Μεταβλητή από το Α έως το Ω

Το κιβώτιο ταχυτήτων τύπου CVT από την καμπίνα επιβατών ενός ακινητοποιημένου αυτοκινήτου δεν διακρίνεται σχεδόν από ένα οικείο μηχάνημα. Εδώ μπορείτε να δείτε τον επιλογέα και τα γνωστά γράμματα PNDR, δεν υπάρχει πεντάλ συμπλέκτη. Πώς λειτουργεί ένα συνεχώς μεταβαλλόμενο κιβώτιο ταχυτήτων CVT στα σύγχρονα αυτοκίνητα; Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός σπειροειδούς και ενός V-belt variator; Αυτό θα συζητηθεί στο επόμενο άρθρο.

CVT - συνεχής μεταβλητή μετάδοση

Μεταξύ των ποικιλιών κιβωτίων ταχυτήτων, ξεχωρίζει ένας μεταβλητός χωρίς βήμα, ο οποίος είναι υπεύθυνος για τη μετάδοση της ροπής. Πρώτον, μια μικρή ιστορική αναδρομή.

Ιστορικό CVT

Όταν πρόκειται για το φόντο της συσκευής variator, αναφέρεται η προσωπικότητα του Leonardo da Vinci (1452-1519). Στα έργα του Ιταλού καλλιτέχνη και επιστήμονα, μπορεί κανείς να βρει τις πρώτες περιγραφές μιας συνεχώς μεταβλητής μετάδοσης που έχει αλλάξει σοβαρά μέχρι τον XNUMXο αιώνα. Οι μυλωνάδες του Μεσαίωνα γνώριζαν επίσης την αρχή που διέπει τη συσκευή. Χρησιμοποιώντας έναν ιμάντα κίνησης και κώνους, οι μυλωνάδες ενεργούσαν χειροκίνητα στις μυλόπετρες και άλλαξαν την ταχύτητα περιστροφής τους.

Πέρασαν σχεδόν 400 χρόνια πριν εμφανιστεί το πρώτο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μια εφεύρεση. Μιλάμε για ένα σπειροειδές παραλλαγή που κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1886 στην Ευρώπη. Η επιτυχής χρήση των κιβωτίων ταχυτήτων CVT σε αγωνιστικές μοτοσυκλέτες οδήγησε στο γεγονός ότι στις αρχές του XNUMXου αιώνα εισήχθη στον διαγωνισμό η απαγόρευση συμμετοχής εξοπλισμού εξοπλισμένου με CVT. Για να διατηρηθεί ο υγιής ανταγωνισμός, τέτοιες απαγορεύσεις έγιναν αισθητές τον περασμένο αιώνα.

Η πρώτη χρήση ενός μετατροπέα αυτοκινήτου χρονολογείται από το 1928. Στη συνέχεια, με τις προσπάθειες των προγραμματιστών της βρετανικής εταιρείας Clyno Engineering, αποκτήθηκε ένα αυτοκίνητο με κιβώτιο τύπου CVT. Λόγω της υπανάπτυξης της τεχνολογίας, το μηχάνημα δεν διακρίθηκε από αξιοπιστία και υψηλή απόδοση.

Ένας νέος γύρος ιστορίας έγινε στην Ολλανδία. Ο ιδιοκτήτης της ανησυχίας DAF, Van Dorn, ανέπτυξε και υλοποίησε το σχέδιο Variomatic. Τα προϊόντα του φυτού είναι η πρώτη παραλλαγή μαζικής εφαρμογής.

Σήμερα, παγκοσμίου φήμης εταιρείες από την Ιαπωνία, τις ΗΠΑ, τη Γερμανία εξασκούν ενεργά την εγκατάσταση συνεχώς μεταβλητών κιβωτίων ταχυτήτων σε αυτοκίνητα. Για να ανταποκρίνεται στις συνθήκες της εποχής, η συσκευή βελτιώνεται συνεχώς.

