Variátor A-tól Z-ig

Az álló autó utasteréből származó CVT típusú sebességváltó gyakorlatilag megkülönböztethetetlen egy ismerős automatától. Itt látható a választókar és az ismerős PNDR betűk, kuplungpedál nincs. Hogyan működik a fokozatmentes CVT sebességváltó a modern autókban? Mi a különbség a toroid és az ékszíj variátor között? Erről a következő cikkben lesz szó.

CVT - fokozatmentes sebességváltó

A sebességváltók közül kiemelkedik a fokozatmentes variátor, amely a nyomaték átviteléért felelős. Először is egy kis történelmi háttér.

CVT története

Amikor a variátor hátteréről van szó, Leonardo da Vinci (1452-1519) személyisége kerül megemlítésre. Az olasz művész és tudós alkotásaiban megtalálhatók az első leírások a XNUMX. századra komolyan megváltozott, fokozatmentes váltóműről. A középkori molnárok is ismerték az eszköz alapelvét. Szíjhajtással és kúpokkal a marók manuálisan hatottak a malomkövekre, és változtatták azok forgási sebességét.

Majdnem 400 év telt el egy találmány első szabadalmának megjelenése előtt. Egy 1886-ban Európában szabadalmaztatott toroid variátorról beszélünk. A CVT sebességváltók sikeres alkalmazása a versenymotorokon oda vezetett, hogy a XNUMX. század elején betiltották a CVT-vel felszerelt berendezések részvételét a versenyen. Az egészséges verseny fenntartása érdekében az ilyen tilalmak az elmúlt évszázad során éreztették magukat.

Az autós variátor első használata 1928-ra nyúlik vissza. Ezután a brit Clyno Engineering cég fejlesztőinek erőfeszítéseinek köszönhetően egy CVT típusú sebességváltóval ellátott autót kaptak. A technológia fejletlensége miatt a gépet nem jellemezte a megbízhatóság és a nagy hatékonyság.

A történelem új fordulója zajlott le Hollandiában. A DAF konszern tulajdonosa, Van Dorn fejlesztette ki és valósította meg a Variomatic dizájnt. Az üzem termékei a tömeges alkalmazás első változatát jelentik.

Ma Japánból, USA-ból, Németországból világhírű cégek aktívan gyakorolják a fokozatmentes sebességváltók felszerelését az autókra. A korabeli feltételeknek megfelelően a készüléket folyamatosan fejlesztik.

Mi az a CVT

A CVT a Continuous Variable Transmission rövidítése. Angolról lefordítva ez "folyamatosan változó átvitelt" jelent. Valójában a folytonosság abban nyilvánul meg, hogy az áttétel változását a vezető semmilyen módon nem érzi (nincs jellegzetes lengés). A nyomaték átvitele a motorról a hajtókerekekre korlátozott számú lépés alkalmazása nélkül valósul meg, ezért az átvitelt folyamatosan változónak nevezik. Ha a CVT jelölés megtalálható az autó konfigurációjának jelölésében, akkor arról beszélünk, hogy variátort használnak.

A variátorok típusai

A nyomaték hajtótengelyről a hajtott tengelyre történő átviteléért felelős szerkezeti elem lehet ékszíj, lánc vagy görgő. Ha a megadott tervezési jellemzőt választják az osztályozás alapjául, akkor a következő CVT lehetőségeket kapjuk:

• Ékszíj;
• ékírásos;
• toroid alakú.

Az ilyen típusú sebességváltókat főként az autóiparban használják, bár sokkal több lehetőség kínálkozik a fokozatváltásért felelős készülékeknél.

Miért van szükség fokozatmentes átvitelre?

A fokozatmentes sebességváltónak köszönhetően a belső égésű motor késedelem nélkül továbbítja a nyomatékot működése közben. Ilyen késések akkor fordulnak elő, amikor az áttétel megváltozik. Például amikor a vezető másik helyzetbe állítja a kézi sebességváltó kart, vagy az automata sebességváltó elvégzi a dolgát. A folyamatos sebességváltónak köszönhetően az autó simán felveszi a sebességet, nő a motor hatásfoka, és bizonyos üzemanyag-fogyasztás érhető el.

A variátor készüléke és működési elve

Részletesebben megvitatjuk azokat a kérdéseket, amelyek arról szólnak, hogy mi a variátor eszköze és mi a működési elve. De először meg kell határoznia, melyek a fő szerkezeti elemek.

