متغیر از A تا Z

گیربکس نوع CVT از محفظه سرنشین یک ماشین ثابت عملاً از یک ماشین خودکار آشنا قابل تشخیص نیست. در اینجا می توانید اهرم انتخاب و حروف آشنا PNDR را مشاهده کنید، پدال کلاچ وجود ندارد. گیربکس CVT متغیر پیوسته در خودروهای مدرن چگونه کار می کند؟ تفاوت بین واریاتور حلقوی و تسمه V چیست؟ در مقاله بعدی به این موضوع پرداخته خواهد شد.

CVT - گیربکس متغیر پیوسته

در میان انواع گیربکس ها، یک متغیر بدون پله برجسته است که وظیفه انتقال گشتاور را بر عهده دارد. ابتدا کمی پیشینه تاریخی.

سابقه CVT

وقتی صحبت از پس زمینه دستگاه واریاتور می شود، به شخصیت لئوناردو داوینچی (1452-1519) اشاره می شود. در آثار این هنرمند و دانشمند ایتالیایی، می توان اولین توصیفات انتقال پیوسته متغیر را یافت که در قرن بیست و یکم به طور جدی تغییر کرده است. آسیابان های قرون وسطی نیز اصل زیربنای دستگاه را می دانستند. آسیاب ها با استفاده از تسمه محرک و مخروط ها به صورت دستی روی سنگ های آسیاب عمل کرده و سرعت چرخش آنها را تغییر دادند.

تقریباً 400 سال قبل از ظهور اولین حق اختراع برای یک اختراع گذشت. ما در مورد یک واریاتور حلقوی صحبت می کنیم که در سال 1886 در اروپا به ثبت رسیده است. استفاده موفقیت آمیز از گیربکس های CVT در موتورسیکلت های مسابقه ای منجر به این واقعیت شد که در آغاز قرن بیستم ممنوعیت مشارکت تجهیزات مجهز به CVT در مسابقات معرفی شد. برای حفظ رقابت سالم، چنین ممنوعیت هایی در قرن گذشته احساس می شد.

اولین استفاده از واریاتور خودرو به سال 1928 برمی گردد. سپس با تلاش توسعه دهندگان شرکت انگلیسی Clyno Engineering، خودرویی با گیربکس CVT به دست آمد. به دلیل توسعه نیافتگی فناوری، دستگاه با قابلیت اطمینان و راندمان بالا متمایز نشد.

دور جدیدی از تاریخ در هلند اتفاق افتاد. مالک کنسرت DAF، ون دورن، طراحی Variomatic را توسعه و اجرا کرد. محصولات این گیاه اولین نوع کاربرد انبوه است.

امروزه شرکت های مشهور جهانی از ژاپن، ایالات متحده آمریکا، آلمان به طور فعال نصب گیربکس های متغیر پیوسته روی خودروها را تمرین می کنند. برای برآوردن شرایط زمان، دستگاه دائما در حال بهبود است.

CVT چیست؟

CVT مخفف عبارت Continuous Variable Transmission است. ترجمه شده از انگلیسی، این به معنای "تغییر مداوم انتقال" است. در واقع، تداوم با این واقعیت آشکار می شود که تغییر در نسبت دنده به هیچ وجه توسط راننده احساس نمی شود (هیچ شوک مشخصه ای وجود ندارد). انتقال گشتاور از موتور به چرخ های محرک بدون استفاده از تعداد محدودی پله انجام می شود، بنابراین انتقال متغیر پیوسته نامیده می شود. اگر نام CVT در علامت گذاری پیکربندی خودرو یافت شود، پس ما در مورد این واقعیت صحبت می کنیم که از یک متغیر استفاده می شود.

انواع واریاتورها

عنصر ساختاری مسئول انتقال گشتاور از محور محرک به محور محرک می تواند یک تسمه V شکل، زنجیر یا غلتک باشد. اگر ویژگی طراحی مشخص شده به عنوان مبنای طبقه بندی انتخاب شود، گزینه های CVT زیر بدست می آید:

• تسمه V;
• خط میخی;
• حلقوی.

این نوع گیربکس ها عمدتاً در صنعت خودروسازی استفاده می شوند، اگرچه گزینه های بسیار بیشتری برای دستگاه هایی وجود دارد که مسئول تغییر آرام نسبت دنده هستند.

چرا انتقال بدون پله مورد نیاز است

موتور احتراق داخلی به لطف گیربکس بدون پله، گشتاور را بدون تاخیر در هر زمان از کار خود منتقل می کند. چنین تاخیرهایی زمانی رخ می دهد که نسبت دنده تغییر کند. به عنوان مثال، هنگامی که راننده اهرم گیربکس دستی را به موقعیت دیگری تغییر می دهد یا گیربکس اتوماتیک کار خود را انجام می دهد. با توجه به انتقال مداوم، خودرو به آرامی سرعت را افزایش می دهد، راندمان موتور افزایش می یابد و مصرف سوخت خاصی به دست می آید.

