Вариаторы на автомобилиях и станках: ремонт своими руками

Область применения вариатора в технике большая, его применяют и для оптимизации режима движения автомобиля. Это устройство, при помощи которого меняется передаточное число от двигателя к трансмиссии.

В автомобильной промышленности с его помощью удается эффективно подбирать отношение передаточного числа (двигатель-трансмиссия). Как ремонтировать вариатор своими руками, его преимущества и недостатки раскрываются в этой статье.

Содержание

• 1 Вариатор, его применение, положительные факторы
• 2 Как работает вариатор

• 3 Ремонт вариатора своими руками
• 4 Применение вариатора в станках

Вариатор, его применение, положительные факторы

Автомобили, выпускаемые с вариатором, отличаются экономичностью, так как двигатель работает почти постоянно в оптимальном режиме, меньшее количество выбрасываемых в воздух токсичных газов, лучший разгон авто.

Обеспечивается плавным передаточным отношением и плавный набор хода авто, нет рывков. Узлы трансмиссии служат более длительный срок, чем в ступенчатой коробке передач. Когда сравнивать вариатор с АКПП, то конструкция их проще, что позволяет делать ремонт своими руками.

Несмотря на все положительные качества, это устройство не является идеальной коробкой передач, причиной этому является фрикционная его работа. Это когда крутящийся момент передается при помощи трения, и имеет ограничения, если их превысить, ремень начнет проскальзывать, с большой скоростью износа.

Вариатор на автомобиле нежелательно часто использовать на максимальных нагрузках, не стоит применять на этих авто и «спортивный» режим вождения, с частыми рывками, торможениями. Идеальное и долговременная работа его, это когда машина эксплуатируется в спокойном вождении, плавно.

Как работает вариатор

На современных автомобилях применяется два вида вариаторов:

Клиноременная передача.

Торовая передача.

Клиноременная передача состоит из 2 шкивов, между которыми натянут ремень особенного изготовления. Первый шкив соединяется с двигателем машины (ведущий), второй шкив (ведомый) соединяется с ведущими колесами автомобиля. Применяются раздвижные шкивы, они состоят из 2 половинок, когда они сближаются, ремень выталкивается, а когда раздвигаются, он проваливается. Происходит синхронное изменение радиусов вращение, с увеличением на одном шкиве, делается уменьшение на другом шкиве. Этим достигается плавность передаточного отношения.

Когда радиус ведущего шкива меньше, а у ведомого больше, это пониженная передача. В случае вращения ремня по большому радиусу на ведущем шкиве и маленьком на ведомом шкиве, это повышенная передача.

Несмотря на простоту, применение вариатора в автомобилях началось недавно, этому способствовало изобретение специального ремня. Простой ремень для этих целей не годится.

Ремень клиноременной передачи

Ремень для вариатора с клиноременной передачей делается из 2 металлических лент, на которые нанизываются пластинки, из металла имеющие специальную форму. Когда звенья ремня прижимаются друг к другу, происходит передача усилия толканием их ведущим шкивом.

Важно! Ведущий шкив, соединенный с двигателем, толкает металлические звенья ремня, зажатые между его дисками, а они толкают уже соседние звенья до ведомого шкива. Этот ремень является толкающим, что позволило таким образом, передавать большие усилия и применить его на автомобилях.

В некоторых технических самоходных машинах применяется цепная передача вместо клиноременной, отличий по принципу работы нет, кроме одного, цепь передает тянущее усилие и мощность через торцы осей звеньев цепи, выполненных в скошенном виде.

Торовые вариаторы

Для большей передачи крутящего момента применяются торовые вариаторы, по сравнению с клиноременными передачами. Для них сохраняются недостатки, имеющиеся в клиноременных передачах, усилие как в одной, так и во второй передаче происходит при помощи трения.

Стоимость торового вариатора выше, чем клиноременного, это обуславливается деталями его конструкции, выполненные из высокопрочной стали, и в его обслуживании применяется специальная фрикционная смазка.

Ремонт вариатора своими руками

Для лучшего понимания вопроса рассмотрим, из чего состоит практическая конструкция вариатора:

Устройство плавного хода, для начала движения авто с места стоянки.

Устройство, обеспечивающее задний ход автомобилю.

Система управления.

Гидронасос.

