Вариатор принцип работы видео: Вариатор (вариаторная коробка передач): что это такое, принцип работы. Подробно + видео

Что такое CVT (коробка вариатор)?

Опубликовано 20.02.202022.02.2020

Как и любая коробка передач, вариатор или CVT необходим для передачи крутящего момента от двигателя автомобиля к колёсам. Отличие вариаторной КПП от остальных в том, что CVT это бесступенчатая трансмиссия, в которой нет большого количества барабанов с фрикционами и сложных планетарных механизмов.

Не хотите читать? Посмотрите видео об устройстве и принципе работы трансмиссии CVT. Посмотреть видео.

Как устроен вариатор?

Чтобы не отставать от других типов трансмиссий, быть конкурентоспособными и соответствовать требованиям рынка, современные вариаторы оснащены большим количеством электронных элементов, благодаря которым достигается наиболее точное управление, комфорт от езды и экономия топлива.

Конечно же, это не все, ведь на одной электронике далеко не уедешь 🙂

Коробка CVT состоит
из 3-х основных элементов

1. Ведущий шкив.
2. Ведомый шкив.
3. Металлический ремень скрепления трапециевидной формы.

Устройство вариатора

Как видно на фото, шкивы расположены друг напротив друга соосно и соединены между собой ремнем. Конусы вариатора имеют сдвигаемые части — «блины».

Как работает вариатор?

Когда входящий шкив раздвигается, ремень совершает движение по пути малого диаметра, опираясь гранями по его поверхности. На практике это соответствует 5-6 передаче. А вот если ситуация противоположная, и конус сдвинут, то используется 1 передача.

Принцип работы вариатора — плавная передача момента посредством изменения передаточного отношения конусов связанных тянущим ремнем или толкающей цепью.

Еще одна особенность работы трансмиссии в том, что передача крутящего момента двигателя на колеса происходит с помощью кинетической силы механизмов, а не с помощью давления масла.

Ресурс вариатора

Дело в том, что использование ременного трапециевидного захвата двух шкивов подразумевает его регулярную сервисную замену. Если вовремя проводить замену масла в коробке, то ресурс ремня составит порядком 120-160 тысяч километров.

По истечению ресурса ремня, дальнейшая эксплуатация автомобиля чревата деформацией и разрывом этого компонента, что может привести к аварийным последствиям и дорогостоящему ремонту. Не затягивайте с диагностикой КПП!

Запишитесь на диагностику CVT: +375 /29/ 687-14-15

+ Преимущества (плюсы) вариатора

1. Автомобиль быстрее разгоняется (в сравнении с другими «коробками»).
2. Высокие показатели КПД (на 5-10% выше чем у остальных).
3. Уменьшение расхода топлива в  автомобиле (в сравнении с МКПП и АКПП).
4. Мягкое и плавное переключение скоростей.

— Недостатки (минусы) вариатора

• Дорогой ремонт (как механической, так и электрической части).
  Несмотря на несложное устройство механизма, в ремонте вариатора есть много «подводных камней» и особенностей, поэтому обслуживать этот тип АКПП должен компетентный и опытный специалист.
• Невысокий ресурс работы ремня.
• Использование дорогостоящего масла определенного типа для обслуживания CVT. Достойные варианты приходиться тщательно выбирать среди большого количества производителей, т.к. не все они хороши.

* Из-за специфики своей конструкции производители сами выпускают специальное масло (а точнее — жидкость), строго необходимое для обслуживания вариаторной коробки передач.

Видео: устройство и принцип работы вариатора

принципы работы, плюсы и минусы + видео

Всем известно, что механическая трансмиссия легкового автомобиля рассчитана на четыре, пять переключений скоростей, а вот коробка-автомат может работать, имея восемь режимов скоростей. Вариатор же работает при любом количестве скоростей. Что же представляет собой вариатор и в чем его превосходство над автоматической и механической трансмиссией?

Принцип работы вариатора

Вариатор оснащен передаточным механизмом, функцией которого является соединение двигателя и колес. Вариатор может быть оснащен и другим приводом, состоящим из гусеницы и винта. При работе с таким приводом можно получить плавное изменение скорости вращения ведущего и ведомого дисков. Такие механизмы давно применяются в разных устройствах. Сюда можно отнести снегоходы, водные мотоциклы, скутера и так далее. Вариатор, начали применять в автомобилях уже в середине прошлого века, но в серийное производство, самые знаменитые производители автомобилей, решили запустить его только в наше время. Подробнее о принципе работы автомобильного вариатора читаем по ссылке.

Устройство бесступенчатой трансмиссии (вариатора) Видео

Что лучше вариатор или автомат?

 Плюсы выриатора

Машина, оснащенная вариатором, двигается легко, без чувствительных скачков. Разгон автомобиля похож на разгон электромотора большой мощности. При увеличении скорости автомобиля появляется небольшой шум, который постепенно становится громче. Такой автомобиль, способен обогнать более мощные автомобили. Это связано с тем, что происходит экономия времени, которое необходимо для переключения скоростей. По этой причине, автомобиль имеющий вариатор, всегда будет быстрее автомобиля с другой коробкой передач, даже если у них двигатели одинаковой мощности. Такой автомобиль не покатится назад при подъеме, не заглохнет на светофорах. Он очень мягко начинает движение при любых обстоятельствах, не нагружая при этом детали трансмиссии. Автомобиль имеет удобное управление, он ведь оснащен только двумя педалями. Любители и профессионалы по достоинству оценят преимущества такой трансмиссии, при езде по шоссе или по городу.

Двигатель у таких автомобилей звучит очень ровно. Вы не будете слышать громких звуков при увеличении скорости. Такое стало возможно, благодаря специальной электронике, функция которой стабилизировать нагрузку на двигатель.

Для водителей, которые привыкли к рычагу скоростей, имеется функция, называемая «типтронией». Это своеобразный заменитель рычага скоростей.

Водитель автомобиля специальным сигналом включает команду, приводящую к переходу вариатора к нужному режиму. Чтобы воспользоваться быстрым стартом, имеется функция напоминающая «кик-дауна» в автомобиле с автоматической коробкой. Эта функция, заставляет передаточное число очень быстро изменяться, для того чтобы произошло ускорение при нажатии на педаль газа.

Прочитав вышеизложенное, можно смело придти к выводу, что все автомобили, имеющие вариатор, имеют большие преимущества перед автомобилями с другими передаточными механизмами. Важным преимуществом стала экономия топлива, возможность быстрого старта, другие механизмы привода, которые могут равномерно распределять нагрузку на двигатель. Вследствие того, что мотор работает под управлением электроники, он работает в «щадящем» режиме, при котором требуется небольшое обслуживание и редкий ремонт.

Такой автомобиль очень экологичен. Уровень шума (читаем шумоизоляция автомобиля) в нем намного меньше, чем у других автомобилей, с похожими характеристиками.

 Минусы вариатора

К сожалению, и у этих автомобилей есть свои недостатки. Вариатор не устанавливают на автомобили, с двигателями большой мощности. Правда, нужно отметить, что несколько моделей, все-таки попало в серийное производство. Для наполнителя трансмиссии требуется особая жидкость, которая намного дороже, обычного масла. Ее уровень требует постоянного внимания. Эта жидкость не подлежит замене на аналогичную от другого автомобиля (замена масла в акпп). Для работы вариатору нужна работа многих датчиков: скорости, давления и так далее. Если исчезает контакт или происходит выход из строя какого-нибудь датчика, начинает неправильно функционировать трансмиссия и это все может привести к аварийному режиму движения.

Имеются ограничения при буксировании автомобиля с вариатором и буксирование им других автомобилей. Когда аккумулятор находится в выключенном состоянии, вариатор проходит калибровку, пользуясь особым алгоритмом. Ремонтировать такую коробку будет очень дорого. Большинство экспертов, считают, что вариатор в будущем сможет занять достойное место, и он постепенно вытеснит механическую и автоматическую трансмиссию.

 Как правильно эксплуатировать автомобиль с вариатором?

Вот небольшие советы, для тех, кто хочет, чтобы вариатор долго не знал ремонта. Обязательно следите за уровнем жидкости и вовремя производите ее замену. В зимнее время не очень нагружайте трансмиссию во время трогания с места, во время буксировки и при езде по бездорожью. Это необходимо, для того чтобы все детали трансмиссии прогрелись.

Наблюдайте за работой всех датчиков, осматривайте проводку и проверяйте разъемы на обрыв. Если вдруг, вы обнаружили какие-то посторонние звуки при движении – проведите осмотр двигателя, системы питания, свечей и всей электроники. Обязательно пройдите диагностику с применением кодов неисправности.

Не стоит проводить ремонт коробки самостоятельно, лучше доверить это профессионалам. Надеемся, что наша статья помогла Вам ответить на вопрос вариатор или автомат. Желаем удачи на дорогах.

Вариатор или автомат Видео

Как выбрать автомобиль, какая коробка лучше: автомат, вариатор, робот, механика

Рекомендую прочитать:

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

Принцип работы вариатора на автомобиле видео

Вариатором называют несложный механизм, с помощью которого происходит плавное изменение передаточного числа в силовых установках. Свое применение это устройство нашло на скутерах, катерах, а также постепенно переходит на автомобильную промышленность. Многие водители до сих пор не знают, как работает это устройство. Сегодня мы заполним этот пробел в знаниях, а также полностью раскроем принцип работы вариатора.

Как работает вариатор

Прежде чем вникать в то, на чем основана работа вариатора, необходимо узнать, из каких частей он состоит. Для начала нужно рассмотреть гидравлический трансформатор. Это устройство играет роль сцепления и предназначено для плавной передачи вращающего момента от коленчатого вала двигателя к трансмиссии. Гидротрансформатор состоит из двух деталей с лопастями, находящихся в специальной жидкости и закрытых герметично. Суть его работы заключается в том же самом, что и у гидромуфты – передача вращающего момента от одной турбины к другой посредством перемещения жидкости. Благодаря этому не сложному механизму автомобиль начинает движение плавно и без рывков.
Теперь к главному – устройству самого вариатора.

Говоря простым языком – все его компоненты позволяют плавно изменить передаточное число.

Он состоит из двух шкивов, между которыми осуществляется механическая связь через ременную передачу. Главной особенностью этих шкивов является то, что они могут изменять свои рабочие размеры. Проще говоря, один из них увеличивается, а другой уменьшается.

Все эти изменения происходят благодаря увеличению оборотов и нагрузки. А за сам процесс контролируется при помощи датчиков, а также электронного блока управления. Таким образом, как только мы нажимаем на газ, машина начинает разгон, но без набора оборотов, так как наравне с этим происходит изменение размера шкивов. Данный процесс практически не заметен, но автомобиль очень стремительно набирает скорость.
Помимо ремня, в данной системе может применяться цепь, которая позволяет выдерживать большие нагрузки.

