וריאטור מא' עד ת'
תוכן
תיבת הילוכים מסוג CVT מתא הנוסעים של מכונית נייחת כמעט ואינה ניתנת להבדלה ממכונה אוטומטית מוכרת. כאן ניתן לראות את ידית הבורר ואת האותיות המוכרות PNDR, אין דוושת מצמד. כיצד פועלת תיבת הילוכים CVT רציפה במכוניות מודרניות? מה ההבדל בין וריאטור של רצועת V-Voruidal? על כך נדון במאמר הבא.
CVT - תיבת הילוכים רציפה
בין זני ההילוכים בולט וריאטור חסר מדרגות שאחראי על העברת המומנט. ראשית, קצת רקע היסטורי.
היסטוריית CVT
כשמדובר ברקע של מכשיר הווריאטור, מוזכרת אישיותו של ליאונרדו דה וינצ'י (1452-1519). בעבודותיו של האמן והמדען האיטלקי, ניתן למצוא את התיאורים הראשונים של שידור משתנה ברציפות שהשתנה באופן רציני עד המאה ה-XNUMX. הטוחנים של ימי הביניים ידעו גם את העיקרון העומד בבסיס המכשיר. באמצעות כונן רצועה וחרוטים, טוחנים פעלו ידנית על אבני הריחיים ושינו את מהירות הסיבוב שלהן.
כמעט 400 שנים חלפו לפני הופעת הפטנט הראשון על המצאה. אנחנו מדברים על וריאטור טורואיד שרשם פטנט בשנת 1886 באירופה. השימוש המוצלח בתיבות הילוכים CVT על אופנועי מירוץ הוביל לכך שבתחילת המאה ה-XNUMX הוכנס בתחרות איסור על השתתפות ציוד המצויד ב-CVT. כדי לשמור על תחרות בריאה, איסורים כאלה הרגישו את עצמם לאורך המאה הקודמת.
השימוש הראשון בווריאטור רכב החל משנת 1928. לאחר מכן, הודות למאמצים של מפתחי החברה הבריטית Clyno Engineering, הושגה מכונית עם תיבת הילוכים מסוג CVT. בשל חוסר הפיתוח של הטכנולוגיה, המכונה לא נבחנה על ידי אמינות ויעילות גבוהה.
סבב חדש של היסטוריה התרחש בהולנד. הבעלים של קונצרן DAF, ואן דורן, פיתח ויישם את העיצוב Variomatic. מוצרי המפעל הם הגרסה הראשונה של יישום המוני.
כיום, חברות מפורסמות בעולם מיפן, ארה"ב, גרמניה מתרגלות באופן פעיל את התקנת הילוכים משתנים ברציפות במכוניות. כדי לעמוד בתנאי הזמן, המכשיר נמצא בשיפור מתמיד.
מה זה CVT
CVT ראשי תיבות של Continuous Variable Transmission. בתרגום מאנגלית, משמעות הדבר היא "משנה ברציפות שידור". למעשה, ההמשכיות מתבטאת בכך שהשינוי ביחס ההילוכים אינו מורגש על ידי הנהג בשום צורה (אין זעזועים אופייניים). העברת המומנט מהמנוע לגלגלי ההנעה מתבצעת ללא שימוש במספר מצומצם של שלבים, כך שהעברת ההילוכים נקראת משתנה ברציפות. אם ייעוד CVT נמצא בסימון של תצורת המכונית, אז אנחנו מדברים על העובדה שמשתמשים בווריאטור.
סוגי וריאטורים
האלמנט המבני שאחראי על העברת המומנט מציר ההינע לציר המונע יכול להיות רצועת V, שרשרת או רולר. אם תכונת העיצוב שצוינה תיבחר כבסיס לסיווג, יתקבלו אפשרויות ה-CVT הבאות:
- חגורת V;
- כְּתַב היתֵדוֹת;
- רירית.
סוגים אלו של תיבות הילוכים משמשים בעיקר בתעשיית הרכב, אם כי יש הרבה יותר אפשרויות למכשירים האחראים לשינוי חלק ביחס ההילוכים.
מדוע יש צורך בשידור ללא מדרגות
הודות לתיבת ההילוכים חסרת המדרגות, מנוע הבעירה הפנימית ישדר מומנט ללא דיחוי בכל זמן פעולתו. עיכובים כאלה מתרחשים כאשר יחס ההילוכים משתנה. לדוגמה, כאשר הנהג מעביר את ידית ההילוכים הידנית למצב אחר או תיבת ההילוכים האוטומטית עושה את עבודתה. הודות לתמסורת הרציפה, המכונית תופסת מהירות בצורה חלקה, יעילות המנוע גדלה, וניתנת חסכון מסוים בדלק.
