Variomatic
Acest articol sau secțiune despre subiectul mecanicii este considerat a fi verificat . |
Cutia de viteze variomatică sau variatoare (în mod obișnuit și în mod eronat definită ca variator ) este un tip de transmisie , montat în principal pe microbuze și scutere și care înlocuiește cutia de viteze mecanică .
Istorie [1]
Concepute încă din 1800, cutiile de viteze cu variator și-au găsit primele aplicații în domeniul motocicletelor în 1910 datorită lui Zenith, care a numit acest sistem „Gradua”; apoi a urmat Rudge, cu „Multigear” (1912) și Ner-a-car, cu mecanism de roată de frecare (1921).
În ceea ce privește mașinile, trebuie amintit Clyno din 1923. În orice caz, schimbarea raportului de transmisie nu a fost automată, ci prin intervenția șoferului.
Primele sisteme automate au apărut după război și chiar și în acest caz au fost cele două roți care au condus drumul. În special, ne putem aminti DWK, cu scuterul Hobby 75, din 1954, unde transmisia este echipată cu două scripeți cu diametru util variabil, conectate printr-o curea trapezoidală și cu un sistem de control automat obținut prin intermediul unui dispozitiv centrifugal .
În aceeași perioadă, în sectorul auto există DAF-ul Van Doorne , cu DAF 600 din 1958, al cărui sistem se numește „Variomatic”.
Această denumire a fost apoi utilizată generic pentru a defini transmisiile variatorului care sunt utilizate pe scuterele cu două sau trei roți. [2]
Funcționare și caracteristici
Variația raportului de transmisie se realizează prin variația circumferinței de rulare a curelei pe cele două scripeți cu suprafețe conice opuse (vezi figura).
Această variație a raporturilor este definită de un arc prezent în scripeta antrenată și de rolele prezente în scripeta de acționare; arcul are sarcina de a asigura revenirea sistemului la o stare de reducere mai mare (treaptă scurtă), în timp ce rolele au sarcina opusă (prelungi treapta de viteză).
Acest tip de transmisie vă permite să aveți o treaptă de viteză cu lungime variabilă, modificând automat raportul de transmisie, astfel încât motorul tinde să rămână la o anumită viteză de funcționare și prin ambreiajul centrifugal (prezent în scripetele antrenate) pentru a deconecta motorul automat de la. roata când, după ce a fost scoasă clapeta de accelerație, după ce frâna motorului începe să funcționeze, viteza scade până la punctul în care cad masele ambreiajului.
Variomaticul a creat un nou stil de echitatie cu motocicleta, foarte simplu și potrivit pentru orice persoană, de la începători la adulți, deoarece este necesar doar să manevrezi accelerația și frânele. Cu toate acestea, ca efect secundar, nu există un control optim al puterii și tracțiunii motorului.
Componente
Variomaticul (sau ansamblul variatorului) este format din diferite componente (piese):
- Știft sau bucșă variator
- Variator
- Variator (cu corectori de cuplu)
- Role
- Ghidaje din cauciuc
- Placă de oprire a rolei
- Curea de transmisie
- Contrast de primăvară
- Cuplu corector
- Ambreiaj centrifugal
- Clopot de ambreiaj
- Arcuri ambreiaj
Rolă și arc de contrast
Rolele și arcul de contrast determină lungimea rapoartelor, în timp ce cuplul de transmisie maxim transmisibil este determinat doar de arcul de contrast, deci cu cât arcul este mai greu , cu atât este mai mare cuplul de acționare care poate fi transmis fără a porni o alunecare nebunească. centură.
Aceste componente nu fac altceva decât să varieze lățimea celor două perechi de scripeți , în special, rolele afectează lățimea fuliei de antrenare conectate la motor, în timp ce arcul afectează lățimea scripetului acționat pe partea roții. Pot exista diverse combinații ale acestor componente (adică role și arc de contrast), care pot fi schematizate după cum urmează:
| Role | Arc de contrast | Calitatea relațiilor | Viteza motorului | Puterea transmisibilă |
|---|---|---|---|---|
| ușoară | moale | in medie | mediu | foarte cuprins |
| mediu | moale | sărac la început | bas | conținut |
| greu | moale | sărac în demarare și recuperare | foarte jos | in medie |
| ușoară | in medie | slab în viteză | înalt | conținut |
| mediu | in medie | in medie | mediu | in medie |
| greu | in medie | sărac la început | bas | înalt |
| ușoară | greu | săraci în viteză și recuperare | foarte inalt | in medie |
| mediu | greu | slab în viteză | înalt | înalt |
| greu | greu | in medie | mediu | foarte inalt |
În diagrama de mai sus, este afișată coloana de reglare a turațiilor motorului și, prin urmare, se poate observa că rolele care sunt prea grele sau ușoare pentru tipul de arc montat sunt dăunătoare pentru funcționare sau pentru funcționarea corectă a motorului.
