Коробка переменных передач автомобиля: Устройство механической коробки передач автомобиля

Устройство механической коробки передач автомобиля

Механическая трансмиссия автомобиля предназначена для изменения крутящего момента и передачи его от двигателя к колесам. Она отсоединяет двигатель от ведущих колес машины. Объясним для начинающих автолюбителей и чайников из чего состоит механическая коробка передач и как работает.

Из чего состоит

• картера, первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
• дополнительного вала и шестерни заднего хода;
• синхронизаторов;
• механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами и рычага переключения.

Схема работы: 1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения; 3 — механизм переключения; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер.

Картер

Валы

Синхронизаторы

Механизм переключения

Требования к коробке передач

• высокий КПД
• легкость управления и безударное переключение и бесшумность работы
• невозможность включения одновременно двух передач или заднего хода при движении вперед
• надежное удержание передач во включенном положении
• простоту конструкции и небольшую стоимость, малые размеры и массу, удобство обслуживания и ремонта

Как работают шестерни

б) Передаточное отношение двух шестерен.

Первичный вал и шестерня «А» вращаются со скоростью 2000 об/мин. Шестерня «Б» вращается в 2 раза медленнее, т.е. она имеет 1000 об/мин, а т.к. шестерни «Б» и «В» закреплены на одном валу, то и третья шестеренка делает 1000 об/мин. Тогда шестерня «Г» будет вращаться еще в 2 раза медленнее — 500 об/мин. От двигателя на первичный вал приходит — 2000 об/мин, а выходит — 500 об/мин. На промежуточном валу в это время — 1000 об/мин.

В данном примере передаточное число первой пары шестерен равно двум, второй пары шестерен тоже — двум. Общее передаточное число схемы 2х2=4. Т.е. в 4 раза уменьшается число оборотов на вторичном валу, по сравнению с первичным. А если выведем из зацепления шестерни «В» и «Г», то вторичный вал вращаться не будет. Прекращается передача крутящего момента на ведущие колеса авто, что соответствует нейтральной передаче.

Схема передачи крутящего момента при включении задней передачи: 1 — первичный вал; 2 — шестерня первичного вала; 3 — промежуточный вал; 4 — шестерня и вал передачи заднего хода; 5 — вторичный вал.

Передаточные числа

Первая передача необходима для начала движения, чтобы двигатель смог сдвинуть с места тяжелую машину. Далее, увеличив скорость и сделав некоторый запас инерции, можете переключиться на вторую передачу, более «слабую», но более «быструю», затем на третью и так далее. Обычный режим движения – на четвертой (в городе) или пятой (на трассе) — они самые скоростные и экономичные.

Какие бывают неисправности

Какие бывают коробки передач

Механические

КОРОБКИ передач появились на заре автомобильной эры. Конструкция “механики” постоянно совершенствовалась и сейчас отработана до мелочей. Есть несколько видов МКПП. На машинах с продольным расположением двигателя обычно применяют трехвальные коробки. Главная их особенность – при включении прямой передачи (как правило, это четвертая ступень) входной и выходной валы жестко соединяются между собой. То есть потери мощности не происходит и экономичность автомобиля при равномерном движении улучшается. Но это преимущество сошло на нет с появлением в КПП повышающей передачи. Таким образом на сегодняшний день кроме удобства компоновки других достоинств у трехвальных коробок не осталось.

На моделях с поперечным расположением мотора используются так называемые двухвальные КПП. Такая конструкция проще и дешевле в производстве. Правда, при условии, что передач в коробке не более пяти. Однако инженеры стремятся как можно полнее использовать возможности двигателя. Поэтому на современных моделях можно встретить и шестиступенчатую “механику”. Построить ее по традиционной двухвальной схеме в силу компоновочных и технологических причин не всегда получается. Вот и приходится создателям дополнительно усложнять конструкцию. Но игра стоит свеч – такие коробки получаются компактными и позволяют поперечно разместить в подкапотном пространстве даже рядные шестицилиндровые моторы (как, например, у “Volvo S80”), но о простоте и дешевизне речи уже не идет.

Однако, в любом случае “механика” сохраняет свои главные преимущества – достаточно высокий коэффициент полезного действия и небольшую массу. Поэтому автомобили с МКПП более экономичны и обладают хорошей динамикой разгона.

К. Сараев, Махачкала”.

– Скорее всего с вашей машиной все в порядке. Дело в том, что в механических КПП задняя передача обычно не синхронизирована. Поэтому автопроизводители разрешают включать ее только через 10-15 с после полной остановки автомобиля. Если же слышен хруст, значит, вы не выдержали требуемую паузу и при соприкосновении шестерен произошел удар.

Что касается нарастающего гула при езде задним ходом, то это тоже особенность “механики”. Как правило, ради упрощения и удешевления конструкции КПП шестерни задней скорости делают прямозубыми. Такая передача при работе издает сильный шум. Но поскольку задним ходом машина передвигается недалеко и достаточно редко, то инженеры обычно не обращают внимания на этот недостаток.

Автоматические

“Lexus LS460” первым в мире получил восьмиступенчатый “автомат”.

ТАКИЕ КПП стали широко применяться с середины прошлого века как альтернатива тогда еще неудобным в управлении механическим трансмиссиям. С тех пор с каждым годом автоматические коробки передач становятся все популярнее. Причем сегодня для многих престижных моделей МКПП не предусмотрена в принципе.

Такие коробки полностью избавляют водителя от заботы переключать передачи и нажимать педаль сцепления и тем самым сильно упрощают процесс управления автомобилем. Об этом главном преимуществе АКПП знают все. Но вдобавок “автомат” повышает долговечность других деталей и узлов трансмиссии, поскольку передачи переключаются плавно, без рывков и ударов. Да к тому же – без разрыва потока мощности, благодаря чему автомобиль стабильнее ведет себя на дороге.

Но за удобство надо платить. Конструкция автоматических коробок передач такова, что они изначально обладают множеством недостатков. Основной из которых – низкий коэффициент полезного действия. Дело в том, что гидротрансформатор, заменяющий у АКПП сцепление, способен эффективно работать лишь при определенных условиях. Стоит коробке выйти из этого оптимального для нее режима, как расход топлива у машины возрастает, а динамика разгона соответственно падает. С этой проблемой борются увеличением числа передач. Например, если еще недавно четыре ступени считались нормой, то сегодня “автомат” на автомобиле “Lexus LS460” имеет уже восемь передач.

Увеличение количества ступеней неизбежно влечет за собой усложнение управляющий электроники и гидравлики. А значит – растет стоимость и без того недешевой коробки. Кроме того, некоторых водителей раздражает своенравность “автомата”, который переключает передачи по своему усмотрению, да к тому же с заметной задержкой. Даже современная электроника, умеющая подстраиваться под стиль вождения, и “автоматы” с режимом “ручного” управления смогли побороть эти недостатки лишь отчасти.

Кроме того, АКПП требует грамотного обслуживания и бережного отношения. Несоблюдение правил ее эксплуатации может привести к дорогостоящему ремонту.

Тем не менее покупатели готовы платить за комфорт. Поэтому “автоматы” постепенно вытесняют МКПП. В частности, на рынке США львиная доля продаж приходится на машины с АКПП. “Механика” для заокеанских водителей – экзотика.

А. Антонов, Москва”.

– ПРАВЫ. В отличие от автомобилей с механической коробкой передач на моделях с “автоматом” нет жесткой связи между двигателем и колесами. Функции сцепления на таких машинах выполняет гидротрансформатор. Он напоминает полый внутри бублик, заполненный специальной жидкостью. Внутри у него три колеса с лопастями. Первое (насосное) связано с мотором, второе (турбинное) – с КПП, а третье (реактор) – неподвижно (оно перенаправляет поток масла). Когда двигатель работает, насосное колесо крутится, жидкость циркулирует внутри гидротрансформатора и, ударяясь о лопатки турбинного колеса, заставляет его тоже вращаться. Если же колеса встретят очень большое сопротивление (как в вашем случае), то турбинное колесо просто остановится и двигатель начнет крутить насосное колесо вхолостую.

Роботизированные

Роботизированные коробки передач обычно ставят на компактные доступные модели типа “Peugeot 107”.

ПОДОБНЫЕ устройства – это компромисс между механическими и автоматическими коробками передач. От первых “роботы” позаимствовали техническую “начинку”, от вторых – удобство управления. По су ти, это обычные МКПП, в которых по команде электроники сервоприводы выжимают сцепление и переключают передачи.

В итоге роботизированные КПП получаются проще и дешевле традиционных “автоматов”, но сравниться с ними по плавности и четкости работы, особенно при активной езде, тем не менее не могут. Поэтому сегодня “роботов” применяют в основном на недорогих массовых моделях (например, “Peugeot 107”). Исключение – эксклюзивные суперкары, например “Bugatti EB 16.4 Veyron”. Управляющая электроника на таких моделях справляется с переключением передач лучше иного опытного водителя. Но стоят подобные устройства очень дорого.

Особняком среди роботизированных коробок передач стоит трансмиссия DSG (“Direct Shift Gearbox”) фирмы “Borg Warner”, которую использует концерн “Volkswagen” на многих своих моделях. Подробно об этой КПП мы недавно рассказывали, поэтому лишь напомним, что она переключает передачи так же плавно и быстро, как “автомат”, сохраняя при этом хорошую топливную экономичность и динамику разгона. Но высокая стоимость такой коробки не позволяет применять ее на недорогих моделях.

И. Фомова, Санкт-Петербург”.

– ДЕЙСТВИТЕЛЬНО, колодки могут примерзнуть. Причем скорее даже не зимой, а в межсезонье, когда днем влажно и относительно тепло, а ночью – заморозки. Однако избежать подобной проблемы очень просто. Приехав на стоянку, надо всего лишь заглушить двигатель при включенной передаче. Но помните, что при таком положении рычага мотор не заведется. Поэтому перед запуском, как и предписывает инструкция, обязательно переведите селектор в режим “нейтраль”.

Вариаторы

Вариаторы пока используют только с относительно маломощными двигателями. Например, на “Audi A8” бесступенчатая трансмиссия предлагается только для версий с шестицилиндровыми моторами.

ЭТО особый вид автомобильных трансмиссий, интересный тем, что в такой коробке передач нет вообще. Передаточное число здесь меняется бесступенчато, в зависимости от нагрузки на двигатель и ряда других параметров. В результате мотор всегда работает в оптимальном режиме. Например, при равномерном движении – на оборотах максимальной мощности. В итоге без ущерба для динамики снижается расход топлива.

Вариаторы уже давным-давно применяются на мотороллерах и другой легкой двухколесной технике, но на автомобилях бесступенчатые трансмиссии стали широко использоваться относительно недавно – в конце прошлого века. Дело в том, что крутящий момент в таких “коробках” обычно передает специальный ремень. “Переварить” большую мощность он просто не может. Ремень начинает проскальзывать по шкивам. Автопроизводители пытаются решить проблему разными способами. Например, “Audi” вместо ремня использует особую цепь, а “Nissan” на некоторых своих моделях применяет тороидный вариатор. Тем не менее для многолитровых моторов бесступенчатая трансмиссия, как правило, не подходит.