Однако ее недостатком можно назвать повышенный уровень шума, из-за чего цепь не приобрела популярность. Тем не менее, цепь позволяет добиваться огромного КПД, что повышает ее значимость. Изначально, цепной механизм был применен на всем известных автомобилях Audi.

Еще один вид вариатора – это тороидный. Здесь не нашли своего применения ни ремень, ни цепь. Вместо них тут применяются конусообразные шкивы, а также специальные ролики между ними. Суть заключается в следующем – ролики могут менять свое угловое положение, в зависимости от оборотов, а значит, по-разному соприкасаются с дисками. Все это способствует изменению передаточного отношения.

 

Для управления шкивами и роликами применяется комплект специальных датчиков. Одни из них измеряют частоту вращения шкивов, а другие – колес. На основе полученных данных делаются выводы о наиболее рациональном передаточном числе, в связи с чем, исполнительные механизмы меняют размер шкива к нужным размерам.

Как и у всех остальных видов трансмиссий, вариатор имеет дифференциал, который обеспечивает распределение нагрузки между колесами на одной оси. Кроме того, разработчики создали отдельную шестерню для задней передачи, что позволяет сделать невозможное при такой конструкции – обратное вращение.

Весь механизм вариатора герметично закрывается металлическим корпусом, а также заполняется специальным маслом. Оно же выполняет охлаждающие функции. Вариатор имеет очень компактный механизм, что увеличивает свободное пространство под капотом.

Вот так работает вариатор. Как видите, ничего сложного в этой конструкции нет. Полученные знания помогут вам в дальнейшем диагностировать различные неисправности системы. Желаем удачи на дорогах!

Посмотрите! Мы подготовили для Вас видео по теме:

Читайте так же

Вариатор коробка передач что это такое видео

Автоматическая коробка передач может быть представлена роботизированной КПП, классическим автоматом и вариатором. Приобретая машину, автолюбитель задумывается, какой коробке передач отдать предпочтение; что лучше: вариатор или автоматическая коробка передач. Выбирая между вариатором и автоматом, необходимо знать, чем они отличаются, учитывать их плюсы и минусы, а также понимать, какое из устройств надежнее.

Вариаторная коробка передач

Как и любая другая коробка передач, вариатор – это устройство, преобразующее крутящий момент, поступающий от двигателя к колесам. Передача момента осуществляется бесступенчато, в определенном диапазоне регулирования. Довольно часто вариатор обозначают аббревиатурой «CVT» (Continuously Variable Transmission), что в переводе с английского означает «трансмиссия с непрерывно изменяющимся крутящим моментом».

Типы CVT

В зависимости от устройства выделяют следующие основные типы вариаторов:

• цепные;
• клиноременные;
• тороидальные.

Клиноременный вариатор

Наибольшее распространение получил клиноременный вариатор CVT.

Клиноременный вариатор CVT состоит из клиновидного ремня, расположенного между двумя раздвижными шкивами. В процессе движения автомобиля шкивы то сжимаются, то разжимаются, обеспечивая изменение передаточного числа. Главная цель вариаторной коробки – обеспечение плавного бесступенчатого изменения крутящего момента. Это актуально для легковых автомобилей, мотороллеров, снегоходов и прочей техники.

Тороидный вариатор

В цепном вариаторе CVT мощность передается скошенными торцами осей звеньев цепи, а тянущее усилие передает цепь.
В тороидных вариаторах вместо шкивов используются конусовидные диски, вместо ремня – ролики. Они способны передавать больший крутящий момент. Для изготовления деталей для данного типа CVT требуется высокопрочная сталь, что в итоге влияет на его стоимость.

Преимущества и недостатки CVT

Главным преимуществом вариаторной коробки передач является возможность обеспечить непрерывное изменение крутящего момента. Это позволяет достичь лучших показателей расхода топлива и динамики автомобиля.

К недостаткам вариатора относятся:

1. Невозможность его установки в автомобилях с мощным двигателем.
2. Максимальные нагрузки, буксировка или систематическая езда на высоких оборотах приведут к быстрому износу ремня вариатора, а соответственно и к поломке CVT.

Управление АКПП осуществляется селектором переключения, расположенным на центральном тоннеле или на рулевой колонке (в американских автомобилях). Перемещение селектора в определенное положение позволяет выбрать нужный режим движения. Дополнительно возможно выбрать особые режимы работы АКПП: зимний, спортивный, экономичный. Разница в расходе топлива при обычном, спортивном и экономичном режимах очевидна.

Классическая АКПП состоит из планетарной коробки передач, системы управления и гидротрансформатора. Автомат может применяться в легковых и грузовых автомобилях, а также автобусах.

Гидротрансформатор состоит из насосного и турбинного колес с расположенным между ними реактором. Насосное колесо связано с коленвалом двигателя, турбинное — с валом КПП. Реактор в зависимости от режима работы свободно вращается или блокируется при помощи обгонной муфты.
Передача крутящего момента от двигателя к КПП происходит потоком жидкости (масла), выбрасываемым лопатками насосного колеса на лопасти турбинного. Зазоры между насосным колесом и турбиной минимальны, а их лопасти имеют специфическую форму, формирующую непрерывный круг циркуляции масла. Таким образом, между двигателем и трансмиссией отсутствует жесткая связь, что способствует плавности передачи тягового усилия.

Гидротрансформатор преобразует скорость вращения и передаваемый крутящий момент в ограниченном диапазоне, поэтому к нему присоединяют многоступенчатую планетарную коробку передач. Она же обеспечивает движение задним ходом.

Переключение передач происходит под давлением масла с помощью фрикционных муфт. Давление между фрикционами в соответствии с алгоритмом работы коробки распределяется при помощи системы электромагнитных клапанов (соленоидов) под контролем блока управления.

Минусами автоматической коробки являются ее высокая стоимость, а также повышенный расход топлива.

Сравнительная характеристика двух видов коробок передач

Какое устройство лучше: вариатор или автомат? Проведем сравнительную характеристику, позволяющую выявить отличия и определить, какая из коробок лучше и надежнее.

Разница между вариатором и автоматом с экономической точки зрения

Какая коробка лучше с точки зрения стоимости эксплуатации: вариатор или автомат? Сравним некоторые показатели.

1. Трансмиссионная жидкость. Замена масла в CVT происходит чаще, и стоит оно дороже.
2. Расход топлива. Топливо в машине, оснащенной вариатором, расходуется экономичнее.
3. Ремонт. Техническое обслуживание и ремонт вариатора обходятся гораздо дороже эксплуатации автомата. CVT является достаточно сложным и «чувствительным» механизмом.

Хотя обслуживать CVT стоит дороже, сама же коробка дешевле автомата. А при правильном использовании коробки она сможет прослужить долго и без ремонта.

Какое устройство лучше с точки зрения надежности

С целью определения степени надежности устройств зададим ряд тяжелых условий:

• возможность буксировки;
• бездорожье;
• высокие скорости;
• спортивная езда.

Вариатору не справиться с тяжелыми условиями. Его ремень не выдержит нагрузок. Здесь лучше справится автомат. Стихия CVT – плавное движение без резких ускорений.

Как определить, какое устройство установлено в автомобиле

1. Необходимо изучить техническую документацию машины. Обозначение вариатора– CVT, автомата – АТ.
2. Пройдите тест-драйв. Если установлен вариатор, то вы не почувствуете переключений передач. Автомат можно «слушать», следить за его работой по тахометру. CVT работает в одной тональности, размеренно. Однако, возможно наличие специального режима, имитирующего смену передач и позволяющего водителю чувствовать их переключение.

Подведем итог

Сегодня АКПП встречается гораздо чаще, чем CVT. Но у последнего есть большой потенциал. АКПП надежнее применять в автомобилях с высокими мощностями и способных к буксировке прицепов. С точки зрения экономии предпочтительнее выглядит вариатор.

Вариатор или автомат? Выбор за вами. И он будет зависеть от характеристик устройств, являющихся для вас приоритетными. Любите плавную городскую езду на небольшом легковом автомобиле? Ваш выбор – CVT. Если же вы предпочитаете спортивную езду или часто пользуетесь прицепом – тогда вам лучше подойдет автомат.

Вариатор — особый подвид автоматических коробок передач. Придуманный много лет назад, распространение он получил только сейчас.

Листая автомобильные каталоги, многие встречали такую фразу: «На автомобиль устанавливается бесступенчатый вариатор». Или могли увидеть это словосочетание в таблице технических характеристик. Что такое механическая коробка передач, знают все (кроме, разве что, американцев), к «автомату» тоже давно все привыкли (особенно американцы). А вот вариатор — зверь малоизвестный. А ведь он далеко не новинка.

Вы удивитесь, но принадлежит это изобретение не Хонде и даже не Мерседесу. Патент на вариатор был выдан в конце XIX века! Более того, первый вариатор придуман и вовсе в 1490 году. Его автором оказался добродушный бородач Леонардо да Винчи.

Первый работоспособный автомобиль с этим типом трансмиссии, правда, появился не в эпоху Возрождения, а попозже — лет через пятьсот, в годах. Вариатор ставился серийно на автомобили DAF (в то время под этой маркой выпускались не только грузовики, но и легковушки). Потом нечто похожее начали делать и на Volvo, но широкое распространение вариаторы получили лишь сейчас.

По сути, вариатор (наиболее распространённое англоязычное обозначение — CVT — continuously variable transmission) — это, простите за тавтологию, вариация на тему автоматической коробки передач. И автомобиль, оборудованный им, на первый взгляд, ничем не выдаёт себя — педалей всего две и рычаг переключения режимов трансмиссии — P, R, N, D — такой же, как и у машины с традиционной АКПП. Всё привычно. Но работает вариатор совершенно . В нём нет фиксированных первой, второй, десятой передач. Попробуйте представить себе, сколько звёзд в нашей Вселенной или сколько песчинок на всех пляжах Земли вместе взятых — у вариатора передач всё равно намного больше. И «переключение» между ними происходит плавно и незаметно.

здесь нет толчков при трогании и «переключении». И не зря мы написали это слово в кавычках: переключений как таковых тут и нет. Вариатор непрерывно и плавно изменяет передаточное число по мере разгона или замедления автомобиля.

Вариаторы бывают нескольких типов: клиноремённые со шкивами переменного диаметра, цепные, тороидальные… Первый тип — самый распространённый. Посмотрим, как он устроен.

Клиноремённый вариатор MINI.

