Устройство вариаторной коробки передач: Вариатор, вариаторная коробка передач – устройство, принцип работы

Принцип работы вариаторной коробки передач

Во время покупки транспортного средства каждый автолюбитель уделяет особое внимание выбору типа трансмиссии. Ежегодно все большое количество автовладельцев открывают для себя плюсы автоматической коробки передач (АКПП), кто-то отдает предпочтение проверенной годами механике (МКПП), появляются поклонники вариативной коробки передач.

По селектору не всегда можно определить

На сегодняшний день автомобили с вариатором достаточно редко встречаются на дорогах нашей страны, однако, данный механизм имеет много неоспоримых преимуществ, позволяющих ему уверенно завоевывать все большую популярность у современных водителей. Принцип работы вариаторной коробки передач достаточно выгодно отличает ее как от МКПП, так и от АКПП.

Достоинства

Практически без шума

  • Вариатор является бесступенчатым механизмом, который наиболее оптимально использует всю мощность двигателя внутреннего сгорания, равномерно изменяя передаточное число. В вариаторе отсутствуют фиксированные передачи, поэтому можно говорить о бесступенчатом изменении крутящего момента в процессе его передачи от двигателя к колесному приводу транспортного средства.
  • Работает данный механический узел практически бесшумно. Даже при стремительном наборе скорости двигатель автомобиля издает одинаково ровный звук. Достичь такого эффекта позволяет наличие электронных узлов вариатора, постоянно осуществляющих оптимизацию мотора и предотвращающих возможность возникновения перегрузок в процессе его работы.
  • Вариаторная коробка передач существенно экономит объем потребляемого автомобилем топлива за счет согласования оборотов вращающегося звена в кривошипном механизме (коленвал) с нагрузкой на транспортное средство.
  • Поездка на легковом автомобиле с вариатором гарантирует плавную езду без рывков, которые неизменно возникают при переключении передач во время движения автомобилей с АКПП и с МКПП.
  • Срок эксплуатации вариаторной трансмиссии существенно увеличивается благодаря оптимизированной нагрузке и на составные части привода, и на силовой агрегат в целом.
  • Транспортное средство с вариаторной коробкой передач выбрасывает в окружающую атмосферу значительно меньше различных химических соединений, опасных для здоровья человека.

Работает так

Вариатор в классическом исполнении представляет собой механическую конструкцию, состоящую из двух раздвижных шкивов, которые надежно соединяет клиновидный ремень. Вариаторные коробки, которыми комплектуются современные транспортные средства, отличаются более сложной конструкцией, обусловленной необходимостью наличия пониженных передач и заднего хода автомобиля.

Сегодня существует большое количество типов вариаторов, отличающихся между собой методом передачи крутящего момента. Наиболее стабильным механическим узлом считается клиноременная коробка передач.

Устройство клиноременного вариатора

Схема вариатора старого образца

Раздвижные шкивы. Данные элементы представляют собой пару клиновидных «щек», расположенных на одном валу.

  • Гидроцилиндр. Основная функция устройства заключается в сжатии дисков в зависимости от оборотов двигателя или после сигналов, которые поступают с центрального блока управления.
  • Клиновидный ременьРемень клиновидный. Основу составляют две металлические ленты, к которым присоединены пластины из металла, плотно прилегающие друг к другу. Верхняя часть пластин отличается конусообразной формой, в то время как в их основании расположены специальные пазы, в которые вставляется металлическая лента.
  • Конвертор крутящего момента (гидродинамический трансформатор). Устройство, которое преобразовывает крутящий момент двигателя внутреннего сгорания, после чего осуществляет его передачу вариатору. Конвертор способствует бесступенчатому изменению частоты вращения и крутящего момента.
  • Дифференциал. Распределяет крутящий момент на ведущие колеса транспортного средства.
  • Планетарный редуктор заднего хода. Осуществляет вращение вторичного вала в противоположном направлении.
  • Гидравлический насос. В своей работе использует потенциальную и кинетическую энергию жидкости для создания определенного давления, позволяющего осуществлять работу гидроцилиндров.
  • Центральный блок управления. В основе его работы находится микропроцессор, который после обработки сигналов, полученных от различных датчиков (ESP, ABS, контроль расхода топливной смеси и т.д.), отдает необходимые команды исполнительным устройствам клиноременного вариатора.