И это не единственная проблема вариаторов. Потери мощности в таких “коробках” все же есть, поэтому экономичность и динамика разгона у машин с подобной трансмиссией все же чуть хуже, чем у аналогичных моделей с МКПП. К тому же не всем нравится то, что вариатор всегда поддерживает постоянные обороты двигателя. Ведь при разгоне, вместо того чтобы постепенно раскручиваться, мотор сразу выходит на максимальные обороты и все время работает на них, монотонно гудя. В результате у человека за рулем создается впечатление, будто машина ускоряется недостаточно быстро. Поэтому многие автомобильные компании на свои модели ставят вариаторы с режимом ручного переключения виртуальных передач.

Бесступенчатые трансмиссии очень удобны в управлении. Ведь режимы работы у них выбираются, как и у обычных “автоматов”, – с помощью селектора. При этом по сравнению с АКПП вариаторы относительно просты и недороги. Поэтому в будущем такие трансмиссии скорее всего найдут самое широкое распространение.

М. Васиков, Сургут”.

– ДА, распространяются. По словам специалистов, к автомобилям с бесступенчатыми трансмиссиями при буксировке применимы все те же требования, что и для моделей с “автоматами”. Причина так же сходна – из-за недостаточного давления в системе смазки возможны перегрев и поломка вариатора. Поэтому перед тем, как тащить неисправную машину на буксире, обязательно изучите ее инструкцию по эксплуатации.

Автор

Юрий УРЮКОВ

Издание

Клаксон №20 2007 год

Фото

фото фирм-производителей

Коробка передач.

Коробка передач

Назначение и основные функции коробок передач

Коробка передач предназначена для изменения крутящего момента, передаваемого от двигателя на ведущие колеса по величине и направлению. Это позволяет обеспечить оптимальную силу тяги и скорость движения автомобиля, а также движение задним ходом.

Кроме того, коробка передач позволяет разобщать коленчатый вал двигателя от ведущих колес во время остановки или стоянки автомобиля или при движении накатом с работающим двигателем.
От коробки передач может производиться отбор мощности на привод дополнительного оборудования.

Преобразующие свойства коробки передач характеризуются величиной передаточных чисел.

Передаточным числом называют отношение числа зубьев ведомого зубчатого колеса к числу зубьев ведущего зубчатого колеса или отношение частоты вращения ведущего зубчатого колеса к частоте вращения ведомого колеса. Общее передаточное число какой-либо передачи определяется как произведение передаточных чисел всех пар зубчатых колес, участвующих в передаче крутящего момента на данной передаче, или как отношение частоты вращения входного вала (ω

U_{кп i} = ω_вх/ ω_{вых i}.

Изменение передаточного отношения позволяет:

• при постоянной мощности двигателя увеличивать силу тяги на ведущих колесах пропорционально увеличению сил сопротивления движению и тем самым обеспечивать проходимость и улучшать топливную экономичность автомобиля;
• двигаться с малыми скоростями, которые не могут быть обеспечены двигателем внутреннего сгорания, с максимальными или заданными скоростями движения;
• обеспечивать интенсивный разгон автомобиля.

Высокие тяговые качества и экономичность автомобиля обеспечиваются заданным диапазоном и плотностью ряда передаточных чисел коробки передач.

Диапазоном передаточных чисел называется отношение общего передаточного числа низшей передачи к общему передаточному числу высшей передачи, который на современных автомобилях высокой проходимости может быть от 10 до 13.

Отношение передаточных чисел соседних передач называется плотностью ряда передаточных чисел. Чем больше число передач, тем выше плотность ряда.
Увеличение числа передач, с одной стороны, сопровождается лучшим использованием мощности двигателя, повышением топливной экономичности, с другой стороны, увеличением массы, усложнением конструкции и снижением надежности, а также затруднением выбора оптимальной для данного режима движения передачи.

***

Классификация коробок передач

По характеру изменения передаточных чисел коробки передач подразделяются на бесступенчатые, ступенчатые и комбинированные.
Бесступенчатые коробки передач применяются в бесступенчатых трансмиссиях. В качестве бесступенчатых коробок передач на автомобилях применяют гидравлические трансформаторы, вариаторы, гидрообъемные и электрические передачи. Они способны плавно изменять величину крутящего момента в автоматическом режиме.
Однако диапазон изменения передаточного числа у таких коробок передач невелик, поэтому чаще их применяют в сочетании с механическими ступенчатыми коробками передач для расширения диапазона передаточных чисел. Такие коробки передач называются комбинированными.

Механические ступенчатые коробки передач отличаются простотой, надежностью и удобством в техническом уходе, но с их помощью можно изменять крутящий момент лишь ступенчато (скачкообразно). Это сопряжено с определенными динамическими нагрузками на двигатель и трансмиссию, особенно, если управляет автомобилем водитель недостаточной квалификации.

В механических ступенчатых коробках передач выбор оптимального передаточного числа (оптимальной передачи) осуществляется водителем вручную. Каждая передача способна обеспечивать движение автомобиля в узком интервале тяговых усилий, передаваемых ведущим колесам, определяемых частотами вращения коленчатого вала, близкими к номинальной частоте.

Тем не менее, в настоящее время ступенчатые коробки передач широко применяются на многих автомобилях.

К отдельному типу механических КПП относятся роботизированные коробки передач, или коробки-роботы. От обычных ступенчатых механических коробок передач классического типа их отличает то, что управление сцеплением и переключением передач осуществляется автоматически при помощи специальных сервоустройств и приводов, которые, чаще всего, управляются электроникой.
Такие коробки сочетают в себе достоинства автоматических КПП, освобождая водителя от обязанностей по управлению, и механических КПП, отличающихся простотой конструкции, низкой стоимостью, надежностью и способствующих топливной экономичности и динамичности автомобиля.

***

Ступенчатые коробки передач

Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Коробки передач грузовых автомобилей – Основные средства

Шестиступенчатая синхронизированная коробка передач Eaton-542SM

В. Мамедов

Способность двигателей внутреннего сгорания приспосабливаться к изменениям внешней нагрузки по сравнению с поршневой паровой машиной или сериесным электромотором невелика. Это обстоятельство обусловило установку на автомобиле коробки передач, обеспечивающей необходимые тяговые усилия на ведущих колесах в разных режимах движения.

Благодаря коробке передач автомобиль может двигаться и с малой скоростью, и с максимальной. Она позволяет регулировать скорость в гораздо большем диапазоне, чем тот, который может обеспечить двигатель. Заметим также, что именно коробка передач дает возможность автомобилю двигаться задним ходом, и она же отсоединяет от ведущих колес двигатель при его пуске, на стоянке или при движении накатом.

Коробки передач грузовых автомобилей стараются разрабатывать так, чтобы они гарантировали машине необходимые динамические и экономические свойства, работали бесшумно, с высоким КПД, отличались надежностью, простотой обслуживания, имели по возможности малые габариты и массу, а также невысокую стоимость.

По способу изменения передаточных чисел коробки передач делятся на ступенчатые и бесступенчатые. Бесступенчатое изменение передаточного числа, как правило, достигается за счет гидротрансформатора, хотя на легких машинах могут использоваться и вариаторы, а на специальных шасси встречается объемный гидропривод. На концептуальных машинах можно найти и вовсе экзотические конструкции, но в эксплуатацию они, естественно, не попадают. Кроме того, коробки передач могут иметь неподвижные или вращающиеся (планетарные) оси валов, а также их комбинацию.

В последние годы изготовители грузовиков все больше внимания уделяют автоматизации процесса переключения передач. На грузовых автомобилях, работающих в городе, это кардинально улучшает условия труда водителя и, соответственно, положительно сказывается на безопасности движения. На магистральном транспорте автоматизация переключения передач еще и повышает эффективность перевозок, поскольку позволяет оптимизировать взаимодействие двигателя и трансмиссии.

Как компромиссный вариант, более дешевый, чем автоматические трансмиссии, все большее распространение получают полуавтоматические коробки, как правило, без гидротрансформатора. Они избавляют водителя от одной из наиболее энергоемких операций, связанных с переключением передач: или от выжима педали сцепления, или от собственно переключения, которое сводится к заданию передачи с помощью джойстика. Появились уже конструкции, например, Volvo I-Shift, работающие как полный автомат с гидротрансформатором. Заметим, что во всех трех случаях базовая коробка является механической.

Ступенчатые коробки передач, обладая большим КПД (при передаче полной мощности он составляет от 0,96 до 0,98), по конструкции проще бесступенчатых, дешевле в производстве и поддаются автоматизации процесса управления. Они-то и получили наибольшее распространение на грузовых автомобилях.

Необходимые динамические и экономические качества машины достигаются правильным выбором диапазона передаточных чисел в коробке передач, числом передач и тщательным подбором передаточного числа каждой из них. Диапазоном называют частное от деления передаточных чисел низшей и высшей передачи. Он должен быть тем больше, чем разнообразнее дорожные условия, в которых работает грузовой автомобиль, и меньше удельная мощность его двигателя.

Для коммерческих автомобилей, работающих преимущественно в городских условиях, диапазон передаточных чисел современных коробок передач составляет 5,0 – 8,0; для магистральных тягачей и грузовых автомобилей повышенной проходимости он уже равен 10 – 20. Число передач в механических коробках грузовых автомобилей варьируется от 5 до 16.

Увеличение числа ступеней в коробке позволяет лучше использовать мощность двигателя, и соответственно, меньше расходовать топлива, повышает среднюю скорость движения, и как результат, большая производительность автомобиля и снижение стоимости перевозок. Отметим, что увеличение числа ступеней в коробке усложняет и утяжеляет ее, возрастают размеры и стоимость агрегата, усложняется привод управления коробкой.

При механическом приводе быстрое и безошибочное переключение шести передач прямого хода осуществить уже довольно трудно. Именно такое их количество сегодня принято считать предельным при ручном переключении. Дальнейшее увеличение числа передач требует усложнения привода или установки дополнительной коробки со своим независимым приводом, который используется сравнительно редко – только на определенных режимах движения.

Одно время в коробках передач грузовиков широко применялась «ускоряющая» высшая передача, которая имела передаточное отношение 0,7 – 0,8. Считалось, что это позволяет полнее использовать мощность двигателя и снизить суммарное число оборотов коленвала на 1 км пути, и в конечном счете, экономить топливо. Однако эффект от их применения оказался сомнительным: по сравнению с прямой высшей передачей «ускоряющие» имели меньший КПД и вскоре от них отказались. Этому способствовал также рост удельных мощностей двигателей грузовых автомобилей.

К числу важнейших факторов, влияющих на КПД ступенчатых коробок передач, относятся правильный выбор кинематической схемы, от которой зависит число пар зубчатых колес, находящихся в зацеплении при передаче момента, а также частоты вращения, передаваемая мощность, эффективность системы смазки, точность изготовления зубчатых колес и деталей картера.

На грузовых автомобилях наибольшее распространение получили трехвальные коробки с прямой передачей, получающейся при соединении первичного и вторичного валов. По взаимному расположению ведущего и ведомого валов коробки передач разделяют на соосные и несоосные. Последние встречаются в основном на переднеприводных грузовых автомобилях.