Τι είναι το CVT

Το CVT σημαίνει συνεχόμενη μεταβλητή μετάδοση. Μετάφραση από τα αγγλικά, αυτό σημαίνει "συνεχώς μεταβαλλόμενη μετάδοση". Μάλιστα, η συνέχεια εκδηλώνεται από το γεγονός ότι η αλλαγή της σχέσης μετάδοσης δεν γίνεται καθόλου αισθητή από τον οδηγό (δεν υπάρχουν χαρακτηριστικά κραδασμούς). Η μετάδοση της ροπής από τον κινητήρα στους κινητήριους τροχούς πραγματοποιείται χωρίς τη χρήση περιορισμένου αριθμού βημάτων, επομένως η μετάδοση ονομάζεται συνεχώς μεταβλητή. Εάν η ονομασία CVT βρίσκεται στη σήμανση της διαμόρφωσης του αυτοκινήτου, τότε μιλάμε για το γεγονός ότι χρησιμοποιείται μεταβλητή.

Τύποι μεταβλητών

Το δομικό στοιχείο που είναι υπεύθυνο για τη μετάδοση της ροπής από τον κινητήριο άξονα στον κινητήριο άξονα μπορεί να είναι ένας ιμάντας V, αλυσίδα ή κύλινδρος. Εάν το καθορισμένο χαρακτηριστικό σχεδιασμού επιλεγεί ως βάση για την ταξινόμηση, τότε θα ληφθούν οι ακόλουθες επιλογές CVT:

• V-ιμάντας;
• σφηνοειδής;
• σπειροειδής.

Αυτοί οι τύποι κιβωτίων ταχυτήτων χρησιμοποιούνται κυρίως στην αυτοκινητοβιομηχανία, αν και υπάρχουν πολύ περισσότερες επιλογές για συσκευές που είναι υπεύθυνες για την ομαλή αλλαγή της σχέσης μετάδοσης.

Γιατί χρειάζεται μετάδοση χωρίς βήμα

Χάρη στο σύστημα μετάδοσης χωρίς βαθμίδες, ο κινητήρας εσωτερικής καύσης θα μεταδίδει ροπή χωρίς καθυστέρηση σε οποιαδήποτε στιγμή της λειτουργίας του. Τέτοιες καθυστερήσεις συμβαίνουν όταν αλλάζει η σχέση μετάδοσης. Για παράδειγμα, όταν ο οδηγός μετατοπίζει το μοχλό χειροκίνητου κιβωτίου ταχυτήτων σε άλλη θέση ή το αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων κάνει τη δουλειά του. Λόγω της συνεχούς μετάδοσης, το αυτοκίνητο ανεβάζει ομαλά ταχύτητα, η απόδοση του κινητήρα αυξάνεται και επιτυγχάνεται μια ορισμένη οικονομία καυσίμου.

Η συσκευή και η αρχή λειτουργίας του μεταβλητού

Ερωτήσεις σχετικά με το ποια είναι η συσκευή του μεταβλητού και ποια είναι η αρχή της λειτουργίας του θα συζητηθούν λεπτομερέστερα. Αλλά πρώτα πρέπει να προσδιορίσετε ποια είναι τα κύρια δομικά στοιχεία.

Κύρια στοιχεία

Το κιβώτιο ταχυτήτων CVT περιλαμβάνει τροχαλίες κίνησης και κίνησης, έναν ιμάντα (αλυσίδα ή κύλινδρο) που τις συνδέει και ένα σύστημα ελέγχου. Οι τροχαλίες βρίσκονται στους άξονες και μοιάζουν με δύο μισά κωνικού σχήματος, αντικριστά με τις κορυφές των κώνων. Η ιδιαιτερότητα των κώνων είναι ότι μπορούν να συγκλίνουν και να αποκλίνουν σε ένα δεδομένο εύρος. Πιο συγκεκριμένα, ο ένας κώνος κινείται, ενώ ο άλλος παραμένει ακίνητος. Η κίνηση των τροχαλιών στους άξονες ελέγχεται από ένα σύστημα ελέγχου που λαμβάνει δεδομένα από τον ενσωματωμένο υπολογιστή του οχήματος.