De fapt, prin montarea rolelor prea ușoare există problema că, pentru a mări raportul, motorul necesită o turație de rotație mai mare , oferind astfel, ca singur rezultat, o turație maximă scăzută chiar dacă motorul este întotdeauna la turații mari.
În caz contrar, cu rolele mai grele, veți avea în schimb faptul că, pentru a putea prelungi treapta de viteză, aveți nevoie doar de o rotație redusă a motorului , cu dezavantajul de a avea un motor întotdeauna la turații mici și mai ales un punct de pornire slab.
Prin urmare, condiția optimă este ca, cu motorul la o turație intermediară, prin urmare, cu motorul la 2/3 din turațiile totale, deoarece, pornind motorul la această turație, există un raport excelent de reducere a transmisiei și o valoare a cuplului de acționare. foarte aproape de valoarea maximă, având astfel o accelerație bună și viteză maximă;
În timp ce funcționați motorul la turația maximă a puterii, deci la aproximativ 3/4 din rpm, aveți accelerația maximă, dar turația maximă este compromisă și, în plus, există o stare mai grea pentru motor.
Rețineți că pentru a avea un comportament ( ) constantă a motorului, arcul de contrast trebuie să exercite o forță direct proporțională cu forța exercitată de role, în funcție de distanța lor de axa motorului și de înclinația scaunului rolelor, dacă forța exercitată de arc crește mai mult decât atunci când rolele se îndepărtează de arborele cotit, turația motorului va crește.
Acest sistem cu role și contra arcuri determină, de asemenea, puterea maximă transmisibilă, de fapt un arc mai dur vă permite să exercitați o forță mai mare pe părțile laterale ale centurii și, prin urmare, să transmiteți mai multă putere, dar chiar și rolele mai grele sunt capabile să mărească puterea transmisă pe măsură ce crește în continuare raportul de transmisie și, în consecință, reduce forțele transmise centurii și crește viteza acesteia.
Știftul variatorului
Știftul variatorului este utilizat pentru a determina distanța inițială a celor două componente ale primei scripete (scripete de acționare). De fapt, prin variația acestei distanțe, lungimea primului raport poate fi variată, având astfel un punct de plecare mai mult sau mai puțin plin de viață, dar această variație nu este lipsită de defecte:
- dacă aplicați un știft lung, obțineți un raport inițial scurt și, prin urmare, mai multă pornire și accelerație, dar dacă exagerați, puteți avea o viteză maximă redusă și, în cazuri mai grave, cu motorul la ralanti, aveți cureaua de transmisie care nu aderă la pereții fuliei și nu transmite nicio mișcare până când motorul nu revine;
- cu un știft scurt există riscul de a avea un punct de pornire prost (turație mică a motorului la turații mici, urmată de o turație mai mare a motorului la turații medii sau medii / mici, chiar și cu role relativ ușoare), accelerație mică și variație redusă a raportul de transmisie.
Odată ce lungimea știftului a fost modificată, ambreiajul centrifugal trebuie reglat, în caz contrar, dacă acest știft este scurtat, există riscul ca ambreiajul să fie întotdeauna conectat la roată, chiar și cu motorul la turația de ralanti, altfel dacă este prelungit există riscul să nu existe nicio îmbunătățire și să fie necesară o viteză mai mare pentru a putea porni vehiculul.
Variator, ghidaje din cauciuc, placă de oprire a rolei
Variatorul face parte din prima scripete ( scripete de acționare), în interiorul acesteia (variator) există role care sunt împinse în exterior (urmând ghidajele de cauciuc ale variatorului, care facilitează netezirea acestuia) de către forța centrifugă , alunecând pe opritorul rolei placă, care determină cu cât trebuie să se închidă variatorul (închizând prima fulie) în raport cu distanța rolelor de la știftul arborelui cotit.
Variatorul are o parte care nu alunecă axial și care poate avea aripioare proeminente pentru a îmbunătăți răcirea variatorului.
Înclinarea plăcii de oprire a rolelor și a scaunelor variatorului este, prin urmare, foarte importantă, deoarece determină tendința vitezei de funcționare (rpm) în timpul prelungirii treptei de viteză (creșterea vitezei vehiculului), afectând compresia contrastului primăvară, aceste componente sunt în general proiectate să aibă un motor la o viteză de funcționare determinată și constantă pe cât posibil.