Как работает клиноременной механизм

Работа вариатора начинается с того, что увеличивающиеся обороты двигателя внутреннего сгорания приводят в действие конвертор крутящего момента. Далее гидродинамический трансформатор осуществляет передачу крутящего момента на первичный вал с установленным на нем ведущим шкивом. Под воздействием гидроцилиндра «щеки» ведущего шкива сходятся, увеличивая величину трения, которая образуется в результате взаимодействия «щек» шкива и клиновидного ремня.

Принцип работы

На следующем этапе усилие под действием силы трения поступает на вторичный шкив, который объединен с вторичным валом. В процессе увеличения оборотов осуществляется смена диаметров ведомого и ведущего шкивов, растет значение передаточного числа. Завершает процесс работа ведомого вала, который вертит ведущие колеса транспортного средства методом вращения присоединенного к ним дифференциала.

Пара раздвижных шкивов

Задний ход обеспечивает работа планетарного механического устройства, которое соединяется с ведомым валом.

Из вышеизложенного видно, что вариатор способствует плавному движению автомобиля и существенно экономит потребление топливной смеси, выбирая оптимальное число оборотов двигателя внутреннего сгорания. Вариативная коробка передач имеет огромный потенциал, благодаря которому все большее число автолюбителей предпочитают иметь дело с трансмиссией такого типа.

Видео

Так работает вариатор:

Читайте также:

Принцип работы автоматической коробки передач

Вариатор: устройство, виды, принцип работы вариаторной коробки передач — Autodromo

Вариатор или вариаторная КПП представляет собой бесступенчатую трансмиссию, позволяющую автоматически регулировать передаточное число для преобразования крутящего момента, передаваемого от двигателя на колеса автомобиля.

Как правило, вариаторные КПП устанавливаются на легковых авто, квадроциклах, мотороллерах и снегоходах. Если мы говорим об автомобилях, то в большинстве случаев они  могут оснащаться клиноременным или тороидным (были попытки, но на сегодняшний день все они, похоже, прекращены) вариатором.

Наиболее популярным стал клиноременный вариатор, который впервые был установлен в автомобилях марки DAF в начале 60-х годов 20 столетия.

Да, вариаторы были изобретены очень давно, еще в 19 веке, но их не использовали из-за того, что наиболее простую конструкцию имеет клиноременный вариатор, но у него проблема всегда были, и остается до сих пор, но об этом чуть позже.

Содержание

  1. Устройство вариатора
  2. Клиноременный вариатор
  3. Тороидный вариатор
  4. Принцип работы вариатора
  5. Покупать автомобиль с вариатором или не покупать?

Устройство вариатора

Конструкция вариаторной коробки передач достаточно проста и состоит из следующих деталей и механизмов:

  • раздвижные шкивы – щеки, клиновидной формы, которые расположены на валу;
  • механизм для обеспечения вращения колес и установки рычага акселератора в нейтральном положении;
  • механизм для переключения заднего хода;
  • система управления

Вообще, видов вариаторов придумано достаточно много, порядка десяти, но реальную путевку в жизнь, по всей видимости, получит только клиноременный вариатор и его модификации такая, как, например, клиноцепной вариатор.

Схема: Audi AG

Клиноременный вариатор

Для начала рассмотрим устройство клиноременного вариатора, как одной из самых перспективных КПП в будущем. Такой тип вариатора представляет собой соединенные ремнем шкивы и, собственно, все.

Простота конструкции, ее дешевизна и весьма неплохая надежность — все это плюсы клиноременного вариатора, добавьте сюда максимальную эффективность работы двигателя, да еще и обеспечивает экономию топлива по сравнению с механической КПП и АКПП при одинаковой динамике езды.

Полагаю, теперь понятно, почему вариаторам прочат отличное будущее. Но не все так безоблачно. Есть в вариаторе проблемы, которые решаются до сих пор…

Надежность ремня

Ремень испытывает большие нагрузки, поэтому он должен быть очень прочным. До недавнего времени ремень для вариаторов изготавливался так же, как и все остальные ремни, используемые в двигателе для привода различных систем, он был матерчато-резиновым.

Естественно, что он не мог долго воспринимать серьезные нагрузки. Ремень растягивался, рвался довольно быстро, поэтому вариаторы ставили только на маломощные двигатели.