Επίσης τα κύρια συστατικά του CVT είναι:

• μετατροπέας ροπής (υπεύθυνος για τη μετάδοση της ροπής από τον κινητήρα στον άξονα εισόδου του κιβωτίου ταχυτήτων).
• σώμα βαλβίδας (τροφοδοτεί λάδι σε περιστρεφόμενες τροχαλίες).
• φίλτρα για προστασία από την παραγωγή μετάλλων και τις εναποθέσεις.
• καλοριφέρ (αφαιρέστε τη θερμότητα από το κουτί).
• πλανητικός μηχανισμός που παρέχει αντίστροφη κίνηση του αυτοκινήτου.

Μεταβλητή ζώνης V

Ο μεταβλητός ιμάντα V αντιπροσωπεύεται από δύο συρόμενες και διαστελλόμενες τροχαλίες που συνδέονται με έναν μεταλλικό ιμάντα. Με τη μείωση της διαμέτρου της τροχαλίας μετάδοσης κίνησης, εμφανίζεται μια ταυτόχρονη αύξηση της διαμέτρου της κινητήριας τροχαλίας, η οποία υποδηλώνει μειωτικό γρανάζι. Η αύξηση της διαμέτρου της τροχαλίας κίνησης δίνει μια υπερκίνηση.

Η αλλαγή της πίεσης του ρευστού εργασίας επηρεάζει την κίνηση του κώνου της τροχαλίας κίνησης. Η κινούμενη τροχαλία αλλάζει τη διάμετρό της χάρη σε έναν τεντωμένο ιμάντα και ένα ελατήριο επιστροφής. Ακόμη και μια μικρή αλλαγή στην πίεση στο κιβώτιο ταχυτήτων επηρεάζει τη σχέση μετάδοσης.

Συσκευή ζώνης

Ο ιμάντας CVT σε σχήμα ταινίας αποτελείται από μεταλλικά καλώδια ή λωρίδες. Ο αριθμός τους μπορεί να φτάσει και τα 12 κομμάτια. Οι λωρίδες βρίσκονται η μία πάνω από την άλλη και στερεώνονται μεταξύ τους με ατσάλινα συνδετήρες. Το περίπλοκο σχήμα των στηρίξεων επιτρέπει όχι μόνο τη στερέωση των λωρίδων, αλλά και την παροχή της επαφής με τις τροχαλίες που είναι απαραίτητες για τη λειτουργία του κιβωτίου ταχυτήτων.

Η επίστρωση παρέχει προστασία από τη γρήγορη φθορά. Αποτρέπει επίσης την ολίσθηση του ιμάντα πάνω από τις τροχαλίες κατά τη λειτουργία. Στα σύγχρονα αυτοκίνητα, είναι ασύμφορη η χρήση δερμάτινων ή σιλικονούχων ζωνών λόγω του μικρού πόρου του εξαρτήματος.

V-chain variator

Ο μεταβλητός αλυσίδας V είναι παρόμοιος με τον ιμάντα V, μόνο η αλυσίδα παίζει το ρόλο ενός πομπού μεταξύ του κινητήριου και του κινούμενου άξονα. Το άκρο της αλυσίδας, που αγγίζει την κωνική επιφάνεια των τροχαλιών, είναι υπεύθυνο για τη μετάδοση της ροπής.

Λόγω της μεγαλύτερης ευελιξίας της, η έκδοση V-chain του CVT είναι εξαιρετικά αποδοτική.

Η αρχή της λειτουργίας του είναι ακριβώς η ίδια με αυτή ενός κιβωτίου ταχυτήτων με κίνηση ιμάντα.

Συσκευή αλυσίδας

Η αλυσίδα αποτελείται από μεταλλικές πλάκες, καθεμία από τις οποίες έχει συνδετικές ωτίδες. Λόγω της κινητής σύνδεσης μεταξύ των πλακών στο σχέδιο της αλυσίδας, παρέχουν ευελιξία και διατηρούν τη ροπή σε ένα δεδομένο επίπεδο. Λόγω των κρίκων που είναι διατεταγμένοι σε μοτίβο σκακιέρας, η αλυσίδα έχει υψηλή αντοχή.