Вот наглядный пример: возьмём два карандаша (цилиндра), лежащих параллельно на некотором расстоянии друг от друга. Стягиваем их резинкой и начинаем крутить один из них. Тут же начинает крутиться и второй — с той же скоростью. Но если карандаши будут разного диаметра, начинается совсем другая история — пока один из них, что побольше, сделает один оборот, второй, скажем, два.

Вариатор устроен похоже, только диаметр «карандашей» у него постоянно меняется. У него два шкива, каждый из которых сделан в виде пары конусов, обращённых острыми концами друг к другу. А между шкивами зажат клиновый ремень.

Изменяя радиус огибания ремнём ведущего и ведомого шкива, можно плавно менять передаточное отношение.

Теперь, если каждая из пар конусов может двигаться друг к другу и обратно, мы получим шкивы с переменным рабочим диаметром. Ведь при раздвижении конусов ремень, соприкасающийся с ними своими рёбрами, будет как бы проваливаться к центру шкива и обегать его по малому радиусу. А при сближении конусов — по большому радиусу.

Осталось только снабдить оба шкива системой (как правило, это гидравлика, но может быть и иной сервопривод), которая будет строго синхронно сдвигать половинки первого шкива и раздвигать половинки второго. И если один шкив находится на ведущем валу (который идёт от двигателя), а второй — на ведомом (который ведёт к колёсам), то можно организовать изменение передаточного отношения в весьма широких пределах.

Остаётся ещё добавить узел, отвечающий за изменение направления вращения выходного вала (для заднего хода), а это может быть, скажем, обычная планетарная передача. И вот готова коробка-вариатор.

Кстати, интересный вопрос — какой тут используется ремень? Разумеется, простой ремень из резины и ткани, наподобие тех, что вращают генераторы и прочее навесное оборудование, здесь не прожил бы и тысячи километров. Ремни в клиноремённых вариаторах имеют сложное устройство.

Ремень в вариаторах, как видно, никакой вовсе не ремень, а наборная металлическая лента.

Это может быть стальная лента с неким покрытием или набор стальных тросов (лент) сложного сечения, на которые нанизано огромное число тонких поперечных стальных пластинок трапецевидной формы, края которых и контактируют со шкивами. Кстати, именно таким образом удалось создать толкающий ремень, передающий мощность не только той его половиной, которая бежит от ведомого к ведущему шкиву, но и противоположной. Обычный ремень при попытке передать сжимающее усилие просто сложился бы, а наборный стальной — обретает жёсткость.

А ещё в качестве клинового ремня может выступать широкая пластинчатая стальная цепь, соприкасающаяся с конусами своими краями. Именно такой «ремень» работает в вариаторах машин Audi.

Вот такая цепь используется в вариаторах фирмы Audi.

Интересно, что для смазки цепи применяется особая жидкость, которая меняет своё фазовое состояние под сильным давлением, возникающим в месте контакта со шкивом. Благодаря этому цепь может передавать значительное усилие, практически не проскальзывая, несмотря на очень маленькую площадь контакта.

Как именно вариатор будет менять передаточное число при разгоне, зависит от выбранной программы управления. Если при разгоне на обычном автомобиле мы на каждой передаче раскручиваем двигатель, затем переходим на следующую передачу и так далее, то при наборе скорости автомобиля с вариатором мотор остаётся на одних и тех же оборотах (скажем, на оборотах, соответствующих максимальному крутящему моменту), зато плавно меняется передаточное отношение.

Это создаёт несколько странные ощущения. Жмём газ в пол, мотор выходит на большие обороты, да так и остаётся на них в течение всего разгона, воя как пылесос. Зато темп разгона — высокий, да и на переключения между ступенями время не тратится.

Впрочем, в некоторых случаях вариатор настраивают так, чтобы разгон с ним больше напоминал увеличение скорости с обычной коробкой передач, с постепенным ростом оборотов мотора.

Разумеется, при попытке заехать на холм и при замедлении авто, несмотря на нажатие педали газа, умный вариатор не оставит «включённой» высокую передачу. Шкивы для уверенного штурма высоты быстро передвинутся обратно — чтобы увеличить крутящий момент на выходе из коробки.

А ещё на некоторых машинах можно выбрать режим с несколькими «виртуальными» передачами (с 6 или даже 8), задаваемыми электроникой. Передачами, между которыми вариатор будет резко перескакивать, словно классическая коробка «автомат». Ещё в этом случае можно переключать «передачи» по собственному желанию. Как на «автомате» с ручным секвентальным (последовательным) режимом.

Таким образом, у вариатора масса достоинств. Но есть и недостатки. Например, сравнительно небольшая, по современным меркам, «перевариваемая» мощность двигателя. Не зря такие коробки начали своё шествие по миру на машинах малого класса. Да и сейчас мощные автомобили — все сплошь и рядом укомплектованы либо «механикой», либо классическими «автоматами», либо роботизированными коробками.

Правда, прогресс идёт. И тут нельзя не вспомнить рекордсменов. Скажем, на Audi A4 2.0 TFSI клиноремённый вариатор Multitronic (с цепью) без проблем справляется с потоком в 200 «лошадей».

Вариатор Audi может передавать на колёса мощность свыше двухсот лошадиных сил.

Можно возразить, что класс D — это ещё не всё. Для автомобилей представительского и бизнес-класса, и тем более для крупного внедорожника — 200 сил уже не назовёшь такой уж большой величиной. Но достижения самых современных вариаторов на этом не исчерпываются. Так, на кроссовер Nissan Murano с 3, V6 мощностью 234 лошадиные силы ставят клиноремённый вариатор . Это одна из самых крупных и тяжёлых моделей, оснащённых вариатором. А что будет завтра?

Второй недостаток вариаторов — сравнительно дорогое обслуживание и ремонт, специальная, а значит, недешёвая, трансмиссионная жидкость. Ремённые вариаторы могут через каждые тысяч километров пробега требовать замены ремня. Масло при этом стоит несколько дороже, чем для «автомата», но зато менять его можно чуть реже — ориентировочно через тысяч километров для разных моделей автомобилей.

И всё же вариаторы получают всё большее и большее распространение на машинах самых разных классов, к тому же и стоят они, обычно, дешевле хороших «автоматов» классического типа.

Поскольку вариаторы располагают бесконечным числом передач, они позволяют двигателю работать на наиболее выгодных режимах — нужна ли нам (на светофорных гонках) максимальная мощность, или, напротив, плавность и наименьший расход топлива (при спокойной езде). Потому модели с вариаторами отличает, при прочих равных, высокая экономичность, сочетающаяся с не менее приличной динамикой.

Кстати, в последнее время наметилась тенденция к росту числа передач у классических «автоматов». В последних моделях встречается уже 8 передач (на легковой, заметим, машине). И делается это именно для сочетания высокой динамики и экономичности. Скоро увидим автоматы с десятью ступенями или даже с двенадцатью? А вот вариаторы уже находятся там, куда обычные автоматы с их переключаемыми планетарными рядами никогда не придут. Ведь число передач у вариатора бесконечно.

Самое главное достоинство вариатора – экономия топлива, достигающаяся за счет подбора передаточного числа, плавного переключения скоростных режимов, эффективного использования возможностей двигателя. Недостатком же можно назвать более высокую стоимость, по сравнению с обычной АКПП.

Принцип работы вариаторной КПП

Автоматическая коробка передач вариатор не имеет ступеней, переключение скоростных режимов происходит автоматически. В общих чертах вариаторный тип коробки выглядит следующим образом:

На входной и выходной валы КПП крепятся по 2 конусообразных диска, вершинами друг к другу. Они образуют некий шкив с изменяемым диаметром. Валы соединены передачей (клиноременной, цепной), зажатой между поверхностями дисков-конусов. Если на одном валу диски сильнее прижимаются, увеличивая диаметр, по которому передача двигается, то на другом диски-конусы синхронно раздвигаются. Управляет работой дисков особый механизм, тип которого различается в зависимости от производителя авто. Механизм управления, в зависимости от оборотов, двигает диски, мягко изменяя передаточное число. Разновидностей трансмиссий вариаторных много, но в этой массе можно выделить три основных типа.

Самый распространенный на сегодняшний день. Как работает вариаторная коробка передач этого типа? Она состоит из одной-двух клиноременных соединений со шкивами в виде обращенных друг к другу остроконечных конусов. Изменение передаточного числа осуществляется за счет изменения диаметров шкивов. Диаметр меняется движением двух конических дисков, из которых, собственно, и состоит шкив.

Принцип работы этого типа трансмиссии заключается в согласованной работе дисков и соосных роликов, передающих крутящий момент от диска к диску. Радиус роликов и их положение изменяется, соответственно изменяется передаточное число.

Работа вариаторной коробки передач этого типа схожа с работой клиноременного вариатора, но вместо ремня в качестве передачи используется металлическая цепь, состоящая из пластин, соединенных клиновидными осями.

Принцип работы Вариатора (Видео)

Немного об обслуживании вариатора

Как уже было сказано, автоматическая коробка передач вариатор – механизм не из дешевых. В его работе используется особая трансмиссионная жидкость, требующая постоянного контроля. Замерять уровень жидкости и оценивать его состояние нужно в соответствии с инструкцией по эксплуатации, а то и чаще. Также важно вести обязательный контроль за техническим состоянием и бесперебойной работой всех датчиков. Соблюдение этих нехитрых и необременительных правил позволят продлить срок службы вариаторной коробки.

Что такое вариатор и как правильно водить на вариаторе? Основные принципы работы вариатора: видео

Автор admin Просмотров 69 Опубликовано 03.12.2015 Обновлено

Что такое коробка передач вариатор? Основные принципы работы вариатора. Тонкости работы элементов устройства вариатора: видео. Как правильно ездить на вариаторе?

 

 Каждый автолюбитель знает, чем автоматическая коробка передач отличается от механической. И спор по поводу достоинств и недостатков обеих не угасает между водителями долгие годы. Упоминаются не только технические характеристики каждого устройства и их влияние на сам процесс управления автомобилем, но и такие пункты как расход топлива, надежность, удобство и долговечность.

Но немногие владельцы автомобилей знают, что такое вариатор. Одни считают, что он ничем не отличается от автомата, другие же выделяют его в особый вид коробок передач. Так кто же прав? И в чем секрет вариатора? Разобраться с этим непросто, поэтому начинать следует с самых основных параметров работы этого устройства.

 

Вариатор — принцип работы

Это устройство также называют бесступенчатой коробкой передач. Основное её отличие от механической и автоматической заключается именно в отсутствии резкого переключения между передачами. Количество «скоростей» у вариатора безгранично, посчитать их невозможно. В чем же секрет этого устройства? Принципиальное отличие от остальных коробок?

