История вариатора насчитывает уже более ста лет. Запатентована эта разработка была в 19-м веке. Но прижилась в автомобилях не сразу, лишь спустя полвека появились первые машины, на которых был установлен вариаторный механизм. Первыми автомобилями с коробкой передач такого типа стали голландские DAF. Но пик использования пришелся на 80-е и 90-е годы прошлого века. Причем не только в автомобилях применялся вариатор, но и в скутерах. Вариатор – это разновидность АКПП, даже выбор режима ничем не отличается от автомата, построенного по классической схеме. Постараемся рассмотреть более детально, cos'è un variatore и как он работает.

contenuto

• 1 nodi principali del variatore
  • 1.1 Variatori di cinghie trapezoidali
  • 1.2 Variatori toroidali
• 2 Pro e contro della trasmissione automatica CVT

I nodi principali del variatore

Il DAF 600 è stata la prima vettura al mondo ad essere equipaggiata con un variatore a cinghia trapezoidale.

Oggi ci sono molti tipi di meccanismi CVT. Ma il principio di funzionamento è lo stesso: il rapporto di trasmissione tra l'albero motore e le ruote motrici cambia in modo uniforme. Nell'industria automobilistica sono diffusi due tipi di attrezzi:

1. Cintura a forma di cuneo.
2. Tipo di trasferimento toroidale.

Variatori di cinghie trapezoidali

La base del design sono due pulegge a forma di cono. Una o due cinghie sono tese tra di loro, ha la forma di un cuneo - come sul motore dei generatori di alcune macchine (per esempio, classici nazionali). Le cinghie sono realizzate in gomma di alta qualità, catene metalliche o un set di piastre. A seconda del materiale utilizzato nella produzione, è possibile valutare l'affidabilità e le risorse della scatola, il principio di funzionamento rimane lo stesso.

Il design è progettato in modo tale che le pulegge possano spostarsi o spostarsi. A causa di ciò, i loro diametri cambiano. Poiché la cinghia tocca il lato delle pulegge, la durata del meccanismo aumenta - anche i campioni di gomma possono durare almeno cinquantamila chilometri. Design più avanzati con l'uso di metallo e resistere a un periodo più lungo.

Lo schema del variatore a cinghia trapezoidale

Il principio di funzionamento del variatore è che le pulegge cambiano posizione l'una rispetto all'altra - si avvicinano o si allontanano. A bassi giri dell'albero motore, gli azionamenti sull'albero motore non sono serrati e i follower sono compressi. Di conseguenza, il primo ha un diametro inferiore al secondo. Quando aumenta la velocità di rotazione dell'albero motore, si verifica un graduale disinnesto dei dischi condotti e la compressione di quelli principali. In questo caso, il rapporto di trasmissione diventa più piccolo.

Il sistema elettronico di controllo del cambio a velocità variabile è basato su microprocessori. Assicura che i diametri di entrambe le pulegge variano in modo uniforme, a seconda del carico sul motore dell'auto. Inoltre, il sistema di controllo controlla il funzionamento della frizione e dell'ingranaggio planetario. Vale la pena menzionare separatamente il tipo di riduttore epicicloidale, necessario per la retromarcia. Se non fosse per lui, allora la trasmissione automatica di un tipo CVT non potrebbe eseguire un reverse, cioè, sarebbe impossibile per la macchina di muoversi al contrario.

Vedi anche: Pro e contro di un cambio robotizzato

Il sistema di controllo elettronico della trasmissione consente di mantenere i giri del motore a velocità di crociera che garantiranno il minimo consumo di carburante e buone dinamiche di guida. Per molti anni sono stati effettuati molti esperimenti, che hanno rivelato una caratteristica: le pareti interne delle pulegge dovrebbero avere un angolo di inclinazione pari a 20 gradi. Questo è il valore ottimale, quindi i produttori rendono le pulegge di tale forma.

Variatore a cinghia trapezoidale con catena di piastre metalliche

Il tipo di variatore di trasmissione funziona a causa del fatto che le pulegge vengono spostate e spostate. Questo è fornito da un attuatore idraulico, molle o forze centrifughe. La trasmissione della coppia con una cinghia di gomma, ovviamente, è semplice ed economica, ma si è rivelata negativa, poiché una risorsa di 50.000 chilometri è estremamente piccola. Le scatole che utilizzano catene fatte di piastre metalliche sono molto più efficaci. Hanno una grande risorsa e la probabilità di una rottura è estremamente ridotta. Ma soprattutto - molto meno rumore estraneo.