Подавляющее большинство механических коробок передач выполняют с неразветвленным силовым потоком, так что через каждое включенное зубчатое зацепление проходит весь поток мощности. Встречаются, однако, коробки, в которых поток мощности делится на две или три ветви. В них больше зубчатых колес, которые имеют меньшие размеры, а следовательно, меньшие моменты инерции и окружные скорости. Применение таких схем объясняется желанием повысить срок службы трансмиссии при большой передаваемой мощности.

Многоступенчатые трансмиссии создают на базе основной четырех-, пяти- или шестиступенчатой базовой соосной трехвальной коробки, присоединяя к ней дополнительную коробку. Обычно она имеет две передачи (прямую и понижающую) и обеспечивает удвоение числа передач. Применение трехступенчатой дополнительной коробки позволяет утроить число передач базовой коробки. Водитель в обоих случаях использует два органа управления: один базовой, другой дополнительной коробкой.

Если передаточное число пониженной передачи в дополнительной коробке достаточно большое, чтобы увеличить общий диапазон, по крайней мере, вдвое, ее называют «демультипликатор». Если же она почти не увеличивает общий диапазон, а служит для получения «половинок» между передачами основной коробки, ее называют «делителем», имея в виду, что она делит имеющийся диапазон на большее число ступеней. Сегодня к базовой коробке часто пристыковываются две дополнительных – и спереди, и сзади. Естественно, одна из них является демультипликатором, другая – делителем.

Делитель имеет простую конструкцию и минимальное число зубчатых колес. КПД коробки с делителем практически не отличается от КПД базовой коробки, так как сохраняется число зубчатых зацеплений, передающих силовой поток. При передней установке недостатком делителя является увеличение крутящего момента на входе базовой коробки, что заставляет использовать в ее качестве более мощный, и соответственно, тяжелый агрегат. Эту проблему можно решить, установив делитель сзади, однако там обычно оставляют место для демультипликатора, установка которого спереди практически исключена из-за большого передаточного числа низшей передачи.

Задний демультипликатор конструктивно может повторять делитель или выполняться планетарным. При этом не происходит увеличения нагрузок в базовой коробке. Его диапазон ограничивают 4,0, поскольку при больших величинах усложняется переключение ступеней.

Большой диапазон демультипликатора используют как для расширения общего диапазона многоступенчатой трансмиссии, так и для одновременного сокращения диапазона базовой коробки. Правда, в таком случае уменьшается унификация базовой коробки и коробки с редуктором, так как сокращенный диапазон не позволяет использовать ее без демультипликатора. Зато уменьшается крутящий момент на вторичном валу базовой коробки, и она может быть выполнена более компактной и легкой. Кроме того, значительно уплотняется ряд ее передаточных чисел, что облегчает как работу синхронизаторов (можно поставить их на все передачи), так и собственно переключение передач. Вместе с тем, при работе на низшей передаче демультипликатора КПД трансмиссии снижается на 3 – 4%. Применение в демультипликаторах планетарных рядов сделает конструкцию легче и компактнее.

Неисправности механической коробки передач и их устранение

Каждому автовладельцу известно стремление сохранить свой автомобиль в идеальном состоянии. Однако это практически невозможно, ведь необходимость его эксплуатации при любой погоде, а также при самых разных условиях влечет постоянный износ узлов и деталей машины, а также периодические поломки, которые требуется оперативно устранять.

Виды неисправностей механической трансмиссии автомобилей

Внутренне строение механизма механического переключения передач имеют свои особенности, при этом его неисправности могут делиться как на поломки самой коробки, так и на неисправности механизма трансмиссии.

Чтобы при возникновении любого вида неисправностей суметь восстановить работу автомобиля, следует вовремя обнаружить их и знать основные приемы по их устранению. Особенно это важно, если поломка настигла на трассе, в дороге, – тогда будет важно возобновить работу машины до момента визита к специалисту по ремонту.

Перечислим основные проявления неисправностей.

Как обнаружить неисправность?

К наиболее распространенным проявлениям неполадок в действии МКПП следует отнести следующие:

• Возникновение посторонних шумов при расположении рукоятки на нейтрали;
• Шумы во включенном состоянии, а также при начале работы;
• Затруднения при переключении скоростей;
• Выключение передачи происходит без воздействия на рычаг переключения;
• Наблюдается подтекание масла из трансмиссии.

МКПП: причины появления основных неисправностей и способы их устранения

Изучим более подробно основные виды неисправностей как самой коробки, так и механизма трансмиссии, а также оказание автомобилю «скорой помощи» в этих случаях.

Шум при положении рычага переключения в нейтральной позиции переключателя скоростей. Причина его появления чаще всего состоит в увеличении износа подшипников, расположенных в ведущем вале автомобиля, а также вследствие критически пониженного уровня масла в самой коробке передач. Также масло в трансмиссии может уже иметь слишком низкий уровень качества.

Устранить данное проявление можно проверкой уровня масла, последующей заменой изношенного подшипника. Если же трансмиссионное масло действительно давно не менялось, следует слить старое, затем заменить его на новое, которое будет соответствовать автомобилю. Старое масло рекомендуется проверить на наличие металлических посторонних частиц, воды, что является недопустимым.

Если же посторонние шумы слышны при переключении скоростей, то причиной этого может также одна из перечисленных выше причин либо деформация и повышенная степень износа блокирующего элемента, а также недостаточная устойчивость резьбовых соединений, неисправность синхронизаторов и не до конца выполненное выключение сцепления.

Устранение постороннего шума в момент включения передач:

• Следует в первую очередь проверить полную исправность сцепления;
• При неисправности синхронизаторов измерить величину зазора между шестернями и расположенным здесь же блокирующим кольцом, а также проверить шестерни на наличие повреждений;

  Замер зазора между шестерней и кольцом

• При недостатке масла следует его долить;
• При не качественности трансмиссионного масла необходимо его полностью заменить на новое;
• Полностью выключить сцепление и повторить попытку переключения скоростей.

Когда шум слышен в процессе работы коробки, причиной этого может быть высокий износ шестерен, муфт синхронизаторов, подшипников, а также недостаточность уровня масла в трансмиссии.

Устранение шума может произойти при доливании масла, если уровень его ниже критического. Это можно обнаружить по наличию следов подтекания масла из трансмиссии, а профилактически следует заменять масло в автомобиле любой модификации каждые 10 000 км. Также необходимо проверить состояние муфт на предмет изношенности синхронизаторов и при необходимости их заменить.

Вот так выглядит изношенная шестерня с синхронизатором

Если же переключение передач осуществляется с затруднениями, здесь возможно ослабление крепления троса привода или его повреждение, не полностью выключенное сцепление, а также повреждение или сильный износ штока переключения скоростей.

Для лучшего переключения скоростей в МКПП следует в первую очередь проверить полноту отключения сцепления, проверить уровень масла и его качество (при непригодности для дальнейшего использования заменить на новое), а также проверить, не заедают ли шестерни и произвести тщательный осмотр на предмет наличия повреждений в системе рычагов переключения передач.

Не забываем проверять уровень масла

Рычаг переключения передач с трудом меняет положение, приходится прилагать определенные усилия для переключения скоростей. Причина здесь в первую очередь в недостаточном уровне масла в трансмиссии, ведь именно оно во многом отвечает за плавность всех движений, связанных с трансмиссией.

Для устранения этой неисправности следует проверить уровень масла в трансмиссии, а в случае необходимости его долить до установленного уровня.

В случае, когда передачи самопроизвольно переключаются, возможно, произошло уменьшение прочности резьбового соединения в креплении самой коробки, заел трос привода, либо излишне увеличился износ шестерен, достигла предела изношенность муфт синхронизаторов, а также шлицевых соединений, штока или вилки переключения передач.

Селектор передач с тросовым приводом

Для устранения этой неисправности необходимо почистить от загрязнений расстояние между корпусом двигателя и расположенным здесь же рычагом сцепления, внимательно осмотреть резьбовые соединения трансмиссии, при необходимости их подтянуть, а также при излишнем износе синхронизаторов либо шлицевых соединений произвести их полную замену.

Когда в механизме коробки переключения начинает подтекать масло, это видно даже невооруженным глазом. Причиной подтекания может стать недостаточность соединения самой трансмиссии либо изношенность сальников. Сальники при необходимости требуется заменить, резьбовые соединения же проверить и подтянуть.

Течь масла КПП

Перечисленные выше рекомендации по устранению неисправностей как самой коробки передач, так и механизма трансмиссии не исключают, а скорее обязывают владельца показать свой автомобиль специалисту и провести необходимые ремонтные работы в условиях автомастерской.

Неисправности любой из систем или отдельных узлов могут возникнуть в любой машине. Однако для предотвращения их появления следует соблюдать простые, но достаточно эффективные правила, касающиеся эксплуатации автомобиля. Их простота не означает неэффективность, ведь и здесь применимо правило, что любое заболевание легче и быстрее предотвратить, чем потом лечить.

По поводу автомобиля можно сказать, что легче, а также проще произвести профилактический осмотр, чем потом – дорогой ремонт.

Итак, приведем основные советы по предотвращению появления основных неисправностей автомобиля.

Рекомендации по сохранению здоровья механической трансмиссии

Как для начинающих автовладельцев, так и для имеющих солидный стаж езды, перечисленные ниже правила помогут как можно дольше избежать серьезных поломок механической коробки и быть уверенным к надежности своего автомобиля.

• Бережное отношение к коробке. Именно этот пункт является основополагающим, так как от метода его эксплуатации во многом зависит сохранность трансмиссии. Плавное переключение скоростей, без рывков и напряжения, — всё это сделает работу коробки более равномерной и движение автомобиля более спокойным.
• Периодическая проверка отсутствия потеков трансмиссионного масла и соблюдать его необходимый уровень. Проще всего это делать при планомерной замене масла в трансмиссии. Это правило также важно, поскольку незаметная на первый взгляд утечка масла может стать причиной серьезных поломок и огромных финансовых затрат.
• Если всё же ремонт коробки передач стал необходим, рекомендуется для него применять детали, которые имеют гарантию качества и подходят именно к марке вашего автомобиля. От того, из каких комплектующих состоит такой важный элемент, как коробка передач, зависит как качество ее работы, так и длительность эксплуатации.

Заботясь о состоянии своего автомобиля, вы всегда будете с удовольствием совершать поездки, не беспокоясь о неожиданных неприятностях и будучи уверенными в своей безопасности и безопасности своих близких.

Хороших вам дорог!

Механическая коробка передач автомобиля. Полный гид по МКПП

В статье:

Коробка переключения передач — один из важнейших узлов автомобиля, позволяющий изменять вращающий момент, передаваемый от двигателя к колесам. Наличие КПП дает возможность изменять скорость движения транспортного средства в широких пределах при использовании относительно узкого диапазона оборотов двигателя. Низкие передачи снижают нагрузку на двигатель при начальном разгоне, движении в гору, перевозке груза. Высокие позволяют развить значительную скорость на средних оборотах мотора. Передача вращения на колеса напрямую, без коробки передач, заставила бы мотор работать в очень тяжелом режиме, который сделал бы его чем-то вроде расходника.

