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Comment le variateur est arrangé. Variator est un sous-ensemble spécial de transmissions automatiques.

Leafing les collectionneurs de voitures, presque tous rencontré cette phrase: "La voiture est réglée en continu à vitesse variable." Soit pourrait voir cette phrase dans le tableau des caractéristiques techniques. Quelle est la transmission mécanique de l'équipement, tout le monde sait (sauf, peut-être, les Américains), à la "machine" est également depuis longtemps habitué à (inhabituellement amerikosy). Mais le variateur (CVT, Multitronic, Autotronic)
Le variateur est l'une des variétés de transmissions automatiques. Il diffère du manque d'étages fixes et fournit un changement régulier (continu) du rapport de démultiplication en ce qui concerne l'accélération ou la décélération. Selon les variateurs de conception, visitez plusieurs types, mais le plus commun (presque le seul sur les modèles en série) est le variateur de courroie trapézoïdale. Dans celui-ci, le rapport d'engrenage change lorsque les poulies coniques s'approchent et s'écartent l'une de l'autre, entre lesquelles la courroie est serrée. Ces poulies sont animées d'un entraînement hydraulique sous le contrôle de l'électronique, ayant de temps en temps plusieurs modes commutés par le conducteur (par exemple, ordinaires et sportifs). variateur petit animal peu connu. Mais il est loin d'être une nouveauté.

Vous serez surpris, mais cette invention n'appartient pas à Honda et même pas à Mercedes. Le brevet pour le variateur a été délivré à la fin du XIXe siècle! De plus, le premier variateur a été inventé et en 1490 du tout. Son créateur était un bon barbu Leonardo da Vinci.

La première voiture avec un corps valide, ce type de boîte, ne provient pas de l'époque de la Restauration, mais plus tard - dans 500 ans, dans les années 1950 . Le variateur a été mis en série sur la voiture DAF (à cette époque sous cette marque ont été produites non seulement des camions, mais aussi des voitures). Plus tard, quelque chose de similaire a commencé à faire sur Volvo, mais des variateurs vraiment étendus ont été reçus seulement pour le moment.

En fait, le variateur (la désignation anglaise la plus courante - CVT - transmission à variation continue) est, désolé pour la tautologie, la variation sur le thème de la boîte automatique. Et la voiture, équipée pour la première fois, ne se trahit pas - il n'y a que deux pédales et l'interrupteur des modes de la boîte - P, R, N, D - est le même que pour une voiture à transmission automatique traditionnelle (boîte automatique, machine)
L'automate commute les vitesses, offrant plus de commodité et de commodité, permettant également au conducteur de prêter plus d'attention à la route. La transmission automatique protège le moteur et le châssis de la voiture contre les surcharges. Voiture avec transmission automatique, généralement, diffère par la grande dépense de carburant et une dynamique un peu moins bonne. Mais sur les modèles finaux des transmissions automatiques, qui ont plusieurs programmes de contrôle commutables (économique, sportif, hivernal, etc.), et (ou) le mode de sélection manuelle des vitesses - ce défaut est pratiquement éliminé. D'une boîte mécanique ordinaire a quelques différences principales: la commutation se produit sans rupture dans le flux de puissance entre le moteur et les roues. Et, presque toujours (selon le modèle), la transmission automatique ne permet pas le remorquage de la machine par une méthode ordinaire, mais demande l'accrochage de l'essieu moteur sur la dépanneuse. Dans le cas d'un long remorquage sur le câble, la transmission automatique est hors service. Transmission automatique Tout est ordinaire. Mais le variateur fonctionne absolument différemment . Il n'y a pas de premier, deuxième ou dixième engrenages. Essayez d'imaginer combien d'étoiles dans notre univers ou combien de grains de sable sur toutes les plages de la Terre sont prises ensemble - dans l'engrenage du variateur tout de même beaucoup plus. Et "commutation" entre eux se produit sans heurts et de manière insignifiante.

Par conséquent, ici il n'y a pas de poussées au toucher et "commutation". En dépit de cela, nous avons écrit ce mot entre guillemets: il n'y a pas de commutateurs comme celui-ci ici. Variateur change constamment et en douceur le rapport de vitesse
Le rapport d'engrenage est le rapport entre le nombre de dents entraînées et le nombre de dents de l'engrenage d'entraînement. Traditionnellement mentionné dans la description des transmissions et diverses options pour leur mise en œuvre. Un rapport de démultiplication plus important sur un engrenage particulier (premier, deuxième, etc.) signifie une grande traction. Ils disent que le transfert est "plus court" ou "plus difficile". Le moteur tourne plus vite à la vitesse maximale - la voiture accélère plus rapidement. Mais en même temps, la vitesse la plus élevée sur cet équipement diminue, et cela signifie qu'il est nécessaire d'avoir les commutations les plus récentes. Le plus petit rapport d'engrenage signifie l'engrenage le plus "long". De temps en temps, ils parlent également de rapports de démultiplication «étroits» dans une boîte ou une «série fermée». Ici, il est supposé que les rapports d'engrenage des étapes voisines ne sont pas loin. Il est utilisé sur les voitures de nature dynamique - parce que lorsque le moteur monte, le moteur perd de la vitesse et reste dans la zone du couple le plus élevé. "> Le rapport de vitesse au fur et à mesure que le véhicule accélère ou ralentit.

