Variaator (CVT) – astmeteta variaatorülekanne

Variaator (CVT) – pidevalt muutuv jõuülekanne, mis teatud vahemikus võimaldab saavutada kõige sujuvama ülekandearvu muutuse. Peamine erinevus CVT käigukasti ja analoogide vahel on sisepõlemismootori võimsuse üsna tõhus kasutamine.

CVT kast (inglise keelest Continuously Variable Transmission, “alati muutuv käigukast”) võimaldab kõige paremini muuta sisepõlemismootorilt ratastele edastatavat pöördemomenti, võttes arvesse mootori koormusi, sõiduki kiirust jne. Selle tulemusena saavutab variaator kõrge kütusesäästlikkuse.

Artikli sisu

• Variaatori eripära, seade ja tööpõhimõte
• Kuidas variaator autos töötab
• Variaatori plussid ja miinused

Variaatori eripära, seade ja tööpõhimõte

Alustuseks on CVT käigukaste mitut tüüpi, kuid autodel kasutatakse kiilrihma ja toroidvariaatoreid, samas kui kiilrihma variaator on palju levinum.

Kaasaegse variaatorikasti seade sisaldab järgmisi elemente:

• Spetsiaalne mehhanism, mis vastutab pöördemomendi edastamise eest mootorist variaatorisse ning ühendab neutraalkäigu sisselülitamisel lahti ka kasti ja sisepõlemismootori;
• Variaatorikast ise (teine ​​nimi on "variaatorülekanne"), samuti eraldi mehhanism, mis võimaldab autol tagurpidi liikuda;
• Elektrooniline kasti juhtimissüsteem sisend- ja väljundanduritega;

Mootorilt pöördemomendi ülekandmiseks saab kasutada pöördemomendi muundurit, tsentrifugaalautomaatsidurit, elektrooniliselt juhitavat elektromagnetsidurit ja mitme plaadiga sidurit. Kõige sagedamini kasutatakse nendel eesmärkidel pöördemomendi muundurit (GDT), mis võimaldab saavutada sujuvust ja seeläbi suurendada CVT käigukasti ressurssi.

Mis puutub käigukasti endasse, siis kiilrihma variaator sisaldab ühte või kahte rihmülekannet. Selline jõuülekanne on tegelikult kaks rihmaratast, mis on ühendatud kiilrihma abil. Rihmaratas moodustab koonilise ketta paari ja kettad võivad liikuda ja lahku minna. Seega on võimalik muuta rihmaratta enda läbimõõtu.

Koonuste liigutamiseks kasutatakse hüdraulilist rõhku, vedrujõudu ja tsentrifugaaljõudu. Koonilised kettad asuvad 20° kaldenurga all. See võimaldab rihma minimaalse takistusega üle rihmaratta pinna liikuda.

Algstaadiumis olid sellised variaatorid varustatud kummivööga, kuid rihma enda ressurss osutus väikeseks. Tänapäeval on kummi asemel paigaldatud metallist variaatoririhm. Selline rihm on vastupidav ja painduv, käigukasti töötamise käigus tekib vähem müra ning lahendus kestab ka tunduvalt kauem kui kummist vaste.

Pöörlemine toimub hõõrdejõu kaudu variaatori rihmarataste ja rihma külgpinna vahel. Samuti võivad mõned CVT-d kasutada terasketti. Sel juhul räägime kiil-ahela variaatorist.

See tüüp erineb kiilrihma variaatorist selle poolest, et pöördemomenti edastab keti otspind selle punktkontakti ajal kooniliste ketastega. Samal ajal on koonilised kettad ise valmistatud vastupidavast terasest ja V-ahela variaator on parima efektiivsusega.

Samuti märgime, et variaator ei suuda pakkuda tagasi liikumise võimalust. Selleks, et sellise käigukastiga autol oleks tagurpidikäik, on kasti integreeritud erinevad mehhanismid. Enamasti on see planetaarkäigukast, mida kasutatakse aktiivselt automaatkäigukastides.

Mis puudutab variaatori juhtimist, siis süsteem on elektrooniline, see muudab rihmarataste läbimõõtu sünkroonselt, võttes arvesse auto mootori töörežiime. Samuti juhitakse sidurit ja planetaarülekannet.

Juht juhib käigukasti valija abil ja režiimid ise meenutavad hüdromehaanilise automaatkäigukasti töörežiime. Veelgi enam, CVT-s saate valida fikseeritud ülekandearvud, mis võimaldab teil sarnaselt Tiptronicule automaatkäigukastides rakendada käsitsi käiguvahetuse funktsiooni.

Lisame ka, et toroidvariaator erineb ülalkirjeldatud rihma ja keti analoogidest selle poolest, et sellel on kaks koaksiaalvõlli. Sellistel võllidel on sfääriline või toroidne pind. Rullid kinnitatakse võllide vahele.

Sellise variaatori ülekandearvu muutmiseks on vaja muuta rullide asendit. Sel juhul edastatakse pöördemoment tööpindade vaheliste hõõrdejõudude kaudu.

Kuidas variaator autos töötab

Kui me räägime CVT tööpõhimõttest, siis CVT rihmaratta läbimõõt muutub pidevalt. Muudatus rakendab servot. Kui auto just eemaldub, on variaatori veoratas väikseima läbimõõduga, see tähendab, et koonilised kettad on täielikult eraldatud.

Käitav ketas on sel hetkel suurima läbimõõduga, kui koonilised kettad on nii palju kui võimalik kokku surutud. Kui mootori pöörlemiskiirus hakkab kasvama, muutub ajami rihmaratta läbimõõt suuremaks ja veetav rihmaratas väheneb, mis võimaldab teil ülekandearvu vähendada.

Nagu näete, võimaldab variaator, vähendades ja suurendades rihmarataste läbimõõtu, mootoril töötada optimaalses režiimis, et saavutada maksimaalne võimsus ja saavutada parem dünaamika.

Variaatori plussid ja miinused

Esiteks on selline ülekanne astmeteta. See tähendab, et sõidu ajal ei ole vaja lülituda nn "astmetele", samal ajal kui toimub pidev pöördemomendi teisenemine, ei teki viivitusi astmelt (käigult) astmele ülemineku vahel.

Tänu sellele saavutatakse CVT-ga autoga sõites maksimaalne mugavus. Sellel lahendusel pole aga puudusi. Esiteks hõlmab sellise käigukasti paigaldamine teatud võimsuse ja pöördemomendi piiranguid, see tähendab, et variaatorit ei panda võimsa mootoriga autodele. Teine puudus on CVT enda keerukus, madal hooldatavus ja CVT remondi enda kõrge hind.