Несмотря на растущую популярность автоматических коробок передач, автомобили с механической КПП по-прежнему пользуются спросом.

Преимущества и недостатки МКПП по сравнению с автоматической коробкой передач

Механика обладает рядом преимуществ, благодаря которым владельцы машин с МКПП не спешат переходить на авто, комплектуемые коробками-автоматами.

Итак, что же можно отнести к преимуществам механики?

1. Конечно, немаловажным, а зачастую и решающим фактором, является цена автомобиля. Обычно механические коробки обходятся автопроизводителю дешевле, нежели автоматы, а потому одна и та же модель с механической трансмиссией стоит меньше, чем комплектация с АКПП.

2. Если говорить о потреблении топлива, то МКПП заметно экономичнее и позволяет расходовать меньше средств на горючее. В этом можно убедиться, сравнивая эксплуатационные характеристики какой-либо модели в разной комплектации. Вероятно, именно по этой причине большинство европейцев, которые, как известно, очень хорошо умеют считать деньги, предпочитают покупать машины с механической КПП.

3. Механические коробки конструктивно не так сложны, как автоматические, а потому проще и дешевле в ремонте. Впрочем, некоторые современные МКПП по сложности устройства и стоимости обслуживания вполне сопоставимы с коробками-автоматами.

4. Механика считается более надежной и долговечной, чем автомат. Вероятно, это объясняется тем, что эволюция механических коробок происходит относительно медленно, технологии и конструктивные решения в них обычно обкатаны и проверены временем. А в автоматах некоторые новые технические решения оказываются не слишком удачными и снижают надежность данного узла.

5. Если у вас сел аккумулятор, машину с МКПП можно завести с толкача, включив 2-ю или 3-ю передачу. Для машины с коробкой-автоматом в такой ситуации придется вызывать эвакуатор.

6. Механика без особых проблем выдерживает режим буксировки. А вот АКПП при этом может перегреться и выйти из строя, поэтому машины с автоматической трансмиссией можно буксировать только на скорости не выше 30 км/час и на ограниченное расстояние (до 30 км), после чего необходимо дать коробке остыть. Некоторые коробки-автоматы вообще исключают режим буксировки.

7. МКПП позволяет лучше справиться с некоторыми экстремальными дорожными ситуациями на льду, грязи и т. д.

Главные недостатки механики следующие.

1. Управление машиной с МКПП менее комфортно, нежели езда на автомате. Это, несомненно, главная причина, по которой люди выбирают автомобили с автоматической КПП.

2. Необходимость постоянно передвигать рычаг переключения передач может быть довольно утомительной, особенно в пробках или при большом количестве светофоров на пути следования.

3. Механическая коробка передач предполагает наличие сцепления, которое не отличается долговечностью и требует периодического ремонта. В отличие от прежних лет, в современных автомобилях замена сцепления — довольно трудоемкая процедура, зачастую требующая демонтажа коробки. Для коробок-автоматов сцепление вообще не требуется.

Разновидности механических коробок передач

Передачи в МКПП переключаются ступенчато, а потому механические коробки различают прежде всего по количеству ступеней (передач). Если говорить упрощенно, то каждой ступени соответствует своя пара шестерней, которая обеспечивает определенное передаточное отношение.

Распространенные прежде 4-ступенчатые КПП ныне почти не применяются, поскольку они неэффективны для скоростей более 120 км/час. Теперь стандартом является 5 ступеней, реже 6. Бывают коробки, в которых больше шести ступеней, но необходимость постоянно манипулировать рукояткой переключения передач в городском режиме старт-стоп мало кому понравится, поэтому в легковом автотранспорте такие варианты используют редко.

По конструктивным особенностям можно выделить два основных типа механических КПП — двухвальные, которые устанавливают на переднеприводных машинах и трехвальные, используемые в основном с задним приводом.

Устройство и функционирование двухвальной КПП

В классической МКПП имеется два вала, расположенных параллельно. Первичный, он же ведущий, получает вращение от мотора через механизм сцепления. Ведомый передает преобразованный вращающий момент далее через трансмиссию на ведущие колеса.

Шестерни, насаженные на оба вала, находятся в попарном зацеплении. При этом на вторичном валу шестеренки не зафиксированы и могут вращаться свободно, а на ведущем они жестко закреплены.

Муфты синхронизатора, установленные между шестеренками ведомого вала, вращаются вместе с валом, но могут по шлицам сдвигаться вдоль него. Задача синхронизатора — заблокировать свободное вращение одной конкретной шестерни и таким образом включить определенную передачу.

Нажатие на педаль сцепления прерывает связь первичного вала КПП с коленвалом двигателя. Теперь можно включать передачу. Двигая рычаг, водитель через приводной механизм воздействует на одну из вилок, а та сдвигает соответствующую муфту и прижимает синхронизатор к шестерне через блокирующее кольцо.

Зубчатые венцы синхронизатора и шестеренки входят в зацепление. Шестерня теперь заблокирована на вторичном валу и может передавать вращение на него от первичного вала с соответствующим передаточным отношением. Всё, нужная передача включена, осталось лишь отпустить педаль сцепления, и вращающий момент будет передаваться на колеса.

Приводной механизм переключения передач в двухвальной КПП обычно дистанционный. Для связи рычага переключателя с коробкой используются тяги или трос.

Во многих конструкциях вместо одного вторичного вала используют два укороченных, а шестеренки распределяют между ними. Это позволяет существенно уменьшить габариты коробки.

Особенности трехвальной МКПП

В трехвальной конструкции передача вращения от ведущего вала на ведомый происходит не напрямую, а через промежуточный вал. При этом ведомый вал располагается на одной оси с первичным, а промежуточный — параллельно.

Как и в двухвальной конструкции, шестеренки ведомого вала жестко не зафиксированы на нем. Но при этом они имеют постоянное зацепление с шестернями промежуточного вала. В остальном принцип работы подобен двухвальной МКПП.

Для включения заднего хода имеется промежуточная шестеренка, установленная на отдельном валу. Благодаря включению промежуточной шестерни вращение вторичного вала изменяется на противоположное.

Механизм переключения передач в трехвальной конструкции монтируется непосредственно внутри коробки. Он включает в себя рычаг и ползуны с вилками.

Особенности эксплуатации

Лучший способ избежать преждевременных поломок в коробке передач — правильно ее эксплуатировать.

1. Переключать передачи нужно с учетом предписаний автопроизводителя. Речь идет о минимальной и максимальной скорости, допустимой для той или иной передачи. Можно ориентироваться по спидометру, тахометру или звуку двигателя.

2. На малой скорости движения и низких оборотах двигателя не используйте передачи выше второй.

3. Правильная работа со сцеплением не только убережет его от ускоренного износа, но и позволит избежать повреждения деталей коробки передач. Нажимайте сцепление быстро, а отпускайте плавно, но не слишком медленно. Педаль выжимайте до конца, иначе во время включения той или иной передачи будете слышать доносящийся из КПП хруст. Этого не следует допускать. И ни в коем случае не бросайте резко педаль сцепления.

4. Двигаясь вперед даже на малой скорости, не допускайте чрезмерной спешки при переходе на заднюю передачу. Автомобиль должен полностью остановиться, и лишь после этого можно включать задний ход. Игнорирование этого простого правила через какое-то время выведет заднюю передачу из строя, и тогда вам светит ремонт коробки.

5. Избегайте переключения передач во время прохождения крутого поворота.

6. Избавьтесь от привычки держать руку на рычаге переключения передач. Даже такое, казалось бы, мизерное давление на приводной механизм способствует ускоренному изнашиванию вилки и муфт в коробке.

7. Старайтесь сдерживать себя, если вы предпочитаете резкую манеру вождения. «Шумахер» за рулем — худший враг любой коробки передач.

8. Контролируйте уровень и состояние смазки в коробке передач. Не забывайте вовремя менять трансмиссионное масло.

О диагностике и ремонте

Некоторые косвенные признаки подскажут владельцу авто, что с коробкой, возможно, что-то не так.

Некоторые неполадки могут быть вызваны не слишком серьезными причинами и относительно просто устраняются.

Шум или вибрации. Прежде всего проверьте крепление коробки — возможно, просто нужно подтянуть болты. Недостаток или плохое качество смазки также заставит коробку шуметь, поэтому проверьте уровень масла в КПП и при необходимости долейте или замените его с промывкой.

Подтеки масла. Они обычно устраняются заменой сальников и уплотнений. Реже встречается повреждение картера или неправильный монтаж коробки и сопряженных с ней узлов.

Переключение передач затруднено. Для начала проверьте приводной механизм переключения, который часто называют кулисой КПП. В нем могут быть повреждения или просто требуется регулировка и подтяжка креплений.

Иные симптомы могут указывать на неисправности, требующие ремонта коробки, особенно в случаях, когда проблема проявляется на одних и отсутствует на других передачах.

Затрудненное переключение передач, сопровождающееся скрежетом. Такое возможно при неполном выключении сцепления, поэтому для начала проверьте его работу. Если со сцеплением все в порядке, то, вероятно, проблема в изношенных синхронизаторах, которые требуют замены.

Самопроизвольный сброс включенной передачи. Виновников может быть несколько — вилка включения передачи, фиксатор, муфта синхронизатора или блокирующее кольцо. В любом случае без ремонта не обойтись.

Постоянный гул, визг или хруст. Причиной могут быть разбитые подшипники, стертые или сломанные зубья шестерен. Здесь также потребуется ремонт.

Энтузиасты, имеющие достаточный опыт, инструменты и условия для работы, могут попытаться отремонтировать коробку передач самостоятельно. Но большинство автомобилистов скорее предпочтет доверить это непростое дело специалистам автосервиса.

Во многих случаях может оказаться, что проще, дешевле и быстрее приобрести и установить так называемую контрактную коробку передач.

Если же вы решили ремонтировать свою коробку передач, загляните в интернет-магазин Китаец. Здесь вы сможете подобрать необходимые запчасти для МКПП или приобрести коробку в сборе.

Бесступенчатая коробка передач | Mobil ™

Антиблокировочная система тормозов (ABS), электронный контроль устойчивости (ESP), бензиновый прямой инъекция (GDI): когда дело доходит до названия новой технологии, авто промышленность действительно любит свои TLA (трехбуквенные сокращения). Вот один, который ты можешь не слышал: вариатор.

Целью бесступенчатой ​​трансмиссии (CVT) является снижение затрат. и усложнения в вашем автомобиле, и даст вам лучшую экономию топлива.

Nissan, например, оценивает, что его внедорожник Murano с двигателем V6 получает от 10 до 12 баллов. на процент лучшая экономия топлива с его стандартным вариатором CVT, чем это было бы с обычной АКПП.

Так почему же сегодня не каждая машина оснащена вариатором? Давайте разберемся.

История вариатора

CVT — это тип автоматической трансмиссии, разработанный компанией General Motors (GM) в 1930-е гг. Технология ушла на полку, потому что жидкости и контрольные устройства, необходимые для обеспечения надежности, отсутствовали. пока что.