În plus, aceste înclinații ale plăcii de oprire a rolelor și ale scaunelor variatorului determină capacitatea de variație a raportului de reducere, unde odată cu creșterea înclinațiilor acestor scaune, închiderea fuliei în raport cu cursa rolelor este a crescut, crescând capacitatea de a modifica raportul de transmisie, permițând să aibă un raport inițial mai scurt, să îmbunătățească accelerația și, în unele cazuri, să îmbunătățească viteza maximă.
Închiderea primei scripete (scripete de acționare) determină simultan lărgirea celei de-a doua scripete (scripete de acționare) echipată cu corector de cuplu , determinând alungirea angrenajului (reducerea raportului de reducere).
Variator rototraductiv
În ultimele inovații în transmisiile automate CVT, există două corectori de cuplu în ansamblul transmisiei.
Un corector de cuplu inovator pentru scripetele de acționare mobilă este adăugat tradiționalului corector de cuplu prezent în scripetele antrenate.
Acest al doilea corector de cuplu permite o mișcare rototraductivă către jumătatea fuliei de acționare mobilă prin intermediul unor șenile înclinate (în loc de cele tradiționale drepte) prezente în porțiunea fixă a variatorului, care acționează ca un ghid pentru jumela scripete mobilă, prin urmare există nu mai este doar distanța și apropierea celor două jumătăți de scripeți, ci și o rotație între ele, această rotație induce o întârziere (în accelerație) sau o avansare (decelerare) în mișcarea jumătății de scripete mobile, întârziind efectiv variația a raportului dintre scripete.
această particularitate permite să ofere un cuplu mai bun întregului grup de transmisie permițând motorului să exprime cea mai bună putere și eficiență termică, deoarece permite să aibă o forță mai mare la începutul accelerației (viteză mai mare și rapoarte mai scurte decât variomaticul) și reduceți turația motorului mai repede la începutul decelerării.
Comportamentul acestui nou corector este complet comparabil cu corectorul tradițional de cuplu. [3]
Curea de transmisie și corectorul de cuplu
Acțiunea celei de-a doua scripete se datorează curelei de transmisie care nu este extensibilă, care trebuie să transmită mișcarea de la prima la a doua scripete (scripete antrenate): prin urmare, dacă prima scripete (scripete motoare) este mărită, a doua (scripete) conduită) trebuie redusă.
Centura este realizată din diverse materiale în funcție de cantitatea de forță pe care trebuie să o transmită și, la rândul său, contribuie la transmiterea transmisiei cât mai liniară. Se caracterizează prin două măsuri, lungimea și grosimea, o grosime mai mare permite deplasări mari ale celor două scripeți și, în consecință, o variație mai mare a raportului de transmisie, în timp ce lungimea trebuie determinată astfel încât să nu împiedice variația completă raportului, ca și cum ar avea o lungime limitată, poate limita reducerea maximă sau alungirea maximă a angrenajului.
Corectorul de cuplu , pe de altă parte, servește în mod explicit pentru a avea un comportament mai liniar al arcului de contrast și, prin urmare, al transmisiei; în funcție de tipul de corector, va exista un comportament diferit al arcului de contrast, astfel, de asemenea, va varia turațiile de rotație a motorului, de fapt, în funcție de corector puteți avea un motor întotdeauna la turații constante sau cu o turație mai mare la pornire , permițând astfel o calitate a transmisiei mai mare.
Funcția corectorului de cuplu este determinată de unghiul (în raport cu axa de rotație) a șinelor înclinate pe colectorul său, care sunt constrânse la știftul omologului fix, ajutând comportamentul arcului de contrast, de fapt cu o înclinare mai mare, efectul este o creștere a forței necesare pentru a prelungi raportul de transmisie, crescând astfel turația motorului, în timp ce cu o înclinație mai mică sau zero, modificarea forței este redusă sau anulată și, prin urmare, nu modifică funcționarea, corectorul de cuplu, în ciuda tuturor celorlalte componente, poate acționa într-un mod non-proporțional direct prin utilizarea pistelor glisante curbilinee, care permit corecția să fie variată pe baza alungirii raportului de transmisie.
Această corecție este dată de modul diferit în care se exercită forța asupra corectorului de cuplu în comparație cu o placă mobilă tradițională, de fapt, datorită înclinării șinelor, placa mobilă este indusă să rămână mai mult sau mai puțin aproape de fixul jumătate de scripete, în funcție de forța exercitată asupra acesteia prin intermediul curelei trapezoidale care o face să se rotească și să alunece.
