Цепное колесо коробки передач

Вариаторная цепь для автомобиля — принцип работы и причины быстрого износа

Цепь вариатора — стальное пластинчатое изделие, часть конструкции бесступенчатой коробки переключения передач. Используется для передачи крутящего момента между ведомым и ведущим дисками.

От ремней цепь отличается большей прочностью, минимальными потерями при передаче момента. Узнайте, какие еще особенности и плюсы есть у вариаторных цепей, и когда нужна ее замена.

Конструкция вариаторных цепей

Вариаторная пластинчатая цепь — это ряд пластин из металла, соединенных друг с другом ушками, работающими по принципу шарнира. За счет такой конструкции появляется возможность непрерывного поддержания стабильных оборотов механизма и высокого крутящего момента при переключении скоростей АКПП.

Распространенный вид вариаторных цепей — клиноцепная передача. Аббревиатура CVT расшифровывается с английского как continuously variable transmission — непрерывно изменяющаяся трансмиссия. Первая конструкция подобного типа была создана в конце 60 годов XX века, получив широкое распространение в середине 80 в автомобилях автоконцернов Ford, Fiat.

В России распространены вариаторные цепи отечественных фирм и зарубежных, преимущественно из Германии. Самые известные — Autotronic от Mercedes-Benz и Multironic от Audi.

Иностранные модификации пластинчатых механизмов в большинстве случаев могут использоваться в виде замены вариаторным цепям российского производства ввиду идентичности типоразмеров.

Технические характеристики

Выбирать цепь для вариатора следует с учетом 3 критериев:

  • количество звеньев;
  • типоразмер;
  • функционал.

Что касается функционала, некоторые цепи поддерживают опцию настройки количества оборотов механизма. Если нужна именно такая деталь, стоит внимательно читать инструкцию к запчастям.

Дополнительно модификации вариаторных цепей могут разграничиваться в зависимости от расстояния между пластинами, размерности.

Принцип работы цепи вариатора

Принцип работы передачи CVT базируется на передаче крутящего момента торцевой плоскостью цепи при взаимодействии с коническими дисками. Она реализуется посредством модификации диаметров шкивов с помощью привода, исходя из режима функционирования двигателя.

После старта двигателя ведущий шкив клиноцепного CVT-вариатора находится в состоянии с минимальным диаметром, ведомый — с максимальным.

При дальнейшем движении передаточное число уменьшается вследствие уменьшения диаметра ведомого шкива и увеличения ведущего. Этот механизм обеспечивает выбор оптимального режима езды при экономии бензина и улучшенной управляемости.

Плюсы и минусы

Цепные вариаторы пользуются популярностью из-за ряда достоинств, но на ряду с ними есть и недостатки:

Несмотря на незначительные недостатки, вариаторы с цепной передачей крутящего момента широко используются в автомобилестроении. И если с ними вдруг возникнут проблемы, справиться помогут специалисты из «Центра по ремонту вариаторов №1». Получить дополнительную информацию можно по телефонам: Москва – 8 (495) 161-49-01, Санкт-Петербург — 8 (812) 223-49-01. Принимаем звонки из всех регионов страны.

Читайте также:  Сальники коробка передач ваз 11113

Приглашаем вас посмотреть видео-обзор на разборку цепного вариатора CVT от Audi. Описание принципа работы цепи вариатора.

Износ

Конструкция CVT, в отличие от гидромеханических автоматических КПП, в большей степени подвержена деформации и разрушению. Это обусловлено непрерывным трением частей механизма, из-за чего металлические частицы оседают в масле и увеличивают его абразивность.

Чтобы предотвратить разрушение деталей бесступенчатой трансмиссии, нужно своевременно проводить замену шкивов с подшипниками, ремней. Рекомендуется каждые 50 тысяч километров пробега чистить фильтры и менять масло.

При малейших подозрениях на неисправность вариатора АКПП, владельцу ТС рекомендуется обратиться за помощью в сервисный центр. Это позволит избежать дополнительных финансовых трат.

Замена вариаторной цепи на автомобиле

Устранение дефектов цепи и прочих неисправностей вариатора – это задача для мастеров специализированных автоцентров. Не стоит заниматься ремонтом самостоятельно. Комплексный ремонт CVT — сложная процедура, стоимость которой может превышать несколько десятков тысяч рублей. Так, ценник на замену подшипников дифференциала начинается от 25 тысяч рублей, и это далеко не предел.

Если ремонт трансмиссии экономически нецелесообразен либо невозможен, стоит приобрести новую КПП. К тому же некоторые автодилеры занимаются исключительно монтажом уже готовых вариаторов.