دستگاه و اصل عملکرد واریاتور

سوالات در مورد اینکه دستگاه متغیر چیست و اصل عملکرد آن چیست با جزئیات بیشتری مورد بحث قرار خواهد گرفت. اما ابتدا باید عناصر ساختاری اصلی را شناسایی کنید.

اجزای اصلی

گیربکس CVT شامل یک قرقره های محرک و محرک، یک تسمه (زنجیری یا غلتکی) که آنها را به هم متصل می کند و یک سیستم کنترل است. قرقره ها روی شفت ها قرار دارند و مانند دو نیمه مخروطی شکل هستند که با بالای مخروط ها روبروی یکدیگر قرار دارند. ویژگی مخروط ها این است که می توانند در یک محدوده معین همگرا و واگرا شوند. به طور دقیق تر، یک مخروط حرکت می کند، در حالی که دیگری بی حرکت می ماند. حرکت قرقره ها روی شفت ها توسط یک سیستم کنترلی کنترل می شود که داده ها را از رایانه سواری خودرو دریافت می کند.

همچنین اجزای اصلی CVT عبارتند از:

• مبدل گشتاور (مسئول انتقال گشتاور از موتور به شفت ورودی گیربکس)؛
• بدنه سوپاپ (روغن را برای قرقره های دوار تامین می کند)؛
• فیلترهایی برای محافظت در برابر تولید فلز و رسوبات؛
• رادیاتور (گرما را از جعبه بردارید)؛
• مکانیسم سیاره ای که حرکت معکوس خودرو را فراهم می کند.

واریاتور تسمه V

تغییر دهنده تسمه V توسط دو قرقره کشویی و منبسط کننده که توسط یک تسمه فلزی به هم متصل شده اند نشان داده می شود. با کاهش قطر قرقره محرک، افزایش همزمان قطر قرقره محرک اتفاق می افتد که نشان دهنده دنده کاهش است. افزایش قطر قرقره محرک باعث افزایش بیش از حد می شود.

تغییر فشار سیال کار بر حرکت مخروط قرقره محرک تأثیر می گذارد. قرقره رانده شده به لطف تسمه کشش و فنر برگشت قطر خود را تغییر می دهد. حتی یک تغییر جزئی در فشار در گیربکس بر ضریب دنده تأثیر می گذارد.

دستگاه کمربند

تسمه CVT به شکل تسمه از کابل ها یا نوارهای فلزی تشکیل شده است. تعداد آنها می تواند تا 12 قطعه برسد. نوارها یکی بالای دیگری قرار دارند و با منگنه های فولادی به هم محکم می شوند. شکل پیچیده براکت ها نه تنها اجازه می دهد تا نوارها را ببندید، بلکه تماس با قرقره های لازم برای عملکرد انتقال را نیز فراهم کنید.

محافظت در برابر سایش سریع توسط پوشش ارائه می شود. همچنین از سر خوردن تسمه روی قرقره ها در حین کار جلوگیری می کند. در خودروهای مدرن استفاده از تسمه های چرمی یا سیلیکونی به دلیل منابع کم قطعه بی فایده است.

تغییر دهنده زنجیره V

متغیر V-chain شبیه به تسمه V است، فقط زنجیر نقش فرستنده را بین محورهای محرک و محرک ایفا می کند. انتهای زنجیر که با سطح مخروطی شکل قرقره ها تماس دارد وظیفه انتقال گشتاور را بر عهده دارد.

به دلیل انعطاف پذیری بیشتر، نسخه V-chain CVT بسیار کارآمد است.

اصل عملکرد آن دقیقاً مشابه گیربکس با درایو تسمه است.

دستگاه زنجیر

این زنجیر از صفحات فلزی تشکیل شده است که هر کدام دارای تیغه های اتصال هستند. با توجه به اتصال متحرک بین صفحات در طراحی زنجیره، آنها انعطاف پذیری را فراهم می کنند و گشتاور را در یک سطح معین نگه می دارند. با توجه به حلقه های چیده شده به صورت شطرنجی، زنجیر از استحکام بالایی برخوردار است.

نیروی شکست زنجیر بیشتر از تسمه است. درج لگ ها از آلیاژهایی ساخته می شوند که در برابر سایش سریع مقاومت می کنند. آنها به کمک درج هایی بسته می شوند که شکل آنها نیمه استوانه ای است. ویژگی طراحی زنجیر این است که می توانند کشیده شوند. این واقعیت بر عملکرد انتقال متغیر پیوسته تأثیر می گذارد، بنابراین، نیاز به توجه دقیق در طول تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده دارد.

واریاتور حلقوی

نوع حلقوی گیربکس CVT کمتر رایج است. یکی از ویژگی های قابل توجه دستگاه این است که به جای تسمه یا زنجیر، در اینجا از غلتک های چرخشی استفاده می شود (حول محور آن، حرکت آونگ از قرقره محرک به سمت محرک).

