Apa yang dimaksud dengan kotak variator: fitur desain, kelebihan dan kekurangan

Box variator – transmisi stepless, yang mampu dengan mulus mengubah rasio gir. Tidak seperti gearbox melangkah (kotak mekanis, transmisi otomatis hidromekanik atau transmisi robot), variator tidak memiliki apa yang disebut transmisi tetap.

Di bawah roda gigi tetap (langkah), roda gigi yang terlibat dalam persneling harus dipahami. Selanjutnya, kita akan mempertimbangkan pengaturan variator dan prinsip operasi dari jenis transmisi ini, serta apa kelebihan dan kekurangan gearbox variator.

Transmisi CVT: apa itu dan bagaimana cara kerjanya

Jadi, variator atau gearbox variator biasanya disingkat sebagai CVT (Continuous Variable Transmission), yang berarti transmisi, yang terus berubah.

Variator dibandingkan dengan analog memiliki sejumlah keunggulan. Pertama-tama, jenis gearbox lebih murah dalam produksi daripada transmisi otomatis. Varian lain memungkinkan untuk menggunakan tenaga dan torsi mesin secara lebih efektif.

Karena fitur desain, Anda dapat mengubah rasio gigi secara fleksibel. Jika sederhana, mesin selalu bekerja dalam mode optimal, yang sepenuhnya sesuai dengan kondisi dan beban spesifik.

Juga, ketiadaan momen perpindahan gigi berarti bahwa tidak ada gangguan aliran daya. Akibatnya, adalah mungkin untuk mencapai tingkat tinggi ekonomi bahan bakar dan dinamika percepatan, serta memberikan kenyamanan maksimal ketika mengendarai mobil dengan CVT.

Perhatikan bahwa ada beberapa jenis variators, namun, dalam industri otomotif, V-belt dan variator toroid digunakan. Pada saat yang sama, V-belt jauh lebih umum.

Varian pertama dari jenis ini adalah Variomatic, yang dipasang pada mobil di akhir tahun 50-an, kemudian versi Transmatic muncul, yang naik ke conveyor pada tahun 1984.

Saat ini, variator V-belt secara aktif digunakan oleh berbagai pembuat mobil dunia (misalnya, Toyota Multidrive, Audi Multitronic, Xtronic Nissan, dll.). Adapun variator toroidal kurang umum, salah satu yang paling terkenal adalah kotak variator Extroid Nissan.

Desain umum variator mengasumsikan elemen-elemen dasar berikut:

  • Perangkat untuk mentransfer torsi dari mesin ke transmisi, dan juga memungkinkan Anda untuk melepaskan transmisi dari pembangkit listrik (mirip dengan transmisi netral);
  • Gearbox variator, serta mekanisme gigi mundur.
  • Sistem kendali kecepatan variabel (komputer dan set sensor);

Ada beberapa jenis yang disebut kopling transmisi otomatis:

  • kopling otomatis sentrifugal;
  • kopling elektromagnetik;
  • kopling multi-pelat;
  • hydrotransformer;

Pada saat yang sama, solusi yang paling umum adalah konverter torsi, karena GDT yang memungkinkan untuk mencapai konversi torsi yang paling halus, untuk meningkatkan kenyamanan dan untuk meningkatkan masa pakai CVT.

Jika kita berbicara langsung tentang perangkat itu sendiri kotak CVT, maka kita harus mulai dengan V-belt variators. Varian seperti ini memiliki satu atau dua ikat pinggang. Drive belt mengasumsikan sepasang puli yang terhubung bersama dengan menggunakan sabuk berbentuk baji.

Katrol, pada gilirannya, terdiri dari dua disk berbentuk kerucut, yang dapat bergerak dan bergerak terpisah. Karena ini, dimungkinkan untuk mengubah diameter katrol.

Untuk menutup kerucut, tekanan hidrolik dapat digunakan, kerucut juga menyatu dengan gaya sentrifugal atau di bawah pengaruh gaya pegas. Cak yang berbentuk kerucut itu sendiri memiliki sudut kemiringan 20 derajat, yang memungkinkan belt bergerak di sekitar permukaan dengan resistansi minimal.