Η δύναμη θραύσης της αλυσίδας είναι μεγαλύτερη από αυτή του ιμάντα. Τα ένθετα ωτίδων είναι κατασκευασμένα από κράματα που αντιστέκονται στη γρήγορη φθορά. Κλείνονται με τη βοήθεια ενθέτων, το σχήμα των οποίων είναι ημικυλινδρικό. Το σχεδιαστικό χαρακτηριστικό των αλυσίδων είναι ότι μπορούν να τεντωθούν. Αυτό το γεγονός επηρεάζει τη λειτουργία του συνεχώς μεταβαλλόμενου κιβωτίου ταχυτήτων, επομένως, απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή κατά την προγραμματισμένη συντήρηση.

Τοροειδής μεταβλητός

Ο σπειροειδής τύπος κιβωτίου ταχυτήτων CVT είναι λιγότερο κοινός. Ένα αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό της συσκευής είναι ότι αντί για ιμάντα ή αλυσίδα, χρησιμοποιούνται εδώ περιστρεφόμενοι κύλινδροι (γύρω από τον άξονά του, κινήσεις εκκρεμούς από την τροχαλία κίνησης προς την κινούμενη).

Η αρχή λειτουργίας είναι η ταυτόχρονη κίνηση των κυλίνδρων στην επιφάνεια των μισών των τροχαλιών. Η επιφάνεια των μισών έχει το σχήμα δοροειδούς, εξ ου και το όνομα της μετάδοσης. Εάν η επαφή με τον οδηγό δίσκο πραγματοποιηθεί στη γραμμή της μεγαλύτερης ακτίνας, τότε το σημείο επαφής με τον οδηγούμενο δίσκο θα βρίσκεται στη γραμμή της μικρότερης ακτίνας. Αυτή η θέση αντιστοιχεί στη λειτουργία overdrive. Όταν οι κύλινδροι κινούνται προς τον κινητήριο άξονα, το γρανάζι κατεβαίνει.

CVT στην αυτοκινητοβιομηχανία

Οι μάρκες αυτοκινήτων αναπτύσσουν τις δικές τους επιλογές για συνεχή μεταβλητή μετάδοση. Κάθε ανησυχία ονομάζει την ανάπτυξη με τον δικό του τρόπο:

1. Durashift CVT, Ecotronic - Αμερικανική έκδοση από τη Ford.
2. Multitronic και Autotronic - Γερμανικά CVT από την Audi και τη Mercedes-Benz.
3. Multidrive (Toyota), Lineartronic (Subaru), X-Tronic και Hyper (Nissan), Multimatic (Honda) - αυτά τα ονόματα μπορούν να βρεθούν μεταξύ των Ιάπωνων κατασκευαστών.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του CVT

Όπως ένα χειροκίνητο ή αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων, ένα συνεχώς μεταβαλλόμενο κιβώτιο ταχυτήτων έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του. Τα πλεονεκτήματα είναι:

• άνετη κίνηση με αυτοκίνητο (η θέση "D" στον επιλογέα ρυθμίζεται πριν από την έναρξη της κίνησης, ο κινητήρας επιταχύνει και επιβραδύνει το αυτοκίνητο χωρίς τραντάγματα που είναι χαρακτηριστικά μηχανικής και αυτόματης λειτουργίας).
• ομοιόμορφο φορτίο στον κινητήρα, το οποίο συνδυάζεται με την ακριβή λειτουργία του κιβωτίου ταχυτήτων και συμβάλλει στην οικονομία καυσίμου.
• μειωμένες εκπομπές επιβλαβών ουσιών στην ατμόσφαιρα·
• δυναμική επιτάχυνση του αυτοκινήτου.
• έλλειψη ολίσθησης τροχού, η οποία αυξάνει την ασφάλεια (ειδικά όταν πρόκειται για οδήγηση σε συνθήκες παγετού).

