Variateur van A tot Z

Een CVT-type transmissie vanuit het passagierscompartiment van een stilstaande auto is praktisch niet te onderscheiden van een bekende automaat. Hier zie je de keuzehendel en de bekende letters PNDR, er is geen koppelingspedaal. Hoe werkt een continu variabele CVT-transmissie in moderne auto's? Wat is het verschil tussen een ringkern- en een V-snaarvariator? Dit zal in het volgende artikel worden besproken.

CVT - continu variabele transmissie

Onder de soorten transmissies valt een traploze variator op, die verantwoordelijk is voor het overbrengen van het koppel. Eerst een beetje historische achtergrond.

CVT-geschiedenis

Als het gaat om de achtergrond van het variatorapparaat, wordt de persoonlijkheid van Leonardo da Vinci (1452-1519) genoemd. In de werken van de Italiaanse kunstenaar en wetenschapper zijn de eerste beschrijvingen te vinden van een continu variabele transmissie die in de XNUMXe eeuw serieus is veranderd. Ook de molenaars van de Middeleeuwen kenden het principe dat aan het apparaat ten grondslag lag. Met behulp van een riemaandrijving en kegels werkten molenaars handmatig op de molenstenen en veranderden de snelheid van hun rotatie.

Bijna 400 jaar gingen voorbij voordat het eerste octrooi voor een uitvinding verscheen. We hebben het over een toroïdale variator gepatenteerd in 1886 in Europa. Het succesvolle gebruik van CVT-transmissies op racemotorfietsen leidde ertoe dat aan het begin van de XNUMXe eeuw een verbod op deelname van voertuigen uitgerust met CVT's werd ingevoerd als onderdeel van de wedstrijd. Om een ​​gezonde concurrentie in stand te houden, hebben dergelijke verboden zich gedurende de afgelopen eeuw gevoeld.

Het eerste gebruik van een autovariator dateert uit 1928. Vervolgens werd dankzij de inspanningen van de ontwikkelaars van het Britse bedrijf Clyno Engineering een auto met een CVT-type transmissie verkregen. Vanwege de onderontwikkeling van de technologie onderscheidde de machine zich niet door betrouwbaarheid en hoge efficiëntie.

Een nieuwe ronde geschiedenis vond plaats in Nederland. De eigenaar van het DAF-concern, Van Dorn, ontwikkelde en implementeerde het Variomatic-ontwerp. De producten van de plant zijn de eerste variant van massatoepassing.

Tegenwoordig oefenen wereldberoemde bedrijven uit Japan, de VS en Duitsland actief de installatie van continu variabele transmissies op auto's uit. Om aan de eisen van die tijd te voldoen, wordt het toestel continu verbeterd.

Wat is CVT

CVT staat voor Continu Variabele Transmissie. Vertaald uit het Engels betekent dit "voortdurend veranderende transmissie". Continuïteit komt zelfs tot uiting in het feit dat de verandering in overbrengingsverhouding op geen enkele manier door de bestuurder wordt gevoeld (er zijn geen karakteristieke schokken). De overbrenging van het koppel van de motor naar de aandrijfwielen wordt gerealiseerd zonder gebruik te maken van een beperkt aantal stappen, daarom wordt de overbrenging continu variabel genoemd. Als de aanduiding CVT wordt gevonden in de markering van de autoconfiguratie, dan hebben we het over het feit dat er een variator wordt gebruikt.

Soorten variatoren

Het structurele element dat verantwoordelijk is voor het overbrengen van koppel van de aandrijfas naar de aangedreven as kan een V-riem, ketting of rol zijn. Als het gespecificeerde ontwerpkenmerk wordt gekozen als basis voor classificatie, worden de volgende CVT-opties verkregen:

• V-riem;
• spijkerschrift;
• ringkern.

Dit soort transmissies wordt voornamelijk gebruikt in de auto-industrie, hoewel er veel meer opties zijn voor apparaten die verantwoordelijk zijn voor een soepele verandering van de overbrengingsverhouding.

Waarom traploze transmissie nodig is

Dankzij de traploze transmissie zal de verbrandingsmotor op elk moment van zijn werking zonder vertraging koppel overdragen. Dergelijke vertragingen treden op wanneer de overbrengingsverhouding verandert. Bijvoorbeeld wanneer de bestuurder de handgeschakelde versnellingspook in een andere stand zet of de automaat zijn werk doet. Door de continue transmissie komt de auto soepel op snelheid, neemt de efficiëntie van de motor toe en wordt een bepaald brandstofverbruik bereikt.

