ตัวแปรจาก A ถึง Z

ระบบส่งกำลังแบบ CVT จากห้องโดยสารของรถยนต์ที่จอดอยู่กับที่นั้นแทบจะแยกไม่ออกจากเครื่องอัตโนมัติที่คุ้นเคย ที่นี่คุณจะเห็นคันเกียร์และตัวอักษร PNDR ที่คุ้นเคย ไม่มีแป้นเหยียบคลัตช์ เกียร์ CVT แบบต่อเนื่องทำงานอย่างไรในรถยนต์สมัยใหม่? ความแตกต่างระหว่าง Toroidal และ V-belt Variator คืออะไร? นี้จะกล่าวถึงในบทความต่อไปนี้

CVT - เกียร์แปรผันอย่างต่อเนื่อง

ในบรรดาการส่งสัญญาณที่หลากหลายนั้นตัวแปรผันแบบไม่มีขั้นตอนมีความโดดเด่นซึ่งมีหน้าที่ในการส่งแรงบิด ประการแรก ภูมิหลังทางประวัติศาสตร์เล็กน้อย

ประวัติ CVT

เมื่อพูดถึงพื้นหลังของอุปกรณ์แปรผัน มีการกล่าวถึงบุคลิกของ Leonardo da Vinci (1452-1519) ในผลงานของศิลปินและนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี เราสามารถค้นหาคำอธิบายแรกของการถ่ายทอดตัวแปรอย่างต่อเนื่องที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างมากในศตวรรษที่ XNUMX โรงสีในยุคกลางก็รู้หลักการพื้นฐานของอุปกรณ์เช่นกัน เครื่องโม่ใช้ตัวขับสายพานและกรวยป้อนหินโม่ด้วยตนเองและเปลี่ยนความเร็วของการหมุน

เกือบ 400 ปีก่อนการปรากฏตัวครั้งแรกของสิทธิบัตรการประดิษฐ์ เรากำลังพูดถึงตัวแปร toroidal ที่ได้รับการจดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 1886 ในยุโรป การใช้เกียร์ CVT ที่ประสบความสำเร็จในรถจักรยานยนต์แข่งทำให้ในช่วงต้นศตวรรษที่ XNUMX มีการห้ามไม่ให้มีส่วนร่วมในอุปกรณ์ที่ติดตั้ง CVTs ในการแข่งขัน เพื่อรักษาการแข่งขันที่ดี การสั่งห้ามดังกล่าวทำให้ตัวเองรู้สึกได้ตลอดศตวรรษที่ผ่านมา

การใช้เครื่องแปรผันรถยนต์ครั้งแรกเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 1928 จากนั้นด้วยความพยายามของนักพัฒนาของ บริษัท อังกฤษ Clyno Engineering ทำให้ได้รถยนต์ที่มีระบบเกียร์แบบ CVT เนื่องจากความล้าหลังของเทคโนโลยี เครื่องจึงไม่โดดเด่นด้วยความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพสูง

ประวัติศาสตร์รอบใหม่เกิดขึ้นในฮอลแลนด์ Van Dorn เจ้าของข้อกังวลของ DAF ได้พัฒนาและนำการออกแบบ Variomatic มาใช้ ผลิตภัณฑ์ของโรงงานเป็นรุ่นแรกของการใช้งานจำนวนมาก

ทุกวันนี้ บริษัทที่มีชื่อเสียงระดับโลกจากญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา เยอรมนี กำลังฝึกการติดตั้งระบบเกียร์แบบแปรผันอย่างต่อเนื่องในรถยนต์ เพื่อให้เป็นไปตามเงื่อนไขของเวลา อุปกรณ์มีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง

CVT .คืออะไร

CVT ย่อมาจาก Continuous Variable Transmission แปลจากภาษาอังกฤษ แปลว่า "เปลี่ยนการส่งสัญญาณอย่างต่อเนื่อง" ในความเป็นจริงความต่อเนื่องนั้นแสดงออกโดยความจริงที่ว่าคนขับไม่รู้สึกถึงการเปลี่ยนแปลงของอัตราทดเกียร์ แต่อย่างใด (ไม่มีการกระแทกที่มีลักษณะเฉพาะ) การส่งแรงบิดจากมอเตอร์ไปยังล้อขับเคลื่อนนั้นเกิดขึ้นได้โดยไม่ต้องใช้ขั้นตอนจำนวนจำกัด ดังนั้นจึงเรียกการส่งกำลังแบบแปรผันอย่างต่อเนื่อง หากพบการกำหนด CVT ในการทำเครื่องหมายของการกำหนดค่ารถยนต์เรากำลังพูดถึงความจริงที่ว่ามีการใช้ตัวแปร