המכשיר ועקרון הפעולה של הווריאטור
שאלות לגבי מהו המכשיר של הווריאטור ומה עיקרון פעולתו יידונו ביתר פירוט. אבל קודם אתה צריך לזהות מה הם האלמנטים המבניים העיקריים.
רכיבים עיקריים
תיבת ה-CVT כוללת גלגלות הנעה ומונעות, רצועה (שרשרת או רולר) המחברת ביניהן ומערכת בקרה. הגלגלות ממוקמות על הפירים ונראות כמו שני חצאים של צורה חרוטית, הניצבות זו מול זו עם החלק העליון של הקונוסים. הייחודיות של הקונוסים היא שהם יכולים להתכנס ולהתפצל בטווח נתון. ליתר דיוק, קונוס אחד זז, בעוד השני נשאר ללא תנועה. תנועת הגלגלות על גבי הפירים נשלטת על ידי מערכת בקרה המקבלת נתונים מהמחשב המובנה של הרכב.
כמו כן המרכיבים העיקריים של CVT הם:
- ממיר מומנט (אחראי על העברת מומנט מהמנוע לציר הכניסה של תיבת ההילוכים);
- גוף שסתום (מספק שמן לגלגלות מסתובבות);
- מסננים להגנה מפני ייצור מתכת ומשקעים;
- רדיאטורים (להסיר חום מהקופסה);
- מנגנון פלנטרי המספק תנועה הפוכה של המכונית.
וריאטור חגורת V
וריאטור חגורת ה-V מיוצג על ידי שתי גלגלות הזזה ומתרחבות המחוברות באמצעות חגורת מתכת. על ידי הקטנת קוטר גלגלת ההנעה, מתרחשת בו זמנית עלייה בקוטר הגלגלת המונעת, מה שמעיד על הילוך הפחתה. הגדלת קוטר גלגלת ההינע נותנת אוברדרייב.
שינוי הלחץ של נוזל העבודה משפיע על תנועת החרוט של גלגלת הכונן. הגלגלת המונעת משנה את קוטר הודות לרצועה מתוחה וקפיץ חוזר. אפילו שינוי קל בלחץ בתיבת ההילוכים משפיע על יחס ההילוכים.
מכשיר חגורה
חגורת CVT בצורת חגורה מורכבת מכבלי מתכת או רצועות. מספרם יכול להגיע עד 12 חלקים. הרצועות ממוקמות אחת מעל השנייה ומהודקות יחד עם סיכות פלדה. הצורה המורכבת של הסוגריים מאפשרת לא רק להדק את הרצועות, אלא גם לספק את המגע עם הגלגלות הדרושות להפעלת השידור.
הגנה מפני שחיקה מהירה מסופקת על ידי הציפוי. זה גם מונע מהחגורה להחליק מעל הגלגלות במהלך הפעולה. במכוניות מודרניות, זה לא משתלם להשתמש בחגורות עור או סיליקון בגלל המשאב הקטן של החלק.
וריאטור שרשרת V
וריאטור שרשרת ה-V דומה לרצועת ה-V, רק השרשרת ממלאת תפקיד של משדר בין הצירים המונעים והמונעים. קצה השרשרת, הנוגע במשטח החרוט של הגלגלות, אחראי על העברת המומנט.
בשל הגמישות הרבה יותר, גרסת שרשרת ה-V של ה-CVT יעילה ביותר.
עקרון פעולתו זהה לחלוטין לזה של תיבת הילוכים עם הנעת רצועה.
מכשיר שרשרת
השרשרת מורכבת מלוחות מתכת שלכל אחת מהן זיזים מקשרים. בשל החיבור הנייד בין הלוחות בעיצוב השרשרת, הם מספקים גמישות ושומרים על המומנט ברמה נתונה. בשל החוליות המסודרות בתבנית דמקה, השרשרת בעלת חוזק גבוה.
כוח השבירה של השרשרת גבוה מזה של החגורה. תוספות לוגים עשויות מסגסוגות העמידות בפני שחיקה מהירה. הם נסגרים בעזרת תוספות, שצורתם חצי גלילית. התכונה העיצובית של שרשראות היא שהן יכולות להימתח. עובדה זו משפיעה על פעולת תיבת ההילוכים המשתנה ברציפות, ולכן היא דורשת תשומת לב רבה במהלך תחזוקה מתוכננת.
וריאטור טורואיד
הסוג הטורואידי של תיבת הילוכים CVT פחות נפוץ. תכונה בולטת של המכשיר היא שבמקום רצועה או שרשרת משתמשים כאן בגלילים מסתובבים (מסביב לציר שלו, תנועות מטוטלת מגלגלת ההנעה לזו המונעת).
