CVT: mis tüüpi käigukast see on, omadused, plussid ja miinused

Tänapäeval saab automaatkäigukastiga autosid varustada erinevat tüüpi automaatkäigukastidega, mis paigaldatakse aktiivselt koos bensiini- ja diiselmootoritega. Lisaks "klassikalisele" hüdromehaanilisele automaatsele masinale saab masinale paigaldada ka variaatori või ühe või kahe siduriga roboti.

Arvestades asjaolu, et igal käigukasti tüübil on nii oma eelised kui ka puudused, pööravad paljud autojuhid CVT-le mitmel põhjusel. Järgmisena vaatame, mis on CVT autol, millised on seda tüüpi käigukasti plussid ja miinused ning mida pead teadma CVT käigukastide kohta.

Artikli sisu

• Variaator: mida peate teadma
• Variaatori kast: plussid ja miinused
• Näpunäiteid ja nippe
• Mis on tulemus

Variaator: mida peate teadma

Alustuseks on enamik automaatkäigukastitüüpe astmelised. Kui lihtsalt, nagu tavalises manuaalkäigukasti mehaanikas, on käigud fikseeritud, see tähendab, et vastav käigupaar lülitub sisse, mis võimaldab ülekandearvu muuta.

Automaatkäigukastidel, nagu ka manuaalkäigukastidel, võib olla 4, 5, 6 või enam kiirust. Sel juhul toimub ümberlülitamine astmeliselt ehk siis lülitatakse automaatselt välja üks kiirus, seejärel lülitatakse sisse järgmine üles või alla käik.

Erinevatel kastidel ei lülitata kiirusi ühtemoodi (olenevalt kasti tüübist ja automaatkäigukasti arvutis ette nähtud selle töö algoritmidest). Samuti kulub teatud aeg ümberlülitamisele, st üht tüüpi astmeline automaatkäigukast töötab kiiremini kui teine.

Näiteks DSG-tüüpi eelselektiivrobotid vahetavad käike sekundi murdosaga, samas kui ühe kettaga robot võib lülitumist edasi lükata ning lülitusmoment ise on juhile vähem mugav kui “klassikalistel” hüdromehaanilistel automaatidel sõites.

Muide, lisame ka selle, et käiguvahetuse hetkel sisepõlemismootorilt ratastele minev jõuvoog ratastele ei kandu (jõuvoolus on katkestus). Seda võib võrrelda sellega, kui manuaalkäigukastiga auto juht vajutab soovitud käigu valimiseks siduripedaali.

• Kui me räägime variaatorist – see on pidevalt muutuv käigukast. Teisisõnu, sellises kastis pole fikseeritud käike. Veelgi enam, peamine erinevus CVT kasti ja analoogide vahel on see, et tänu ülitäpse elektroonika juhtimisele on automaatrežiimis võimalik pidevalt ja väga paindlikult ülekandearvu muuta.

Selgub, et automaatkäigukasti ECU valib sel juhul parima ülekandearvu, võttes arvesse koormust ja mootori pöörlemiskiirust, mis võimaldab jõuallika võimsust kõige tõhusamalt kasutada. Samuti puudub pidevalt muutuvas käigukastis astmete vahel lülitumise hetk täielikult, mis võimaldab vabaneda jõuvoolu katkemisest ja suurendada käigukasti efektiivsust, parandada kütusesäästlikkust ning saavutada ka kõrgeim sõidumugavus (ei löögid, viivitused, langused käiguvahetuse ajal).

Läheme kaugemale. Tänapäeval leiate kahte tüüpi CVT variaatoreid:

• Kiilrihma variaator;
• toroid variaator;

Lühidalt öeldes koosneb variaator kahest võllist, millele on paigaldatud rihmarattad (juht- ja käitatavad). Rihmarataste vahele on venitatud rihm. Rihmaratastel on võimalus oma läbimõõtu pidevalt muuta, mis võimaldab muuta ülekandearvu. Kui vaatleme seadet ja variaatori tööpõhimõtet üksikasjalikumalt, on vaja peatuda selle käigukasti ülaltoodud tüüpidel.

Niisiis sisaldab kiilrihma variaator ühte või kahte rihmülekannet. Rihmarattad on moodustatud kooniliste ketastega. Need rihmarattad liiguvad ja eemalduvad, mis võimaldab muuta nende läbimõõtu.