Les variateurs visitent plusieurs types: courroies trapézoïdales avec poulies à largeur variable, chaîne, toroïdale ... Le 1er type est le plus commun. Voyons voir comment cela fonctionne.

Variateur à cale d'embrayage MINI.

Variateur

Voici un bel exemple: prenez deux crayons (un cylindre), allongés en parallèle à une certaine distance l'un de l'autre. Nous les serrons avec un élastique et commençons à en tordre un. Ici, il commence à tourner et le second - avec la même vitesse. Mais si les crayons ont des diamètres différents, une histoire complètement différente commence - jusqu'à ce que l'un d'entre eux, qui est plus grand, fasse un tour, le second, disons, deux.

Le variateur est agencé de manière similaire, seul le diamètre des "crayons" est constamment en train de changer. Il a deux poulies, dont chacune est faite sous la forme d'une paire de cônes, tournés avec des extrémités aiguisées l'un vers l'autre. Et entre les poulies est serré une courroie trapézoïdale.

En changeant le rayon de la courroie autour de la poulie menante et entraînée, vous pouvez changer en douceur le rapport d'engrenage.

Variateur

Maintenant, si l'une des paires de cônes peut se déplacer l'une vers l'autre et vers l'arrière, nous aurons des poulies avec une largeur de travail variable. Après tout, lorsque les cônes sont en expansion, la courroie qui les touche avec ses nervures semble tomber au centre de la poulie et courir autour d'elle dans un petit rayon. Et quand la convergence des cônes - sur un grand rayon.

Il ne reste plus qu'à alimenter les deux poulies avec un système (généralement un système hydraulique, mais peut-être un autre servo), qui demandera de manière synchrone de décaler les moitiés de la première poulie et d'écarter les moitiés de la seconde. Et si une poulie est sur l'arbre d'entraînement (qui vient du moteur), et la deuxième poulie est sur l'entraînement (qui conduit aux roues), alors il est possible d'organiser un changement dans les affaires de transmission dans une très large gamme.

Il reste à ajouter un noeud responsable de changer le sens de rotation de l'arbre de sortie (pour l'inverse), et il peut s'agir, disons, d'un engrenage planétaire ordinaire
Un système de plusieurs engrenages, satellites, tournant autour de l'engrenage central, solaire. Traditionnellement, les engrenages planétaires sont fixés ensemble à l'aide d'un porteur. L'engrenage planétaire peut également comprendre une couronne extérieure supplémentaire (couronne ou épicycle) ayant un engagement interne avec les engrenages planétaires.

L'engrenage planétaire peut être utilisé comme réducteur, lorsque l'une des pièces est fixe, ou pour la sommation de deux flux de puissance. Dans cette version, tous les éléments sont gratuits. "> Engrenage planétaire.

En passant, une question amusante - quel type de ceinture est utilisée ici? De toute évidence, une courroie habituelle faite de caoutchouc et de tissu, comme ceux qui sont tournés par des génératrices et d'autres équipements de suspension, n'aurait pas vécu ici même des milliers de kilomètres. Les courroies des variateurs à courroie trapézoïdale ont un dispositif difficile.

La ceinture dans le variateur, comme vous pouvez le voir, n'est pas une ceinture du tout, mais un ensemble de rubans de fer.

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Il peut s'agir d'un ruban de fer avec un revêtement ou un ensemble de câbles de fer (rubans) de section difficile sur lesquels sont enfilées un nombre énorme de fines plaques de fer transversales de forme trapézoïdale dont les bords sont en contact avec les poulies. D'ailleurs, il était possible de créer une courroie qui transmet la puissance non seulement à sa moitié, qui va de l'esclave à la poulie motrice, et l'inverse. La courroie ordinaire, en essayant de transmettre la force de compression, se serait simplement formée, et le montage métallique aurait acquis de la rigidité.

Et aussi comme une courroie trapézoïdale peut être une chaîne de fer à large plaque qui touche les cônes avec ses bords. Plus précisément, la "ceinture" fonctionne dans les variateurs de voitures Audi.

C'est la chaîne utilisée dans les variateurs de la société Audi.

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Fait intéressant, un fluide spécial est utilisé pour lubrifier la chaîne, ce qui change son état de phase sous la pression puissante qui se produit au point de contact avec la poulie. Pour cette raison, la chaîne peut transmettre un effort puissant, ne glissant pas vraiment, malgré la zone de contact extrêmement minuscule.

Le fait que le variateur modifie spécifiquement le rapport de vitesse pendant l'accélération dépend du programme de commande sélectionné. si on accélère le moteur à chaque transmission, on passe à la transmission suivante, et ainsi de suite, lorsque la vitesse de la voiture avec le variateur est réglée, le moteur reste à la même vitesse (disons sur les révolutions correspondant au couple le plus élevé), mais modifie en douceur le rapport de réduction.

Cela crée quelques sentiments étranges. Nous pressons le gaz dans le plancher, le moteur tourne à grande vitesse, et il reste ainsi sur eux pendant toute l'accélération, hurlant comme un aspirateur. Mais le rythme de l'accélération - le plus haut, bien, et le passage entre les étapes n'est pas gaspillé.

En général, dans certaines variantes, le variateur est réglé de manière à ce que l'accélération avec celui-ci soit plus provoquée par l'accélération avec une boîte ordinaire, avec une augmentation graduelle de la vitesse du moteur.

Évidemment, lorsque vous essayez de conduire vers la colline et lorsque vous ralentissez la voiture, malgré le fait d'appuyer sur la pédale d'accélérateur, un variateur sensé ne laissera pas le «rapport élevé» allumé. Les poulies d'assaut assuré en haute altitude reculeront pour augmenter le couple à la sortie du caisson.

Et même sur certaines machines, vous pouvez choisir un mode avec plusieurs transmissions "virtuelles" (avec 6 ou même 8), réglées par l'électronique. Les transmissions entre lesquelles le variateur va sauter brusquement, comme une boîte automatique classique. Même dans cette version, vous pouvez changer de "transmissions" à volonté. Comme sur le mode "automatique" avec mode séquentiel manuel (alternatif).

Ainsi, le variateur a beaucoup d'avantages. Mais il y a des lacunes. Par exemple, un moteur relativement "petit", selon les normes modernes, "digestible". Ne pas regarder de telles boîtes a commencé leur procession autour du monde sur de petites machines à écrire. Eh bien, en ce moment, les voitures fortes - toutes assez souvent équipées de «mécanique», ou de «machines» classiques, ou de boîtes mécanisées.

C'est vrai, le progrès est en cours. Et ici, il est impossible de ne pas se souvenir des détenteurs de records. Par exemple, sur l'Audi A4 2.0 TFSI, la courroie trapézoïdale Multitronic (avec une chaîne) sans problèmes fixe le débit de 200 "chevaux".

La ceinture dans le variateur, comme vous pouvez le voir, n'est pas une ceinture du tout, mais un ensemble de rubans de fer.

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Vous pouvez argumenter que la classe D n'est pas tout. Pour les voitures de classe exécutive et de classe affaires, et encore plus pour une grande jeep - 200 forces ne peuvent déjà pas être appelé une telle taille. Mais les mérites de la plupart des variateurs qui vont avec le temps ne sont pas épuisés. Ainsi, sur le crossover Nissan Murano avec un V6 de 3 litres et 5 litres développant une puissance de 234 chevaux, le variateur de courroies trapézoïdales X-Tronic a été mis en place . C'est l'un des modèles les plus grands et les plus lourds équipés d'un variateur. Et que se passera-t-il demain?

Le deuxième inconvénient des variateurs est un service de maintenance et de réparation comparable, précieux, et des moyens, peu coûteux, de liquide de transmission. Les variateurs de courroie peuvent demander un changement de courroie tous les 100-150 000 km. Le pétrole pour tout cela est un peu plus cher que pour la "machine", mais il peut être changé légèrement moins - environ 40-50 mille km pour les différents modèles de voitures.

Et pourtant, les variateurs deviennent de plus en plus courants sur les machines à écrire de différentes classes, d'ailleurs, ils sont, traditionnellement, moins chers que les excellents "automates" de type classique.

Comme les variateurs ont un nombre illimité d'engrenages, ils permettent au moteur de fonctionner dans des modes plus favorables - avons-nous besoin (aux feux de circulation) de la plus grande puissance ou, contre, de la douceur et de la consommation de carburant? Par conséquent, les modèles avec variateurs distinguent, avec d'autres identiques, la rentabilité la plus élevée, combinée à une dynamique plus solide.

La ceinture dans le variateur, comme vous pouvez le voir, n'est pas une ceinture du tout, mais un ensemble de rubans de fer.

variateur

En passant, dans la dernière période, il y a eu une tendance à augmenter le nombre de programmes pour les "machines" classiques. Dans les modèles finaux il y a déjà 8 vitesses (sur la voiture, on notera, la voiture). Et ceci est fait spécifiquement pour combiner la dynamique la plus élevée et l'économie. Voyez-vous rapidement des machines avec 10 étapes ou même avec douze? Mais les variateurs sont déjà situés là où les automates ordinaires avec leurs rangées planétaires commutées ne viennent jamais. Après tout, le nombre de transmissions pour le variateur est illimité.