Subaru делает ставку на введение первого бесступенчатого трансмиссия в Америку с его маленьким хэтчбеком Justy GL ECVT 1989 года. В В последнее десятилетие интерес к вариаторам действительно возрос. GM запустила свой вариатор собственного производства 2001 г. на своем внедорожнике Saturn Vue. Хонда поставила вариаторы на листы опций его малолитражки Civic (1996 г.) и гибрида Insight (2000 г.). С 2003 года Nissan установил на свой Murano вариатор Extroid CVT. Внедорожник продается и в Японии несколько моделей с вариатором.Audi начала предлагать вариаторы на своем седане A4 в 2002 году. В настоящее время многие автомобили, оснащенные вариаторами, находятся в Американские гаражи.

Что делает коробка передач

Возможно, вы уже знаете, что трансмиссия передает мощность от двигателя на колеса. Поскольку двигатель недостаточно гибок, чтобы работать на каждом колесе скорость, необходимая для нормального вождения (иначе бы колеса сразу прикрутили к коленчатому валу) требуется какое-то передаточное устройство, чтобы двигатель для работы в своем ограниченном диапазоне скоростей, но для генерации более широкого диапазон скоростей колес.Это устройство — трансмиссия.

В большинстве легковых автомобилей используется ступенчатая коробка передач с диапазоном от двух до двух. шесть скоростей (хотя Mercedes-Benz недавно представил семиступенчатую коробка передач). Каждая «скорость» на самом деле представляет собой различное передаточное число, созданное варьируя размеры шестерен относительно друг друга.

Маленькая шестерня, вращающая большую шестерню, имеет большое механическое преимущество, но должна поворачивайте быстрее, чем большая передача, чтобы поддерживать скорость. Большая шестерня, поворачивающая Маленькая шестерня имеет меньшее механическое преимущество, но она начинает вращаться медленнее, чтобы поддерживать ту же скорость.Это обычная трансмиссия. Соотношение трансмиссия — ее гибкость — всегда ограничивается количеством скорости.

Представьте себе многоскоростной велосипед — у него трансмиссия больше похожа на вариатор. Ты есть цепная звездочка на педалях, и когда вы переключаетесь на более высокие передачи, цепь переходит с меньшей звездочки на большую (относительно задней звездочка). Хотя вы крутите педали медленнее, велосипед едет быстрее, но становится труднее крутить педали. Точно так же, когда вы переключаетесь на пониженную передачу, скажем, чтобы подняться на холм, цепь переходит с большей звездочки на меньшую.Велосипед идет чем медленнее, тем быстрее вы крутите педали, и крутить педали становится легче.

Вариатор: Безредукторная коробка передач

CVT берет эту основную идею и адаптирует ее к автомобилям, но с еще большим гибкость.

Вместо шестерен большинство вариаторов имеют два шкива, обернутые одним ремнем с V-образное поперечное сечение (есть и другие виды, о которых мы поговорим в минуту). Каждый шкив выглядит как йо-йо и на самом деле состоит из двух конусы, которые обращены друг к другу. Под действием гидравлического давления конусы либо сходятся, либо разделяются, в результате чего V-образный ремень либо ехать выше в канавке шкива или ниже и ближе к центру.

Езда выше означает звездочку большего диаметра; езда ниже означает меньший диаметр. Во время движения два шкива по-разному сжимаются или отдельный, чтобы изменить соотношение между входным шкивом (от двигателя) и выходной шкив (к колесам).

Вот пример: когда вы начинаете с остановки, управляющий компьютер отсоединяет входной шкив так, чтобы ремень поворачивался на наименьший диаметр, в то время как выходной шкив (который идет к колесам) зажимается сильнее, чтобы Ремень поворачивает его наибольшего диаметра.Это дает самое низкое передаточное число (скажем, 3,0-к-1) для максимально быстрого разгона. По мере нарастания скорости компьютер меняет диаметр шкива в зависимости от условий, чтобы обеспечить наилучший баланс экономия топлива и мощность.

В результате вместо пяти-шести соотношений вы получаете бесконечное количество соотношение между наименьшим (установка шкива наименьшего диаметра) и наибольшим (установка шкива наибольшего диаметра).

Двигатель всегда может работать с оптимальной скоростью для мощности или топлива. экономичность, независимо от скорости вращения колес, что означает отсутствие увеличения или уменьшения оборотов при каждом переключении передачи, и только правильные обороты для правильной скорости все время.

Есть еще одно преимущество: самые низкие и самые высокие коэффициенты также увеличивают в отличие от обычной ступенчатой ​​трансмиссии, что дает трансмиссия имеет больший «разброс передаточных чисел». Это означает, что она еще больше гибкий.

В случае с вариатором Audi A4 2002 года, например, передаточные числа варьировались от От 2,40 к 1 до 0,40 к 1 или с коэффициентом 6 от самого высокого до самого низкого. В обычный шестиступенчатый автомат также предлагался на A4 того года, Коэффициент соотношения составлял всего 4.79-к-1. Больший коэффициент означает передачу, которая может делать больше и делать это более эффективно.

Все это может показаться сложным, но это не так. По идее до вариатора далеко менее сложен, чем обычная автоматическая коробка передач. Планетарная передача автоматическая коробка передач, проданная в прошлом году десятками миллионов, сотни точно обработанных движущихся частей. Имеет удобные фрикционные ленты. и сложные электронные и гидравлические средства управления. Вариатор как тот описанный выше имеет три основных движущихся части: ремень и два шкива.

Учитывая экономию, полученную при построении трансмиссий всего за три движущихся частей, вы поймете, почему автомобильные компании стали очень Интересуюсь вариаторами последнее время.

Различные типы вариаторов

В дополнение к ременному вариатору, описанному выше, вот краткое изложение основные типы, применяемые в легковых автомобилях:

Ременный вариатор: также называемый вариатором «толкающего типа» или «Ван Дорн». Инженеры называют это нажимного типа из-за конструкции ремня.Ремень, разработанный голландцем компания под названием Van Doorne, владеющая патентом, на самом деле представляет собой стопку От 70 до 80 плоских стальных пластин трапециевидной формы, соединенных в петлю сталью группы.

Ремень зажимается в шкивах при давлении до 4 тонн и «толкается». хотя его цепь шкивами. Сжимающие нагрузки на ремень отдельные пластины различаются в зависимости от объема двигателя, но они высокие, начиная с 1200 фунтов за небольшой четырехцилиндровый двигатель. Потому что зажим и нагрузки настолько велики даже для небольших двигателей, что ременной вариатор ограничен в том, какой крутящий момент он может выдержать, не разлетаясь на части.В настоящее время используется на Saturn Vue, Ford Freestyle и FiveHundred, Honda Civic и Insight и Nissan Murano.

Цепной вариатор: Этот вариатор, также называемый «тянущим типом» или «цепью Luk», также использует зажим шкивы. Но вместо пояса цепочка (разработка немецкой компании называется Luk) зажимается между половинками шкива.

Звенья цепи удерживаются вместе десятками штифтов, которые также действуют как контактная поверхность со шкивом. Цепь протягивается по цепи за счет шкив двигателя.Два основных преимущества конструкции перед вариатором ременного типа: Цепь может вращаться с меньшим диаметром, чем ремень, что позволяет больший разброс передаточного числа в корпусе трансмиссии того же размера, и цепь больше легко справляется с двигателями большей мощности. Цепные вариаторы используются на Audi A4.

Тороидальный вариатор: Это сложно. Тор — это геометрическая форма, похожая на конус, но с вогнутые стороны. Представьте, что вы надеваете конус на гончарный круг и придаете ему форму. стороны во время вращения, пока они не будут закруглены.

Теперь поместите два тора лицом друг к другу с дискообразным роликом между ними, в контакте с обоими. Затем поверните диск так, чтобы он поднимался выше по выгибая сторону одного тора, он спускается вниз по другой. Один будет быстрее вращаться поскольку другой вращается медленнее. У вас тороидальный вариатор. Потому что это не полагается на ремнях, цепях или зажимных шкивах тороидальный вариатор может передавать больше крутящий момент. Вы не найдете тороидального вариатора в США — по крайней мере, нет. Теперь. Его можно найти только на некоторых автомобилях Nissan, продаваемых только в Японии.

К вариатору или нет вариатору

Подводя итог, можно сказать, что вариаторы простые, с меньшим количеством движущихся частей (которые вызывают трение), они предлагают лучшую экономию топлива и производительность, и у них есть бесконечные передаточные числа и более широкий диапазон передаточных чисел, что позволяет двигателю всегда бежать с оптимальной скоростью.

Несмотря на то, что они классные и полезные, есть ряд причин, по которым мы не на каждой машине есть вариаторы:

• Их производство намного сложнее и дороже, чем кажется.Создание высоких зажимных усилий, которые заставляют их работать, является сложной задачей для гидравлических систем и смазочных материалов. Детали должны соответствовать точному спецификации при изготовлении и сборке. Различные патенты роялти также увеличивают расходы автопроизводителя.
• Долговечность была большим камнем преткновения. Проскальзывание ремня — это Ахиллесова пята вариатора. Если ремень проскользнет даже на крошечный кусочек шкив, трансмиссия испорчена.
• Некоторым водителям они не нравятся.Большинство людей понятия не имеют, что это за трансмиссия у них есть, но они обычно ожидают, что двигатель будет издавать звук определенным образом. Автомобиль с вариатором немного напоминает моторную лодку. Когда ты пол, двигатель набирает обороты и остается там, пока вы отпустить. Нет переключения передач, поэтому нет никаких изменений в двигателе. тон, к которому мы все привыкли с обычными передачами. Владельцы часто возвращают свои машины, думая, что трансмиссия поскользнулся или что-то сломалось.
• Прирост экономии топлива теперь сопоставим с традиционными трансмиссии. Усовершенствования в ступенчатых трансмиссиях сузились разрыв. Некоторые автопроизводители считают, что могут получить большую часть экономии топлива вариатор с шестиступенчатой ​​или семиступенчатой ​​автоматикой.

Будущее вариаторов

Тем не менее, у вариатора есть верные сторонники. Nissan, например, придерживается вариатор Extroid на его 245-сильном Murano и планирует четырехкратное расширение в его использовании вариатора в ближайшие несколько лет.Относительно клиента CVT принятие, специалист по продукции Nissan в Северной Америке Тони Пирсон признает, что производители и дилеры должны делать больше.

«Есть еще много информации о работе и преимуществах CVT. это должно быть сделано с общественностью », — говорит он.

Что касается долговечности, «… это наша самая низкая гарантия (стоимость). передача », — говорит Пирсон. «Все наши переднеприводные автомобили будут в этом направлении ».

Есть ли в вашем будущем вариатор? Вполне возможно.

• Бесступенчатая трансмиссия: продажи автомобилей OEM в 2015 г.

Другая статистика по теме

Пожалуйста, создайте учетную запись сотрудника, чтобы иметь возможность отмечать статистику как избранную. Затем вы можете получить доступ к своей любимой статистике через звездочку в заголовке.

Пожалуйста, авторизуйтесь, перейдя в «Моя учетная запись» → «Администрирование».После этого вы сможете отмечать статистику как избранную и использовать персональные статистические оповещения.

Сохранить статистику в формате .XLS

Вы можете загрузить эту статистику только как премиум-пользователь.

Сохранить статистику в формате .PNG

Вы можете загрузить эту статистику только как премиум-пользователь.

