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, Was ist ein Variator? и как он работает.

Inhalt

• 1 Hauptknoten des Variators
  • 1.1 Keilriemen-Variatoren
  • 1.2 Ringkernvariatoren
• 2 Vor- und Nachteile von CVT-Automatikgetrieben

Die Hauptknoten des Variators

Der DAF 600 war das erste Auto der Welt, das mit einem Keilriemenvariator ausgestattet war.

Es gibt heute viele Arten von CVT-Mechanismen. Das Funktionsprinzip ist jedoch dasselbe: Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Motorkurbelwelle und den Radantrieben ändert sich gleichmäßig. In der Automobilindustrie sind zwei Arten von Ausrüstung weit verbreitet:

1. Gürtel keilförmig.
2. Ringübertragungsart.

Keilriemen-Variatoren

Grundlage der Konstruktion sind zwei kegelförmige Rollen. Zwischen ihnen sind ein oder zwei Riemen gespannt, es hat die Form eines Keils - wie beim Antrieb von Generatoren einiger Autos (z. B. inländischer Klassiker). Die Riemen werden aus hochwertigem Gummi, Metallketten oder Platten hergestellt. Je nachdem, welches Material in der Fertigung verwendet wird, können Sie die Zuverlässigkeit und die Ressourcen der Box beurteilen. Das Funktionsprinzip bleibt dabei gleich.

Das Design ist so ausgelegt, dass sich die Riemenscheiben bewegen oder auseinanderbewegen können. Aufgrund dessen ändern sich ihre Durchmesser. Da der Riemen die Seite der Riemenscheiben berührt, verlängert sich die Lebensdauer des Mechanismus - selbst Gummiproben können nicht weniger als fünfzigtausend Kilometer halten. Fortschrittlichere Designs mit Metall und längerer Lebensdauer.

Das Schema des Keilriemenvariators

Das Funktionsprinzip des Variators besteht darin, dass die Riemenscheiben ihre Position relativ zueinander ändern - sie nähern sich oder gehen weg. Bei niedrigen Umdrehungen der Kurbelwelle werden die Antriebe auf der Antriebswelle nicht zusammengedrückt und die Mitnehmer werden zusammengedrückt. Folglich haben die ersten einen kleineren Durchmesser als der zweite. Wenn die Drehzahl der Kurbelwelle ansteigt, erfolgt ein allmähliches Entspannen der angetriebenen Scheiben und ein Zusammendrücken der vorderen. In diesem Fall wird das Übersetzungsverhältnis kleiner.

Das elektronische Getriebesteuerungssystem basiert auf Mikroprozessoren. Sie sorgt dafür, dass die Durchmesser beider Riemenscheiben in Abhängigkeit von der Belastung des Fahrzeugmotors gleichmäßig variieren. Das Steuersystem steuert auch den Betrieb der Kupplung und des Planetengetriebes. Über den Planetengetriebetyp, der beim Rückwärtsfahren erforderlich ist, ist gesondert zu erwähnen. Wenn es nicht für ihn wäre, könnte das Automatikgetriebe eines CVT-Typs keinen Rückwärtsgang ausführen, das heißt, es wäre unmöglich gewesen, das Fahrzeug rückwärts zu fahren.

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Das elektronische Getriebesteuerungssystem ermöglicht es Ihnen, die Motordrehzahl auf Reisegeschwindigkeit zu halten, um minimalen Kraftstoffverbrauch und eine gute Fahrdynamik zu gewährleisten. Seit vielen Jahren wurden viele Experimente durchgeführt, die ein Merkmal zeigten: Die Innenwände der Riemenscheiben sollten einen Neigungswinkel von 20 Grad aufweisen. Dies ist der optimale Wert, so dass Hersteller Riemenscheiben mit einer solchen Form herstellen.

Keilriemen-Variator mit einer Kette aus Metallplatten

Der Getriebevariator-Typ funktioniert aufgrund der Tatsache, dass die Riemenscheiben verschoben und auseinander bewegt werden. Dies wird durch ein hydraulisches Stellglied, Federn oder Fliehkräfte gewährleistet. Die Übertragung des Drehmoments mittels eines Gummiriemens ist natürlich einfach und billig, aber es hat keine gute Leistung gezeigt, da eine Ressource von 50.000 Kilometern extrem klein ist. Boxen mit Ketten aus Metallplatten sind wesentlich effektiver. Sie haben eine große Ressource und die Wahrscheinlichkeit eines Bruchs ist extrem gering. Vor allem aber - viel weniger Fremdgeräusche.

Die Drehmomentübertragung über eine Kette ist zuverlässig und hat einen hohen Wirkungsgrad. Das bedeutet, dass praktisch keine Verluste auftreten, das gesamte Drehmoment geht vom Motor zu den Radantrieben. Die Steuerung eines solchen Variators erfolgt mit Hilfe des im Fahrgastraum befindlichen Moduswahlhebels. Je nach Automarke variieren die Keilriemenvarianten im Design.

