Je těžké si představit současná auta bez automatické převodovky, ale zavedení převodovky CVT bylo novinkou. Odrůdy názvu, jak funguje variátor.
Obsah článku:
- Odrůdy od výrobců
- Převodová zařízení a mechanismy
- Možnost klínového řemene
- Klínový box
- Toroidní převodovka
- Jak CVT funguje
Mnoho výrobců automobilů začalo vyrábět alespoň několik modelů vybavených převodovkou CVT. V obyčejných lidech je znám jako variátorová převodovka nebo variátor.
Co je převodovka CVT
Hlavní výhodou variátoru ve srovnání s jinými převodovkami je nejefektivnější využití výkonu jednotky vozidla s minimální ztrátou točivého momentu. Toho je dosaženo optimálním vyvážením zatížení klikového hřídele a samotného vozidla. V důsledku tohoto poměru je dosaženo vysoké spotřeby paliva. Díky převodovce CVT také nedochází k trhnutí při řazení, žádný hluk při jízdě a zvýšení komfortu.
První CVT byly instalovány pouze na osobní automobily, protože technologie a výkon převodovky CVT byly omezené. V důsledku technologického pokroku se však výkon variátoru zvýšil a to umožnilo jeho instalaci na objemnější crossovery.
Pokud jde o nevýhody variátoru, lze to poznamenat v technologické složitosti návrhu. Odborníci rozlišují pouze tři typy variátorových převodovek. První a nejběžnější je typ klínového řemene, druhý typ je toroidní a třetí verze je variátor klínového řemene.
První dva typy získaly největší popularitu. Z historie je známo, že v roce 1959 byl na osobní vůz DAF poprvé instalován variátor klínových řemenů. Jeho nástupce, toroidní variátor, byl poprvé testován v roce 1984 společnostmi Ford a Fiat. Mnoho výrobců nyní používá tuto technologii a nazývá ji svou vlastní cestou.
- Mercedes-Benz jej pojmenoval Autotronic;
- Automobilka Ford označila Durashift CVT nebo Ecotronic;
- Nissan - Hyper nebo Xtronic;
- Lineartronic od Subaru;
- Multitronic ve vozidlech Audi;
- Multimatic pro Hondu;
- Toyota jej označuje jako Multidrive.
Kromě výše uvedených společností jsou převodovky CVT instalovány na vozy značek Chrysler, Mini, Fiat, Mitsubishi, Opel a dalších. Když vezmeme toroidní verzi, tak nejznámější je Extroid, od výrobce Nissan.
Zařízení a mechanismy převodovky CVT
Pokud porovnáme již známé převodovky, abychom pochopili, co je to variátor, pak je systém svým principem fungování a strukturou blíže automatickým převodovkám. K přenosu točivého momentu nebo odpojení variátoru od strojní jednotky se používají různé typy spojek.
U převodovek Transmatic CVT se tedy používá odstředivá automatická spojka. U variátorů typu Hyper je použita elektromagnetická spojka, která je založena na elektronickém ovládání.
U variátorů typu Multimatic a Multitronic se používá složitější převodovka CVT s elektronickým ovládáním, založená na vícekotoučové mokré spojce. Nejnovější je měnič točivého momentu, je instalován na převodovkách CVT Xtronic, Autotronic, Ecotronic, Multidrive, Lineartronic a Extroid).
Ani jedna spojka neliší tuto skříň od ostatních již známých převodovek. Kromě výše uvedených zařízení se k přenosu točivého momentu z motoru používají další mechanismy. Jako příklad toto:
- mechanismus pro odpojení převodovky od motoru (lépe známý jako neutrální poloha převodovky);
- přímo samotná převodovka;
- přídavný mechanismus pro jízdu vzad;
- řídicí systém pro komplex mechanismů.
Na první pohled by se zdálo, že není nic složitého, přeřadil řadicí páku a jelo se. Pokud se ale podíváte podrobně, pak je CVT box velmi složitým mechanismem. Zvažme podrobněji princip činnosti tří typů převodovek CVT.