Например, в отношении автомобилей марок Audi или Bentley не может производиться замена шкивов отдельно друг от друга.

Провести диагностику и устранить неполадки любой сложности можно в «Центре по ремонту вариаторов №1». Получите дополнительную информацию по телефонам: Москва – 8 (495) 161-49-01, Санкт-Петербург — 8 (812) 223-49-01. Принимаем звонки из любого региона.

Источник

Автомобильный справочник

для настоящих любителей техники

Цепная передача в автомобилестроении

Цепная передача – это передача механической энергии между параллельными валами, осуществляемая с помощью двух колес — звездочек и охватывающей их цепи. Цепная передача, как и ременная передача, принадлежит к числу передач с гибкой связью. Здесь гибким звеном является цепь, входящая в зацепление с зубьями звездочек. Вот о том, какой бывает цепная передача, мы и поговорим в этой статье.

Для управления клапанами механизма газора­спределения служат распределительные валы. Они открывают и закрывают клапаны через тол­катели или коромысла. На современных двига­телях с верхним расположением клапанов и рас­положением распределительных валов в головке цилиндров привод распределительных валов осу­ществляется при помощи ременной или цепной передачи, в то время как распределительные валы нижнего расположения (в блоке цилиндров) соединяются с ведущей шестерней коленчатого вала посредством зубчатой передачи.

Наиболее важными критериями выбора типа привода являются стоимость, занимаемое пространство, легкость технического обслужи­вания, срок службы и уровень шума. Цепная передача имеет большое преимущество по сравнению с ременными передачами. Оно заключается в том, что цепная передача не требуют технического обслуживания на протяжении всего срока службы двигателя. Зубчатые ремни требуют перио­дической регулировки натяжения или замены.

На современных двигателях привод распредели­тельного вала часто служит также для привода других устройств. Такими устройствами являются масляный насос и топливный насос (см. рис. «Цепной привод механизма газораспределения» ). Поскольку как коленчатый, так и распределительный валы вращаются неравномерно и подвержены кру­тильным колебаниям, привод испытывает крайне сложные динамические напряжения. Кроме того, момент сопротивления топливного насоса высокого давления испытывает очень большие периодические колебания. Это создает дополнительные возмущения, воздействующие на цепную передачу привода механизма газора­спределения.

Читайте также:  Форд фьюжен плохо переключается коробка передач

Конструкции цепей

В качестве стандартных цепей, цепная передача использует роликовые и вту­лочные цепи. Также существуют однорядные и двухрядные цепи. Специальным типом цепи является цепь зубчатого типа.

Роликовая цепь

Вращающиеся ролики роликовой цепи (рис. а, «Конструкции цепей» ), надетые на втулки, прокатываются с низким трением по боковым поверхностям зубьев звездочки таким образом, что контакт всегда имеет место в различных точках окруж­ности. Смазка между роликами и втулками помогает снизить уровень шума и демпфи­ровать удары.

Втулочная цепь

В случае втулочной цепи (рис. «Конструкции цепей», b) боковые поверхности зубьев звездочки постоянно кон­тактируют с зафиксированными втулками в одной и той же точке, в связи с чем втулки подвергаются дополнительной нагрузке. Поэтому для таких цепей особенно важна хорошая смазка.

При одинаковом шаге и разрывном усилии втулочные цепи имеют большую поверхность соприкосновения, чем соответствующие ро­ликовые цепи, поскольку отсутствие роликов означает, что диаметр пальца может быть уве­личен. Большая поверхность соприкосновения дает снижение поверхностного давления и, соответственно, снижение износа в соединениях.

Втулочные цепи продемонстрировали высокие рабочие характеристики в приво­дах распределительных валов на дизельных двигателях, где вследствие повышенного про­никновения сажи в моторное масло требуется высокая износостойкость.

Зубчатая цепь

На зубчатой цепи (рис. «Конструкции цепей», с) соединительные звенья расположены таким образом, что они могут передавать усилия между цепью и звез­дочкой, в то время как в случае роликовой или втулочной цепи соединение со звездочкой осуществляется при помощи роликов или втулок.

Зубчатые цепи могут быть изготовлены буквально любой желаемой ширины без не­обходимости в серьезных конструктивных изменениях. Направляющие звенья, рас­положенные либо посередине, либо сбоку (на обеих сторонах), служат для предотвра­щения спадания цепи со звездочки. Еще од­ним вариантом зубчатой цепи является цепь с зубьями на обеих сторонах, позволяющая также реализовать отрицательный обхват (как на роликовых и втулочных цепях).

