Przedmioty:
- Zarys ogólny
- Działanie przekładni CVT
- Bezstopniowe przyspieszenie
- Układ przekładni planetarnej
- Przyspiesz w kilku krokach
- Pchnij pasek
- Film przedstawiający tablicę przyrządów podczas przyspieszania
- Graficzny
Ogólne:
Zasada CVT jest już stara. Pierwszą koncepcję przekładni bezstopniowej opracował Leonardo da Vinci w roku 1490.
W latach pięćdziesiątych XX wieku skrzynie te były stosowane w popularnych samochodach osobowych firmy DAF (pod nazwą Variomatic). Samochody te mogły poruszać się do przodu i do tyłu z tą samą prędkością.
Obecnie zasada CVT jest nadal szeroko stosowana. Niektóre marki samochodów; Audi i Seat z multitronic, Nissan, Toyota, Ford, Fiat, Suzuki, Subaru, Rover, Mini (grupa BMW), Doge, Jeep, Mitsubishi, Saturn (i być może inny producent) używają lub stosowały przekładnię CVT w niektórych typach skrzyń biegów .
CVT jest stosowany nie tylko w samochodach, ale także w gokartach, skuterach śnieżnych, skuterach i niektórych pojazdach terenowych.
Działanie przekładni CVT:
CVT oznacza przekładnię bezstopniową. Oznacza to, że przełożenia stale się zmieniają. W manualnych, automatycznych i DSG skrzyniach biegów każdy bieg ma swoje własne przełożenie. To przełożenie zależy od liczby zębów kół zębatych na osiach (w przypadku ręcznej skrzyni biegów) i numeru przekładni układu przekładni planetarnej (w automatycznej skrzyni biegów).
W przypadku skrzyni CVT nie ma stałych przełożeń. To nie koła zębate zapewniają przekładnię, ale gumowy lub metalowy pasek, który porusza się po tarczach o różnej grubości. Zmiana średnicy tarcz skutkuje innym przełożeniem przekładni. Ponieważ tarcze zwiększają się i zmniejszają bezstopniowo, czyli płynnie, nie występują amortyzatory zmiany biegów, jak ma to miejsce w przypadku konwencjonalnej skrzyni biegów.
Zdjęcie pokazuje, jak to działa. Jednak dyski różnią się tutaj jednym ruchem od neutralnego, przez małe, do dużego. W rzeczywistości dzieje się to równomiernie.
Bezstopniowe przyspieszenie:
Pierwotna tarcza stożkowa napędzana jest przez silnik (wał korbowy), a wtórna tarcza stożkowa jest połączona z wałami różnicowymi i napędowymi samochodu. Przy niskiej prędkości dysk główny jest szeroki, a dysk dodatkowy jest cienki (patrz ilustracja poniżej). Teraz możesz przyspieszać przy wysokich obrotach i niskich prędkościach. W tej sytuacji duża część momentu obrotowego silnika może zostać przekazana na koła w celu przyspieszenia. Wraz ze wzrostem prędkości dysk podstawowy zmienia się z szerokiego na wąski, a dysk pomocniczy z wąskiego na szeroki. Podczas tej zmiany prędkość obrotowa silnika pozostaje taka sama, ale prędkość pojazdu wzrasta.
Przyspieszaj w różnych etapach:
W przypadku przekładni CVT często można wybierać różne etapy zmiany biegów. Można to zrobić na przykład ustawiając dźwignię zmiany biegów w położeniu S (Sport) lub w położeniu Manual.
W przypadku wyboru ręcznego, podobnie jak w przypadku konwencjonalnej automatycznej skrzyni biegów, można wybrać programy od 1 (wysoka prędkość przy niskiej prędkości) do 3 (mała prędkość przy dużej prędkości). Można też ręcznie przełączać biegi od 1. do 6.
Przy ręcznym włączeniu np. 2 biegu (2 stopnia) skrzynia biegów zachowuje się tak samo jak zwykła automatyczna skrzynia biegów. Dzieje się tak nie dlatego, że w pojemniku istnieje konstrukcja, która to umożliwia, ale dlatego, że dysk główny i wtórny przyjmują określoną pozycję. Elektronika skrzyni biegów zapisuje w pamięci określoną szerokość tarcz dla każdego kroku. Ponieważ szerokość pomiędzy tarczami nie jest różna, silnik zatrzymuje się na przykład na 3000 obr./min przy prędkości 60 km/h.
Z funkcji tej można skorzystać podczas jazdy przyczepą kempingową lub zanim kierowca będzie chciał wykonać manewr wyprzedzania. Wybranie konkretnego stopnia, który powoduje obrót silnika w całym zakresie momentu obrotowego, ułatwia rozpoczęcie przyspieszania. W trybie D (jazda) prędkość automatycznie spada z powrotem do około 1500 obr./min. Po naciśnięciu pedału przyspieszenia (kickdown) tarcze muszą najpierw przyjąć inną pozycję, co wymaga czasu. Tryb Sport i Manual zapobiega temu problemowi.
Układ przekładni planetarnej:
Pojedyncza przekładnia planetarna jest również połączona z głównym kołem pasowym, które również jest częścią konwencjonalnej automatycznej skrzyni biegów. Ten układ przekładni planetarnej umożliwia włączenie biegu wstecznego.
Więcej informacji na ten temat można znaleźć na stronie automatyczna skrzynia. (W końcu ich działanie jest takie samo i na tej stronie nie jest to specjalnie istotne).
Pas pchający:
Pas pchający w samochodach osobowych jest zaprojektowany tak, jak pokazano na poniższym obrazku. Stalowa opaska to w zasadzie pierścień, wokół którego zamocowane są różnego rodzaju metalowe krążki. Kołki prowadzące pozwalają metalowym tarczom na zawiasy względem siebie, dzięki czemu możliwa jest zmiana średnicy poprzez poszerzenie lub zwężenie ruchomych tarcz.
Ponieważ wszystkie metalowe tarcze przylegają do siebie, mogą być przenoszone duże siły pchające. Kąt, pod jakim umieszczone są metalowe krążki, może być mały, jeśli krążek ma małą średnicę.
Dyski zmienne:
Regulacja średnic tarcz jest ustalana przez ECU (zarządzanie silnikiem). Sterowanie silnikiem otrzymuje informacje z czujników, na podstawie których zostanie określone położenie i zmienione zostanie przełożenie skrzyni biegów. Dla ECU ważne są następujące informacje:
- Motortoenterentalne
- Prędkość jazdy
- Położenie przepustnicy
- Położenie dźwigni zmiany biegów (dźwignia)
- Położenie układu planetarnego
- Opory jazdy
Film przedstawiający tablicę przyrządów podczas przyspieszania:
Poniżej film przedstawiający Audi A4 ze skrzynią Multitronic. Działa to również zgodnie z zasadą CVT. Ten film dobrze pokazuje, jak działa ta skrzynia biegów i jak odbiera ją kierowca. Ten kierowca Audi do końca wciska gaz. Przy wolniejszym przyspieszaniu prędkość również pozostaje taka sama wraz ze wzrostem prędkości, tylko przy np. 2000 obr/min.
Graficzny:
Jak widać na powyższym filmie, prędkość pozostaje stała podczas przyspieszania. Można to również zobaczyć na poniższym wykresie. Konwencjonalna automatyczna skrzynia biegów przełącza się na wyższy bieg kilka razy, co oznacza, że zawsze występują szczyty prędkości jazdy. CVT ma linię liniową bez pików. Zaletą tego jest to, że silnik jest optymalnie obciążony w najkorzystniejszym zakresie momentu obrotowego.