ประเภทของตัวแปร

องค์ประกอบโครงสร้างที่รับผิดชอบในการส่งแรงบิดจากเพลาขับไปยังเพลาขับเคลื่อนอาจเป็นสายพานวี โซ่หรือลูกกลิ้ง หากเลือกคุณสมบัติการออกแบบที่ระบุเป็นพื้นฐานสำหรับการจัดประเภท จะได้รับตัวเลือก CVT ต่อไปนี้:

• สายพานร่องวี;
• แบบฟอร์ม;
• วงแหวน

การส่งสัญญาณประเภทนี้ส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์ แม้ว่าจะมีตัวเลือกอีกมากมายสำหรับอุปกรณ์ที่รับผิดชอบในการเปลี่ยนอัตราทดเกียร์อย่างราบรื่น

เหตุใดจึงต้องมีการส่งแบบไม่มีขั้นตอน

ด้วยระบบส่งกำลังแบบไม่มีขั้นบันได เครื่องยนต์สันดาปภายในจะส่งแรงบิดโดยไม่ชักช้าในทุกเวลาของการทำงาน ความล่าช้าดังกล่าวเกิดขึ้นเมื่ออัตราทดเกียร์เปลี่ยนไป ตัวอย่างเช่น เมื่อคนขับเปลี่ยนคันเกียร์ธรรมดาไปที่ตำแหน่งอื่นหรือเกียร์อัตโนมัติทำหน้าที่ของมัน เนื่องจากเกียร์ที่ต่อเนื่อง ทำให้รถเร่งความเร็วได้อย่างราบรื่น ประสิทธิภาพของมอเตอร์เพิ่มขึ้น และประหยัดน้ำมันได้ในระดับหนึ่ง

อุปกรณ์และหลักการทำงานของตัวแปร

คำถามเกี่ยวกับอุปกรณ์ของตัวแปรคืออะไรและหลักการทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าวจะกล่าวถึงรายละเอียดเพิ่มเติม แต่ก่อนอื่นคุณต้องระบุองค์ประกอบโครงสร้างหลัก

ส่วนประกอบหลัก

ระบบส่งกำลัง CVT ประกอบด้วยรอกขับเคลื่อนและขับเคลื่อน สายพาน (โซ่หรือลูกกลิ้ง) ที่เชื่อมต่อ และระบบควบคุม รอกตั้งอยู่บนเพลาและมีลักษณะเป็นรูปทรงกรวยสองส่วนโดยหันเข้าหากันด้วยยอดของกรวย ลักษณะเฉพาะของกรวยคือสามารถมาบรรจบกันและแตกต่างกันในช่วงที่กำหนด อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น กรวยหนึ่งเคลื่อนที่ ในขณะที่อีกอันหนึ่งยังคงนิ่งอยู่ การเคลื่อนตัวของรอกบนเพลาถูกควบคุมโดยระบบควบคุมที่รับข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ออนบอร์ดของรถ

ส่วนประกอบหลักของ CVT ได้แก่:

• ตัวแปลงแรงบิด (รับผิดชอบในการส่งแรงบิดจากเครื่องยนต์ไปยังเพลาอินพุตของเกียร์)
• ตัววาล์ว (จ่ายน้ำมันให้กับรอกหมุน);
• ตัวกรองเพื่อป้องกันการผลิตโลหะและการสะสม
• หม้อน้ำ (ถอดความร้อนออกจากกล่อง);
• กลไกของดาวเคราะห์ที่ให้การเคลื่อนไหวย้อนกลับของรถ

ตัวเปลี่ยนสายพานร่องวี

V-belt Variator แสดงด้วยรอกแบบเลื่อนและแบบขยายสองตัวที่เชื่อมต่อด้วยสายพานโลหะ โดยการลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของรอกไดรฟ์ การเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของรอกขับเคลื่อนพร้อมกันจะเกิดขึ้น ซึ่งบ่งชี้ถึงเกียร์ทดรอบ การเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของรอกของไดรฟ์ทำให้โอเวอร์ไดรฟ์

การเปลี่ยนแรงดันของของไหลทำงานส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของกรวยของรอกของไดรฟ์ รอกขับเคลื่อนเปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลางด้วยสายพานตึงและสปริงกลับ แม้แต่การเปลี่ยนแปลงแรงดันในระบบเกียร์เล็กน้อยก็ยังส่งผลต่ออัตราทดเกียร์