Из вышеприведенного материала, видно, что вариатор можно рассматривать как вид АКПП и ремонтировать его самостоятельно непросто, для этого надо иметь навыки и знать его конструкцию:

• Функцию сцепления на авто с вариатором выполняет пакет фрикционов, вместо них может применяться гидротрансформатор. Фрикционы использовать проще, они меньше по габаритам, но плавное включение скоростей лучше у гидротрансформатора, он эксплуатируется дольше, его параметры лучше в момент разгона авто.
• Планетарная передача обеспечивает движение автомобиля назад.
• В систему управления входят: блок управления, гидравлическая система взаимодействия шкивов, датчики. Работает она по принципу сбора данных (обороты двигателя, какая скорость авто, в каком положении педаль «газа») и определения для них лучшего передаточного отношения.
• Гидронасос обеспечивает нужное давление в гидравлической системе, а также смазку элементов конструкции вариатора. В системе поддерживается давление пропорциональное крутящемуся моменту, когда он больше, диски сжимаются сильнее, ремни не проскальзывают.

На примере АКПП авто Nissan, можно рассмотреть подробнее ремонт вариатора своими руками. Проблема возникает, когда автомобиль двигается со скоростью 50-60 км/час, вариатор начинает издавать неприятный шум, это распространенная болезнь для этой марки авто.

Инструменты, необходимые для ремонта вариатора:

Ударная отвертка, не электрическая, мощная.

Хомуты 6 штук.

Молоток.

Набор ключей 10-14.

Подготовить емкость для маленьких запасных частей.

В процессе разборки вариатора все детали располагаем на рабочей поверхности в последовательности их снятия, это поможет при сборке устройства.

Действия, выполняемые по порядку:

• Откручиваем с крышки раздатки болты, их 6 штук.
• Отверткой необходимо зацепиться за края раздатки и снять ее.
• Видим конический подшипник, который надо вынуть и поместить в емкость, в которой есть уже 6 болтов.
• Перевернем вариатор.
• Вынимаем в этом положении часть его корпуса и вал.
• Для снятия крышки ее обстукиваем молотком, снимаем крышку, это 50% работы.
• Открываются шестерни, снимаем их, складываем в другую емкость.
• Откручиваем доступные винты насоса, снимаем шестерню с цепью насоса.
• Открылся доступ к масляному насосу. Снимаем аккуратно, за кончик вала движением вверх, насос отходит.
• Снимается вал. С другой стороны коробки получается все снято.
• Опять переворачиваем вариатор и снимаем крышку при помощи отвертки.
• Открывается доступ к узлам вариатора, это два вала и ремень. Проводится осмотр узлов визуально со всех сторон при хорошем освещении.
• Хомутами можно стянуть ремни, затем извлекаем шкивы с ремнем из корпуса вариатора.
• На рабочей поверхности вынимаем шкивы из ремня. Открывается подшипник, если потянуть за его кольцо можно почувствовать неравномерный люфт, что является причиной шума.
• Заменяем подшипник и выполняем сборку в обратном порядке.

Таким образом, своими руками был устранен шум в АКПП, необходимо отметить, что все узлы в процессе разборки промываются бензином, а когда собираются элементы, требующие специальной смазки, должны смазываться.

Применение вариатора в станках

Станочное оборудование оснащается вариатором в случаях, когда необходимо изменять скорость вращения заготовки. В промышленных вариантах токарных станков предусматривается несколько шкивов, и перестановка ремня между ними, это неудобно, такая операция требует остановки станочного оборудования.

Альтернативой для работы станочного оборудования является самодельный вариатор для станка. Недостатком его является проскальзывание ремня, но это и защищает двигатель, когда происходит клин заготовки. Специалисты, рассмотрев самодельный вариатор, пришли к выводу, что при имеющихся недостатках, он увеличивает производительность работы, не надо выключать станок, и скорость регулируется плавно.

Рассмотрим, из чего состоит станочный вариатор, и каким образом можно его изготовить самостоятельно, когда дома есть токарный станок.

Необходимые операции:

Изготавливаем конусы, можно использовать древесину твердой породы. Они выпиливаются электролобзиком, с углом наклона равным углу конуса.

Деревянные конусы необходимо посадить на металлические стержни как можно глубже зафиксировать их шурупами.

С помощью роликов делается направляющая, которая дает хождение ремню по конусам и фиксации на нужной скорости. Если нет роликов, для этой операции используются нужных размеров подшипники.

С помощью резьбовой штанги и вращающегося винта направляющая двигается вдоль конусов.

Лучшую модель можно собрать с применением круглых ремней. В домашних условиях, для собственного токарного станка такой вариатор значительно помогает в работе.