 

 

Разумеется, все зависит от того, как работает вариатор. Сама коробка передач обязательно содержит в себе следующие элементы:

1. сам вариатор;
2. система управления;
3. механизм, передающий крутящий момент и обеспечивающий разъединение двигателя и коробки передач;
4. механизм, позволяющий двигаться задним ходом.

Обычно вариатор состоит из одной ременной передачи, но встречаются и модели с двумя. Традиционная модель устройства состоит из двух шкивов, которые соединены с помощью клиновидного ремня. Стоит отметить, что сами шкивы способны изменять свой диаметр. Добиться такого результата позволяет устройство самих элементов: они образованы двумя коническими дисками. Диски сдвигаются, увеличивая диаметр, и раздвигаются, уменьшая его. Ремень перемещается по поверхности шкивов, таким образом увеличивая или уменьшая передаточное число.

 

Первые модели вариаторов использовались на швейных машинах и ткацких станках, но тогда ремень был изготовлен из резины и, соответственно, имел низкую прочность. Для станков он подходил, но автомобилю требовалось нечто более прочное и износостойкое. Вариаторы пришли в автомобильную промышленность сравнительно недавно. Можно сказать, что этой технологии потребовались годы, чтобы подобрать подходящий материал для создания вариаторной коробки передач для машины.

 

Современные устройства оснащены гибким ремнем, сделанным из металлических частей. Несколько (от 10 до 12) полос стали связаны между собой, чтобы обеспечить не только долговечность и надежность конструкции, но и хорошую передачу вращения. Высокая гибкость и износостойкость позволяют вариатору работать долгие годы без поломок и корректировок.

 

 

 

Что такое коробка передач вариатор?

Если вы хотите узнать, коробка передач вариатор что это такое, то обратите внимание на электронную систему управления, которой оснащены данные модели. Большое количество датчиков измеряет все необходимые показания автомобиля, передавая информацию на бортовой компьютер. Человеку не нужно беспокоиться о переключении передач в нужный момент, вариатор сам подберет наилучшие передаточные отношения. Как это возможно? Все данные с датчиков позволяют устройству вовремя изменить диаметр шкивов, чтобы разогнать автомобиль до нужной скорости и поддерживать выбранный темп. Так, например, начало движения машины характеризуется наименьшим диаметром ведущего шкива, но максимальным диаметром ведомого. При нарастании оборотов первый начинает уменьшаться в диаметре, а второй — увеличиваться. Таким образом вариатор изменяет передаточное число, разгоняет автомобиль, не позволяя ему превышать рекомендованные показатели.

 

Именно по этой причине многим водителям не нравится звук вариатора. Все дело в том, что он не допускает чрезмерно высоких оборотов. А это значит, что авто не будет «реветь» во время старта и при резком нажатии на педаль газа. Некоторые автолюбители считают «провоцирующим» умеренный и даже слишком низкий шум, который издает машина. Психологическая проблема заключается в том, что водитель, который не слышит рычащих звуков двигателя, предполагает, что автомобиль движется слишком медленно. А это может привести к нарушению скоростного режима. Но этот недостаток вариаторной коробки передач исключительно субъективный.

 

 

Принцип работы вариатора: видео

 

Если вы хотите подробнее узнать принцип работы вариатора, видео поможет разобраться во всех тонкостях этого устройства, рассмотреть каждый элемент и узнать все достоинства и недостатки этой коробки передач.

 

Как правильно ездить на вариаторе?

Знать о том, что представляет собой вариатор, — это полезно, но недостаточно. Хороший владелец авто должен понимать, как ездить на такой коробке передач, чтобы избежать дорогостоящего ремонта.

 

 

Во-первых, следует отказаться от старта на непрогретом двигателе. В зимний период все водители стараются дать машине возможность разогреться до рабочей температуре, масло к этому моменту должно попасть во все каналы системы, обеспечив безопасный старт. Но если владельцы машин с механической коробкой могут позволить себе завести машину и тут же отправиться в путь (не рекомендуется, поскольку увеличивает износ деталей), то владельцам авто с вариаторными коробками так поступать нельзя. Трансмиссионное масло обязательно должно разогреться, если какие-то элементы будут работать без смазки, то они очень быстро придут в негодность. А ремонт вариатора — дело хлопотное и очень дорогое.

 

 

Во-вторых, водитель должен постоянно следить за уровнем трансмиссионного масла. Если он будет ниже минимального, то коробка находится под угрозой. К тому же качество самого расходного материала должно быть на высоте. Вариатор не потерпит плохого масла. Но даже высококлассный и дорогой материал может не подойти, поэтому внимательно ознакомьтесь с инструкцией к авто.

В-третьих, избегайте езды по бездорожью. Вариатор не создан для такой «проблемной» местности. Также стоит отказаться от буксировки самого транспортного средства или других автомобилей.

как ездить на вариаторе правильно

Автоматическая коробка передач в последнее время получила широкое распространение не только в США, но и по всему миру. При этом отсутствие педали сцепления еще не означает, что все автоматы одинаковые. Автоматические трансмиссии на автомобилях можно условно разделить на три большие группы:

Примечательно то, что не каждый владелец способен отличить вариатор от АКПП или даже РКПП. Однако во время эксплуатации нужно отдельно учитывать, какой именно типа автомата стоит на машине.

Другими словами, нужно знать, как обслуживать и как ездить правильно на вариаторе, автомате или роботе, чтобы коробка работала долго и безотказно. В этой статье отдельно поговорим о вариаторах.   

Содержание статьи

Коробка вариатор: как правильно ездить

Итак, вариатор CVT является бесступенчатой автоматической трансмиссией, что сильно отличает данный тип коробок передач от аналогов благодаря уникальной конструкции. Переключение передач на авто с вариатором происходит плавно, без толчков, задержек, пробуксовок и т.д.

Машина с такой КПП разгоняется легко, ускорение происходит без малейших рывков, которые в той или иной степени можно ощутить на других типах автоматов, включая даже новейшие преселективные РКПП с двумя сцеплениями. 

Также среди плюсов стоит выделить топливную экономичность CVT по сравнению с АКПП, лучшее распределение нагрузки на ДВС и на трансмиссию, что позволяет не перегружать силовой агрегат и увеличить его срок службы.

Казалось бы, с учетом всех плюсов вариатор можно считать более комфортной заменой для классического автомата, однако это не так. Дело в том, что многие водители отмечают заметно меньший ресурс CVT по сравнению с АКПП, низкую ремонтопригодность вариаторов, высокую стоимость обслуживания и целый ряд ограничений во время эксплуатации. Давайте разбираться.

• На первый взгляд, эксплуатация вариатора не отличается от АКПП. Доступные режимы одинаковые, P – парковка, D – движение вперед,  N – нейтральная передача, R – задний ход и т.д.

Также может быть реализована функция ручного управления КПП, которая имитирует понижение и повышение передачи самим водителем (аналогично Типтроник на АКПП).  Дополнительно может присутствовать спортрежим, экономичный режим и т.д.

При этом важно понимать, что вариатор среди всех видов АКПП  хуже всего «переваривает» крутящий момент и наименее подготовлен к высоким нагрузкам. Простыми словами, резко стартовать на вариаторе крайне нежелательно.

На такой КПП разгоняться нужно плавно, постепенно поднимая обороты двигателя. В противном случае поломки не заставят себя долго ждать. На практике не единичны случаи, когда у любителей светофорных гонок на новых авто вариаторы выходили из строя уже к 50-60 тыс. км. пробега.  

• Также вариатор нужно в обязательном порядке прогревать в холода. Вариаторы предельно чувствительны к смазке, при этом трансмиссионное масло при понижении температуры хуже распределяется по коробке.

Более того, прогрев вариатора CVT на месте по аналогии с АКПП (включение режимов P-R-N-D с задержкой на несколько секунд) для данного типа трансмиссии не подойдет, так как конструктивно вариатор отличается от гидромеханического автомата.

В случае с CVT  нужно прогреть ДВС и включить режим N на несколько сек., что позволит прогреть гидромуфту. Далее нужно начинать движение, сводя нагрузки на коробку к минимуму первые 3-5 км.

Если же температура понизилась до -30 и ниже, от поездок на автомобиле с вариаторной коробкой лучше отказаться. Если ехать нужно, тогда машину потребуется долго греть на холостых, затем допускается езда исключительно в щадящем режиме.

• Также вариатор «боится» пробуксовок и повышенных нагрузок. Это значит, что любой кроссовер с вариаторной коробкой никак нельзя считать внедорожником, специально подготовленным к условиям бездорожья и рассчитанным на эксплуатацию в тяжелых условиях.

Еще нужно помнить, что легковые авто и паркетники с CVT плохо приспособлены к буксировке прицепов, не рассчитаны на перевозку тяжелых грузов и т.п. По этой причине владельцам бесступенчатой коробки передач нужно избегать излишних нагрузок на КПП.

Простыми словами, использовать автомобиль с CVT для буксировки другого авто настоятельно не рекомендуется. Что касается автоприцепа, важно, чтобы вес не превышал допустимых показателей. Также могут быть и ограничения по скорости и расстоянию в случае использования прицепа.

Если же автомобиль с вариатором застрял в грязи или снегу, лучше отказаться от попыток выехать своим ходом. Переключения селектора между режимами при «раскачивании» авто приведет к быстрому износу шлицевых соединений, ресурс деталей КПП заметно сокращается.

• Кстати, если возникает необходимость отбуксировать неисправную машину с вариатором, оптимально воспользоваться услугами эвакуатора. Если же такой возможности нет, тогда нужно придерживаться правил, указанных в мануале касательно буксировки вариатора.

В ряде случаев машину с вариатором, как и с АКПП, буксируют на небольшие расстояния с заведенным двигателем. Если же ДВС не заводится, тогда следует отказаться от попыток отбуксировать машину без вывешивания ведущих колес.

Обслуживание вариатора

Если говорить об обслуживании, в вариаторе следует постоянно проверять масло, его уровень и состояние. При этом для бесступенчатой трансмиссии  вопрос масла предельно важен, трансмиссионная жидкость меняется чаще, чем в АКПП, заливать нужно только рекомендуемые по свойствам и допускам продукты. 

Масло для CVT особое, так как должно обеспечивать смазку взаимодействующих поверхностей, при этом предотвращать проскальзывание. Менять масло в коробке вариатор  по мануалу зачастую нужно один раз в 60 тыс. км., однако на практике желательно проводить данную процедуру каждые 30-35 тыс. км пробега, причем замена каждые 30 тыс. считается оптимальной.

Если  же говорить о возможных сбоях и диагностике, нужно следить за поведением коробки. Дело в том, что выход из строя отдельных датчиков ЭСУД может привести к тому, что чувствительный к нагрузкам вариатор выходит из строя, причем достаточно быстро.