Сохранить статистику в формате .PDF

Вы можете загрузить эту статистику только как премиум-пользователь.

Показать ссылки на источники

Как пользователь Premium вы получаете доступ к подробным ссылкам на источники и справочной информации об этой статистике.

Показать подробные сведения об этой статистике

Как премиум-пользователь вы получаете доступ к справочной информации и сведениям о выпуске этой статистики.

Статистика закладок

Как только эта статистика будет обновлена, вы сразу же получите уведомление по электронной почте.

Да, сохранить в избранное!

…и облегчить мою исследовательскую жизнь.

Изменить параметры статистики

Для использования этой функции требуется как минимум Одиночная учетная запись .

Базовая учетная запись

Познакомьтесь с платформой

У вас есть доступ только к базовой статистике.
Эта статистика не учтена в вашем аккаунте.

Единая учетная запись

Идеальная учетная запись начального уровня для индивидуальных пользователей

• Мгновенный доступ от до 1 млн статистики
• Скачать в форматах XLS, PDF и PNG
• Подробные ссылок

$ 59 $ 39 / месяц *

в первые 12 месяцев

Корпоративный аккаунт

Полный доступ

Корпоративное решение, включающее все функции.

* Цены не включают налог с продаж.

Самая важная статистика

Самая важная статистика

Самая важная статистика

Самая важная статистика

Дополнительная статистика

Узнайте больше о том, как Statista может поддержать ваш бизнес .

ORNL. (22 мая 2017 г.). Доля продаж автомобилей с бесступенчатой ​​трансмиссией от общего объема продаж автомобилей с бесступенчатой ​​трансмиссией в США.С. в 2015 г. [График]. В Statista. Получено 18 ноября 2021 г. с сайта https://www.statista.com/statistics/438010/variable-transmission-equipped-car-sales-by-car-manufacturer/

ORNL. «Доля продаж автомобилей с бесступенчатой ​​трансмиссией от отдельных автопроизводителей в США в 2015 году». Диаграмма. 22 мая 2017 года. Statista. По состоянию на 18 ноября 2021 г. https://www.statista.com/statistics/438010/variable-transmission-equipped-car-sales-by-car-manufacturer/

ORNL. (2017). Доля продаж автомобилей с бесступенчатой ​​трансмиссией от общего объема продаж автомобилей с бесступенчатой ​​трансмиссией в США.С. в 2015 году. Statista. Statista Inc .. Дата обращения: 18 ноября 2021 г. https://www.statista.com/statistics/438010/variable-transmission-equipped-car-sales-by-car-manufacturer/

ORNL. «Доля продаж автомобилей с бесступенчатой ​​трансмиссией отдельных автопроизводителей в США в 2015 году». Statista, Statista Inc., 22 мая 2017 г., https://www.statista.com/statistics/438010/variable-transmission-equipped-car-sales-by-car-manufacturer/

ORNL, Бесступенчатая трансмиссия от некоторых автопроизводителей -продажи оснащенных автомобилей как доля от общего объема продаж в США.S. в 2015 г. Statista, https://www.statista.com/statistics/438010/variable-transmission-equipped-car-sales-by-car-manufacturer/ (последнее посещение 18 ноября 2021 г.)

Бесступенчатая трансмиссия | Autopedia

Бесступенчатая трансмиссия (CVT) — это тип автоматической трансмиссии, которая может изменять «передаточное число» (шестерни обычно не задействуются) на любую произвольную настройку в установленных пределах. CVT не ограничивается небольшим числом передаточных чисел, например передаточными числами от 4 до 6 в типичных автомобильных трансмиссиях.Компьютеры управления вариатором часто имитируют традиционное резкое переключение передач, особенно на низких скоростях, потому что большинство водителей ожидают резких рывков и отвергают идеально плавную трансмиссию из-за недостаточной полной мощности.

Расширение конструкции вариатора, иногда известное как бесступенчатая трансмиссия (IVT) , позволяет трансмиссии двигаться как вперед, так и назад. Вход трансмиссии соединяется с двигателем, затем он разделяется на 2 вала, один из которых соединен с планетарной зубчатой ​​передачей.Выход вала вариатора соединен с другим валом, который соединяется с другим набором шестерен планетарной передачи. Шестерня, которая не получает мощность от двигателя или вариатора, передает крутящий момент на выход коробки передач. Набор шестерен действует как механическая счетная машина, которая вычитает одну скорость из другой, позволяя автомобилю двигаться вперед, назад или на нейтральной передаче.

CVT совершенствовались на протяжении многих лет и значительно улучшились по сравнению с исходными.

Типы

Шкив переменного диаметра (VDP)

В этом типе вариатора используются шкивы, обычно соединенные металлическим ремнем с резиновым покрытием.Также может использоваться цепочка. Большой шкив, соединенный с меньшим шкивом с помощью ремня или цепи, будет работать так же, как большая шестерня, зацепляющаяся с меньшей шестерней. Типичные вариаторы имеют шкивы, образованные парами противоположных конусов. Перемещение конусов внутрь и наружу приводит к изменению диаметра шкива, поскольку ремень или цепь должны проходить путь большого диаметра, когда половины конических шкивов находятся близко друг к другу. Это движение конусов может контролироваться компьютером и управляться, например, серводвигателем.Однако в легких трансмиссиях VDP, используемых в автоматических мотороллерах и легких мотоциклах, изменение диаметра шкива осуществляется вариатором, полностью механической системой, которая использует веса и пружины для изменения диаметра шкива в зависимости от скорости ремня. В моделях с более высокой мощностью, например, производимых немецкой компанией ZF-Sachs, используется многослойная стальная лента с масляным охлаждением.

В случае цепи звенья опираются на шкивы через конические стороны звеньев. Некоторые такие трансмиссии были разработаны для передачи усилий между шкивами с использованием сжимающих (толкающих), а не тяговых (тянущих) сил.В некоторых трансмиссиях с цепным приводом используется специальная смазка, которая под экстремальным давлением претерпевает фазовый переход в стеклообразное твердое вещество.

Файл: Cvt list01.gif Шкив переменного диаметра вариатора — Mitsubishi Motors

CVT роликовый

(продается как Traction CVT, Extroid CVT или IVT)

Рассмотрим две почти конические части, точка к точке, со сторонами, вогнутыми так, чтобы две части могли заполнить центральное отверстие тора или бублика.Одна часть — это входной диск (который соединяет коленчатый вал), а другая часть — выходной диск (который соединяет карданный вал). Мощность передается с одного диска на другой с помощью одного или нескольких роликов. Когда ось ролика перпендикулярна оси дисков, он контактирует с дисками в местах одинакового диаметра и, таким образом, обеспечивает передаточное число 1: 1. Ролик можно перемещать вдоль оси почти конической части, изменяя угол по мере необходимости для сохранения контакта. Это приведет к тому, что ролик будет контактировать с дисками различного и различного диаметра, давая передаточное число, отличное от 1: 1.Изменяя угол наклона роликов, можно получить разные передаточные числа. Например, для «низкого» передаточного числа ролики контактируют с входным диском около его внутреннего диаметра, но встречаются с выходным диском вблизи его периферии — поэтому выходной диск вращается намного медленнее, чем входной диск.

Ролики имеют электрогидравлический привод, но не имеют прямого контакта с входными / выходными дисками. Специально разработанное вязкое масло обеспечивает сцепление между роликами и дисками, а также снижает трение и износ.

Системы могут быть частичными или полными тороидальными. Полные тороидальные системы являются наиболее эффективной конструкцией, в то время как частичные тороидальные системы могут по-прежнему требовать преобразователя крутящего момента (например, JATCO) и, следовательно, терять эффективность. Роликовые вариаторы могут иметь больший крутящий момент двигателя, чем вариаторы со шкивом допустимого диаметра.

Файл: Extroid cvt autozineorg.jpg Autozine.org

Файл: Extroid cvt2 autozineorg.jpg Autozine.org

Схемы:

Гидростатический вариатор

используется насос переменной производительности и гидравлический двигатель.Вся мощность передается через жидкость. Эти типы обычно могут передавать больший крутящий момент, но очень чувствительны к загрязнению. А некоторые конструкции очень дорогие. Однако у них есть преимущество, заключающееся в том, что гидравлический двигатель может быть установлен непосредственно на ступице колеса, что позволяет создать более гибкую систему подвески и исключить потери эффективности из-за трения в приводном валу и компонентах дифференциала. Этот тип трансмиссии эффективно применяется в дорогих версиях легких газонокосилок, садовых тракторов и некоторой тяжелой техники.

Вариатор с электронным управлением

E-CVT впервые был использован в коммерческих автомобилях в системе Toyota Hybrid Synergy Drive. Эта система не является настоящим вариатором с фиксированным передаточным числом, но ведет себя очень похоже на настоящий вариатор. В этой системе трансмиссия является неотъемлемой частью гибридной трансмиссии и фактически является сумматором крутящего момента. Зубчатая передача представляет собой постоянно включенный трехходовой планетарный механизм с фиксированным передаточным числом. Двигатель присоединен к одному входу, карданный вал и главный электродвигатель — к другому, а затем меньший мотор-генератор управляет третьим входом дифференциала, чтобы создать бесступенчатое соотношение между частотой вращения двигателя и частотой вращения колес, причем изменение принимается за электродвигатель и генератор.В крайних случаях автомобиль может двигаться на электрической тяге без включения двигателя, или он может запускать двигатель в неподвижном состоянии во время прогрева двигателя или, если необходимо, для предотвращения разряда аккумуляторов.

Достоинством системы является простота механики — отсутствие муфт, гидротрансформаторов и переключения передач. Недостатком является то, что непрерывная передача электроэнергии между двумя двигателями-генераторами необходима даже во время крейсерского полета, что приводит к потерям преобразования, но общий эффект заключается в повышении чистой эффективности с помощью четырех методов:

• Двигатель внутреннего сгорания может быть полностью остановлен, а не работать на холостом ходу.
• Электродвигатель работает при высоком крутящем моменте, необходимом для приведения автомобиля в движение.
• Двигатель внутреннего сгорания работает в основном при более высоких потребностях в мощности, где он более эффективен.
• Энергия может быть восстановлена ​​с помощью функции генерации, когда транспортное средство замедляется или движется по инерции под уклон, с энергией (хранящейся в батарее), применяемой к начальному ускорению транспортного средства, и когда высокая потребляемая мощность требует, чтобы и двигатель внутреннего сгорания, и двигатель электродвигатель работает.

Конструкция системы может быть оптимизирована с точки зрения эффективности или производительности в зависимости от маркетингового сегмента, для которого предназначен автомобиль.

Андерсон А + вариатор

Это технология, изобретенная Ларри Андерсоном под патентом США 6,575,856. Два параллельных конуса имеют «плавающие звездочки», установленные в продольных канавках вокруг каждого конуса. Специально разработанная цепь находится в зацеплении с плавающими звездочками и может свободно скользить по длине конусов, изменяя передаточное число в каждой точке.Эта технология так же бесшумна, как и любая обычная трансмиссия, поскольку она заключена в корпус и смазана. В дополнение к существующему двухконусному вариатору A +, Anderson в настоящее время разрабатывает шкив переменного диаметра вариатора A + CVT. (www.andersoncvt.com)

Конус вариатора

В эту категорию входят все вариаторы, состоящие из одного или нескольких конических тел, которые вместе функционируют вдоль своих соответствующих образующих для достижения вариации.