De fapt, atunci când este necesară o putere maximă de la motor, corectorul permite reducerea raportului de transmisie și creșterea turației de funcționare a motorului, în timp ce atunci când acceleratorul este limitat pentru a menține viteza de croazieră, corectorul își reduce influența și motorul funcționează la o viteză mai mică.
Ambreiaj centrifugal, clopot și arcuri ambreiaj
Acest dispozitiv care este prezent în scripetele antrenate asigură că nu este nevoie de pârghia ambreiajului, deoarece ambreiajul este de tip centrifugal și aderă la roată în funcție de viteza de rotație a celei de-a doua scripete, duritatea arcurilor ambreiajului și greutatea aceluiași ambreiaj, având astfel o acțiune on-off. Ambreiajul conectează pur și simplu transmisia la roată .
Ambreiajul este reglat în așa fel încât transmisia (variatorul curelei și a doua scripete) la turația minimă de rotație (transmisia se rotește continuu), determinată de raportul inițial cu știftul variatorului și turația minimă a motorului , să nu fie conectată la roata și, prin urmare, liber să se întoarcă. Pe de altă parte, atunci când motorul revine și extinde treapta de viteză, ambreiajul conectează transmisia la roată , această acțiune a ambreiajului trebuie efectuată în cel mai scurt timp posibil, prin reglarea / înlocuirea arcurilor ambreiajului. Pe de altă parte, cu un ambreiaj prost calibrat, fie aveți nevoie de o turație mai mare a motorului, care crește consumul ambreiajului, fie riscați să rămâneți întotdeauna în contact și, pe lângă creșterea consumului ambreiajului, este mai dificil de început la urcare.
Mai mult, ambreiajul ar trebui să aibă un amestec al piesei în contact cu clopotul ambreiajului, care să permită o anumită alunecare în cazul blocării roții, cu motorul complet încărcat, pentru a evita oprirea acestuia, poate fi echipat și cu găuri pentru iluminare, care permit, de asemenea, un schimb de căldură mai mare.
Modelele de curse pot fi realizate cu aripioare sculptate pe margini pentru a putea admira mai mult aer pentru a răci ambreiaje neoriginale care se rotesc la o viteză mai mare.
Variații
Pe lângă structura sa clasică mai mult sau mai puțin sofisticată, variomaticul este folosit și în alte versiuni modificate:
- Variator cu role transversale în comparație cu sistemul tradițional, rolele nu alunecă radial spre axa lor, ci axial către aceasta, deoarece sunt dispuse radial față de axa variatorului, ușor înclinate spre exterior, un sistem conceput de „J .Costa "
- Variatorul computerizat este gestionat prin intermediul computerului de bord și permite utilizarea acestuia automat, dar cu posibilitatea creșterii raportului de reducere (echivalent cu reducerea unei trepte de viteză) sau complet manual, ca și cum ar fi o cutie de viteze tradițională, precum și posibilitatea prin diferite setări de a modifica atât progresia automată, cât și distanța dintre angrenaje în modul manual, un sistem utilizat pentru prima dată de Aprilia Mana [4]
- Ambreiajul cu mai multe plăci nu utilizează mase centrifuge care se freacă cu clopotul ambreiajului, ci discurile de ambreiaj conduse și antrenate, exact ca în cutia de viteze a motocicletelor.
- Cu role , în acest caz ambreiajul seamănă foarte mult cu variatorul sistemului tradițional, cu rolele care merg la forță împingând discurile ambreiajului, exemple de vehicule cu acest sistem sunt Yamaha TMax 500
- Pilotat în acest caz este gestionat de computerul de bord, un sistem utilizat de Aprilia Mana
- Transmisia cu lanț final , sistem utilizat de Aprilia Mana , deoarece variomaticul rămâne în cadrul bicicletei și nu acționează ca un braț oscilant
- Acționare finală multiplă în cazul scuterului Yamaha TMax 500 unitatea începe ca o cascadă de trepte de viteză și apoi ca o cascadă dublă de lanț [5] , aceasta din urmă va fi înlocuită ulterior cu o curea.
Notă
Elemente conexe
linkuri externe
- ( NL ) Variomatic , la dafclub-oud.nl . Adus la 25 iunie 2012 (arhivat din original la 22 iunie 2012) .
- Animație variomatică - videoclip Youtube , pe youtube.com .
- Unitatea în acțiune - videoclip Youtube , pe youtube.com .
- variator pe scuter - videoclip Youtube , pe youtube.com .
- Variatorul: cutie de viteze automată pentru scuter [ link rupt ] , pe fms2com.blogspot.it .