Но потом придумали стальной клиновидный ремень и ремень в виде цепи, что позволило использовать вариаторы на довольно мощных автомобилях, например, Nissan выпускает с вариаторами автомобили с мощностью двигателя 262 л.с., что для большинства автолюбителей, учитывая наши налоги на автомобиль, запредельная мечта.

Устройство стального ремня для вариатора

Вариаторная цепь

Высокий температурный режим работы

Зацепление ремня и шкивов в вариативной коробке происходит за счет сил трения, а это, как все мы знаем, приводит к повышению температуры.

До сравнительно недавнего времени не было технологий, чтобы сделать шкивы и стальной ремень достаточно прочными, чтобы они не разрушались в местах контакта.

В добавок к этому было изобретено специальное масло, которое не снижает трение, а наоборот, увеличивает его. Это необходимо для того, чтобы ремень не проскальзывал, а цеплялся за шкивы.

Помимо этого высокая температура оказывает негативное воздействие на электронный блок управления и частенько, к сожалению, выводит его из строя.

Очень много грязи

Ввиду того, что в вариаторе постоянно трутся с большим усилием ремень и шкивы, то очень быстро накапливаются частички металла, которые сильно загрязняют масло.

Грязное масло, как вы понимаете, начинает разрушать, по сути, всю коробку. Эта проблема решается установкой фильтров, очищающих масло.

Пока вариаторы все же уступают в надежности механике и автоматам, но, тем не менее, компании не прекращают попыток усовершенствовать их, поскольку уж очень заманчивы их плюсы.

Вариаторы, которые сейчас устанавливаются на Nissan при умеренной езде и своевременном техническом обслуживании способны проходить 200.000 км, что не так уж и мало, если разобраться.

Итак, вернемся к работе вариатора клиноременного типа…

Шкивы образуется дисками конической формы, способными совершать движения на сближение/расхождение, с целью изменения диаметра шкива. Диски приводятся в движение вдоль вала гидроцилиндром.

Для соединения шкивов применяется клиновидный ремень, состоящий из тонких полос, изготовленных из металла и связанных между собой специальными пластинками. Вращающий момент достигается благодаря трению, которое возникает между поверхностями шкива и ремня.

На колеса в современных вариаторах вращение передается с помощью гидротрансформатора и  дифференциала.

Включение задней передачи на вариаторе выполняется при помощи планетарки заднего хода. Блок управления предназначен для реализации основных функций вариаторной КПП – управления сцеплением, осуществления контроля над работой редуктора, изменения положения шкивов с учетом рабочих режимов двигателя.

Как уже ранее упоминалось, различают два вида приводных вариаторов – клиноременный и клиноцепной.

Клиноцепной вариатор оснащается цепью, состоящей из металлических звеньев (или пластин), соединенных осями клиновидной формы. Подобная конструкция цепи является более гибкой и эффективной для преобразования и передачи вращательного момента на колеса.

Если в клиноременном вариаторе, вращение колес обеспечивается за счет толкательного усилия, то в клиноцепном вариаторе – благодаря тянущему усилию.

Клиноцепные вариаторы использует на своих автомобилях Audi и Subaru.

Тороидный вариатор

Такой тип вариатора состоит из двух валов (дисков, похожих на бублик) клиновидного типа, один из них является главным, другой – ведомым. Между валами расположены ролики, совершающие передвижения в вертикальном направлении, а также вращения в горизонтальном направлении вокруг собственной оси.

Передаточное число в вариаторе данного вида изменяется за счет выбранного положения роликов, а также их радиусов. Иными словами, когда ролик соединяется с маленьким радиусом главного вала и большим радиусом второстепенного вала – происходит переключение на низкую передачу.

Выбор высокой передачи осуществляется в обратном порядке. Переход на прямую передачу происходит в том случае, когда ролик соприкасается с валами в одном радиусе.

Сложная конструкция и отсутствие технологий и материалов, способных выдержать нагрузки в таком устройстве пока заставили производителей отказаться от этого вида вариаторов, но такие автомобили существовали в реальности и выпускались массово, например Nissan Cedric.

Принцип работы вариатора

Принцип работы вариатора понять очень просто, если вы хотя бы раз катались на горном или спортивном велосипеде, имеющем по несколько звездочек у педалей и на заднем (приводном) колесе.