Fő komponensek

A CVT sebességváltó egy meghajtó és hajtott szíjtárcsát, az ezeket összekötő szíjat (láncot vagy görgőt) és egy vezérlőrendszert tartalmaz. A szíjtárcsák a tengelyeken helyezkednek el, és úgy néznek ki, mint két kúp alakú fél, egymással szemben a kúpok tetejével. A kúpok sajátossága, hogy egy adott tartományban konvergálhatnak és divergálhatnak. Pontosabban az egyik kúp mozog, míg a másik mozdulatlan marad. A tengelyeken lévő szíjtárcsák mozgását egy vezérlőrendszer vezérli, amely adatokat fogad a jármű fedélzeti számítógépétől.

A CVT fő összetevői a következők is:

• nyomatékváltó (a nyomaték továbbításáért a motorból a sebességváltó bemeneti tengelyére);
• szeleptest (olajjal látja el a forgó szíjtárcsákat);
• szűrők fémképződés és lerakódások elleni védelemre;
• radiátorok (eltávolítják a hőt a dobozból);
• bolygómechanizmus, amely biztosítja az autó fordított mozgását.

Ékszíj variátor

Az ékszíj variátort két csúszó és táguló szíjtárcsa képviseli, amelyek fémszíjjal vannak összekötve. A hajtótárcsa átmérőjének csökkentésével a hajtott tárcsa átmérőjének egyidejű növekedése következik be, ami redukciós fokozatra utal. A hajtótárcsa átmérőjének növelése túlhajtást eredményez.

A munkafolyadék nyomásának megváltoztatása befolyásolja a hajtótárcsa kúpának mozgását. A hajtott szíjtárcsa átmérőjét a feszített szíjnak és a visszatérő rugónak köszönhetően változtatja. A sebességváltóban a nyomás enyhe változása is befolyásolja az áttételt.

Szíj készülék

Az öv alakú CVT szíj fém kábelekből vagy szalagokból áll. Számuk elérheti a 12 darabot is. A szalagok egymás felett helyezkednek el, és acélkapcsokkal vannak összeerősítve. A konzolok összetett formája nem csak a szalagok rögzítését teszi lehetővé, hanem a sebességváltó működéséhez szükséges csigákkal való érintkezést is.

A gyors kopás elleni védelmet a bevonat biztosítja. Azt is megakadályozza, hogy a szíj átcsússzon a szíjtárcsákon működés közben. A modern autókban az alkatrész kis erőforrása miatt veszteséges a bőr vagy szilikon övek használata.

V-láncos variátor

Az V-lánc variátor hasonló az ékszíjhoz, csak a lánc tölti be az adó szerepét a hajtó és a hajtott tengely között. A láncnak a csigák kúpos felületét érintő vége felelős a nyomaték átviteléért.

Nagyobb rugalmasságának köszönhetően a CVT V-láncú változata rendkívül hatékony.

Működési elve teljesen megegyezik a szíjhajtású sebességváltóéval.

Láncos készülék

A lánc fémlemezekből áll, amelyek mindegyike összekötő fülekkel rendelkezik. A lánckialakításban a lemezek közötti mozgatható kapcsolatnak köszönhetően rugalmasságot biztosítanak és adott szinten tartják a nyomatékot. A sakktáblás mintázatú láncszemeknek köszönhetően a lánc nagy szilárdságú.

A lánc szakítóereje nagyobb, mint a szíjé. A füles betétek olyan ötvözetekből készülnek, amelyek ellenállnak a gyors kopásnak. Ezeket betétekkel zárják le, amelyek alakja félhengeres. A láncok tervezési jellemzője, hogy nyúlhatnak. Ez a tény befolyásolja a fokozatmentes sebességváltó működését, ezért az ütemezett karbantartás során fokozott odafigyelést igényel.

Toroid variátor

A toroid típusú CVT sebességváltó kevésbé elterjedt. Figyelemre méltó tulajdonsága a készüléknek, hogy szíj vagy lánc helyett itt forgógörgők kerülnek alkalmazásra (tengelye körül ingamozgások a hajtótárcsától a hajtott felé).