Από τα μειονεκτήματα μιας συνεχώς μεταβαλλόμενης μετάδοσης, εφιστάται η προσοχή στους εαυτούς τους:

• εποικοδομητικός περιορισμός στον συνδυασμό ενός μεταβλητού με ισχυρούς κινητήρες εσωτερικής καύσης (μέχρι στιγμής μπορούμε να μιλήσουμε μόνο για μερικά αντίγραφα αυτοκινήτων με τέτοια σειρά).
• περιορισμένους πόρους ακόμη και με τακτική συντήρηση.
• ακριβές επισκευές (αγορά).
• υψηλούς κινδύνους κατά την αγορά μεταχειρισμένου αυτοκινήτου με CVT (από τη σειρά "pig in a poke", δεδομένου ότι δεν είναι γνωστό με βεβαιότητα πώς ο προηγούμενος ιδιοκτήτης χειριζόταν το αυτοκίνητο που πωλήθηκε).
• ένας μικρός αριθμός κέντρων σέρβις στα οποία οι πλοίαρχοι θα αναλάμβαναν την επισκευή της συσκευής (όλοι γνωρίζουν για τα CVT).
• περιορισμός στη ρυμούλκηση και χρήση ρυμουλκούμενου·
• εξάρτηση από τους αισθητήρες παρακολούθησης (ο ενσωματωμένος υπολογιστής σε περίπτωση δυσλειτουργίας θα δώσει λανθασμένα δεδομένα για λειτουργία).
• ακριβό λάδι κιβωτίου ταχυτήτων και την απαίτηση για συνεχή παρακολούθηση της στάθμης του.

Πόρος CVT

Οι αποχρώσεις λειτουργίας (συνθήκες δρόμου, στυλ οδήγησης) και η συχνότητα συντήρησης ενός κιβωτίου ταχυτήτων CVT επηρεάζουν τον πόρο της συσκευής.

Εάν δεν τηρούνται οι οδηγίες του κατασκευαστή, εάν παραβιάζονται οι κανονισμοί τακτικής συντήρησης, είναι άχρηστο να υπολογίζετε σε μεγάλη διάρκεια ζωής.

Ο πόρος είναι 150 χιλιάδες χιλιόμετρα, η μετάδοση, κατά κανόνα, δεν νοσηλεύει περισσότερο. Υπάρχουν μεμονωμένες περιπτώσεις όπου το CVT άλλαξε ως μέρος της επισκευής εγγύησης σε αυτοκίνητα που δεν πέρασαν 30 χιλιάδες χιλιόμετρα. Αλλά αυτό είναι μια εξαίρεση στον κανόνα. Η κύρια μονάδα που επηρεάζει τη διάρκεια ζωής είναι ο ιμάντας (αλυσίδα). Το τμήμα απαιτεί την προσοχή του οδηγού, γιατί με μεγάλη φθορά, το CVT μπορεί να σπάσει εντελώς.

Ευρήματα

Όταν πρόκειται για αυτοκίνητα με συνεχώς μεταβαλλόμενη ροπή μετάδοσης, υπάρχει λόγος για αρνητικές εκτιμήσεις. Ο λόγος είναι ότι ο κόμβος απαιτεί τακτική συντήρηση και ο πόρος του είναι μικρός. Το ερώτημα αν θα αγοράσει ένα αυτοκίνητο με CVT, ο καθένας αποφασίζει μόνος του. Η μετάδοση έχει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Εν κατακλείδι, μπορείτε να δώσετε ένα προειδοποιητικό σχόλιο - όταν αγοράζετε ένα μεταχειρισμένο αυτοκίνητο με CVT, πρέπει να είστε εξαιρετικά προσεκτικοί. Ο ιδιοκτήτης ενός μεταχειρισμένου αυτοκινήτου μπορεί να κρύψει τα χαρακτηριστικά λειτουργίας και η μεταβλητή από αυτή την άποψη είναι μια ευαίσθητη επιλογή για ένα μηχανικό κιβώτιο ταχυτήτων.