Вариатор передач: принцип работы и основные компоненты трансмиссии мототехники
Вариатор представляет собой устройство для обеспечения бесступенчатого изменения передаточного отношения между двигателем и колесами.
Вариаторы находят широкое распространение во многих механизмах, в частности в станках, конвейерных линиях, скутерах, снегоходах, мотоблоках, мотобуксировщиках и других агрегатах.
Выбор в пользу данного вида трансмиссии осуществляется из-за высокой надежности, простоты конструкции и длительного ресурса при должном обслуживании.
Вариатор мототехники состоит из следующих основных частей: валов, на которых расположены шкивы, ремня, роликов, пружины.
Шкивы вариатора
Основными компонентами любого вариатора являются шкивы. В конструкции их два – один ведомый и один ведущий.
Каждый шкив состоит из пары конических дисков, один из которых осуществляет возвратно-поступательные движения относительно вала, а второй закрепляется неподвижно.
Диски шкивов двигаются синхронно: если подвижный диск ведомого шкива отклоняется от неподвижной щеки, то диск ведомого на такое же расстояние приближается к зафиксированному элементу на своем валу.
В процессе перемещения подвижного диска меняется рабочий радиус шкива. Чем ближе ремень приближается к оси, тем меньше рабочий радиус.
Если рабочий радиус ведущего шкива мал (соответственно рабочий радиус ведомого механизма велик), то скорость вращения колес небольшая. По мере увеличения оборотов рабочий радиус ведущего шкива увеличивается – меняется передаточное отношение и увеличивается скорость транспортного средства.
Ведущий шкив располагается на коленчатом вале. Ведомый находится на вале сцепления.
Ремень вариатора
На вариаторах мототехники устанавливают клиновидные ремни – прорезиненные зубчатые ленты, которые осуществляют передачу крутящего момента с ведущего вала на ведомый.
Ремень вариатора перемещается с внешнего радиуса шкива на внутренний, меняя передаточное отношение.
Ремень начинает двигаться под влиянием подвижного диска ведущего шкива. При повышении оборотов мотора он сдвигается в сторону неподвижной щеки вариатора, выталкивая ремень на внешний радиус.
В тот же момент вытолкнутый наружу ремень продвигается вглубь дисков ведомого вала вариатора, раздвигая их.
Таким образом осуществляется регулирование передаточного отношения.
Ролики вариатора
Ролики вариатора предназначены для перемещения подвижного диска ведущего шкива при повышении оборотов.
Они представляют собой овальные грузики, покрытые слоем полимерного материала. Ролики устанавливаются на внешней части подвижной щеки и прижимаются шайбой, имея возможность двигаться по дорожкам в вертикальном направлении.
По мере увеличения центробежной силы при повышении оборотов двигателя ролики перемещаются с центра в сторону внешней кромки шкива.
Под действием грузиков подвижная щека перемещается в сторону зафиксированной, увеличивая рабочий радиус шкива.
Ролики заставляют щеки сдвигаться по мере увеличения оборотов, что позволяет увеличить скорость вращения колес.
Пружина вариатора
Пружина вариатора устанавливается на ведомом шкиве и служит для сближения щек.
В начальном положении рабочий радиус ведомого шкива вариатора максимален за счет усилия пружины.
При увеличении оборотов и соединении щек ведущего вала ремень стремится раздвинуть диски ведомого. Натяжение ленты становится сильнее усилия пружины и ремень движется внутрь шкива, уменьшая рабочий радиус.
В процессе перемещения ремня на меньший радиус ведомого шкива увеличивается скорость.
Причины износа вариатора и способы повышения ресурса
Вариатор является достаточно надежной трансмиссией и работает длительное время при условии бережного отношения и транспортному средству: недопущения перегрева компонентов вариатора, отсутствия движения по бездорожью и так далее.
Однако вследствие трения сопряженные компоненты вариатора истираются. В большей степени это касается подвижных дисков шкивов и сопряженных с ними осей.
Именно это является наиболее частой причиной ремонта вариатора. Причем детали сложно поддаются восстановлению, а стоимость новых компонентов высока.
Поэтому для увеличения ресурса вариаторов мототехники все чаще применяют антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1002.
Оно наносится на контактирующие поверхности вариатора, снижая их износ, повышая плавность перемещения, обеспечивая защиту от коррозии.
Также материал может наноситься на ролики для снижения истирания в процессе движения по дорожкам. Несмотря на то, что замена грузиков не доставляет особого труда, снижение динамики разгона транспортного средства вследствие снижения веса роликов доставляет неудобства.
Кроме дисков и роликов повышенному износу подвергается ремень вариатора.
Он истирается о поверхности дисков шкивов, теряя свою работоспособность.
Ресурс качественного ремня вариатора равен примерно шести тысячам километров пробега. Если есть возможность, то лучше производить замену чаще для предотвращения неблагоприятных ситуаций.
Также рекомендуется периодически проверять состояние ленты. При появлении трещин и повреждений, а также уменьшении ширины ремня необходимо провести замену.
Менять ремень необходимо при выключенном двигателе. Лента снимается после ослабления крепления щек шкивов, после чего устанавливается новая в соответствии с указаниями стрелок и надписей на внешней поверхности.