Например, выход из строя датчика скорости приводит к тому, что ЭБУ коробкой переводит коробку в аварийный режим. Езда в таком режиме может привести к повреждениям ремня вариатора, проблемам с конусами вариатора и т.д.

Становится понятно, что любые отклонения от нормы и сбои в работе вариатора являются поводом для немедленного прекращения эксплуатации авто и доставки автомобиля на СТО для проведения диагностики CVT.

Подведем итоги

Как видно, коробка вариатор способна обеспечить максимальный комфорт при езде, а также является более экономичной в плане расхода топлива по сравнению с  классическими АКПП. Однако следует учитывать, что данный тип трансмиссии не рассчитан на высокие нагрузки и тяжелые условия. Параллельно не допускаются перегревы трансмиссии.

Простыми словами, коробка CVT больше подойдет для эксплуатации в черте города по хорошим дорогам, причем таким водителям, которым ближе спокойный и размеренный стиль езды, без резких стартов, пробуксовок, постоянных обгонов и т.д.

Также коробку вариатор нужно чаще обслуживать, постоянно проверяя уровень и состояние трансмиссионного масла, прогревать КПП в начале движения, избегая повышения нагрузок. При соблюдении указанных условий ресурс вариатора может оказаться аналогичным тому, который определил сам производитель коробки передач, то есть КПП CVT отработает без поломок весь заявленный срок службы.

Читайте также

• Аварийный режим АКПП: что нужно знать

  Что такое аварийный режим АКПП. Почему коробка автомат переходит в аварийный режим: причины, по которым автомат «встает» в режим аварии, диагностика.

CVTs Часть 1 Принципы и типы

Часть 1: Принципы работы вариатора.

В любом применении, будь то на шоссе или бездорожье, бесступенчатая трансмиссия (CVT) может использоваться в качестве механизма, обеспечивающего автомобилю точный разброс передаточных чисел, который ему нужен. С этим типом трансмиссии цель состоит в том, чтобы попытаться сохранить частоту вращения двигателя на определенной точке или в оптимальной точке, независимо от того, является ли приоритетом оптимизация экономии топлива или максимизация мощности или крутящего момента, передаваемых на ведущие колеса или навесное оборудование.Чтобы проиллюстрировать, что такое вариатор и как он работает, Lubrizol создал два видеоролика: в одном подробно рассказывается о цепном вариаторе, в другом — о вариаторном приводе с нажимным ремнем, в обоих — примеры вариатора для легковых автомобилей.

В целом, основным преимуществом бесступенчатой ​​трансмиссии является его способность поддерживать как можно более постоянную частоту вращения двигателя. Большинство двигателей предпочитают установившийся режим работы. Ненужное дополнительное топливо сжигается во время переходных режимов и когда двигатели ускоряются и замедляются во время переключения передач; драгоценный вращательный и продольный импульс также теряется во время этих процессов.Наличие вариатора вместо обычной механической коробки передач может помочь устранить эти проблемы.

Варианты автомобильных и внедорожных вариаторов

Теоретические преимущества бесступенчатого привода настолько привлекательны, что автопроизводители, поставщики T1 и изобретатели-одиночки разработали и запатентовали бесчисленное количество устройств. Из них только несколько базовых типов вошли в серийное производство, хотя еще несколько утверждают, что они близки к производству. В основном вариаторы могут быть механическими, с ремнями, шкивами, конусами или тороидальными секциями; смешение крутящего момента между ДВС и источниками электроэнергии, как на Toyota Prius и других гибридных легковых автомобилях; или гидравлический.Последние, используемые в основном в тяжелом внедорожном секторе, а также на легкой технике, такой как садовые тракторы и косилки, изменяют скорость и направление транспортного средства с помощью системы гидравлических насосов и двигателей.

Применения для дорожных вариаторов

Для применения на шоссе CVT, как правило, в легковых автомобилях малого и среднего размера, предпочтительным устройством является трансмиссия с нажимным ремнем или цепной передачи. Сегментированный металлический ремень или цепь проходит между двумя наборами конических шкивов, каждая пара может перемещаться внутрь или в стороны, чтобы регулировать свой эффективный радиус.Давление гидравлической жидкости необходимо для удержания ремня прижатым к поверхностям шкивов, чтобы он мог передавать крутящий момент от входной пары шкивов к ремню, а затем обратно к комплекту выходных шкивов. Разные диаметры двух комплектов шкивов обеспечивают плавное изменение передаточного числа трансмиссии.

Жидкость в вариаторе выполняет еще одну важную функцию: помогает контролировать трение на стыке ремня и шкива. Здесь инженерам по жидкостям приходится нелегко. Жидкости с высокими характеристиками трения металл-металл позволяют разработчикам трансмиссии снизить давление зажима и при этом добиться такой же передачи крутящего момента через эту границу раздела.Чем ниже силы зажима ремня, тем выше становится эффективность вариатора, поскольку есть двойная выгода: уменьшение паразитных потерь в насосе и уменьшение потерь на трение в системе вариатора.

Однако с увеличением трения появляются недостатки в других частях трансмиссии, включая пусковое устройство. Будь то муфта запуска или обычный гидротрансформатор с муфтой блокировки гидротрансформатора, более высокое трение металла о металл на стыке ременного шкива означает большую чувствительность к повышенному трению в этих пусковых устройствах.

Вариаторы для сельхозтехники

Вариаторы для сельскохозяйственных тракторов могут быть гидростатическими, механическими или их комбинацией. Производители оборудования склонны отдавать предпочтение одному или другому — различия будут рассмотрены далее во второй части этой серии.

Основным преимуществом вариатора в сельском хозяйстве является его способность приводить в действие силовой агрегат внутреннего сгорания на фиксированной оптимизированной скорости, позволяя двигателю оставаться в оптимальном режиме для улучшения расхода топлива и снижения выбросов выхлопных газов.Однако есть важные недостатки, такие как высокие паразитные потери, связанные с работой нескольких гидравлических насосов и двигателей в трансмиссии.

Вариаторы для спецтехники

Есть аналогичные преимущества в строительном секторе, хотя в данном случае главное преимущество заключается не столько в экономии топлива, сколько в поддержании постоянной путевой скорости для повышения эффективности работы и снижения утомляемости водителя. Вариаторы позволяют не зависеть от скорости движения и скорости агрегата от оборотов двигателя.Это резко контрастирует с традиционными применениями, где передаточные числа фиксированы, и оператору приходится постоянно корректировать и идти на компромиссы. Бесконечный диапазон передаточных чисел вариатора всегда позволяет подобрать частоту вращения двигателя в соответствии с требованиями автомобиля.

Развитие легковых автомобилей и внедорожников

В течение многих лет ременно-шкивные системы, характерные для вариаторов легковых автомобилей, страдали ограничениями с точки зрения допустимого крутящего момента, ограничивая их использование небольшими моделями с более низким выходным крутящим моментом.Однако в последнее время стали появляться системы от таких поставщиков, как Jatco, с более высоким номинальным крутящим моментом, что делает их подходящими для многих современных кроссоверов и минивэнов с передним приводом, особенно тех, которые продаются японскими брендами. Однако традиционные заднеприводные (RWD) пикапы и внедорожники с кузовом на раме еще какое-то время будут полагаться на ступенчатую планетарную автоматику.

В целом, популярность вариаторов растет среди производителей внедорожной техники, а также на рынке легковых автомобилей, особенно в Японии, США и Китае.Одной из заметных разработок в секторе внедорожников является Dana Rexroth HVT, гидромеханическая регулируемая трансмиссия с делением мощности, которая объединяет преимущества гидростатического привода и механической передачи мощности. Плавно действующая гидростатическая система управляет запуском, изменением направления и работой на низкой скорости, переходя на более эффективный путь механического крутящего момента для перехода между рабочими зонами или участками дорог с высокой скоростью. В результате, по словам компаний, при смешанном режиме эксплуатации достигается 25-процентная экономия топлива.

Механический вариатор STEM-модели от Ugears

Соберите его и узнайте, как работает вариатор.

• В модельном комплекте есть QR-код к учебному пособию о механизме, принципе его работы, основных характеристиках, формулах. Он также включает в себя интересные задания.
• Погрузитесь в дополненную реальность и посмотрите, как работает Вариатор. Взаимодействуйте с моделью через специальное AR-приложение от Ugears
.

Узнайте о вариаторе и узнайте, как он работает

Вариатор — это устройство, которое передает и регулирует крутящий момент двигателя, изменяя передаточное число.Передаточное число может изменяться автоматически, вручную или в рамках предварительно заданной программы. Термин, который более привычен для большинства водителей и автолюбителей, — это бесступенчатая трансмиссия или вариатор. С помощью деревянного пазла «Вариатор» из коллекции STEM lab вы сможете изучить и понять одну из самых важных частей автомобиля, не пачкая руки машинным маслом!

Кто изобрел вариатор и когда

Корни современного автомобильного вариатора восходят к 1879 году, когда американский предприниматель и пионер автомобильной промышленности Милтон Отелло Ривз изобрел устройство для использования в лесопилении, которое он затем назвал трансмиссией с регулируемой скоростью.Позже он начал устанавливать эту трансмиссию на свои автомобили. Вариатор Reeves также использовался несколькими другими производителями.

Использование

CVT используется в механизмах, в которых необходимо плавно изменять непрерывный диапазон передаточных чисел: автомобили, мотороллеры, снегоходы, квадрациклы, конвейеры, металлорежущие станки и т.д. различные типы оборудования, попробуйте приложение AR, которое поставляется с моделью Ugears STEM.

Дизайн и принцип работы 3D-пазла Вариатор

Механический пазл Variator из лабораторной коллекции Ugears STEM представляет собой полностью функциональную деревянную копию вариатора с коническим трением с ременным приводом.Конусный вариатор изменяет передаточное число, перемещая колесо или ремень вверх и вниз по оси конического ролика. В модельном комплекте Ugears Variator ремень, приводимый в действие вручную через редуктор, передает вращение на ведомые конические шкивы. Используйте вилку трансмиссии для переключения передач и наблюдайте, как скорость ведомого шкива конуса падает или увеличивается, в то время как скорость шкива ведущего конуса остается прежней. Благодаря открытому дизайну модели вы сможете увидеть весь процесс.

В состав механизма вариатора входят: Ключ Шкив ведущего конуса Шкив с ведомым конусом Редуктор Ремень Педаль Кузов Вилка трансмиссия

Головоломки Ugears STEM предназначены для разных возрастных групп с особым упором на обучающую составляющую.Сборка модели будет интересной и не займет много времени.