อุปกรณ์เข็มขัด

สายพาน CVT รูปสายพานประกอบด้วยสายเคเบิลหรือแถบโลหะ จำนวนของพวกเขาสามารถเข้าถึงได้ถึง 12 ชิ้น แถบนี้ตั้งอยู่เหนืออีกด้านหนึ่งและยึดด้วยลวดเย็บกระดาษ รูปร่างที่ซับซ้อนของวงเล็บช่วยให้ไม่เพียงยึดแถบ แต่ยังให้ติดต่อกับรอกที่จำเป็นสำหรับการทำงานของเกียร์

การเคลือบป้องกันการสึกหรออย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ยังป้องกันไม่ให้สายพานเลื่อนหลุดจากรอกระหว่างการทำงาน ในรถยนต์สมัยใหม่การใช้เข็มขัดหนังหรือซิลิโคนนั้นไม่มีประโยชน์เนื่องจากชิ้นส่วนมีขนาดเล็ก

V-chain ตัวแปร

V-chain Variator นั้นคล้ายกับ V-belt มีเพียงโซ่เท่านั้นที่ทำหน้าที่เป็นตัวส่งสัญญาณระหว่างไดรฟ์และเพลาขับเคลื่อน ปลายโซ่ซึ่งสัมผัสกับพื้นผิวทรงกรวยของรอกมีหน้าที่ส่งแรงบิด

เนื่องจากมีความยืดหยุ่นมากขึ้น CVT เวอร์ชัน V-chain จึงมีประสิทธิภาพสูง

หลักการทำงานเหมือนกับระบบส่งกำลังด้วยสายพานขับเคลื่อน

อุปกรณ์วงจร

ห่วงโซ่ประกอบด้วยแผ่นโลหะซึ่งแต่ละอันมีตัวเชื่อม เนื่องจากการเชื่อมต่อแบบเคลื่อนย้ายได้ระหว่างเพลตในการออกแบบโซ่ จึงให้ความยืดหยุ่นและรักษาแรงบิดไว้ที่ระดับที่กำหนด เนื่องจากตัวเชื่อมเรียงเป็นลายตารางหมากรุก โซ่จึงมีความแข็งแรงสูง

แรงทำลายของโซ่สูงกว่าสายพาน เม็ดมีด Lug ทำจากโลหะผสมที่ทนทานต่อการสึกหรออย่างรวดเร็ว พวกเขาถูกปิดด้วยความช่วยเหลือของเม็ดมีดซึ่งมีรูปร่างกึ่งทรงกระบอก ลักษณะการออกแบบของโซ่คือสามารถยืดได้ ข้อเท็จจริงนี้ส่งผลต่อการทำงานของการส่งตัวแปรอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นจึงต้องให้ความสนใจอย่างใกล้ชิดระหว่างการบำรุงรักษาตามกำหนดเวลา

ตัวแปร Toroidal

กล่องเกียร์ CVT ชนิด Toroidal นั้นพบได้น้อย คุณลักษณะเด่นของอุปกรณ์คือแทนที่จะใช้สายพานหรือโซ่ ใช้ลูกกลิ้งหมุนที่นี่ (รอบแกน การเคลื่อนลูกตุ้มจากรอกไดรฟ์ไปยังตัวขับเคลื่อน)

หลักการทำงานคือการเคลื่อนที่พร้อมกันของลูกกลิ้งบนพื้นผิวของครึ่งหนึ่งของรอก พื้นผิวของส่วนที่แบ่งเท่า ๆ กันมีรูปร่างของ toroid จึงเป็นชื่อของการส่งสัญญาณ หากการสัมผัสกับดิสก์ขับเคลื่อนถูกรับรู้ในแนวรัศมีที่ใหญ่ที่สุด จุดที่สัมผัสกับดิสก์ขับเคลื่อนจะอยู่บนแนวรัศมีที่เล็กที่สุด ตำแหน่งนี้สอดคล้องกับโหมดโอเวอร์ไดรฟ์ เมื่อลูกกลิ้งเคลื่อนเข้าหาเพลาขับ เกียร์จะลดเกียร์ลง

CVT ในอุตสาหกรรมยานยนต์

แบรนด์ยานยนต์กำลังพัฒนาตัวเลือกของตนเองสำหรับเกียร์แปรผันอย่างต่อเนื่อง ข้อกังวลแต่ละข้อระบุชื่อการพัฒนาด้วยวิธีของตนเอง:

1. Durashift CVT, Ecotronic - เวอร์ชั่นอเมริกาจาก Ford;
2. Multitronic และ Autotronic - CVT ของเยอรมันจาก Audi และ Mercedes-Benz;
3. Multidrive (Toyota), Lineartronic (Subaru), X-Tronic และ Hyper (Nissan), Multimatic (Honda) - ชื่อเหล่านี้สามารถพบได้ในผู้ผลิตญี่ปุ่น