В типе с одним конусом есть вращающееся тело (колесо), которое перемещается по образующей конуса, тем самым создавая разницу между нижним и верхним диаметром конуса.

В вариаторах с двумя или более конусами (см. веб-сайт GIF) конусы располагаются напротив друг друга, при этом меньший диаметр одного конуса обращен к большему диаметру другого конуса. Контакт между всеми возможными диаметрами двух конусов осуществляется кольцом, вставленным между конусами. Вариация получается перемещением кольца по образующей двух конусов.

В вариаторе с колеблющимися конусами крутящий момент передается посредством трения от переменного числа конусов (в соответствии с передаваемым крутящим моментом) на центральную бочкообразную ступицу.Боковая поверхность ступицы является выпуклой в соответствии с определенным радиусом кривизны, который меньше радиуса вогнутости конусов. Таким образом, будет только одна (теоретическая) точка контакта между каждым конусом и ступицей.

Революционно новый вариатор Warko, использующий эту технологию, был представлен в Берлине во время 6-го Международного симпозиума CTI по ​​инновационным автомобильным трансмиссиям 3-7 декабря 2007 года.

Отличительной особенностью Warko является отсутствие сцепления: двигатель всегда соединен с колесами, а задний привод получается посредством планетарной системы на выходе.Эта система, названная «делением мощности», допускает состояние нейтральной передачи или «нулевой динамики»: когда двигатель вращается (соединенный с солнечной шестерней планетарной системы), вариатор (который вращает кольцо планетарной системы в в противоположном направлении солнечной шестерни), в определенном положении своего диапазона, будет компенсировать вращение двигателя, имея нулевые обороты на выходе (планетарный = выход системы). Как следствие, сателлитные шестерни вращаются внутри зубчатого колеса с внутренним кольцом.

Модульность, широкий диапазон передаточных чисел (= 9), высокий КПД (95%), высокий крутящий момент (до 500 Нм) и компактность (длина менее 36 см для диаметра 31 см и 60 кг) являются наиболее важными характеристиками. Варко.

Одно и то же устройство с одним и тем же идентичным диффузором в разных конфигурациях охватывает 90% двигателей, производимых во всем мире, с диапазоном мощности от 60 до 200 л.с., бензиновых и дизельных. Как следствие, его производственные затраты будут сопоставимы с затратами на механическую трансмиссию.

Схемы:

Преимущества и недостатки

По сравнению с гидравлическими автоматическими трансмиссиями:

• CVT могут плавно компенсировать изменение скорости автомобиля, позволяя скорости двигателя оставаться на уровне максимальной эффективности.Они также могут избежать потерь в гидротрансформаторе. Это улучшает как экономию топлива, так и выбросы выхлопных газов. Однако в некоторых агрегатах (например, Jetco Extroid) также используется преобразователь крутящего момента. По сравнению с 4-ступенчатыми автоматическими коробками передач можно получить преимущество в топливной экономичности до 20%.
Вариаторы
• имеют гораздо более плавную работу. Это может создать впечатление малой мощности, потому что многие водители ожидают рывка, когда они начинают движение. Удовлетворительный рывок трансмиссии без вариатора можно эмулировать с помощью программного обеспечения для управления вариатором, устраняя эту маркетинговую проблему.
• Поскольку вариатор поддерживает постоянную скорость вращения двигателя в широком диапазоне скоростей автомобиля, нажатие на педаль акселератора заставит автомобиль двигаться быстрее, но не меняет звук, исходящий от двигателя, в такой степени, как при использовании обычной автоматической коробки передач. сдвиг. Это сбивает с толку некоторых водителей и опять же приводит к ошибочному впечатлению о нехватке мощности.
Вариатор
• проще в сборке и ремонте.
Возможности обработки крутящего момента вариатора
• CVT ограничены прочностью их ремня или цепи, а также их способностью противостоять трению между источником крутящего момента и трансмиссионной средой для вариаторов с фрикционным приводом.Бесступенчатые трансмиссии, выпускавшиеся до 2005 года, имели преимущественно ременной или цепной привод и поэтому обычно ограничивались легковыми автомобилями и другими легковыми двигателями. Однако более совершенные агрегаты IVT, использующие современные смазочные материалы, доказали, что они поддерживают любой крутящий момент в серийных автомобилях, в том числе в автобусах, тяжелых грузовиках и землеройной технике.

История

Леонардо да Винчи зарисовывает то, что считается основой для первой бесступенчатой ​​трансмиссии в 1490 году.

Согласно TOROTRAK, первый патент на тороидальный вариатор был подан в конце 19 века.

С 1950-х годов бесступенчатые трансмиссии применялись в системах выработки электроэнергии в самолетах.

Первый работоспособный вариатор, названный Variomatic, был разработан и построен голландцем Хуубом ван Дорном, соучредителем DAF Trucks (Van Doorne’s Automobiel Fabriek), в конце 1950-х годов специально для производства автоматической коробки передач для небольшого и доступного по цене. автомобиль. Первый автомобиль DAF с вариатором ван Дорна был выпущен в 1958 году.Патенты Ван Дорна были позже проданы Volvo вместе с автомобильным бизнесом DAF, а вариатор был использован в Volvo 340.

В 1980-х и 1990-х годах Subaru Justy предлагалась с вариатором. В то время как Justy имел лишь ограниченный успех, Subaru до сих пор продолжает использовать вариатор в своих кейкарах (японских мини-автомобилях), а также поставляет его другим производителям.

Nissan впервые представил CVT в модели Nissan March 1992 года с агрегатом, полученным от Subaru. В конце 1990-х годов Nissan разработал собственный вариатор, который позволил увеличить крутящий момент и включил преобразователь крутящего момента.Эта коробка передач использовалась в ряде моделей японского рынка. Nissan также является единственным производителем автомобилей, который в последние годы вывел на рынок роликовый вариатор. Их тороидальный вариатор, получивший название X-troid, был доступен на японском рынке Y34 Nissan Cedric / Nissan Gloria и V35 Skyline GT-8. Однако коробка передач не была перенесена, когда Cedric / Gloria был заменен Nissan Fuga в 2004 году.

После долгих лет изучения вариатора со шкивом, Honda также представила свою собственную версию на Honda Civic VTi 1995 года.Эта коробка передач CVT, получившая название Honda Multi Matic, допускает более высокий крутящий момент, чем традиционные вариаторы со шкивом, а также включает гидротрансформатор для «медленного» действия.

Toyota представила E-CVT в Prius 1997 года, и все последующие гибриды Toyota и Lexus, продаваемые на международном уровне, продолжают использовать эту систему (продаваемые под названием Hybrid Synergy Drive). Несмотря на то, что он продается как вариатор, на самом деле это не такое устройство, поскольку передаточные числа фиксированы, а трансмиссия фактически представляет собой устройство для смешивания крутящего момента, позволяющее либо электродвигателю, либо двигателю внутреннего сгорания, либо обоим, приводить в движение транспортное средство.Реакция всей системы (под управлением компьютера) по ощущениям похожа на CVT в том, что скорость двигателя внутреннего сгорания относительно низкая и постоянная при низкой мощности или высокая и постоянная при высокой мощности.

BMW использовала вариатор с ременным приводом в качестве опции для MINI низкого и среднего диапазона в 2001 году, отказавшись от него. только на версии автомобиля с наддувом, где повышенный крутящий момент требовал использования обычной автоматической коробки передач. При желании вариатор можно также «переключить» вручную с помощью программной имитации точек переключения.

General Motors разработала вариатор для использования в небольших автомобилях, который впервые был предложен в 2002 году. Однако всего через три года эта трансмиссия будет постепенно заменена обычными планетарными автоматическими трансмиссиями.

Audi с 2000 года предлагает цепной вариатор (Multitronic) в качестве опции для некоторых моделей с более крупными двигателями, например, A4 3.0L V6.

Запущенные в 2005 году Ford Freestyle, Five Hundred и Mecury Montego используют новый вариатор с цепным приводом, который может выдерживать крутящий момент двигателя до 300 Н • м.Коробка передач была разработана в сотрудничестве с немецкой компанией Sachs ZF и в настоящее время производится в Батавии, штат Огайо.

Sachs ZF поставляла свой вариатор с ременным приводом многим производителям автомобилей, включая BMW и MG Rover.

Контрактные соглашения были заключены в 2006 году на изготовление первой полностью тороидальной системы для наружного силового оборудования, такого как водные мотоциклы, лыжные мобиле и косилки.

Примеры

Многие небольшие тракторы для дома и сада имеют простой гидростатический или резиновый ременный вариатор, как и большинство снегоходов.Большинство новых мотороллеров сегодня оснащаются вариатором. Практически все вариаторы для снегоходов и мотороллеров представляют собой вариаторы с резиновым ремнем и регулируемым шкивом.

Возможно, самый большой автомобиль с вариатором, продаваемый в настоящее время, — это Toyota Highlander Hybrid.

Некоторые комбайны имеют вариатор. Механизм комбайна настроен на оптимальную работу при определенных оборотах двигателя. CVT позволяет регулировать поступательную скорость комбайна независимо от скорости машины. Это позволяет оператору замедляться и ускоряться по мере необходимости, чтобы приспособиться к изменениям толщины культуры.

CVT используются в гоночных автомобилях SCCA Formula 500 с начала 1970-х годов.

Совсем недавно были разработаны системы вариатора для картинга, которые, как было доказано, повышают производительность и ожидаемый срок службы двигателя.

Новые автомобили с вариатором

Старые автомобили с вариатором

• DAF 600
• DAF 750
• DAF 30 (нарцисс)
• DAF 31
• DAF 32 (DAF 33)
• DAF 44
• DAF 46
• DAF 66
• Fiat Uno
• Форд Фиеста
• Honda Civic ESi
• Nissan Micra
• Subaru Justy 1.2 3-х цилиндровые с ECVT (49/55 кВт)
Вольво
• 66
Вольво
• 340
• Daewoo (в настоящее время GM Daewoo) Matiz II с E3CVT

Внешние ссылки

Автомат, механика, вариатор

Давайте начнем с того, что такое трансмиссия и что она делает. По сути, ваша трансмиссия отвечает за передачу мощности от двигателя вашего автомобиля на колеса. В зависимости от скорости вашего автомобиля он будет лучше работать на разных передачах, контролируемых трансмиссией. Самые распространенные типы трансмиссий — автоматическая и ручная.Однако существуют также бесступенчатые трансмиссии (CVT), которые встречаются реже, но предлагают интересную альтернативу. Итак, в чем разница между каждым из трех и что лучше для вас? Сделаем краткий обзор.

Связанные: 5 признаков умирающей передачи

Связанные: Обслуживание автомобильных аккумуляторов и статеров

Связано: Почему профилактическое обслуживание автомобилей важно

КАК РАБОТАЕТ АВТОМАТИЧЕСКАЯ ТРАНСМИССИЯ?