Erinevad tootjad on välja töötanud oma kiilrihma variaatorite konstruktsioonid (näiteks Multitronic käigukast) ja rihma asemel kasutatakse variaatori ketti (koosneb terasplaatidest).

Kiilrihm või kett saab spetsiaalse trapetsikujulise kuju, mis võimaldab rihmarattaga kokku puutuda mitte täielikult, vaid ainult külgpindadel. Töö ajal, pärast külgpindade kulumist, võimaldab see kuju säilitada rihma või keti tihedat kontakti rihmaratta pinnaga, et vältida libisemist.

Siduri funktsiooni teostab variaatoris pöördemomendi muundur (sarnaselt hüdromehaanilisele automaatkäigukastile) või mehaaniline sidur (olenevalt konstruktsioonist). Reeglina kasutavad paljud tootjad gaasiturbiinmootorit, mis edastab pöördemomendi sujuvalt käigukasti ja peaaegu kohe pärast liikumise algust lukustub pöördemomendi muundur kadude vähendamiseks ja efektiivsuse suurendamiseks.

Rihmarataste läbimõõdu ja seega ka ülekandearvu muutmise eest vastutab arvuti variaatori, servode, andurite eest. Ülekandearv muutub nii, et tsentrifugaaljõu mõjul hakkavad veorihma "põsed" sujuvalt kokku suruma, lükates kiilrihma rihmaratta enda keskkohast kaugemale.

Käitav rihmaratas laieneb paralleelselt ja rihm läheneb väga sujuvalt rihmaratta keskpunktile. Need protsessid sõltuvad sisepõlemismootori kiirusest. Selgub, et mida suurem on mootori pöörete arv, seda rohkem surutakse veoratas kokku ja vedav rihmaratas on lahti. Nii muutub ülekandearv variaatoris.

Erilist tähelepanu väärib ka toroidvariaator. Toroidaalse variaatori seade eeldab kahe koaksiaalketta ja rullide olemasolu. Rullide kaudu kantakse pöördemoment ühelt kettalt teisele.

Erinevalt kiilrihma vastest ei muutu sellises variaatoris ülekandearvu muutmiseks mitte rihma asend rihmarattal, vaid rullide asend ja nende ketaste sissejooksu raadiused. Jõud on sel juhul koondunud rullide ja ketta kokkupuutepunkti. Rullide tõhusaks pööramiseks ja rulli kettale surumise jõu ületamiseks kasutatakse lisaseadmeid.

Variaatori kast: plussid ja miinused

Ühest küljest võib CVT-d pidada kõige mugavamaks ja üsna ökonoomsemaks käigukastitüübiks, kuna see seade töötab juhile märkamatult, vahetamise ajal ei esine tõmblusi, lööke ega viivitusi.

Veojõud CVT-ga autol on konstantne, sujuv, jõuvoolus ei katke. Tänu nendele omadustele on võimalik saavutada aktiivne kiirendus, hea kiirendus erinevatel kiirustel ja pööretel, samuti mootori töö optimaalsetes režiimides. 

• Kui me räägime puudustest, siis tasub esile tõsta variaatori ressurssi ja selle suurt tundlikkust koormustele. Esiteks kannatab auto variaatorites rihm / kett (kiilrihm) või ketta ja rulli kokkupuutepunkt (toroid).

Näiteks ketta ja rullide kokkupuutepunktis ulatub rõhk kümne tonnini, ka koormused lindile, eriti suurtel kiirustel, on samuti väga suured. Loomulikult on variaatoriosade valmistamisel töökindluse suurendamiseks vaja spetsiaalseid suurenenud tugevusega materjale.

Samuti, isegi kui arvestada selliste materjalide kasutamist, pole võimsa mootoriga autosid CVT-ga varustatud. Tavaliselt pannakse selline kast autodele, mille sisepõlemismootorid toodavad keskmiselt mitte rohkem kui 200 hj. Kuigi variaator on ehituslikult lihtsam kui automaatkäigukast ja odavam valmistada, on selline kast lühema ressursiga, nõuab tihedamat ja kvaliteetsemat hooldust ning on ka kallis ja raskesti remonditav.

Fakt on see, et tootjad ei tooda sageli variaatori jaoks üksikuid osi (võllid, rihmarattad jne). Vabamüügist leiate ainult keti või rihma. Samal ajal on variaatori kulunud elementide taastamine äärmiselt keeruline või peaaegu võimatu.