Het apparaat en het werkingsprincipe van de variator

Vragen over wat het apparaat van de variator is en wat het werkingsprincipe is, zullen in meer detail worden besproken. Maar eerst moet u bepalen wat de belangrijkste structurele elementen zijn.

Hoofdcomponenten

De CVT-transmissie omvat een aandrijvende en aangedreven poelie, een riem (ketting of rol) die ze verbindt, en een besturingssysteem. De katrollen bevinden zich op de assen en zien eruit als twee helften met een conische vorm, tegenover elkaar met de toppen van de kegels. De eigenaardigheid van de kegels is dat ze binnen een bepaald bereik kunnen convergeren en divergeren. Meer precies, de ene kegel beweegt, terwijl de andere onbeweeglijk blijft. De beweging van de poelies op de assen wordt bestuurd door een besturingssysteem dat gegevens ontvangt van de boordcomputer van het voertuig.

De belangrijkste componenten van CVT zijn ook:

• koppelomvormer (verantwoordelijk voor het overbrengen van het koppel van de motor naar de ingaande as van de transmissie);
• kleplichaam (levert olie aan roterende poelies);
• filters om te beschermen tegen de productie van metaal en afzettingen;
• radiatoren (verwijder warmte uit de doos);
• planetair mechanisme dat zorgt voor een omgekeerde beweging van de auto.

V-snaar variator

De V-riemvariator wordt vertegenwoordigd door twee glijdende en uitzettende poelies die zijn verbonden door een metalen riem. Door de diameter van de aandrijfpoelie te verkleinen, ontstaat er een gelijktijdige toename van de diameter van de aangedreven poelie, wat duidt op een reductietandwiel. Het vergroten van de diameter van de aandrijfpoelie geeft een overdrive.

Het veranderen van de druk van de werkvloeistof heeft invloed op de beweging van de kegel van de aandrijfpoelie. De aangedreven poelie verandert van diameter dankzij een gespannen riem en een terugstelveer. Zelfs een kleine drukverandering in de transmissie heeft invloed op de overbrengingsverhouding.

Riem apparaat

De riemvormige CVT-riem bestaat uit metalen kabels of strips. Hun aantal kan oplopen tot 12 stuks. De strips zijn boven elkaar geplaatst en met stalen nietjes aan elkaar bevestigd. De complexe vorm van de beugels maakt het niet alleen mogelijk om de strips te bevestigen, maar ook om contact te maken met de poelies die nodig zijn voor de werking van de transmissie.

Bescherming tegen snelle slijtage wordt geboden door de coating. Het voorkomt ook dat de riem tijdens het gebruik over de poelies glijdt. In moderne auto's is het onrendabel om leren of siliconen riemen te gebruiken vanwege de kleine middelen van het onderdeel.

V-ketting variator

De V-kettingvariator is vergelijkbaar met de V-riem, alleen de ketting speelt de rol van een zender tussen de aandrijf- en aangedreven assen. Het uiteinde van de ketting, dat het conische oppervlak van de poelies raakt, is verantwoordelijk voor de overdracht van het koppel.

Door zijn grotere flexibiliteit is de V-kettingversie van de CVT zeer efficiënt.

Het werkingsprincipe is precies hetzelfde als dat van een transmissie met riemaandrijving.

Circuit apparaat

De ketting bestaat uit metalen plaatjes die elk zijn voorzien van verbindingslipjes. Door de beweegbare verbinding tussen de platen in het kettingontwerp zorgen ze voor flexibiliteit en houden ze het koppel op een bepaald niveau. Door de schakels die in een dambordpatroon zijn gerangschikt, heeft de ketting een hoge sterkte.

De breekkracht van de ketting is hoger dan die van de riem. Lug-inzetstukken zijn gemaakt van legeringen die bestand zijn tegen snelle slijtage. Ze worden gesloten met behulp van inzetstukken waarvan de vorm halfcilindrisch is. Het ontwerpkenmerk van kettingen is dat ze kunnen uitrekken. Dit feit is van invloed op de werking van de continu variabele transmissie en vereist daarom speciale aandacht tijdens gepland onderhoud.

Toroïdale variator

Het toroïdale type CVT-versnellingsbak komt minder vaak voor. Een opvallend kenmerk van het apparaat is dat hier in plaats van een riem of ketting roterende rollen worden gebruikt (rond zijn as, slingerbewegingen van de aandrijfpoelie naar de aangedreven).