Toroidale Variatoren

Toroidaler Variator

Dieser Variatortyp war weniger verbreitet als der Keilriemen. Die Basis ist ein Paar sphärischer koaxialer Wellen, in denen die Rollen eingespannt sind. Kugelwellen drehen sich in verschiedene Richtungen. Das Ändern des Übersetzungsverhältnisses hängt von der Position der Rollen relativ zur Oberfläche der Welle ab. Die Rollen übertragen die Bewegung nur mit Hilfe der Reibungskraft auf die Wellen. Dieses Getriebe hat einen großen Nachteil - Verschleiß an den Stellen, an denen die Walze die Wellenoberfläche berührt.

Es ist erwähnenswert, dass die Kraft, mit der die Rollen gegen die Oberfläche der Kugel gedrückt werden, zehn Tonnen erreichen kann. Daraus folgt, dass die besten Materialien verwendet werden sollten und das System von einem zuverlässigen und zuverlässigen Gerät verwaltet werden sollte. Als Beispiel sind Extroid-Variatoren, die noch in den Fahrzeugen des Herstellers Nissan verbaut sind. Es verfügt über einen hydraulischen Stellantrieb, der von der Steuereinheit gesteuert wird. Er ist in der Lage, die Rollen relativ zur Kugel auf Mikrometer zu bewegen.

Das Funktionsprinzip des Toroidvariators

Vor- und Nachteile von CVT-Automatikgetrieben

Die wichtigsten Vorteile sind natürlich:

• sanfte Beschleunigung;
• einfache Konstruktion;
• Kraftstoffverbrauch im Vergleich zum klassischen Automatikgetriebe;
• niedrige Kosten (Reparatur und Wartung treffen nicht die Geldbörse);
• Erhöhung der Motorressource aufgrund der Tatsache, dass der Betrieb im normalen Modus erfolgt;
• niedriger Geräuschpegel;
• Umweltfreundlichkeit.

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Um jedoch nicht auf die Nachteile zu verzichten, besteht das wichtigste darin, dass das Regelgetriebe der erhöhten Belastung nicht standhalten kann. Variatoren sind häufig bei Kleinkraftmopeds zu finden, aber bei Autos mit mehreren hundert Pferden unter der Motorhaube versuchen sie, nicht zu installieren. Einige Audi-Modelle sind zwar mit einem CVT-Automatikgetriebe ausgestattet, verwenden jedoch die neuesten Entwicklungen, die den Einsatz von leistungsstarken Motoren mit einer solchen Box ermöglichen. So können Sie das Automatikgetriebe des CVT-Typs häufiger auf preiswerte Autos treffen, deren Motorleistung gering ist. Wenn Sie eine solche Maschine besitzen, sollten Sie wissen, dass Sie einen Anhänger ziehen können, wenn das Gesamtgewicht gering ist. Bei einer Vorspannung kann das Getriebe beschädigt werden.

Motorräder verwenden hochfeste Gummibänder mit Verstärkung, aber in der Automobilindustrie sind sie unbrauchbar, Metallketten sind zuverlässiger. Und wenn Sie einen Variator haben, dann funktioniert "Puff" nicht. Diese Autos sind für diejenigen, die eine ruhige Fahrt mit sanfter Beschleunigung bevorzugen. Ja, es gibt einen "Sport" -Modus, aber bei häufigem und langfristigem Gebrauch der Boxelemente verschleißen sie schnell.

Zu den Nachteilen gehört, dass bei 50-100 Kilometern Abschleppwagen mit CVT-Automatikgetriebe möglich sind. Wenn also ein Abschleppen erforderlich ist, ist es günstiger, die Laufwerke zu entfernen, um das Auto sicher an den richtigen Ort zu bringen. Aber es ist möglich und die Methode des Teilladens, wenn es eine solche Gelegenheit gibt. Bei Offroad-Fahrten ist es besser, diese aufzugeben, da dies zu einem schnellen Verschleiß des Automatikgetriebes führt.

Замена ремня в вариаторной КПП производится каждые 150 тыс. км, а смена трансмиссионного масла необходима раз в 50 тыс. км. От этого зависит то, wie der Variator funktioniert 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.

Es hängt jedoch viel von der elektronischen Steuerung ab, deren Arbeit genau überwacht werden muss. Wenn Fehler auftreten, sollten diese sofort behoben werden. Im Allgemeinen ist eine Autofahrt mit einer CVT-Box viel billiger als ein Auto mit einem klassischen Automatikgetriebe. Und dies wird durch die Tatsache beeinflusst, dass Kraftstoff viel weniger verbraucht wird, Reparaturen billiger sind und Bauteile in der Konstruktion kostengünstig und einfach sind.