Вы наверняка знаете, что если у педалей перекинуть цепь на самую маленькую звездочку, а на колесе выбрать самую большую, то педали крутятся очень легко, можно взобраться в почти любую гору, но при этом невозможно сильно разогнаться.

Для разгона необходимо сделать все наоборот:  у педалей цепь перекинуть на самую большую звездочку, а на колесе – на самую маленькую.

Это будут два крайних режима работы передачи, а все остальные комбинации промежуточные.

Теперь представьте, что звездочки слились в конус, а цепь превратилась в ремень, перекинутый через эти конусы. Вот и получился вариатор, а принцип работы остался неизменным.

Изменение диаметров конусов (шкивов) на ведущем и ведомом валах позволяют изменять скорость автомобиля.

В процессе езды вариатор только поддерживает наиболее подходящие обороты автомобильного двигателя для обеспечения выбранной скорости движения и динамических показателей автомобиля, что и позволяет экономить топливо.

Для наглядности пара видео с Youtube:

Покупать автомобиль с вариатором или не покупать?

Для начала запишитесь на тест-драйв и прокатитесь на каком-нибудь автомобиле с вариатором. Если вам понравится то, как этот автомобиль набирает скорость, как он управляется, то задуматься о машине с вариатором стоит.

Зная, что у вариаторов до сих пор есть проблемы с долговечностью, то приходит в голову мысль о том, что если машина новая или прошла совсем немного, то брать ее стоит. Если же пробег у автомобиля более 50000 км, то уже стоит задуматься.

Стоит так же учесть и условия эксплуатации автомобиля. Если вы ездите по хорошим дорогам, не перегружаете автомобиль, не используете его в качестве такси, то взять вариатор и насладиться его преимуществами можно.

Если же вашему автомобилю суждено испытывать различного рода перегрузки, то лучше присмотреться к автоматической или механической коробке передач.

Коробки передач с вариатором – Редуктор Shabbaz

РЕГУЛИРУЕМАЯ РЕДУКТОР

В различных машинах различных отраслей во многих случаях устройства должны работать с разными оборотами и скоростями. Например, в текстильных веретенах с увеличением диаметра веретена также необходимо изменить скорость вращения, чтобы предотвратить возникновение каких-либо проблем при сборе пряжи. Это может быть сделано механическим или электронным способом. В электронной форме сегодня использование инверторов часто встречается в промышленности. Коробки передач с регулируемой скоростью используются для механического уменьшения количества выстрелов. Эти редукторы с их специальным дисковым и карбоновым механизмом могут достигать различных оборотов (скорости) в максимальном и минимальном диапазоне окончательных оборотов путем перемещения винта вокруг устройства.

Это изменение скорости является линейным. Эти редукторы серийно производятся на заводе Shahbaz Gearboxes Co.

Вариаторные редукторы

Скачать каталог в формате pdf для вариаторных редукторов

Что такое вариаторный редуктор?

Механические редукторы (угольные и дисковые) линейно позволяют производителям и пользователям станков достигать круглого диапазона от максимального до минимального путем изменения выходного диапазона,.

Редукторы с регулируемой скоростью используются в различных отраслях промышленности, таких как переработка, производство пластмасс, крашение пряжи и тканей, прядильные машины, различные конвейерные ленты, автоматические упаковочные машины, заводы по производству безалкогольных напитков, автоматические намоточные машины, машины для обрезки и т. д. Например, в текстильных веретенах с увеличением диаметра веретена также необходимо изменить скорость вращения, чтобы предотвратить образование нитей в процессе зажима, как механически, так и электронным способом.

В электронном виде использование инверторов в промышленности является обычным явлением для использования редукторов с регулируемой скоростью для механического сокращения. Shahbaz Gearbox Co. поставляет механические коробки передач с регулируемой скоростью типов A_B_C и 4 моделей, а также распределяет их по 71 типу приводов.

Shahbaz Gearbox Co. предлагает своим клиентам использовать солнечные редукторы из-за преимуществ малых объемов, низкого рассеивания мощности, высоких передаточных чисел и т. д.

