Вариатор снегохода – принципы работы ведущего и ведомого шкивов
CVT — переменная передача непрерывного действия.
Основные компоненты, составляющие CVT:
- ведущий шкив вариатора снегохода;
- ведомый шкив вариатора снегохода;
- ремень вариатора снегохода.
Назначение вариатора:
- сцепление, подключающее и отключающее трансмиссию;
- передача мощности без смены шестеренок.
РАБОТА ВАРИАТОРА
При возрастании скорости вращения коленвала снегохода и достижении системой значения низшего передаточного числа, ремень вариатора снегохода начинает вращать ведомый шкив.
Система шкив-ремень-шкив превращается в вариатор (CVT), который автоматически принимает положение оптимального передаточного отношения для текущего состояния двигателя (его выходной мощности).
ВЕДУЩИЙ ШКИВ
Ведущий шкив вариатора снегохода установлен на коленчатом вале и вращается вместе с ним с одинаковой угловой скоростью.
Ведомый шкив соединен с входным валом коробки переключения передач и вращается со скоростью от нулевой до максимальной.
Неподвижный фланец и направляющая чашка установлены и зафиксированы на коленчатом вале. Подвижный фланец находится под воздействием возвратной пружины. Через нажимные рычаги действует на рампу направляющей чашки.
При увеличении скорости вращения коленчатого вала, нажимные рычаги раздвигаются под действием центробежной силы. Рычаги давят на рампу, заставляя подвижный фланец смещаться по направлению к приводному ремню. В это же время возвратная пружина сжимается.
Параметры работы ведущего шкива вариатора определяются жесткостью возвратной пружины, формой рампы и весом нажимных рычагов.
Изменение передаточного отношения реализовано путем сжимания и разжимания ведущего и ведомого шкивов, что заставляет приводной ремень снегохода вращаться вокруг изменяющихся диаметров каждого шкива. Для сжимания фланцев ведущего шкива вариатора используется центробежная сила.
Являясь радиальной силой, центробежная сила подлежит преобразованию в осевую силу, которую можно использовать для перемещения подвижного фланца ведущего шкива вариатора.
Эту задачу выполняют нажимные рычаги, давящие на рампу, либо ролики, смещающиеся по рампе, в зависимости от конструкции ведущего шкива.
Назначение возвратной пружины — возвращать подвижный фланец ведущего шкива и связанные с ним подвижные части в положение разобщения с приводным ремнем на малых оборотах двигателя.
Жесткость пружины рассчитывается для определенного давления на рычаги и углы рампы, чтобы обеспечить сцепление с приводным ремнем на строго определенной скорости вращения двигателя.
При увеличении скорости вращения шкива возрастает центробежная сила, что, в конечном счете, приводит к преодолению сопротивления пружины и приводной ремень зажимается между подвижным и неподвижным фланцами.
При уменьшении скорости вращения шкива уменьшается центробежная сила, и возвратная пружина возвращает подвижный фланец в сторону нейтрального положения.
Сжимающая сила, являющаяся составляющей центробежной силы, используется непосредственно для перемещения подвижного фланца ведущего шкива.
Эта сила прикладывается к рампе. Профиль рампы управляет величиной силы сжатия.
Со временем на профиле рампы могут образоваться углубления. Это приводит к тому, что ведущий шкив начинает медленно сбрасывать обороты, т. к. нажимные рычаги застревают в положении полной нагрузки.
Угол наклона рампы переменный на всем протяжении профиля. Угол варьируется с тем, чтобы достичь необходимой прижимной силы для передачи через ремень крутящего момента на соответствующем рабочем диаметре шкива.
Профиль обеспечивает необходимый угол взаимодействия с роликом рычага в точке касания. Этот угол определяет, какая часть центробежной силы должна быть преобразована в осевую составляющую.
Осевая составляющая перемещает подвижный фланец, а оставшаяся часть центробежной силы поглощается компонентами фланца.
Скорость увеличения и уменьшения передаточного отношения
Два фактора, влияющие на скорость увеличения и уменьшения передаточного отношения:
- радиус вращения нажимных рычагов,
- соотношение между скоростью вращения коленчатого вала и центробежной силой.
Эти две составляющие влияют на увеличение центробежной силы в значительно большей степени, чем увеличивающееся сопротивление возвратной пружины.
Скорость фрикционного сцепления ведущего шкива
Жесткость пружины оказывает важнейшее влияние на скорость, при которой ведущий шкив вариатора зажимает приводной ремень. Чем жестче пружина, тем выше скорость «схватывания» и наоборот.
Ведущий шкив LITE
Некоторое количество снегоходов комплектуется ведущими шкивами вариатора LITE. Данный тип ведущего шкива обеспечивает плавность работы вариатора и достаточную надежность.
Подвижный фланец приводится в движение с помощью трех пластиковых блоков, перемещающихся по направляющим, приклепанным к чашке. Эти блоки настроены по весу при помощи заменяемых настроечных шайб. Предусмотрено по шесть шайб на блок. Возвратная пружина подобрана в соответствии с выходными параметрами двигателя. Параметры возвратной пружины и вес блоков также взаимосвязаны. Если вес блоков скольжения уменьшается, возрастают обороты двигателя и, наоборот, если вес блоков увеличить — обороты двигателя уменьшаться.
1 - неподвижный фланец, 2 - подвижный фланец, 3 - возвратная пружина, 4 - приводной ремень, 5 - блок скольжения, 6 - шайбы, 7 - направляющая чашка, 8 - болт крепления.
Фиксирующая крышка удерживает возвратную пружину на своем месте. В центре этой крышки имеется втулка, служащая опорой вала неподвижного фланца. На другой стороне подвижного фланца расположена втулка, установленная в отливку. D-образный, или шестигранный выступ на валу неподвижного фланца предупреждает проворачивание направляющей чашки. Резьба, расположенная внутри коленчатого вала служит для фиксации ведущего шкива вариатора на коленчатом валу двигателя. Направляющая чашка и подвижный фланец ведущего шкива вариатора имеют на своих поверхностях отметки в виде буквы «V». Эти отметки должны быть совмещены.
Ведомый шкив
Ведомый шкив вариатора закреплен на промежуточном валу трансмиссии.
1 - неподвижный фланец; 2 - подвижный фланец; 3 - пружина; 4 - приводной ремень.
Подвижный фланец поджат пружиной, что обусловливает поджим приводного ремня. При увеличении передаточного отношения, приводной ремень смещается к внутреннему диаметру и раздвигает фланцы.
Пружина необходима для приложения к подвижному фланцу усилия, достаточного для зажима приводного ремня в положении низкого передаточного отношения.
Жесткость пружины имеет относительно слабое влияние на характер изменения передаточного отношения.
Ремень вариатора для снегохода
Ремень вариатора для снегохода — важнейшая составляющая в передаче мощности от одного шкива к другому во время ускорения, замедления и при постоянной скорости.
Эволюция в технологии изготовления ремней вариаторов для снегохода и их материалов основана на длительном опыте, что обусловливает производство эффективных и надежных приводных ремней.
Используйте только специальные, определенные производителем приводные ремни вариаторов, указанные в спецификациях для каждой модели. Эти ремни откалиброваны как составная часть конкретной трансмиссионной системы.
Ремни вариатора для снегоходов, отличающиеся составом, компоновкой материалов, углами, длиной, существенно изменяют характеристики работы CVT.