ข้อดีและข้อเสียของ CVT

เช่นเดียวกับเกียร์ธรรมดาหรือเกียร์อัตโนมัติ ระบบเกียร์แบบต่อเนื่องก็มีข้อดีและข้อเสีย ข้อดีคือ:

• การเคลื่อนไหวที่สะดวกสบายโดยรถยนต์ (ตำแหน่ง "D" บนตัวเลือกถูกตั้งค่าก่อนเริ่มการเคลื่อนไหวเครื่องยนต์เร่งความเร็วและชะลอรถโดยไม่มีลักษณะกระตุกของกลไกและอัตโนมัติ)
• ภาระที่สม่ำเสมอของเครื่องยนต์ซึ่งรวมกับการทำงานที่แม่นยำของเกียร์และช่วยประหยัดเชื้อเพลิง
• ลดการปล่อยสารอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศ
• การเร่งความเร็วแบบไดนามิกของรถ
• ขาดล้อเลื่อนซึ่งเพิ่มความปลอดภัย (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องขับรถในสภาพน้ำแข็ง).

จาก minuses ของการส่งสัญญาณตัวแปรอย่างต่อเนื่องความสนใจจะดึงดูดตัวเอง:

• ข้อ จำกัด ในการออกแบบเกี่ยวกับการรวมกันของตัวแปรกับเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ทรงพลัง (จนถึงขณะนี้เราสามารถพูดถึงรถยนต์สองสามคันที่มีการตีคู่ดังกล่าวเท่านั้น);
• ทรัพยากรที่ จำกัด แม้จะมีการบำรุงรักษาเป็นประจำ
• การซ่อมแซมราคาแพง (ซื้อ);
• ความเสี่ยงสูงเมื่อซื้อรถมือสองที่มี CVT (จากซีรี่ส์ "หมูในกระทะ" เนื่องจากไม่ทราบแน่ชัดว่าเจ้าของคนก่อนดำเนินการขายรถอย่างไร)
• ศูนย์บริการจำนวนน้อยซึ่งผู้เชี่ยวชาญจะทำการซ่อมแซมอุปกรณ์ (ทุกคนรู้เกี่ยวกับ CVT)
• ข้อจำกัดในการใช้ลากจูงและรถพ่วง
• การพึ่งพาเซ็นเซอร์ตรวจสอบ (คอมพิวเตอร์ออนบอร์ดในกรณีที่ทำงานผิดพลาดจะให้ข้อมูลที่ไม่ถูกต้องสำหรับการทำงาน)
• น้ำมันเกียร์ราคาแพงและข้อกำหนดสำหรับการตรวจสอบระดับอย่างต่อเนื่อง

ทรัพยากร CVT

ความแตกต่างของการทำงาน (สภาพถนน รูปแบบการขับขี่) และความถี่ของการบำรุงรักษาเกียร์ CVT ส่งผลต่อทรัพยากรของอุปกรณ์

หากไม่ปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิต หากมีการละเมิดกฎการบำรุงรักษาตามปกติ ก็ไม่มีประโยชน์ที่จะนับอายุการใช้งานที่ยาวนาน

ทรัพยากรคือ 150 กม. การส่งสัญญาณตามกฎไม่ได้ดูแลเพิ่มเติม มีบางกรณีที่เปลี่ยน CVT ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการซ่อมแซมการรับประกันรถยนต์ที่ไม่ผ่าน 30 กม. แต่นี่เป็นข้อยกเว้นสำหรับกฎ หน่วยหลักที่มีผลต่ออายุการใช้งานคือสายพาน (โซ่) ชิ้นส่วนนี้ต้องให้ความสนใจจากผู้ขับขี่ เนื่องจาก CVT สึกหรออย่างหนักจึงอาจแตกหักได้

ผลการวิจัย

เมื่อพูดถึงรถยนต์ที่มีการส่งแรงบิดแบบแปรผันอย่างต่อเนื่อง มีเหตุผลสำหรับการประเมินเชิงลบ เหตุผลก็คือโหนดต้องการการบำรุงรักษาเป็นประจำ และทรัพยากรมีขนาดเล็ก คำถามว่าจะซื้อรถ CVT หรือไม่ ทุกคนตัดสินใจด้วยตัวเอง การส่งสัญญาณมีทั้งข้อดีและข้อเสีย โดยสรุปคุณสามารถให้ความเห็นเตือนได้ - เมื่อซื้อรถมือสองที่มี CVT คุณต้องระวังให้มาก เจ้าของรถใช้แล้วสามารถซ่อนคุณสมบัติการทำงานและ CVT ในเรื่องนี้คือตัวเลือกที่ละเอียดอ่อนสำหรับเกียร์กล