Samuti, isegi kui varuosad on saadaval, on pärast remonti variaatori seadistamisel raskusi. See tähendab, et mitte iga teenindus ei saa garantiiga variaatorit kvaliteetselt remontida.

Omanikud märgivad ka, et kuigi käigukastil puuduvad kiirused ja astmeline käiguvahetus, on CVT-ga auto kiirendus siiski kehvem kui manuaalkäigukastil või eelvaliku robotitel. Fakt on see, et tootja on selle variaatori juhtimisprogrammis spetsiaalselt ette näinud, et vältida seadme suurt koormust.

Samuti eristab variaatorit üks omadus, kui kiirendus toimub samadel mootoripööretel, jõuallikas ei pöörle üles, kiirenduse ajal on müra monotoonne. Paljude jaoks on selline sisepõlemismootori ja jõuülekande töö harjumatu ja tekitab kriitikat.

Tootjad ise võtavad selle funktsiooniga eraldi arvesse, programmeerides juhtploki nii, et aktiivse kiirenduse ajal laseb variaator mootoril siiski “pöörelda”, simuleerides sarnaselt muude automaatkäigukastidega üleminekut ühelt etapilt (käigult) teisele.

Näpunäiteid ja nippe

Nagu näete, erineb variaator konstruktsioonilt märgatavalt tavapärastest automaatkäigukastidest ja robotitest. Samal ajal on see kast vähem töökindel kui "klassikaline" masin.

Samuti võib CVT kast teid ebameeldivalt üllatada väikese ressursiga, kui omanik on harjunud laadima määratud tüüpi käigukasti ja hooldama regulaarselt masinat, kasutades odavaid õlisid ja kulumaterjale.

Keerulistes tingimustes (linnasõit, järsud käivitamised, kiirendamine, haagise vedamine, suured kiirused ja mootori pöörlemiskiirused, maastikul libisemine jne) töötades tuleb variaatoris õli vahetada iga 30-40 tuhande km järel. automaatkäigukast, määrdeaine hoolitseb kõigi 60-80 tuhande km eest.

Samuti peate arvestama, et isegi õigeaegse hoolduse ja õrna kasutamise korral tuleb variaatoririhm välja vahetada juba 100–150 tuhande kilomeetri võrra. Veelgi enam, kui variaatoririhma õigel ajal ei vahetata, võib see põhjustada selle libisemist ja rihmarataste pindade kahjustamist.

Mõnel juhul tekib katkestus ja variaator ebaõnnestub täielikult. Samuti raskendab diagnoosimist ja suurendab variaatori hoolduse ja remondi kulusid gaasiturbiinmootori, klapi korpuse, suure hulga andurite ja muude elementide olemasolu.

Soovitame lugeda ka artiklit, kuidas CVT-ga õigesti sõita. Sellest artiklist saate teada CVT-kasti toimimise funktsioonide kohta ja ka sellest, mida peate CVT-käigukastiga sõites arvestama. Pidage meeles, et väikseimad kõrvalekalded normist (tõmblused, löögid, müra ja vibratsioon, veojõu puudumine kiirenduse ajal) on töö viivitamatu lõpetamise ja seadme tõsise kontrolli põhjuseks.

Samal ajal ei ole sageli võimalik probleeme lahendada rihma / keti ja õli vahetamisega variaatoris, solenoidides ja muudes saadaolevates elementides. Sel juhul tuleb vahetada kallid osad (võllid, rihmarattad jne) ja kui neid on raske kätte saada, siis on kogu kasti komplekt uue või lepinguga.

Mis on tulemus

Arvestades variaatorit ja sellega, mis see on, võime järeldada, et võrreldes teiste automaatkäigukastidega on selline seade üsna paljutõotav lahendus. Variaator tagab hea dünaamika, sujuvuse, kulutab vähem kütust.

Samuti soovitame lugeda artiklit variaatorikasti õli vahetamise kohta. Sellest artiklist saate teada, kuidas vahetada õli variaatoris ja mida peate selle protseduuri käigus arvesse võtma.

Peamiseks puuduseks võib pidada ainult suhteliselt väikest ressurssi, samuti hoolduse ja remondi kõrgeid kulusid. Samal ajal töötavad tootjad pidevalt variaatori töökindluse ja hooldatavuse parandamise nimel.