Het werkingsprincipe is de gelijktijdige beweging van de rollen op het oppervlak van de helften van de katrollen. Het oppervlak van de helften heeft de vorm van een ringkern, vandaar de naam van de transmissie. Als het contact met de aandrijfschijf wordt gerealiseerd op de lijn met de grootste straal, dan zal het contactpunt met de aangedreven schijf op de lijn met de kleinste straal liggen. Deze stand komt overeen met de overdrive-modus. Wanneer de rollen in de richting van de aangedreven as bewegen, wordt teruggeschakeld.

CVT in de auto-industrie

Automerken ontwikkelen hun eigen opties voor continu variabele transmissie. Elk concern benoemt de ontwikkeling op zijn eigen manier:

1. Durashift CVT, Ecotronic - Amerikaanse versie van Ford;
2. Multitronic en Autotronic - Duitse CVT's van Audi en Mercedes-Benz;
3. Multidrive (Toyota), Lineartronic (Subaru), X-Tronic en Hyper (Nissan), Multimatic (Honda) - deze namen zijn te vinden bij Japanse fabrikanten.

Voors en tegens van de CVT

Net als een handmatige of automatische transmissie heeft een continu variabele transmissie zijn voor- en nadelen. De voordelen zijn:

• comfortabele beweging met de auto (stand "D" op de keuzeschakelaar wordt ingesteld vóór het begin van de beweging, de motor versnelt en vertraagt ​​​​de auto zonder schokken die kenmerkend zijn voor mechanica en automatisch);
• gelijkmatige belasting van de motor, die wordt gecombineerd met de nauwkeurige werking van de transmissie en bijdraagt ​​aan het brandstofverbruik;
• verminderde uitstoot van schadelijke stoffen in de atmosfeer;
• dynamische acceleratie van de auto;
• ontbrekende wielslip, wat de veiligheid verhoogt (vooral als het gaat om rijden in ijzige omstandigheden).

Van de minnen van een continu variabele transmissie wordt de aandacht op zichzelf gevestigd:

• constructieve beperking van de combinatie van een variator met krachtige verbrandingsmotoren (tot nu toe kunnen we alleen praten over een paar exemplaren van auto's met zo'n tandem);
• beperkte middelen, zelfs bij regelmatig onderhoud;
• dure reparaties (aanschaf);
• hoge risico's bij het kopen van een gebruikte auto met CVT (uit de serie "varken in de zak", aangezien niet met zekerheid bekend is hoe de vorige eigenaar de verkochte auto heeft bediend);
• een klein aantal servicecentra waar de meesters de reparatie van het apparaat op zich nemen (iedereen kent CVT's);
• beperking van het trekken en gebruik van een aanhangwagen;
• afhankelijkheid van bewakingssensoren (boordcomputer geeft bij storing onjuiste gegevens voor werking);
• dure versnellingsbakolie en de noodzaak om het niveau constant te bewaken.

CVT-bron

De nuances van de werking (wegomstandigheden, rijstijl) en de onderhoudsfrequentie van een CVT-transmissie zijn van invloed op de bron van het apparaat.

Als de instructies van de fabrikant niet worden opgevolgd, als de reguliere onderhoudsvoorschriften worden overtreden, heeft het geen zin om op een lange levensduur te rekenen.

De bron is 150 duizend km, de transmissie is in de regel niet meer. Er zijn geïsoleerde gevallen waarin de CVT werd gewijzigd als onderdeel van de garantiereparatie van auto's die de 30 km niet passeerden. Maar dit is een uitzondering op de regel. De belangrijkste eenheid die de levensduur beïnvloedt, is de riem (ketting). Het onderdeel vereist de aandacht van de bestuurder, omdat bij zware slijtage de CVT volledig kan breken.

Bevindingen

Als het gaat om auto's met een continu variabele koppeloverbrenging, is er reden voor negatieve beoordelingen. De reden is dat het knooppunt regelmatig onderhoud vereist en dat de bron klein is. De vraag of een auto met CVT moet worden gekocht, beslist iedereen zelf. De transmissie heeft voor- en nadelen. Tot slot kunt u een waarschuwing geven - bij het kopen van een gebruikte auto waarop een CVT staat, moet u uiterst voorzichtig zijn. De eigenaar van een gebruikte auto kan de bedieningsfuncties verbergen en de CVT is in dit opzicht een gevoelige optie voor een mechanische transmissie.