Комплекты лабораторных моделей STEM поставляются со всем необходимым в коробке. Как и остальные наборы деревянных моделей Ugears, сборка лабораторных моделей STEM — это увлекательное и всеобъемлющее занятие: все, что вам нужно для создания, изучения и открытий, поставляется в коробке. Там вы найдете: Высококачественные деревянные доски с предварительно вырезанными деталями и другими стандартными принадлежностями. Сборка не требует клея и дополнительных инструментов.Детали выходят из досок легким нажатием. Пошаговая иллюстрированная инструкция по сборке. Практические лабораторные задания с использованием вашей модели. QR-код для загрузки карманного учебного пособия о вашей модели, ее механизме, принципе работы, основных характеристиках, физико-механических формулах и увлекательных практических задачах. QR-код для загрузки AR-приложения. Увлекательные инновации от Ugears — новый стимул узнавать больше нового!

Руководство по ремонту трансмиссии CVT Audi 0AW (VL381)

Информация о восстановлении трансмиссии 0AW / VL381 CVT

Трансмиссия Audi 0AW (Multitronic VL-381) — второй эксперимент концерна VAG по созданию вариатора после Audi 01J (VL -300).Трансмиссия устанавливалась на полноприводные и переднеприводные автомобили Audi с 2004 по 2016 годы. Несмотря на достаточную новизну, она уже хорошо известна мастерам СТО АКПП (Санкт-Петербург), а значит и ремонта. 0AW (VL-381) не представляет никаких затруднений.

Вариатор 0aw (Multitronic VL381) оказался значительно более успешным, чем его аналог 01J (Multitronic VL-300). Однако на этом эксперименты VAG с вариаторами закончились, и компания перешла к разработке роботизированных боксов.

Особенности трансмиссии CVT 0AW (VL381)

Основной принцип работы и большинство конструктивных особенностей вариатора Audi 0AW (VL381) были заимствованы у его предшественника 01J (Multitronic VL-300). Однако были учтены и доработаны многие проблемы, особенно в части электроники и гидроблока.

• Бесступенчатый вариатор с натяжной цепью.
• Предназначен для автомобилей с продольно расположенными бензиновыми двигателями объемом 1 л.От 8 до 3,2 л.
• Создает крутящий момент до 400 Нм.
• Соответствует 8-ступенчатой ​​коробке передач. Такое количество передач обеспечивает так называемый «спортивный режим» вождения. При этом нагрузка ложится не на всю поверхность шкивов, а только на их центральную часть. Передача крутящего момента становится прерывистой. «Спортивная» езда существенно снижает ресурс механизма. В нормальном режиме движения поверхности шкивов полностью сцеплены.

Видео разборки 0AW VL381

Замена жидкости

Тип жидкости: G052516A2 7-8 литров.

Также вы можете поменять фильтр.

Основные проблемы CVT Audi 0AW (Multitronic VL-381)

• Коробка передач Audi 0AW (VL381) очень требовательна к качеству трансмиссионной жидкости. Производитель рекомендует G 052 516 A2. И вам нужно только использовать это.
• Заменяйте масло и соответствующие фильтры каждые 60 тыс. Км, а по мере старения — чаще.
• Для полной замены потребуется 7 литров трансмиссионной жидкости.
• Одновременно следует позаботиться и о замене маслопровода. Это недешево, но необходимо.
• Тяговая цепь и шкивы не позволяют буксировать автомобиль. Они сразу выходят из строя из-за сильного перегрева, так как начинают работать в обратном направлении. Их невозможно вернуть к жизни. Машину лучше перевозить на эвакуаторе.
• Приступать к вождению зимой следует только тогда, когда коробка хорошо прогрета.
• Вариатор работает при повышенных температурах, поэтому требует хорошего охлаждения (особенно летом и при нахождении в пробке).Если вы хотите, чтобы ЭБУ работал исправно, необходимо регулярно (не реже одного раза в год) чистить проходы радиатора двигателя и кондиционера, так как вся система охлаждения коробки выводится в первичный контур охлаждающей жидкости двигателя.
• Водитель должен соблюдать стиль вождения. Вариатор категорически не терпит резких разгонов, торможений.
• Заметив первые признаки неисправности, необходимо обратиться в проверенный автосервис для ремонта трансмиссии 0AW (VL381).

Проблемы, возникающие при эксплуатации вариатора Audi 0AW (Multitronic VL-381)

Модификация вариатора модели 0AW (Multitronic VL-381) позволила значительно увеличить срок службы агрегата по сравнению с аналогом 01J (Мультитроник ВЛ-300).Время первого капитального ремонта Audi 0AW (Multitronic VL381) наступило намного позже. Однако возникающие проблемы очень похожи: отказы ЭБУ (электронного блока управления), мехатроника в целом, цепей и шкивов. Любая модернизация 0AW (VL381) предполагает обязательную замену всех расходных материалов: прокладок, соленоидов, фильтров, уплотнений, эжекторного насоса.

0AW VL381 Принципиальная схема

Скачать 0AW VL381 Rebuild manuals pdf

Как работают вариаторы | HowStuffWorks

Загляните в планетарную автоматическую коробку передач, и вы увидите сложный мир шестерен, тормозов, сцеплений и управляющих устройств.Для сравнения, бесступенчатая трансмиссия — образец простоты исследования. Большинство вариаторов состоит только из трех основных компонентов:

• Мощный металлический или резиновый ремень
• «Ведущий» шкив с регулируемым входом
• Выходной «ведомый» шкив

CVT также имеют различные микропроцессоры и датчики, но три описанных выше компонента являются ключевыми элементами, которые позволяют технологии работать.

Шкивы переменного диаметра — это сердце вариатора.Каждый шкив состоит из двух 20-градусных конусов, обращенных друг к другу. Ремень проходит по пазу между двумя конусами. Клиновые ремни предпочтительнее, если ремень сделан из резины. Клиновые ремни получили свое название от того факта, что ремни имеют V-образное поперечное сечение, что увеличивает фрикционное сцепление ремня.

Когда два конуса шкива находятся далеко друг от друга (когда диаметр увеличивается), ремень движется ниже в канавке, и радиус ременной петли, огибающей шкив, становится меньше.Когда конусы расположены близко друг к другу (когда диаметр уменьшается), ремень движется выше в канавке, и радиус ременной петли, огибающей шкив, увеличивается. Бесступенчатые трансмиссии могут использовать гидравлическое давление, центробежную силу или натяжение пружины для создания силы, необходимой для регулировки половин шкива.

Шкивы переменного диаметра всегда должны идти парами. Один из шкивов, известный как ведущий шкив (или ведущий шкив ), соединен с коленчатым валом двигателя.Ведущий шкив также называется входным шкивом , потому что именно здесь энергия двигателя поступает в трансмиссию. Второй шкив называется ведомым шкивом , потому что его вращает первый шкив. Как выходной шкив , ведомый шкив передает энергию ведущему валу.

Расстояние между центром шкивов и местом контакта ремня с канавкой называется радиусом шага. Когда шкивы находятся далеко друг от друга, ремень движется ниже, и радиус шага уменьшается.Когда шкивы расположены близко друг к другу, ремень движется выше, а радиус наклона увеличивается. Отношение делительного радиуса ведущего шкива к продольному радиусу ведомого шкива определяет шестерню.

Когда один шкив увеличивает радиус, другой уменьшает радиус, чтобы ремень оставался натянутым. Поскольку два шкива меняют свои радиусы относительно друг друга, они создают бесконечное количество передаточных чисел — от низкого до высокого и всего, что находится между ними. Например, когда радиус шага на ведущем шкиве мал, а на ведомом шкиве большой, то скорость вращения ведомого шкива уменьшается, что приводит к понижению «передачи».«Когда радиус шага на ведущем шкиве большой, а на ведомом — маленький, тогда скорость вращения ведомого шкива увеличивается, что приводит к более высокой« передаче ». Таким образом, теоретически вариатор имеет бесконечное количество «передач», которые он может использовать в любое время, при любой скорости двигателя или транспортного средства.

Простота и бесступенчатый характер вариаторов делают их идеальной трансмиссией для различных машин и устройств, а не только для автомобилей. Бесступенчатые трансмиссии уже много лет используются в электроинструментах и ​​сверлильных станках.Они также использовались в различных транспортных средствах, включая тракторы, снегоходы и мотороллеры. Во всех этих случаях в трансмиссиях использовались резиновые ремни высокой плотности, которые могут проскальзывать и растягиваться, что снижает их эффективность.

Внедрение новых материалов делает вариаторы еще более надежными и эффективными. Одним из наиболее важных достижений стала разработка металлических ремней для соединения шкивов. Эти гибкие ремни состоят из нескольких (обычно девяти или 12) тонких стальных лент, которые удерживают вместе высокопрочные металлические детали в форме галстука-бабочки.

Конструкция с металлической лентой

Металлические ремни не проскальзывают и отличаются высокой прочностью , что позволяет вариаторам выдерживать больший крутящий момент двигателя. Они также на тише на , чем вариаторы с резиновым ременным приводом.

Что такое кривые насоса 4: переменная скорость — ответ на все ваши молитвы?

Рон Эстолл, United Pumps Australia

Конечно, это зависит от того, о чем вы молитесь. Если вы продавец частотно-регулируемых приводов, это новая религия.Электрические частотно-регулируемые приводы (ЧРП) стали очень доступными и рекламируются как «спаситель» для энергосбережения центробежных насосов и управления технологическим процессом, а поставщики приводов — новые евангелисты.

Почему ажиотаж?
Большинство центробежных насосов приводится в действие простыми, прочными и надежными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором, которые работают практически с постоянной скоростью. Их скорость зависит от количества полюсов в двигателе и частоты электросети; обычно 50 Гц или, возможно, 60 Гц, как в Америке и некоторых частях Азии.Для электродвигателей мы придерживаемся типичных вариантов фиксированной скорости, как показано ниже:

Доступные скорости двигателя

	Скорость работы насоса — об / мин (при условии скольжения 20 об / мин)
Количество полюсов	Частота питания 50 Гц	Частота питания 60 Гц
2	2980	3580
4	1480	1780
6	980	1180
8	730	880
10	580	700

В частотно-регулируемых приводах используется инверторная технология для изменения частоты питания электродвигателя.

В принципе, мы можем получить любую скорость насоса, какую захотим, просто поворотом ручки или с помощью графического пользовательского интерфейса на ЧРП. Мы можем не только иметь любую желаемую скорость, но и изменять ее по желанию во время работы устройства.