В автоматических коробках передач на самом деле есть два типа: традиционные и с двойным сцеплением.Оба могут переключать передачи без каких-либо усилий со стороны водителя, хотя некоторые также позволяют водителю взять под контроль либо рычаг переключения передач, либо подрулевые переключатели на рулевом колесе. Это золотая середина между автоматической и механической коробкой передач.

Эти трансмиссии также могут переключать передачи гидравлически или электронно, в зависимости от автомобиля. Эти автомобили смогут контролировать скорость и регулировать передачу без необходимости для водителя осознавать, когда для оптимальной производительности требуется более высокая или более низкая передача.

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ТРАНСМИССИИ ПРОСТО И ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫ ДЛЯ МНОГО ВОДИТЕЛЕЙ

Многие водители предпочитают автоматические коробки передач, потому что ими легко управлять. У вас всего две педали, и машина делает большую часть работы. Современные автоматические трансмиссии также позволяют многим водителям, желающим отказаться от механической трансмиссии, достаточно контроля, предлагая возможность переключать передачи с помощью подрулевых лепестков или рычага переключения передач. Таким образом, на холмистой дороге или в плохую погоду водитель все еще может взять на себя управление, чтобы поддерживать необходимую мощность и тягу.

КАК РАБОТАЕТ ТРАНСМИССИЯ РУЧНОГО УПРАВЛЕНИЯ?

С другой стороны, механические трансмиссии позволяют водителю контролировать, на какой передаче автомобиль будет находиться в любой момент. Более низкие передачи используют больший крутящий момент и работают на более низких скоростях, в то время как более высокие передачи используют меньший крутящий момент и работают дольше на более высоких скоростях. За прошедшие годы было добавлено больше шестерен, что позволило машинам с ручным управлением двигаться все быстрее и быстрее.

Автомобили с механической коробкой передач имеют педаль сцепления рядом с тормозом, которую необходимо нажимать, если не ускоряется или не поддерживается скорость с помощью педали газа.При переключении передач педаль сцепления нажимается, чтобы сцепление могло перейти на новую желаемую передачу.

ТРАНСМИССИЯ С РУЧНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ДАЕТ ВОДИТЕЛЮ БОЛЬШЕ УПРАВЛЕНИЯ

Многие водители предпочитают механическую коробку передач, потому что она дает водителю возможность контролировать мощность и скорость в любой момент. Это может улучшить общее впечатление от вождения, что особенно полезно в плохую погоду или при движении в горах или на крутых склонах, поскольку водитель может удерживать автомобиль на более низких передачах с большим крутящим моментом.Их также бывает сложно научиться водить, и некоторые люди борются с ними больше, чем другие. Людям может потребоваться некоторое время, чтобы понять, когда отпустить педаль сцепления, не заглохнув двигатель.

КАК РАБОТАЕТ НЕПРЕРЫВНАЯ ПЕРЕМЕННАЯ ТРАНСМИССИЯ (CVT)?

Вообще говоря, чем больше передач у автомобиля, тем лучше общие характеристики. Вот что отличает вариатор от остальных. Теоретически вариатор имеет бесконечное количество передач. Это осуществляется через систему ремня и шкивов, а не с использованием традиционных шестерен, таких как автоматическая или ручная коробка передач.Есть два конуса, обращенных друг к другу, и два клиновых ремня, которые скользят вверх и вниз по этим конусам, плавно переходя от одной передачи к другой. По сути, автомобиль всегда находится на оптимальной передаче в зависимости от мощности и скорости, необходимых в любой момент.

CVTS ПРЕДЛАГАЕТ БЛАГОДАРУ ЕЗДЕ

Поскольку реального переключения с одной передачи на другую нет, эта трансмиссия обеспечивает гораздо более плавный ход, чем автоматическая или ручная трансмиссия. Поскольку частота вращения всегда относительно стабильна, они также могут увеличить расход топлива.В то же время, чтобы привыкнуть к вождению, может потребоваться некоторая корректировка из-за совершенно разных ощущений.

ВРЕМЯ НА РЕМОНТ ТРАНСМИССИИ? МЕХАНИКА ОБЛАСТИ ЗАЛИВА AAMCO МОЖЕТ ПОМОЧЬ

Независимо от того, какой тип трансмиссии установлен в вашем автомобиле, механики AAMCO Bay Area являются экспертами по трансмиссиям, которые смогут выполнить любой необходимый ремонт или регулярное обслуживание. Отдыхайте спокойно, зная, что ваша машина в надежных руках.

— обзор

16.4 Механизм изменений

Учитывая, что нам нужны кардинальные перемены для достижения целей нашей дорожной карты, как это достигается? Мы не должны отвергать существующих игроков как потенциальных агентов перемен. Вопреки распространенному мнению, существующая автомобильная промышленность временами была на удивление радикальной и склонной к риску. В 1963 году корпорация Chrysler приступила к одному из самых смелых подобных экспериментов, когда она произвела серию из 55 специально разработанных газотурбинных автомобилей и передала 50 из них в руки общественности (Dixon, 1980; www.turbinecar.com; www.geocities.com/motorcity). В период с 1964 по 1966 год около 203 обычных водителей-добровольцев в 133 городах 48 штатов, а также в округе Колумбия использовали автомобили в течение трехмесячных испытательных периодов. Эта обратная связь была сочтена чрезвычайно полезной и использовалась в последующих поколениях газотурбинных двигателей Chrysler. Проект турбины был окончательно свернут во время финансового кризиса 1979–1980 годов, когда компании Chrysler пришлось обратиться за помощью к правительству. Правительственные чиновники считали турбинную программу несерьезной и не желали ее поддерживать.

Другие смелые технологии вышли на рынок и действительно сохранились до наших дней. Двигатель Ванкеля был смелой технологией небольшой немецкой компании NSU и, можно сказать, стоил фирме ее независимости. В настоящее время компания включена в подразделение Audi Volkswagen Group, хотя сам двигатель Ванкеля сохранился в спортивных автомобилях Mazda, таких как RX-7 и RX-8, а также в ряде других приложений (Hege, 2001). Более удачной оказалась автоматическая бесступенчатая трансмиссия (CVT).Его принципы восходят к зарождению автомобилей с ручными вариаторами, используемыми в транспортных средствах, таких как Fouillaron с ременным приводом 1901 года (van der Brugghen, 1988: 61) и Turicum с фрикционным приводом из Швейцарии (Schmid, 1978: 244). .

Однако настоящий прорыв произошел в 1958 году с запуском голландского малолитражного автомобиля DAF 600. При этом использовалась автоматическая система вариатора с резиновыми ремнями на шкивах переменного диаметра, управляемая вакуумом двигателя. Эта система «Variomatic» работала хорошо, и помимо обеспечения бесступенчатого автоматического привода, в качестве побочного эффекта она также предлагала антипробуксовочную систему и — вплоть до DAF 55 1968–1972 годов включительно — эффект дифференциала повышенного трения.Система была доступна только на автомобилях DAF и их производных, а после продажи автомобильного бизнеса DAF компании Volvo это были Volvo 66 и 340. В целом это охватило период производства с 1958 по 1990 год. Однако специализированная трансмиссионная компания Transmissie Ван Дорна (VDT) была отделена от компании DAF в 1970-х годах и разработала версию со стальным ремнем, которую можно было адаптировать к любой трансмиссии. В настоящее время эта система устанавливается на целый ряд автомобилей, в частности из Японии, и в 2002 году было произведено более миллиона ремней, что привело к вводу в эксплуатацию второго завода в Японии.Хотя это составляет всего 2% мирового производства автомобилей, это составляет более 90% установленных систем вариаторов и около 5% автоматических трансмиссий.

К 2002 году система была установлена ​​на серийные автомобили Subaru, Nissan, Honda, Ford, Fiat, Volvo, MG, Rover и Lancia, а также на несколько экспериментальных автомобилей. Хотя к тому времени компания VDT принадлежала немецкой компании Bosch, технология стала хорошо развитой. Тем временем версия с резиновым ремнем стала в большей степени товарной трансмиссией и теперь устанавливается на мотоциклы, французские «voitures sans permis» и некоторые внедорожники, такие как квадроциклы и skidoo.Высокий риск, который компания DAF пошла на технологию вариатора, может быть продемонстрирована тем фактом, что она оставалась нишевым игроком и была вынуждена продать ее Volvo в 1970-х годах. Только когда Volvo адаптировала модель 340 для обычных механических коробок передач и предложила их на рынке, продажи автомобилей резко пошли вверх. Однако на протяжении всего срока службы модели 340 около 15% были поставлены с вариатором. Альтернативная бесступенчатая трансмиссия (IVT) Torotrak также близка к выходу на рынок сейчас, когда большинство проблем было преодолено, а вариатор с цепным приводом, разработанный ZF, был запущен в Audi A6 в 2001 году.

Что касается временных рамок для внедрения новых автомобильных технологий, мы можем взять в качестве примера внедрение самой технологии Budd. Когда Dodge был одним из первых последователей около 1915 года, а Citroën — около 1923/4 года, основное распространение этой технологии произошло в течение 1920-х и 1930-х годов, когда многие из непосвященных погибли. Дальнейший рост произошел с увеличением спроса на автомобили после Второй мировой войны, и к 1960-м годам эта система стала доминирующей. Фактически, примерно к 1935 году ситуация изменилась в его пользу, что означало критический период развертывания, который длился около 20 лет.Вариатор с ременным приводом был разработан примерно за три года в конце 1950-х (van der Brugghen, 1988: 129) и появился на рынке в 1958 году. Однако истинного проникновения на сколько-нибудь значительный уровень не удалось достичь до конца 1990-х — отсюда 40 год развертывания или внедрение технологии. Двигатель Ванкеля был разработан в 1950-х годах, и, как и вариатор DAF, в 1960-х годах в NSU нашел первых пользователей в собственных продуктах. Полного развертывания так и не произошло, поскольку она оставалась маргинальной автомобильной технологией и теперь используется Mazda только на одной модели, поскольку Audi-NSU отказалась от нее в 1977 году, продав более 37000 автомобилей R080 (Sedgwick, 1986: 147).

Используя теорию распространения инноваций Роджерса (1995: 262) и применяя ее к фирмам, можно утверждать, что буддизм достиг практически всех категорий последователей, от новаторов (Dodge, Citroën) до ранних последователей (Ford, Chevrolet). , Morris, Fiat), через раннее большинство (Renault, Opel), позднему большинству (Toyota, Nissan, Alfa-Romeo) и отстающим, которые никогда не принимали его (Aston Martin, Lotus, Ferrari). Технология Ванкеля не продвинулась дальше стадии инноваций (NSU, Citroën и Mazda), хотя несколько фирм экспериментировали с ней, в том числе GM и Mercedes-Benz.Бесступенчатая трансмиссия перешла от новаторов (DAF) через ранних последователей (Fiat, Ford, Subaru) к этапу раннего большинства. Возможно, действительно глобализованный мир позволил бы более быстрое развертывание новых технологий, чем показывают эти исторические примеры. Даже скептики глобализации считают желательным свободный обмен интеллектуальным капиталом между странами. В нынешней мировой автомобильной промышленности меньшее количество крупных фирм могло бы способствовать более быстрому внедрению новых технологий во всем мире.