Редукторы с регулируемой скоростью состоят из различных частей: Электро-Мотор

  • Клеммная коробка электродвигателя
  • Болт М10 для удержания электродвигателя в переменном положении, предохраняющий карбоновую часть при транспортировке (после установки устройства и перед запуском этот болт необходимо открутить).
  • Чугунный ящик переменного инвертора
  • Смазочное отверстие для шестерни электромоторного подъемника
  • Перфорированный сливной болт для слива паров трансмиссионного масла
  • Выходной вал коробки передач
  • Подставка для редуктора и место блокировки
  • Чугунный литой протектор КПП
  • Рукоятка переключения скоростей двигателя
  • Трехлепестковая бусина для удержания нужного расстояния
  • Особенности вариаторов

    * Избегайте переключения передач при выключенной коробке передач.

    * Из-за движения двигателя вверх-вниз коробка передач спроектирована и установлена ​​таким образом, чтобы двигатель мог свободно двигаться и никогда не закрывался.

    * Если вы используете редукторы с вариатором с редуктором с прямым соединением, убедитесь, что количество трансмиссионного масла в редукторе соответствует гарантийному талону, прилагаемому ко всем продуктам, и что прямая смазка игольчатых шарикоподшипников редуктора с вариатором обязательный.

    Советы по установке электроредукторов

    1. Убедитесь, что редуктор установлен горизонтально, чтобы предотвратить возможные вибрации
    2. При чрезмерных перегрузках необходимо использовать гидромуфты сцепления и ограничители крутящего момента
    3. Из-за простоты установки шкива или звездочки конец выходного вала редуктора имеет резьбу
    4. Для предотвращения окисления оси впуска и выпуска очистите и смажьте поверхности
    5. Перед запуском редуктора убедитесь в правильности уровня туши

    В первой половине года используйте Gear Oil EP250, а во второй половине года используйте Gear Oil EP140.

    1. Используйте трансмиссионное масло на первом этапе через 200 часов и замените его на следующем этапе через 1000 часов.
    2. Количество трансмиссионного масла отличается в зависимости от положения устройства, которое указано в Таблице 1 каталога. Избегайте попадания трансмиссионного масла внутрь устройства. Будьте осторожны с передней панелью устройства. Обратите внимание, воздухозаборник редуктора (перфорированный болт) в каждом положении должен располагаться в верхней части устройства, чтобы выходил газ, образующийся из трансмиссионного масла
    3. Не менять патрон, когда вариатор выключен
    4. При выборе устройства обратите внимание на скорость и крутящий момент машины, указанные в руководстве.

    Ремонт переменная скоростная коробка передач

    Контактная информация Центрального офиса

    Тегеран, Саади -стрит, Абьяр Нойн Переход, № 375, 1 ST Пол

    Телефонный 21 36610759

    Адреса электронной почты:

    Технический менеджер: Technical@shahbazgearbox. com

    Менеджер по продажам: [email protected]

    Менеджер по связям с общественностью: [email protected]

     

    Заводские контакты

    Адрес завода: Исфахан-Шахпур Джидда-е Мешир-Даула-Вс. Телекоммуникации

    контактные телефоны:

    03133861328

    03133861348

     

    Устройство механической передачи мощности вариатора, векторное изображение

    Устройство механической передачи мощности вариатора, векторное изображение
    1. лицензионные векторы
    2. Векторы устройств
    ЛицензияПодробнее
    Стандарт Вы можете использовать вектор в личных и коммерческих целях. Расширенный Вы можете использовать вектор на предметах для перепродажи и печати по требованию.

    Тип лицензии определяет, как вы можете использовать этот образ.

    Станд. Расшир.
    Печатный / редакционный
    Графический дизайн
    Веб-дизайн
    Социальные сети
    Редактировать и модифицировать
    Многопользовательский
    Предметы перепродажи
    Печать по запросу
    Способы купитьСравнить
    Плата за изображение $ 14,99 Кредиты $ 1,00 Подписка $ 0,69

    Оплатить стандартные лицензии можно тремя способами. Цены $ $ .

    Оплата с Цена изображения
    Плата за изображение $ 14,99 Одноразовый платеж
    Предоплаченные кредиты $ 1 Загружайте изображения по запросу (1 кредит = 1 доллар США). Минимальная покупка 30р.
    План подписки От 69 центов Выберите месячный план. Неиспользованные загрузки автоматически переносятся на следующий месяц.
    Способы покупкиСравнить
    Плата за изображение $ 39,99 Кредиты $ 30,00

    Существует два способа оплаты расширенных лицензий. Цены $ $ .

    Оплата с Стоимость изображения
    Плата за изображение $ 39,99 Оплата разовая, регистрация не требуется.

    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