Автоматические коробки передач. Бесступенчатый вариатор

Содержание

Введение…………………………………………………………………….3

1 Принцип работы вариатора и общее устройство………………...…….4

2 Конструкция вариатора на примере CVT Jatco F1C1A………………..6

3 Принцип работы вариатора F1C1A……………………………………..9

4 Преимущества и недостатки бесступенчатой трансмиссии………….11

Заключение………………………………………………………………..13

Список использованных источников……………………………………14

Введение

В настоящее время автоматические коробки передач практически завоевали автомобильный рынок, вытеснив механические трансмиссии. Одним из активно развивающихся направлений автоматических КПП является бесступенчатая трансмиссия, или вариатор.

Принцип работы бесступенчатой трансмиссии изобрел еще в 1490 г. Леонардо да Винчи. Конструкция была представлена направленными в разные сторонами конусами, между которыми натянут ремень. Она использовалась на мельницах.

Сравнительная простота конструкции вкупе с таким преимуществом заинтересовала инженеров в конце XIX века — патент на вариатор был выдан в 1886 году. Ну а известный нам агрегат обрел популярность ближе к 50-м годам прошлого века — на мопедах и мотороллерах. Первое же использование клиноременной CVT на автомобилях относится к 1958 году. Тогда подобную трансмиссию получил седанчик DAF 600 с мотором в 590 «кубиков» и 22 л.с. Но ремень использовался еще резиновый. К стальному, набранному из пластин, пришли только во второй половине 80-х годов. Благодаря этому внимание на вариатор обратили Ford и Fiat. Чуть позже то же сделали японские компании.

Два десятилетия назад произошел некий технологический прорыв. У Honda CVT соседствовала уже с полуторалитровым мотором и передавала момент в 133 Нм. Бесступенчатая трансмиссия на Nissan Primera была способна «обработать» еще больше — почти 200 Нм. А десять лет назад вариатор примерил 3,5-литровый ниссановский же VQ35DE, развивавший 333 Нм. В конце 90-х годов к этой гонке вооружений подключилась Audi.

В настоящее время вариаторы как тип трансмиссии присутствуют в линейке многих мировых производителей, таких как, Audi, Mercedes, Mitsubishi, Honda, Nissan, Subaru, Ford и многие другие.

1. Принцип работы вариатора и общее устройство

Для начала рассмотрим что такое вариатор и принцип работы клиноременного вариатора, являющегося основным видом бесступенчатой трансмиссии, используемой в автомобилестроении.

Вариатор - бесступенчатая трансмиссия с внешним управлением, которая позволяет автоматически изменять передаточное число, выбирая оптимальное согласно нагрузке и оборотам двигателя, тем самым эффективно используя мощность.

[pic 1]

Рисунок 1.1 –  Принцип работы вариатора.

1 – ведущий шкив; 2 – ведомый шкив; 3 – ремень.

Принцип работы клиноременного вариатора заключается в согласованном изменении диаметров шкивов в зависимости от режимов работы двигателя. Диаметр шкива изменяется с помощью специального привода. В начале движения автомобиля ведущий шкив вариатора имеет наименьший диаметр (конические диски максимально разжаты). Ведомый диск при этом имеет максимальный диаметр (конические диски максимально сжаты). При увеличении числа оборотов двигателя диаметр ведущего шкива увеличивается, а ведомого – уменьшается, соответственно и уменьшается передаточное число. При дальнейшем разгоне вариатор поддерживает оптимальные обороты двигателя, при которых реализуется максимальная мощность и обеспечивается наилучшая динамика автомобиля [1, стр. 24].

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

Ведущий шкив сформирован так, щеки его при влиянии центробежных сил сжимаются, тем самым выталкивают этот ремень дальше от центра шкива.

Шкив ведомый при этом лишь разжимается, а ремень уже плавно утопает к центральной части шкива. При больших оборотах «движка» существеннее сжимается ведущий шкив. В результате меняется передаточное число.

В вариаторной коробке передач применяется, как правило, электронная система управления, которая выполняет следующие функции: