Устройство вариатора

Применение данной коробки обеспечивает максимальную динамичность автомобиля, высокую топливную экономичность двигателя и комфорт в управлении транспортным средством. Благодаря высоким потребительским качествам вариаторная коробка передач устанавливается на автомобили премиум-класса Audi (модели А4, А5 и А6).

Функцию разъединения двигателя от коробки передач в системе выполняют два мокрых (работающих в масле) многодисковых сцепления. Сцепления представляют собой многодисковые фрикционные муфты – фрикционы: фрикцион переднего хода и фрикцион заднего хода. Конструкция фрикционных муфт аналогична муфтам, применяемым для переключения передач в АКПП.

Вместо сцепления может использоватья гідротрансформатор.

В коробке передач предусмотрено принудительное охлаждение фрикционов отдельным потоком рабочей жидкости. Фрикционные муфты имеют существенные преимущества по сравнению с гидротрансформатором, выполняющим аналогичную функцию. Они обладают меньшей массой, компактны и проще в управлении.

Планетарный механизм используется только для движения задним ходом. При движении автомобиля вперед происходит блокировка редуктора фрикционом переднего хода. При движении назад – фрикцион заднего хода блокирует коронную шестерню редуктора на корпус коробки передач, вследствие чего планетарный редуктор движется в противоположную сторону. Скорость движения задним ходом ограничивается системой управления.

Вариатор обеспечивает плавное изменение передаточного числа. Он состоит из следующих конструктивных элементов:

· ведущий шкив;

· ведомый шкив;

· цепь.

Каждый из шкивов представляют собой два диска с конической поверхностью. Ведущий диск соединяется с коленчатым валом двигателя через промежуточную передачу. С ведомого диска крутящий момент направляется на главную передачу. Один из дисков на каждом шкиве подвижен. Это позволяет в процессе работы изменять диаметр шкива.

В вариаторе Мультитроник (Audi) впервые применена металлическая цепь. Данное техническое решение позволило значительно расширить диапазон передаточных чисел за счет уменьшения поверхности соприкосновения цепи со шкивом (в сравнении с клиновидным ремнем). Снижение шума при работе металлической цепи достигнуто путем использования звеньев различного размера.

Привод каждого из шкивов состоит из двух гидроцилиндров – прижимного и регулировочного. Прижимной гидроцилиндр непосредственно прижимает цепь к дискам шкива. Регулировочный гидроцилиндр обеспечивает изменение диаметра шкива, т.е. регулирует передаточное отношение. Сила, с которой диски прижимаются к цепи, контролируется датчиком крутящего момента. Датчик установлен на ведущем диске.

Так как вариатор Multitronic устанавливается на переднеприводные автомобили, в конструкцию коробки передач включены главная передача и дифференциал.

Система управления коробкой передач включает следующие элементы:

· гидравлический блок управления;

· входные датчики;

· электронный блок управления.

Гидравлический блок управления осуществляет непосредственное управление фрикционами переднего и заднего хода, прижимными и регулировочными цилиндрами, регулирует давление рабочей жидкости в системе, а также производит охлаждение фрикционов. В гидравлическом блоке имеются:

· золотник ручного управления;

· гидравлические клапаны;

· электромагнитные клапаны управления давлением.

Циркуляцию рабочей жидкости в системе обеспечивает масляный насос шестеренного типа, который имеет привод от первичного вала. Для охлаждения фрикционов применяется эжекционный насос, действие которого основано на подаче рабочей жидкости за счет разряжения. Охлаждение рабочей жидкости производится в масляно-водяном теплообменнике, включенном в систему охлаждения двигателя.

К входным датчикам системы управления коробкой передач относятся:

· датчик положения рычага селектора;

· датчик числа оборотов на входе коробки передач;

· датчик числа оборотов на выходе коробки передач;

· датчик температуры рабочей жидкости;

· датчик давления рабочей жидкости.

Электронный блок управления служит для выбора оптимального передаточного отношения в соответствии с условиями движения и желаниями водителя. На основании сигналов датчиков электронный блок управления вычисляет величину давления рабочей жидкости и реализует это давление путем воздействия на электромагнитные клапаны. Блок управления установлен непосредственно на коробке передач.

Вариатор Мультитроник имеет механическую связь с рычагом селектора. Режимы управления коробкой передач аналогичны режимам АКПП. В данной коробке реализован режим «Кик-Даун» (Kick-Down), предполагающий быстрое ускорение автомобиля. Используется функция выбора фиксированных передач Типтроник (Tiptronic).

1 первичный вал; 2 вторичный вал; 3 привод масляного насоса; 4 гидротрансформатор; 5 механизм задней передачи; 6 дифференциал; 7 ремень

Рисунок 3.23 - Общее устройство АКП с вариатором

1 - элемент; 2 пакет дисков (по 12 колец

Рисунок 3.24 - Ремень и цепь вариатора

Рисунок 3.25 Цепная передача вариатора

Использование новых материалов позволяет сделать вариаторы еще более надежными и эффективными. Одним из важнейших моментов стало использование металлических ремней для соединения воротов. Эти ремни состоят из нескольких тонких стальных полос (обычно 9 или 12), скрепленных металлическими зажимами. Металлические ремни не скользят и отличаются высокой прочностью, позволяя использовать вариаторы с двигателями высокой мощности. Кроме этого трансмиссия с такими ремнями работает тише.

Лабораторна робота №4