Pada tahap awal, variator V-belt menerima sabuk karet, tetapi masa pakai sabuk tersebut tidak melebihi 50.000 km., Dan belt juga tidak cukup lentur. Akibatnya, kemungkinan mengganti secara efektif rasio gigi agak terbatas.

Selanjutnya di kotak variator perangkat mulai menggunakan sabuk logam lentur yang terbuat dari beberapa strip baja. Torsi transmisi dihasilkan oleh gesekan dengan permukaan sisi belt dan pulleys.

Kami juga merekomendasikan membaca artikel tentang apa variator XTRONT. Dari artikel ini Anda akan belajar tentang fitur dan perbedaan transmisi variator jenis ini, serta apa kekuatan dan kelemahan yang dimiliki variator ini.

Sabuk baja dari variator terbukti lebih tahan lama, fleksibel, ditandai dengan masa pakai yang lama, gearbox menciptakan lebih sedikit noise selama pengoperasian. Karena sabuk ini, variasinya menjadi besar.

Juga beberapa pabrikan, bukan ikat pinggang, menggunakan rantai logam dari suatu variator di dalam perangkat suatu kotak dari tipe yang diberikan (клиноцепной suatu variator). Rantai ini memungkinkan fleksibilitas dan efisiensi yang lebih besar dibandingkan dengan variator V-belt.Variator rantai yang menang memiliki efisiensi tertinggi, karena kerugiannya minimal.

Faktanya adalah bahwa torsi ditransmisikan oleh permukaan akhir rantai. Dengan kata lain, rantai lebih "erat" bersentuhan dengan cakram berbentuk kerucut. Untuk menghindari keausan yang dipercepat pada titik kontak, cakram berbentuk kerucut terbuat dari baja yang kuat.

Kami juga menambahkan bahwa desain variator tidak mampu menyediakan mobil dengan kemampuan untuk bergerak mundur. Untuk mobil dengan variator memiliki gigi belakang, desainer menggunakan perangkat tambahan. Agar lebih tepat, variator CVT memiliki gearbox planet untuk membalik. Gigi planet ini mirip dengan perangkat transmisi otomatis hidromekanik klasik.

Varian kotak berjalan di bawah kendali sistem elektronik. Elektronik bertanggung jawab untuk secara sinkron mengubah diameter katrol variator sesuai dengan mode pengoperasian mesin. Sistem ini juga mengontrol kopling dan perlengkapan reduksi planet dari gigi mundur.

Berkenaan dengan masuknya mode, variator dikendalikan oleh tuas (pemilih), yang terletak di dalam mobil.Mode itu sendiri mirip dengan mode transmisi otomatis (P-R-N-D-L, mode olahraga, musim dingin, ekonomi, dll.), Karena pabrikan mencoba membuat interaksi dengan gearbox untuk pengemudi semudah mungkin.

Masih perhatikan bahwa variator juga bisa memiliki mode manual shift (Tiptronic). Meskipun gearbox variator tidak memiliki tahapan (gigi), namun, dalam perangkat lunak, ECU dalam mode manual mulai bekerja sesuai dengan algoritma termasuk rasio gigi tetap pra-diprogram (mirip dengan Tiptronic di gearbox otomatis).

Munculnya fungsi semacam itu pada variator tidak ditentukan oleh kebutuhan apa pun, yang secara langsung berkaitan dengan operasi dan peningkatan karakteristik. Faktanya adalah bahwa bagi banyak pengemudi masalahnya adalah kecepatan mesin yang sama selama percepatan, serta kurangnya rasa perubahan transfer (langkah). Mode manual memungkinkan Anda untuk mencapai perubahan yang jelas "naik" atau "turun" dengan analogi dengan mekanisme atau transmisi otomatis.

Prinsip variator V-belt dan CVT toroidal

Di jantung kerja dari clinochain dan V-belt variators adalah perubahan sinkron pada diameter puli, tergantung pada mode di mana mesin beroperasi pada saat tertentu.

