLTC.С другой стороны, значение для вариатора DH, равное 55,4 км, несколько лучше, чем значение для DH ST 6 + 2, равное 54,9 км, что свидетельствует о преимуществах технологии приводов EPA для вариатора DH. Кроме того, электродвигатель в DH CVT может использовать разброс передаточного числа 7 из-за компоновки P2, тогда как DH ST 6 + 2 работает очень эффективно с использованием механических шестерен.

Сравнение значений характеристик автомобиля для разгона от 0 до 100 км / ч при полностью электрической нагрузке показывает, что DH ST достигает наилучшего значения 6.8 секунд со значительным отрывом. Однако в этом нет ничего удивительного, поскольку электродвигатель, используемый в этой концепции, безусловно, самый мощный (147 кВт). Специализированный гибридный вариатор и гибридная трансмиссия с двойным сцеплением практически идентичны с точки зрения точности модели.

Для разгона при полной нагрузке с использованием электродвигателя и двигателя внутреннего сгорания DH ST 6 + 2 достигает наилучшего результата в 5,9 секунды благодаря высокой выходной мощности системы в 220 кВт.Время работы вариатора DH составляет 6,4 секунды, что аналогично текущему результату гибридной трансмиссии с двойным сцеплением.

На рис. 13 показаны дополнительные критерии для сравнения специальной гибридной трансмиссии с серийно производимыми автомобилями в настоящее время. Концепция, основанная на вариаторе, является конкурентоспособным решением для среднего и высшего сегментов автомобилей и внедорожников не только на азиатских рынках. Он сочетает в себе высокий уровень комфорта с небольшими требованиями к осевому пространству и может быть относительно легко масштабирован для различных системных выходов.Специальная гибридная трансмиссия DH ST 6 + 2 представляет собой простое, одинаково убедительное решение для создания динамичных и эффективных гибридных трансмиссий для малых и средних транспортных средств, а также компактных внедорожников.

Рисунок 13 Критерии с распределением по рынкам и сегментам для DH CVT и DH ST

VI. Резюме и прогноз

Специальные гибридные приводы обладают значительным потенциалом для дальнейшего повышения эффективности и динамики движения подключаемых гибридных автомобилей.Сосредоточение внимания на использовании в гибридных транспортных средствах позволяет улучшить характеристики системы, одновременно снижая общую сложность трансмиссии.

Представленные здесь гибридные трансмиссии на основе вариатора представляют собой логическое дальнейшее развитие нынешней компоновки P2. Механическая передача заднего хода, которая обычно достигается с помощью планетарного ряда, полностью отсутствует. Новая концепция в технологии приводов, основанная на отдельных приводах насосов, обеспечивает дальнейшее значительное снижение гидравлических потерь и, следовательно, высокий уровень эффективности.

Специальная гибридная трансмиссия Schaeffler на основе автоматизированной механической трансмиссии развивает концепцию трансмиссии на шаг вперед, предлагая очень компактную конструкцию с шестью ступенями передаточного числа для двигателя внутреннего сгорания и двумя передачами для электродвигателя. Механический силовой тракт обеспечивает очень высокий общий КПД трансмиссии.

Обе концепции, обсуждаемые здесь, DH CVT и DH ST 6 + 2, ни в коем случае не являются последним словом в области технологии гибридных трансмиссий.Они открывают привлекательные возможности для совместной работы в области разработки трансмиссий.

Литература

[1] Гуцмер П.: На будущее двигателей сильно влияют трансмиссии. 36-й Международный Wiener Motorensymposium, 2015

[2] Фишер, Р .: Специальные гибридные трансмиссии - новая категория трансмиссий. В: Отчет конференции 14. Internationales CTI-Symposium, Берлин, 2015

[3] Teubert, A.: Как построить лучший вариатор; Отчеты VDI 2276 (2016) 791

[4] Цой Б.Д .: Разработка нового высокоэффективного вариатора для компактных автомобилей. В: Отчет о конференции 11-го симпозиума CTI, Нови (США), 2017 г.

[5] Маркуни, Л., Клефас, Т.Т.Г., ван Рой, Дж.Х.М.: Разработка усовершенствованного электрогидравлического привода вариатора. В: VDI Reports 2276 (2016) 859

[6] Kroll, J .; Hausner, M .; Сибахер, Р .: Миссия Сокращение выбросов CO₂: будущее механической трансмиссии.В: Отчет о конференции 10. Schaeffler Kolloquium, Баден-Баден, 2014 г.

[7] Шинбори, И .: Трансмиссия со встроенным электродвигателем для гибридного электромобиля. В: Отчет конференции 12-го Международного симпозиума CTI Автомобильные трансмиссии, приводы HEV и EV, Берлин, 2013 г.

[8] Hellenbroich, G., Janssen, P., Steinberg, I.: CVT в сравнении с другими концепциями трансмиссии. В: VDI Reports 2276 (2016) 767

[9] Като, К .

Comments |0|

Legend *) Required fields are marked
**) You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>
Category: Разное