Теперь, прежде чем поставщики других технологий расстроятся, я должен отметить, что большинство, если не те же преимущества доступны от многих других технологий приводов с регулируемой скоростью (VSD), таких как гидравлические муфты, гидростатические приводы, бесступенчатые трансмиссии, приводы постоянного тока. и электродвигатели с контактным кольцом.Однако проповедники ЧРП в настоящее время являются лидерами в стремлении к гораздо более доступному управлению скоростью в насосных установках.

Для справедливости, с этого момента я буду использовать всеохватывающий термин «VSD», за исключением случаев, когда он конкретно относится к VFD.
Евангелие от наших друзей-евангелистов состоит в том, что VSD обеспечивают гибкость, экономию энергии, точное управление потоком и идеальное управление процессом.
Давайте посмотрим, могло ли это быть правдой.

Изменение системы
Центробежный насос может работать только там, где его кривая пересекается с реальной кривой системы (рис. 1).Обычно характеристика насоса не меняется, кроме как в результате повреждения или износа.
Системы, однако, постоянно меняются. Проектировщик может изначально завысить спецификацию насоса, трубопровод может подвергнуться коррозии, фильтры и теплообменники могут засориться, уровни в резервуаре могут измениться, а требования установки могут измениться. Таким образом, системы меняются, но кривая насоса остается прежней (рис. 2).

Центробежный насос — подчиненный процесс. Изменения в системе могут нанести ущерб рабочей точке насоса, и насос может в конечном итоге работать далеко от номинального расхода, и может потребоваться дросселирование системы, чтобы поддерживать насос на его кривой или управлять потоком в соответствии с технологическим процессом.

Дросселирование — изменение кривой системы
Дросселирование изменяет кривую системы за счет увеличения потерь на трение (рис. 3). Потеря напора или давления на дроссельном клапане, очевидно, является потерей энергии.
Дросселирование — это высокоэффективный, но зачастую энергозатратный метод управления потоком.

Что, если бы мы могли изменить кривую насоса, чтобы она соответствовала изменениям в кривой системы?

Ну да, в этом вся суть ВСД. Изменение скорости насоса изменяет характеристику насоса.Итак, насколько хорошо это работает и как мы можем рассчитать, что произойдет?

Чтобы понять это, нам нужно понять центробежный насос «Законы сродства»

Законы сродства — изменение кривой насоса
Производительность центробежного насоса будет зависеть от скорости в соответствии с формулами, приведенными ниже (рис. 4).

Результатом этих вычислений является набор кривых, называемых «кривыми сродства», с воображаемыми линиями (линиями сродства), которые проходят через эквивалентные точки на каждой кривой скорости.

Мы можем использовать вышеизложенное для достаточно точного прогнозирования изменения производительности центробежного насоса при изменении скорости привода.

Таким образом, мы можем изменить кривую насоса в соответствии с системой.

Таким образом, мы можем изменить кривую насоса для управления потоком в системе вместо дросселирования (рис. 5).

Когда мы дросселируем, энергия, потерянная через регулирующий клапан, должна по-прежнему компенсироваться приводом насоса. Если вместо этого мы снизим скорость насоса для соответствия различным требованиям к системе и потоку, мы сможем значительно сэкономить электроэнергию.

Управление процессом с переменной скоростью
Технология с переменной скоростью обеспечивает основные преимущества (рис. 6).

Вместо дросселирования запустите насос медленнее и сэкономьте электроэнергию, уменьшите износ регулирующего клапана, устраните шум дросселирования и используйте скорость привода для управления процессом.

Экономия
Экономия потребляемой мощности может быть рассчитана путем сравнения мощности на полной скорости с мощностью в требуемой рабочей точке, предполагающей пониженную скорость. При расчете мощности необходимо учитывать неэффективность привода.Электрические частотно-регулируемые приводы немного менее эффективны, чем базовый двигатель прямого включения. Это связано с тем, что каждый VFD будет иметь некоторые неизбежные электрические потери и из-за дополнительных потерь на вихревые токи в двигателе, которые возникают из-за обычно не идеально синусоидальной формы волны, которую генерирует VFD. Другие типы преобразователей частоты также имеют потери, которые необходимо учитывать. Как правило, эти потери невелики по сравнению с общим энергосбережением.

По сравнению с регулирующим клапаном также может быть значительная экономия на техническом обслуживании за счет исключения износа клапана.

Срок службы насоса между капитальными ремонтами также потенциально увеличивается, если система VSD позволяет насосу работать ближе к точке максимальной эффективности (BEP) при различных расходах системы.

Стоимость
Капитальные затраты на VSD. Если это модернизация ЧРП для существующего блока, существующий драйвер необходимо будет оценить на пригодность для работы с переменной частотой. Обычно необходимо снизить номинальные характеристики электродвигателя, чтобы учесть небольшие, но иногда значительные потери на вихревые токи, и это может означать, что потребуется новый двигатель с более высокими номиналами.Если скорость увеличивается, то почти наверняка потребуется новый двигатель большего размера и, возможно, новая муфта вала.

Механические аспекты
В большинстве модификаций преобразователей частоты идея заключается в использовании преобразователя частоты для снижения рабочей скорости по сравнению с ранее фиксированной максимальной скоростью. Обычно это не создает каких-либо механических проблем для оборудования, поскольку рабочие нагрузки резко снижаются при уменьшении скорости. Однако некоторые аспекты, на которые следует обратить внимание, включают гидродинамические подшипники и механические уплотнения, которые будут иметь минимальные требования к скорости для поддержания пленки жидкости и обеспечения адекватного потока смазки и промывки уплотнения.Эта минимальная механическая скорость обычно составляет несколько сотен об / мин и обычно не является проблемой, но ее следует учитывать.

Другой фактор, который часто задают, — это менее эффективное охлаждение двигателя из-за более низкой скорости охлаждающего вентилятора. Поскольку мощность, требуемая центробежным насосом, уменьшается с кубом изменения скорости, мощность двигателя резко снижается, и пониженная охлаждающая способность не должна быть проблемой. Двигатели в других приложениях VSD, например, при работе с постоянным крутящим моментом, могут нуждаться в дополнительном охлаждении на низких скоростях.

Когда сам насос оснащен охлаждающим вентилятором с приводом от вала в условиях горячего обслуживания, может потребоваться решение проблемы снижения охлаждающей способности насоса.

Теперь также можно регулярно увеличивать скорость насосного агрегата выше стандартной частоты подачи. Ожидается, что для новой установки все аспекты будут спроектированы в то время, чтобы обеспечить правильные характеристики оборудования. Для существующей установки необходимо будет оценить комбинацию насоса и привода, чтобы убедиться, что сам насос спроектирован для более высокой скорости, что подразумевает более высокое давление, более высокую мощность вала, более высокие нагрузки на подшипники и почти наверняка более низкую производительность всасывания (более высокое значение NPSHR ).

Вопросы гидравлики
Гидравлика системы часто диктует минимальную скорость движения, а не механические соображения. Если в системе имеется значительный статический дифференциальный напор, существует опасность того, что при уменьшении скорости напор насоса упадет ниже статического напора системы, и насос будет работать с нулевым расходом или будет испытывать обратный поток, если нет обратных клапанов. . Скорость насоса всегда должна быть достаточно высокой, чтобы развиваемый напор насоса превышал статический напор системы в достаточной степени, чтобы поддерживать минимальный расход насоса.

Опасные зоны
Во взрывоопасных зонах двигатель также должен быть сертифицирован для использования с частотно-регулируемым приводом. Обычно это доступно для нового двигателя, но существующее устройство может не иметь соответствующей сертификации.

Будет ли это работать для вас?
Евангелие VSD заключается в том, что вы экономите энергию, повышаете надежность и улучшаете контроль системы.

Подойдет ли вам? Это зависит от вашей системы. В нашем предыдущем обсуждении «Параллельные насосы» мы обсуждали «плоские» и «крутые» кривые системы (рис. 7).
Система с большим трением «крутая», такая как система с замкнутым контуром или длинный трубопровод, идеально подходит для управления VSD. В такой системе отношение расхода к скорости будет очень линейным, и управление потоком будет простым.

И наоборот, в «плоской» системе, где напор в основном статический, управление потоком VSD может быть затруднено. Если кривая насоса также достаточно плоская, небольшое изменение скорости может привести к резкому изменению потока в системе. Может помочь более крутая кривая насоса, но управление «плоскими» системами часто бывает проблематичным; особенно при малых расходах в системе.Для «плоских» систем полезно построить кривые насоса на различных скоростях относительно кривой системы и рассчитать усиление или {87a03eb4327cd2ba79570dbcca4066c6d479b8f7279bafdb318e7183d82771cf} изменение потока в зависимости от изменения скорости {87a03eb4327cd3dbd2ba7957b4327cd3d7cd7cf7cf7cd7cd7cd7cf7cf2 Это позволит предсказать, где управление потоком VSD может стать непрактичным. В этих случаях дросселирование с помощью регулирующего клапана может быть лучшим решением.

Евангелие VSD заключается в том, что вы обеспечите значительную экономию энергии, улучшите надежность и улучшите управление системой.

Подойдет ли вам? Это зависит от вашей системы. Нанесите кривые насоса на кривые вашей системы. Это окно к пониманию того, как это будет работать.

В некоторых случаях это может быть полная катастрофа. Однако в большинстве случаев VSD предлагает замечательные преимущества и является идеальным решением для экономии энергии и простого управления технологическим процессом. Это действительно может быть ответ на ваши молитвы.

Мораль истории в том, чтобы, как всегда, понять свою систему.

Статьи по теме

Что за сцепление? Почему мы носим шесть разных видов? — Блог Scooterworks USA

Сцепления — скользкая точка при настройке самокатов.Если ваш стандартный изношен, вам следует заменить его. Если вы хотите ехать быстрее, вам, вероятно, следует сосредоточиться на карбюраторе, двигателе и вариаторе. Если вы хотите ехать быстрее быстрее, тогда мы должны поговорить о сцеплении.

Правильно подобранное сцепление оптимизирует мощность вашего двигателя, уравновешивая ее с вашим предпочтительным стилем езды. Подумайте о блокирующих санях в футболе. Ваш скутер — это салазки, вы — двигатель, и то, как настроено ваше сцепление, определяет, какое ускорение вы получите до удара.Если ваше сцепление включается сразу, потому что натяжение пружины слишком низкое или рычаги слишком легкие, вы начинаете движение прямо перед снегоходом, и вам будет труднее толкать снегоход. Если ваше сцепление включается слишком поздно, потому что рычаги слишком тяжелые, а предварительная нагрузка пружины слишком высока, вы начинаете слишком далеко, и вы достигнете максимальной скорости, прежде чем столкнетесь с блокирующими салазками — это означает, что вы тратите время и энергию, чтобы отключен от линии. Правильное сцепление поместит вас на нужное расстояние от снегохода в зависимости от вашей скорости и веса (мощности двигателя).