עקרון הפעולה הוא תנועה בו זמנית של הגלילים על פני השטח של חצאי הגלגלות. לפני השטח של החצאים יש צורה של טורואיד, ומכאן שם השידור. אם המגע עם הדיסק המונע מתממש על קו הרדיוס הגדול ביותר, אזי נקודת המגע עם הדיסק המונע תהיה שוכבת על הקו של הרדיוס הקטן ביותר. מיקום זה מתאים למצב ה-overdrive. כאשר הגלילים נעים לכיוון הציר המונע, ההילוך מוריד הילוך.
CVT בתעשיית הרכב
מותגי רכב מפתחים אפשרויות משלהם לתיבת הילוכים רציפה. כל דאגה שמה את הפיתוח בדרכו שלו:
- Durashift CVT, Ecotronic - גרסה אמריקאית מבית פורד;
- מולטיטרוניק ואוטוטרוניק - CVT גרמני של אאודי ומרצדס-בנץ;
- Multidrive (Toyota), Lineartronic (Subaru), X-Tronic והיפר (ניסאן), Multimatic (הונדה) - את השמות הללו ניתן למצוא בקרב היצרנים היפניים.
יתרונות וחסרונות של CVT
כמו תיבת הילוכים ידנית או אוטומטית, לתיבת הילוכים רציפה יש את היתרונות והחסרונות שלה. היתרונות הם:
- תנועה נוחה במכונית (מצב "D" בבורר נקבע לפני תחילת התנועה, המנוע מאיץ ומאט את המכונית ללא טלטולים האופייניים למכניקה ואוטומטית);
- עומס אחיד על המנוע, המשולב בתפעול מדויק של תיבת ההילוכים ותורם לחסכון בדלק;
- פליטות מופחתות של חומרים מזיקים לאטמוספירה;
- האצה דינמית של המכונית;
- החלקת גלגל חסרה, מה שמגביר את הבטיחות (במיוחד כשמדובר בנהיגה בתנאי קרח).
מבין החסרונות של שידור משתנה ברציפות, תשומת הלב נמשכת לעצמם:
- מגבלה עיצובית על שילוב של וריאטור עם מנועי בעירה פנימית חזקים (בינתיים אנחנו יכולים לדבר רק על כמה מכוניות עם טנדם כזה);
- משאב מוגבל אפילו עם תחזוקה שוטפת;
- תיקונים יקרים (רכישה);
- סיכונים גבוהים בקניית מכונית משומשת עם CVT (מסדרת "חזיר בתקיעה", שכן לא ידוע בוודאות כיצד הבעלים הקודם הפעיל את המכונית הנמכרת);
- מספר קטן של מרכזי שירות שבהם המאסטרים יעסקו בתיקון המכשיר (כולם יודעים על CVTs);
- הגבלה על שימוש בגרירה ובקרוואן;
- תלות בחיישני ניטור (מחשב על הסיפון במקרה של תקלה ייתן נתונים שגויים לפעולה);
- שמן גיר יקר והדרישה לניטור מתמיד של רמתו.
משאב CVT
הניואנסים של הפעולה (תנאי הדרך, סגנון נהיגה) ותדירות התחזוקה של שידור CVT משפיעים על המשאב של המכשיר.
אם לא מקפידים על הוראות היצרן, אם תקנות התחזוקה הרגילות מופרות, אין טעם לסמוך על חיי שירות ארוכים.
המשאב הוא 150 אלף ק"מ, השידור, ככלל, אינו יונק יותר. ישנם מקרים בודדים בהם הוחלף ה-CVT במסגרת תיקון האחריות במכוניות שלא עברו 30 אלף ק"מ. אבל זה חריג לכלל. היחידה העיקרית המשפיעה על חיי השירות היא החגורה (שרשרת). החלק דורש תשומת לב של הנהג, כי עם בלאי כבד, ה-CVT יכול להישבר לחלוטין.
ממצאים
כשמדובר במכוניות עם העברת מומנט משתנה רציפה, יש סיבה להערכות שליליות. הסיבה היא שהצומת דורש תחזוקה שוטפת, והמשאב שלו קטן. את השאלה אם לקנות רכב עם CVT, כל אחד מחליט בעצמו. לשידור יש יתרונות וחסרונות. לסיכום, אפשר לתת הערת אזהרה - בקניית רכב משומש עם CVT צריך להיזהר במיוחד. הבעלים של מכונית משומשת יכול להסתיר את תכונות הפעולה, וה- CVT בהקשר זה הוא אפשרות רגישה לתיבת הילוכים מכנית.