Kemampuan untuk mengubah diameter pulley diwujudkan dengan menggunakan drive.Ketika mobil dengan variator dipercepat, pulley drive variator memiliki diameter terkecil, disk berbentuk kerucut berada dalam kondisi dilepaskan sepenuhnya.

Pada gilirannya, cakram yang digerakkan memiliki diameter terbesar, yaitu cakram berbentuk kerucut terkompresi sepenuhnya. Begitu kecepatan mesin mulai meningkat, diameter pulley drive juga menjadi lebih besar, sementara diameter pulley yang digerakkan berkurang.

Karena perubahan diameter dari pulleys, pengurangan rasio gigi terjadi. Lebih lanjut, sistem kontrol variator "memilih" rasio diameter untuk mempertahankan mesin dalam rentang kecepatan, ketika dimungkinkan untuk memperoleh tenaga dan torsi terbesar dari mesin pembakaran internal.

Ini mencapai dan mempertahankan mode operasi yang optimal, sambil mempertahankan dinamika dan penghematan bahan bakar. Kami juga menambahkan, sebagaimana telah disebutkan di atas, kecuali yang V-belt ada juga variasi toroidal. Jadi, sesuai dengan desain, variator toroidal memiliki dua poros koaksial. Poros ini memiliki permukaan bola.

Di antara poros dengan permukaan toroid (bola) adalah rol khusus.Untuk mengganti rasio gir, posisi giling berubah di variator jenis ini. Dalam hal ini, transmisi torsi dilakukan dengan cara gaya gesekan yang timbul antara permukaan rol dan poros.

Pro dan kontra dari variator

Setelah berurusan dengan apa yang kotak variator di mobil berarti dan bagaimana unit diatur, adalah mungkin untuk mempertimbangkan plus utama dan minus dari gearbox otomatis dari jenis ini.

Pertama-tama, di antara keunggulan utama adalah tingkat efisiensi transmisi yang tinggi, serta penghematan bahan bakar dan kenyamanan berkendara, karena pengemudi tidak merasakan momen penggantian gigi.

Berbicara tentang kerugian, variators memiliki sumber daya yang relatif kecil, mereka biasanya tidak dipasang berpasangan dengan mesin yang kuat, karena unit tidak dirancang untuk beban tinggi. Dengan kata lain, mobil dengan varian CVT tidak dapat dieksploitasi secara agresif, mobil seperti itu lebih cocok untuk pengendaraan yang tenang.

Jika kotak dimuat, umur layanan transmisi berkurang secara drastis. Juga kotak variator sensitif terhadap kualitas dan tingkat minyak. Anda perlu mengganti oli dalam variator setiap 30-40 ribu km., Sementara hanya menggunakan cairan transmisi asli yang direkomendasikan oleh produsen mobil atau boks itu sendiri.

Kami juga merekomendasikan membaca artikel tentang cara naik variator dengan benar. Dari artikel ini Anda akan belajar tentang fitur operasi variator CVT, dan juga apa yang perlu Anda pertimbangkan untuk meningkatkan masa pakai transmisi ini.

CVT lainnya takut akan start mendadak, kecepatan mesin tinggi, mengemudi di luar jalan, trailer towing atau mobil lain, slip panjang di salju atau di atas es (terutama jika versi kotak dengan konverter torsi).

Perhatian khusus juga patut dipertanyakan bagaimana cara menderek mobil dengan variator jika terjadi kerusakan. Anda perlu mematuhi semua aturan dan rekomendasi secara ketat. Juga harus dicatat rendahnya pemeliharaan variator dan tingginya biaya suku cadang.

Akhirnya, kami mencatat bahwa, dengan mempertimbangkan jumlah fitur yang disebutkan di atas, variators biasanya dipasang pada mobil penumpang dan crossover. Dalam prakteknya, transmisi ini secara optimal cocok untuk model yang dioperasikan di kota atau digunakan untuk mengemudi di jalan raya tanpa beban khusus pada mesin dan gearbox.