Выбор типа цепи

При выборе типа цепи (конструкции и шага) важно, придерживаясь максимального диаме­тра звездочки, стремиться к тому, чтобы число зубьев было более 18, с тем чтобы уменьшить динамические воздействия, вызываемые эф­фектом излома. Если это не может быть реали­зовано конструктивно, рекомендуется перейти на двухрядную цепь с меньшим шагом.

Многолетний опыт продемонстрировал, что некоторые размеры роликовых, втулочных и зубчатых цепей особенно хорошо подходят для приводов механизмов газораспределения.

Требования, предъявляемые к цепям

Имеются четыре важных фактора, опреде­ляющих рабочие характеристики цепей для приводов механизмов газораспределения:

  • Предел прочности при растяжении;
  • Предел усталости;
  • Износостойкость;
  • Акустические свойства.
Читайте также:  Автобусы с коробкой передач автомат

Превышение допустимой статической или динамической разрывной нагрузки может вызвать разрыв цепи. В случае приводов меха­низмов газораспределения нагрузка является неравномерной, поэтому характеристикой, ограничивающей прочность, является предел усталости. Цепь испытывает динамические нагрузки вследствие пульсаций крутящего момента распределительного вала (валов), топливного насоса и неравномерности вра­щения коленчатого вала и пульсаций осевого Усилия, воздействующего на цепь, вызванных эффектом излома. При этом не должен быть превышен предел усталости цепи, поскольку количество таких изменений нагрузки на про­тяжении всего срока службы двигателя пре­вышает 10 8 (см. рис. «Предел усталости втулочных и роликовых цепей» ).

На современных двигателях с точной синхронизацией и минимальными зазорами между поршнями и клапанами можно достиг­нуть минимального удлинения цепи вслед­ствие износа. Оптимизация трибо-соединения пальцев и втулок цепи позволяет уменьшить удлинение цепи до всего лишь 0,2-0,5 % ее длины после пробега до 350 000 км.

Надлежащая работа цепного привода ме­ханизма газораспределения определяется массой и жесткостью цепи, а также демпфиро­ванием колебательной системы с несколькими степенями свободы. Под действием возму­щений со стороны распределительного вала, коленчатого вала, топливного насоса и т.д., в результате различных сложных взаимодей­ствий в системе могут возникнуть резонанс­ные эффекты, вызывающие очень высокие нагрузки на компоненты привода.

За счет различных мер оптимизации (напри­мер, увеличения жесткости цепи при сохране­нии удельной массы, применения звездочек специальной геометрии, оптимизации ги­дравлического натяжителя цепи в отношении демпфирования и жесткости) можно сдвинуть точки резонанса в область более высоких обо­ротов двигателя (или даже за пределы реаль­ного диапазона оборотов (см. рис. «Характеристические значения цепей: жесткость и масса» ).

Звездочки

Для роликовых, втулочных и зубчатых цепей форма зубьев звездочек стандартизована:

  • DIN 8187-1 для роликовых цепей европей­ского типа;
  • DIN 8188-1 для роликовых цепей амери­канского типа;
  • DIN 8154 для втулочных цепей со сплош­ными пальцами;
  • DIN 8190 для зубчатых цепей. Оптимизированная конфигурация формы зу­бьев столь же важна для безопасной работы привода механизма газораспределения, как, например, износостойкость или усталостная прочность самой цепи.

Стандарт DIN допускает значительную свободу в отношении прецизионной кон­фигурации зубьев звездочки. Как правило, применяются звездочки с максимальным пространством между зубьями. Благодаря низкой высоте головки зуба и большому про­странству между зубьями эта конструкция позволяет цепи без возмущений находить на звездочку и сходить с нее даже при высоких скоростях движения цепи.

В зависимости от доступного свободного пространства применяются дисковые колеса или звездочки с односторонними или двусто­ронними ступицами, а также звездочки пла­стинчатого типа. Выбор материала зависит от доступного пространства, условий работы и величины мощности, которую передает цепная передача (см. рис. «Звездочки» ).

Применяются звездочки, изготовленные из углеродистой и легированной, стали и колеса, изготовленные из керамических материалов. Также применяются колеса, изготавливае­мые посредством прецизионной штамповки или механической обработки с последующей термообработкой, зависящей от используе­мого материала. Решающую роль в выборе материала играют доступное пространство и последовательность сборки.

Источник

Поделиться с друзьями
ОтветАвто