Мы знаем, что включение сцепления зависит от мощности двигателя и стиля езды, поэтому универсального решения не существует. Вот почему в настоящее время у нас есть шесть различных сцеплений GY6. Обсуждаемые здесь принципы также применимы к двигателям QMB139 и Minarelli / JOG.

Как выбрать?
Некоторые вещи, на которые следует обратить внимание при выборе сцепления, — это вес, размер колодок и возможность регулировки. Более легкое сцепление снижает вращательную массу и начальную энергию, необходимую для его вращения.Более крупные колодки означают больший контакт с колоколом сцепления, который передает мощность вашего двигателя на заднее колесо. Регулируемость относится к тому, имеет ли сцепление какие-либо встроенные регулировки. Все сцепления можно отрегулировать, заменив пружины, вытащив рычаги и даже удалив материал, но для этого необходимо снять или разобрать сцепление. Для наших целей «регулируемое сцепление» относится к сцеплениям, регулировка которых может производиться непосредственно в сцеплении.

Начнем с замены стоковой.SKU 1100-1209
Текущая розничная цена $ 36,99

Это стандартное сцепление GY6, которое не имеет каких-либо настроек регулировки. Внутри у него есть скоба, которая помогает предотвратить деформацию сцепления из-за силы вращения, приложенной к стойкам рычага сцепления. Вы можете легко поменять пружины, сняв эту пластину. Он весит 973 г, а размеры колодок 37 мм x 23,5 мм. Это хороший вариант, если вы просто хотите заменить изношенное стандартное сцепление. Он прочный и прослужит столько же, сколько и ваш старый.

Следующее — сцепление NCY Green Performance. Артикул 1200-1202
Текущая розничная цена $ 52,99

Это такое же сцепление, что и в комплекте NCY GY6 Super Trans. Это не регулируется. Имеет внутреннюю скобу. Он весит 1005 г, а размеры колодок — 50,5 мм x 22 мм. Пэды большего размера — большая причина, по которой это сцепление считается производительным. Хотя они, возможно, и немного прибавили в весе, они также увеличивают площадь контакта на 27% по сравнению с обычным стандартным сцеплением.Это также зеленый, который является одним из самых быстрых цветов, и его посадка и отделка на голову выше стандартных клатчей.

NCY также производит регулируемое сцепление для GY6. SKU 1200-1029
Текущая розничная цена $ 65,99

Регулировка этого сцепления уникальна для всех других наших сцеплений GY6. На самом деле в трех руках есть съемные грузы. С установленными грузами это сцепление весит 867 г. Удаление трех гирь снижает его до 789 г.Подушечки имеют размер 48 мм x 22 мм и не имеют внутренней скобы.

Заговор продолжает увеличиваться с использованием муфты Malossi Delta Clutch. Артикул M 5212487
Текущая розничная цена $ 159,99

Это сцепление сделано в Италии, стране, известной своей любовью к скорости. Он весит 1054 г и имеет внутреннюю скобу. Подушечки имеют размеры 48 мм х 23 мм. Эта муфта имеет регулировку предварительного натяга пружины, которая позволяет точно настроить число оборотов, при котором рычаги отпускаются и включаются.Чтобы отрегулировать предварительный натяг, ослабьте болт с внутренним шестигранником и сдвиньте фиксирующую пластину пружины с указателем в нужном направлении. Сдвиг вправо ослабляет натяжение пружины и позволяет сцеплению включаться на более низких оборотах. Сдвиг влево увеличивает натяжение пружины, а это означает, что сцепление должно вращаться на более высоких оборотах, чтобы включиться.

Наш следующий участник также родом из Италии. Муфта Polini Maxi Speed.
SKU 1200-1230 Текущая розничная цена $ 89.99

Это похоже на спортивный автомобиль, полностью сделанный из высококачественной кожи.

Он весит 925 г, даже с внутренней распоркой. Подушечки имеют размеры 48 мм х 21 мм.

Муфта Polini Maxi Speed ​​Clutch отличается самой простой регулировкой предварительного натяга пружины из всех наших сцеплений с помощью легкодоступных болтов, которые проходят через зажимную гайку каждой пружины. Это единственное сцепление, которое можно отрегулировать во время установки. Если диапазон регулировки приклада не соответствует вашим потребностям, мы предлагаем пружины сцепления Polini, так как обычные пружины сцепления с ними не работают.

И последнее, но не менее важное: муфта Dr. Pulley HiT. Артикул: 1200-1179
Текущая розничная цена $ 299,99

Это сцепление не зря дорого. В нем используется уникальный метод включения, которого нет ни в одном другом сцеплении, которое мы носим. Вместо того, чтобы просто наклонять рычаги, чтобы оказать давление на колокол, он сначала взведает их на место, а затем фиксирует на месте, чтобы приложить к колоколу всю внешнюю силу. Дело в том, что ваше сцепление изначально не тянет с большой силой (преждевременно изнашивает колодки), а полностью задействовано только в оптимальном месте в вашем диапазоне мощности.Рука также прижимается к колоколу двумя точками, булавкой груза и булавкой подушки, вместо одной. И это единственный, который у нас есть, который прошел через медицинскую школу.

Регулировки определяются двумя наборами пружин. Сцепление идет с установленным базовым комплектом — четырьмя наборами пружин подушек и четырьмя наборами пружин сцепления. Он также поставляется с усиленным раструбом, тремя шайбами ​​/ проставками / прокладками пружин сжатия и стопорной шайбой гайки сцепления.Эта штука не бесполезна.

Несмотря на все свои фантастические технологии, на самом деле он весит всего 879 г. Подушечки имеют размер 55 мм х 21 мм. Имеет внутреннюю скобу.

Шкив HiT — это определенно все, что вы когда-либо хотели от сцепления, но выбор правильной комбинации пружин из 25 возможных настроек может показаться сложной задачей.
Это сцепление только для трех человек:
1. Ежедневный воин, который преодолевает множество холмов по дороге на работу и хочет только самое лучшее

2. Гонщик, который уже установил на свой байк большой диаметр цилиндра, вариатор, карбюратор, выхлопную систему и т. Д. И стремится максимально использовать все это.

3. Человек со слишком большими деньгами, который все равно мало катается.

Итак, если вы еще не начали модернизировать трансмиссию, это сцепление, вероятно, излишне. Если вы уже сделали кучу обновлений, это сцепление убьет его.

тл / др

Настройка сцепления должна определяться диапазоном мощности вашего двигателя и вашим стилем езды.Двигатель с максимальной скоростью около 1000 об / мин должен иметь сцепление, которое включается раньше, чем то, которое достигает пика при 3500 об / мин. Неправильно установленное сцепление либо приведет к потере мощности вашего двигателя из-за слишком быстрого включения, что заставит ваш самокат работать тяжелее, либо слишком поздно включится и оторвет вам лицо. У нас есть шесть разных видов, и вы должны просто купить их все, потому что один из них подойдет вам. Возврата нет.

Разработка и проектирование человеческих систем III

Об этом разбирательстве

Введение

Эта книга фокусируется на новых подходах к проектированию и системной инженерии, включая теории и передовой опыт, для содействия лучшей интеграции людей и инженерных систем.Он охватывает ряд инновационных тем, связанных с: развитием систем, ориентированных на человека; дизайн интерфейса и взаимодействие человека с компьютером; удобство использования и пользовательский опыт; инновационные материалы в дизайне и производстве; биомеханика и физическая реабилитация, а также сложность техники безопасности и систем. Книга, в которую вошли избранные доклады, представленные на 3-й Международной конференции по проектированию и проектированию человеческих систем: будущие тенденции и приложения (IHSED 2020), состоявшейся 22-24 сентября 2020 года в Университете Юрая Добрила в Пуле, Пула, Хорватия. предоставляет исследователям и специалистам-практикам обзор последних достижений и текущих проблем в области проектирования и проектирования человеческих систем.

Ключевые слова

Дизайн, ориентированный на пользователя Методы разработки продукта Взаимодействие в виртуальной среде Эмоции человека в дизайне Системы распознавания лиц Дизайн пользовательского интерфейса Приложения дополненной реальности Взаимодействие человека и робота Оценка требований пользователей Оценка киберфизических систем Оценка инструментов виртуального обучения Виртуальное общение Эргономичный дизайн медицинские учреждения Модели управления сообществами Управление водными ресурсами Эргономичный дизайн защитной одежды Обучение технике безопасности Индивидуальные продукты Машинное обучение в производстве IHSED2020

Редакторы и филиалы

• Вальдемар Карвовски
• Тарек Ахрам
• Дарко Этингер
• Никола Танкович
• Редха Тайар

1. 1.Университет Центральной Флориды, Зимний парк, США,
2. 2. Институт передовой системной инженерии, Университет Центральной Флориды, Орландо, США,
3. , 3. Университет Юраджа Добрилы, Пула, Пула, Хорватия,
4. , 4. Университет Пулы, Юрадж Добрила, Пула, Хорватия,
5. , 5.Campus du Moulimné de la Hous de la Hous. GRESPIReims Cedex 2 Франция

Библиографическая информация

• Заголовок книги Разработка и проектирование человеческих систем III
• Подзаголовок книги Труды 3-й Международной конференции по проектированию и проектированию человеческих систем (IHSED2020): будущие тенденции и приложения, 22-24 сентября 2020 г., Университет Юрая Добрила в Пуле, Хорватия
• Редакторы Вальдемар Карвовски
  Тарек Ахрам
  Дарко Этингер
  Никола Танкович
  Редха Тайар
  
• Название серии Достижения в интеллектуальных системах и вычислениях
• Сокращенное название серии Advs in Intelligent Syst., Вычислительная техника
• DOI https://doi.org/10.1007/978-3-030-58282-1
• Информация об авторских правах Редактор (ы) (если применимо) и Автор (ы) по исключительной лицензии Springer Nature Switzerland AG 2021
• Имя издателя Спрингер, Чам
• электронные книги Инженерное дело Инженерное дело (R0)
• ISBN в мягкой обложке 978-3-030-58281-4
• электронная книга ISBN 978-3-030-58282-1
• Серия ISSN 2194-5357
• Серия E-ISSN 2194-5365
• Номер издания 1
• Количество страниц XII, 377
• Количество иллюстраций 26 ч / б иллюстраций, 101 цветная иллюстрация
• Темы Киберфизические системы, Интернет вещей
  Инженерная экономика, организация, логистика, маркетинг
  Пользовательские интерфейсы и взаимодействие человека с компьютером
  Инженерное проектирование
  
• Купить эту книгу на сайте издателя

.