La trasmissione della coppia tramite una catena è affidabile e ha un'elevata efficienza. Ciò significa che non ci saranno praticamente perdite, tutta la coppia andrà dal motore alle ruote motrici. Il controllo di tale variatore avviene con l'aiuto della leva di selezione della modalità situata nell'abitacolo. A seconda della marca dell'auto, i variatori a cinghia V possono variare nel design.

Variatori toroidali

Variatore toroidale

Questo tipo di variatore era meno comune della V-belt. La base è una coppia di alberi coassiali sferici in cui i rulli sono bloccati. Le aste sferiche ruotano in diverse direzioni. La modifica del rapporto di trasmissione dipende dalla posizione dei rulli rispetto alla superficie dell'albero. I rulli trasmettono il movimento agli alberi solo con l'aiuto della forza di attrito. Questo cambio ha un grosso inconveniente: l'usura in quei punti in cui il rullo è a contatto con la superficie dell'albero.

Vale la pena notare che la forza con cui i rulli vengono premuti contro la superficie della sfera può raggiungere dieci tonnellate. Ne consegue che devono essere utilizzati i migliori materiali e il sistema deve essere gestito da un dispositivo affidabile e affidabile. Ad esempio, i variatori Extroid, che sono ancora installati sulle auto del costruttore Nissan. Ha un attuatore idraulico, che è controllato dall'unità di controllo. È in grado di spostare i rulli relativi alla sfera fino ai micron.

Il principio di funzionamento del variatore toroidale

Pro e contro della trasmissione automatica CVT

I principali vantaggi, ovviamente, sono:

• accelerazione regolare;
• costruzione semplice;
• risparmio di carburante rispetto alla trasmissione automatica classica;
• basso costo (riparazione e manutenzione non colpiranno il portafoglio);
• aumento della risorsa del motore dovuto al fatto che il suo funzionamento avviene nella modalità normale;
• basso livello di rumore;
• cordialità ambientale.

Vedi anche: Come funziona l'auto differenziale

Ma non per fare a meno dei parassiti, il principale è che il cambio a velocità variabile non può sopportare carichi elevati. I variatori possono essere trovati spesso sui motorini di bassa potenza, ma sulle automobili con parecchie centinaia di cavalli sotto il cappuccio, provano a non installare. Anche se alcuni modelli Audi sono dotati di trasmissione automatica di tipo a velocità variabile, ma con l'uso degli ultimi sviluppi che consentono ai motori potenti di lavorare con una tale scatola. Quindi più spesso è possibile soddisfare la trasmissione automatica del tipo CVT su auto economiche, la cui potenza del motore è ridotta. E se possiedi una macchina del genere, dovresti sapere che puoi tirare un rimorchio se il suo peso totale è ridotto. In caso di un precarico, la trasmissione potrebbe essere danneggiata.

I motocicli usano cinghie di gomma ad alta resistenza con rinforzo, ma nel settore automobilistico sono inutili, le catene metalliche sono più affidabili. E se hai un variatore, allora "gonfia" non funzionerà. Queste auto sono per coloro che preferiscono una guida silenziosa con accelerazione regolare. Sì, c'è una modalità "Sport", ma con l'uso frequente e a lungo termine degli elementi scatolati si consumano rapidamente.

Gli svantaggi includono il fatto che le auto da rimorchio con cambio automatico di tipo CVT sono possibili a 50-100 chilometri. Quindi, se è necessario rimorchiare, sarà più economico rimuovere le unità per consegnare in sicurezza l'auto nel posto giusto. Ma è anche possibile con il metodo del caricamento parziale, se esiste una tale possibilità. Per quanto riguarda i viaggi fuoristrada, è meglio abbandonarli, perché ciò porterà ad una rapida usura della trasmissione automatica.

Замена ремня в вариаторной КПП производится каждые 150 тыс. км, а смена трансмиссионного масла необходима раз в 50 тыс. км. От этого зависит то, come funziona il variatore и его эффективность. И если на мототехнике ремень – это расходный материал, который меняется быстро и минимальным набором инструментов, то в автомобиле такое занятие может быть осложнено тем, что не каждая СТО имеет квалифицированного специалиста, способного проделать всю работу качественно.

Ma molto dipende dal sistema di controllo elettronico, è necessario monitorare da vicino il suo lavoro. Se si verificano errori, dovrebbero essere risolti immediatamente. Ma in generale, un giro in macchina con una scatola CVT è molto più economico di una macchina con una trasmissione automatica classica. E questo è influenzato dal fatto che il carburante viene consumato molto meno, le riparazioni sono più economiche, i componenti nella costruzione sono economici e semplici.