A működés elve a görgők egyidejű mozgása a szíjtárcsák felének felületén. A felek felülete toroid alakú, innen ered a sebességváltó neve. Ha a hajtótárcsával való érintkezés a legnagyobb sugarú vonalon valósul meg, akkor a hajtott tárcsával való érintkezési pont a legkisebb sugarú vonalon lesz. Ez a pozíció az overdrive üzemmódnak felel meg. Amikor a görgők a hajtott tengely felé mozognak, a sebességfokozat lefelé kapcsol.

CVT az autóiparban

Az autóipari márkák saját lehetőségeiket fejlesztik a fokozatmentes sebességváltóhoz. Mindegyik konszern a maga módján nevezi meg a fejlesztést:

1. Durashift CVT, Ecotronic - amerikai változat a Fordtól;
2. Multitronic és Autotronic – német CVT-k az Auditól és a Mercedes-Benztől;
3. Multidrive (Toyota), Lineartronic (Subaru), X-Tronic és Hyper (Nissan), Multimatic (Honda) - ezek a nevek a japán gyártók között találhatók.

A CVT előnyei és hátrányai

A kézi vagy automata sebességváltóhoz hasonlóan a fokozatmentes sebességváltónak is megvannak az előnyei és hátrányai. Az előnyök a következők:

• kényelmes mozgás autóval (a választó „D” helyzete a mozgás megkezdése előtt van beállítva, a motor gyorsítja és lelassítja az autót a mechanikára és az automatára jellemző rándulások nélkül);
• a motor egyenletes terhelése, amely a sebességváltó pontos működésével párosul, és hozzájárul az üzemanyag-fogyasztáshoz;
• csökkentett káros anyagok kibocsátása a légkörbe;
• az autó dinamikus gyorsulása;
• hiányzó kerékcsúszás, ami növeli a biztonságot (főleg, ha jeges körülmények között kell vezetni).

A fokozatmentes sebességváltó mínuszai közül magukra hívják fel a figyelmet:

• a variátor és az erős belső égésű motorok kombinációjának tervezési korlátozása (egyelőre csak néhány autóról beszélhetünk ilyen tandemmel);
• korlátozott erőforrás még rendszeres karbantartás mellett is;
• drága javítások (vásárlás);
• nagy kockázat a CVT-vel ellátott használt autó vásárlásakor (a „disznó a piszkában” sorozatból, mivel nem tudni biztosan, hogy az előző tulajdonos hogyan üzemeltette az értékesített autót);
• néhány szervizközpont, ahol a mesterek felvállalnák az eszköz javítását (mindenki ismeri a CVT-ket);
• a vontatás és az utánfutó használatának korlátozása;
• függőség a megfigyelő érzékelőktől (a fedélzeti számítógép meghibásodás esetén helytelen adatokat ad a működéshez);
• drága hajtóműolaj és a szint folyamatos ellenőrzésének követelménye.

CVT erőforrás

A működés árnyalatai (útviszonyok, vezetési stílus) és a CVT sebességváltó karbantartási gyakorisága befolyásolják az eszköz erőforrásait.

Ha nem tartják be a gyártó utasításait, ha megszegik a rendszeres karbantartási előírásokat, hiába számítanak hosszú élettartamra.

Az erőforrás 150 ezer km, a sebességváltó általában nem igényel többet. Vannak egyedi esetek, amikor a CVT-t a garanciális javítás részeként cserélték olyan autókon, amelyek nem haladták meg a 30 ezer km-t. De ez kivétel a szabály alól. Az élettartamot befolyásoló fő egység a szíj (lánc). Az alkatrész megköveteli a vezető figyelmét, mert erős kopás esetén a CVT teljesen eltörhet.

Álláspontja

A fokozatmentesen változó nyomatékátvitelű autók esetében van okunk a negatív értékelésekre. Ennek az az oka, hogy a csomópont rendszeres karbantartást igényel, és az erőforrása kicsi. Azt a kérdést, hogy vásároljon-e autót CVT-vel, mindenki maga dönti el. A sebességváltónak vannak előnyei és hátrányai. Összefoglalva, figyelmeztető megjegyzést tehet - ha CVT-vel ellátott használt autót vásárol, rendkívül óvatosnak kell lennie. A használt autó tulajdonosa elrejtheti a működési jellemzőket, és a variátor ebben a tekintetben érzékeny lehetőség a mechanikus sebességváltó számára.