Klínový řemen CVT převodovka
Převodový klínový řemen CVT je zpravidla založen na jedné, velmi zřídka na dvou převodovkách založených na řemenu. Hlavním prvkem je klínový řemen, který spojuje obě řemenice. Řemenice je zužující se kotouč, v páru se řemenice od sebe vzdálí nebo posunou, v důsledku čehož se průměr změní. Pro sblížení kuželů se používá odstředivá síla, hydraulický tlak a pružiny Podle technologie by úhel sklonu kuželových kotoučů měl být 20 °. Díky tomuto sklonu se řemen pohybuje po povrchu kladky s minimálním odporem. Stinnou stránkou prvních převodovek CVT byla jejich křehkost. První možnosti byly v průměru vypočítány na 50 000 km., A to je velmi málo. Ukazuje se, že motor ztrácí dvakrát tolik (přinejmenším) a převodovka bude muset být dvakrát opravena.
Další nevýhodou byla nedostatečná flexibilita, úzký dosah a nepředvídatelné události s gumovým popruhem.
Moderní variátory jsou mnohem silnější a odolnější. Místo gumového pásu se jako dříve používá pružný pás, jehož základem jsou kovové pásy. Je vyroben z několika ocelových pásů, které jsou propojeny vložkami se zkosením motýla.
Točivý moment je přenášen třecí silou mezi řemenem a bočními částmi řemenic. Podle výrobců mají takové pásy dlouhou životnost, pružnost a nízkou hladinu hluku. Právě tato kovová konstrukce dílu ustoupila rozšířenému používání převodovek CVT v automobilovém průmyslu.
Celý princip činnosti převodovky CVT s klínovým řemenem spočívá v synchronní a správné změně průměrů řemenic v závislosti na stavu motoru. Speciální pohon mění průměr řemenice. Podle pravidel má na začátku pohybu hnací řemenice automobilu nejmenší průměr. Během sady otáček motoru a zrychlení automobilu se řemenice mění v průměru, takže hnací řemenice má větší průměr, hnaná řemenice naopak zmenšuje průměr.
Převodový variátorový řetěz
Předchozí verze CVT používala řemen; převodovka V-řetězu používala kovový řetěz. Příkladem takové převodovky je Lineartronic a Multitronic. Samotný kovový řetěz se skládá z desek spojených speciálními osami. Výhodou tohoto řetězce je velká flexibilita. Na rozdíl od řemene je točivý moment přenášen koncem řetězu v místech kontaktu se zúženými kotouči.
Samotné kuželové kotouče jsou vyrobeny z vysokopevnostní oceli, ze které jsou ložiska vyrobena. Díky použití této technologie budou ztráty výkonu během přenosu minimální a účinnost bude maximalizována. Princip přenosu točivého momentu je stejný jako na základě řemene.
Toroidní CVT box
Při porovnání toroidního CVT boxu s předchozími dvěma typy můžeme říci, že tato možnost se designově výrazně liší. Místo kladek jsou v jejich jádru sférické dva koaxiální hřídele, mezi nimi jsou umístěny (upnuté) válečky.
Změnou polohy válečků se mění i převodový poměr ve variátoru. Točivý moment se přenáší v důsledku tření pracovních ploch válečků a hřídelů. Díly jsou vyrobeny z nejtrvanlivější oceli a cena automobilu s takovou převodovkou bude dražší než na základě pásu nebo řetězu.
Výhodou takového CVT boxu je jeho odolnost a maximální přenos točivého momentu.
Princip činnosti variátorové převodovky
Převodovka s proměnnými otáčkami je již uspořádána tak, že točivý moment lze přenášet pouze dopředu, to znamená, že skříň CVT sama o sobě neumožňuje pohyb vzad.Za tímto účelem se v převodovce začaly používat další mechanismy, zpravidla se používá planetová převodovka. Jeho struktura a princip činnosti je stejný jako v automatické převodovce.
V převodovkách CVT se zpravidla používá elektronický řídicí systém, který je zodpovědný za synchronní změnu průměrů řemenic v závislosti na provozu motoru. Když jedna kladka zvětší průměr, druhá současně zmenší průměr. Systém také ovládá jeden z typů spojky nebo planetového převodu.
Řízení CVT začíná volicí pákou, podobně jako u zařízení s automatickou převodovkou. U moderních převodovek CVT lze zvolit režim volby pevného poměru, podobný funkci Tiptronic. Tato funkce je z velké části navržena pro psychologii řidiče, takže konstantní frekvence zatížení motoru během zrychlování je vnímána pozitivně.