اصل کار حرکت همزمان غلتک ها روی سطح نیمه های قرقره ها است. سطح نیمه ها شکل حلقوی دارند، از این رو نام انتقال داده می شود. اگر تماس با دیسک محرک روی خط بزرگترین شعاع واقع شود، نقطه تماس با دیسک رانده روی خط کوچکترین شعاع قرار خواهد گرفت. این موقعیت با حالت Overdrive مطابقت دارد. هنگامی که غلتک ها به سمت محور محرک حرکت می کنند، دنده پایین می آید.

CVT در صنعت خودرو

برندهای خودروسازی در حال توسعه گزینه های خود برای انتقال پیوسته متغیر هستند. هر نگرانی توسعه را به روش خود نامگذاری می کند:

1. Durashift CVT، Ecotronic - نسخه آمریکایی از فورد؛
2. Multitronic و Autotronic - CVT آلمانی از آئودی و مرسدس بنز.
3. Multidrive (Toyota)، Lineartronic (Subaru)، X-Tronic و Hyper (Nissan)، Multimatic (Honda) - این نام ها را می توان در بین تولید کنندگان ژاپنی یافت.

مزایا و معایب CVT

مانند گیربکس دستی یا اتوماتیک، گیربکس متغیر پیوسته مزایا و معایب خود را دارد. مزایا عبارتند از:

• حرکت راحت با ماشین (موقعیت "D" روی انتخابگر قبل از شروع حرکت تنظیم می شود ، موتور بدون تکان های مشخصه مکانیک و اتوماتیک ماشین را شتاب می دهد و سرعت آن را کاهش می دهد).
• بار یکنواخت روی موتور که با عملکرد دقیق گیربکس ترکیب می شود و به مصرف سوخت کمک می کند.
• کاهش انتشار مواد مضر در جو؛
• شتاب دینامیکی خودرو؛
• عدم وجود لغزش چرخ، که ایمنی را افزایش می دهد (به خصوص در هنگام رانندگی در شرایط یخبندان).

از معایب انتقال پیوسته متغیر، توجه به خود جلب می شود:

• محدودیت طراحی در ترکیب یک متغیر با موتورهای احتراق داخلی قدرتمند (تا کنون فقط می توانیم در مورد چند اتومبیل با چنین پشت سر هم صحبت کنیم).
• منابع محدود حتی با تعمیر و نگهداری منظم؛
• تعمیرات گران قیمت (خرید)؛
• خطرات بالا هنگام خرید یک ماشین کارکرده با CVT (از سری "خوک در یک پوک"، زیرا به طور قطع مشخص نیست که مالک قبلی ماشین فروخته شده را چگونه اداره می کند).
• تعداد کمی از مراکز خدماتی که در آنها استادان تعمیر دستگاه را انجام می دهند (همه در مورد CVT ها می دانند).
• محدودیت در استفاده از یدک کش و تریلر؛
• وابستگی به سنسورهای مانیتورینگ (کامپیوتر روی برد در صورت نقص عملکرد داده های نادرست را برای عملکرد ارائه می دهد).
• روغن دنده گران قیمت و نیاز به نظارت مداوم بر سطح آن.

منبع CVT

تفاوت های ظریف عملکرد (شرایط جاده، سبک رانندگی) و فرکانس نگهداری گیربکس CVT بر منبع دستگاه تأثیر می گذارد.

در صورت عدم رعایت دستورالعمل های سازنده، در صورت نقض مقررات تعمیر و نگهداری منظم، حساب کردن عمر طولانی بی فایده است.

منبع 150 هزار کیلومتر است، انتقال، به عنوان یک قاعده، بیشتر از آن پرستاری نمی کند. موارد جداگانه ای وجود دارد که CVT به عنوان بخشی از تعمیر گارانتی در اتومبیل هایی که 30 هزار کیلومتر را رد نکرده اند تغییر کرده است. اما این یک استثنا از قاعده است. واحد اصلی که بر عمر مفید تأثیر می گذارد تسمه (زنجیره) است. این قطعه نیاز به توجه راننده دارد، زیرا با سایش زیاد، CVT می تواند کاملاً شکسته شود.

یافته ها

وقتی صحبت از خودروهایی با انتقال گشتاور متغیر پیوسته می شود، دلیلی برای ارزیابی منفی وجود دارد. دلیل آن این است که گره نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارد و منابع آن کم است. این سوال که آیا ماشینی با CVT بخریم، هر کسی به تنهایی تصمیم می گیرد. گیربکس مزایا و معایبی دارد. در پایان، می توانید یک نظر هشدار دهید - هنگام خرید یک ماشین دست دوم با CVT، باید بسیار مراقب باشید. صاحب یک ماشین دست دوم می تواند ویژگی های عملکرد را پنهان کند و تغییر دهنده از این نظر گزینه حساسی برای انتقال مکانیکی است.