Устройство Multitronic
Устройство вариатора Multitronic
Вариатор Мультитроник состоит из следующих основных элементов:
- многодисковая фрикционная муфта переднего хода;
- многодисковая фрикционная муфта заднего хода;
- планетарный механизм;
- цепная вариаторная передача;
- промежуточная передача;
- главная передача;
- дифференциал;
- электронная система управления.
Многодисковые муфты
Многодисковые муфты переднего и заднего хода технически выполняют роль сцепления, то есть через них крутящий момент от коленчатого вала двигателя (маховика) передается на первичный вал коробки передач. Конструктивно и по принципу действия они не отличаются от муфт переключения передач в автоматической КПП.
Муфты работают поочередно: переднего хода – когда селектор CVT установлен в положение “D”, заднего хода – если селектор находится в положение “R”, т.е. при движении назад. В нейтральном положении “N” и “P” муфты разомкнуты.
Применение подобных муфт предполагает обязательное наличие маховика со встроенным демпфером крутильных колебаний.
Планетарный механизм
Планетарный механизм
Этот элемент применяется только при движении автомобиля задним ходом. Когда автомобиль движется вперед, фрикцион переднего хода соединяет входной вал КПП с водилом, планетарный механизм блокируется и вращается как единое целое. Передаточное число равно 1. А при движении автомобиля назад происходит блокировка коронной шестерни на корпус КПП. Блокировку производит фрикцион заднего хода. За счет этого планетарный ряд передает крутящий момент в обратную сторону. При этом скорость движения задним ходом регулируется системой управления, а передаточное число планетарного механизма также равно 1.
Вариаторная передача
Вариаторная передача состоит из двух клиновидных шкивов (ведущего и ведомого) и натянутой между ними цепью. Каждый из шкивов состоит из двух дисков с конической поверхностью. Через промежуточную передачу ведущий шкив соединяется с коленчатым валом двигателя. А с ведомого шкива крутящий момент передается на главную передачу. В процессе работы происходит изменение диаметра контакта цепи и конической поверхности шкива, за счет чего происходит плавное изменение передаточного числа и крутящего момента. Это возможно благодаря тому, что один из дисков на каждом шкиве подвижен.
Привод каждого из шкивов включает в себя два гидроцилиндра: прижимной и регулировочный. Первый прижимает металлическую цепь к дискам шкива. Второй – регулирует передаточное отношение, т.е. влияет на изменение диаметра контакта. Звенья металлической цепи используются разного размера, за счет чего снижается уровень шума при ее работе.
Система управления
Система управления Multitronic состоит из следующих элементов:
- датчиков;
- электронного блока управления (ЭБУ);
- гидравлического блока.
Датчики фиксируют положение рычага селектора, температуру и давление рабочей жидкости, оценивают число оборотов на входе и выходе КПП.
КПП Мультитроник общий вид в разрезе
ЭБУ отвечает за выбор оптимального передаточного отношения, ориентируясь на желание водителя и условия движения. По показаниям сигналов датчиков ЭБУ определяет величину давления рабочей жидкости и направление потока с помощью электромагнитных клапанов в гидроблоке.
Гидравлический блок управления отвечает за управление фрикционами переднего и заднего хода, прижимными и регулировочными цилиндрами шкивов. Он также служит для регулирования давления рабочей жидкости и охлаждения фрикционов.
К исполнительным механизмам гидравлического блока управления относятся:
- золотник ручного управления;
- гидравлические клапаны;
- электромагнитные клапаны управления давлением.
Масляной насос шестеренного типа, имеющий привод от первичного вала коробки, обеспечивает циркуляцию рабочей жидкости в системе. Эжекционный насос служит для охлаждения фрикционов. Его действие основано на подаче рабочей жидкости за счет разряжения. Охлаждение рабочей жидкости происходит в теплообменнике.
Вариатор Мультитроник механически связан с рычагом селектора. Коробка имеет те же режимы работы, что и классический автомат. Функция Типтроник, т.е. возможность управления коробкой в ручном режиме, в трансмиссии также имеется.
Принцип работы Multitronic
Работа трансмиссии Мультитроник практически идентична классическому вариатору. Обычный вариант имеет одну особенность, которая не нравится многим автомобилистам. При постоянной скорости трансмиссия работает тихо, и мотора практически не слышно. Но когда водитель давит педаль газа в пол, обороты ДВС подскакивают, а машина ускоряется медленно. Конечно, это касается работы первых вариаторов, появившихся в 1980-90-хгодах.
Для устранения данного эффекта производители начали внедрять в трансмиссию виртуальные передачи. Каждой из них полагается свое соотношение диаметров осей шкивов. Управление имитацией переключения скоростей осуществляется при помощи рычага, установленного на селектор КПП или подрулевых лепестков.
Этот принцип работы имеет также и мультитроник от Ауди, обновившийся в 2005-м году. При размеренной езде коробка повышает/понижает скорость транспортного средства так же, как обычный вариатор. Но для динамичного разгона используется режим «Sport», который имитирует работу автоматической коробки (передаточный коэффициент между шкивами не плавный, а фиксированный).
Коробка Мультитроник: ее преимущества и недостатки
Multitronic от Audi
Вариатор типа Multitronic обладает следующими преимуществами:
- Коробка обеспечивает высокую плавность хода и комфорт при управлении автомобилем.
- Высокий показатель динамики разгона.
- Высокая топливная экономичность двигателя.
- Быстрый отклик машины при нажатии на педаль акселератора.
Наряду с преимуществами вариатор Мультитроник имеет и недостатки. К ним относятся:
- Автомобиль с Мультитроником нежелательно буксировать.
- Скатывание автомобиля назад на горке.
- Ограниченный ресурс элементов коробки.
- Дорогой ремонт.
Преимущество вариатора перед другими коробками передач – возможность бесступенчатого изменения передаточного отношения так как у него нет фиксированных передач, как в обычной автоматической трансмиссии.Вариаторные коробки делали в свое время такие фирмы, как Toyota, Honda и некоторые другие. Но Мультитроник значительно сложнее по устройству и превосходит все остальные по ездовым качествам. Если у других автопроизводителей вариатор в силу конструкции мог устанавливаться на автомобили малого класса с далеко не самыми мощными двигателями , то Multitronic, способный передавать на колеса достаточно большой крутящий момент, ставится на автомобили с достаточно мощными двигателями (пример тому – Audi A8 с двигателем 3,0 л с крутящим моментом 300 НМ и трансмиссией 01J). В данный момент Audi анонсирует новое поколение коробки Multitronic, способное передавать до 500 НМ. Главное отличие от конкурентов в том, что Audi отказалась от использования в коробке мультитроник ременной передачи и использують металлическую цепь, которая способна выдерживать во много раз большие нагрузки без изменения своего размера.
Крутящий момент с двигателя передается с помощью входного вала на входной шкив , управляют изменением передаточного отношения гидроблок с насосом и электронный блок управления Multitronic .
Работает Мультитроник по следующему принципу: на входной вал поступает крутящий момент с двигателя при помощи шестеренки через 6-ти (модели до 2006 го года) или 7-ми (после 2006 года)- дисковое сцепление, которым управляет электронный блок управления посредством гидроблока. Далее крутящий момент через цепь передается на выходной шкив и вал, откуда посредством приводом идет на колеса автомобиля. При этом передаточное отношение посредством синхронно сдвигающихся шкивов постоянно меняется. Этим опять таки управляет электронный блок управления. Электронный блок управления (компьютер мультитроник) находится непосредственно в коробке передач и крепится на гадроблоке, находясь, как и все элементы коробки мультитроник, в масле. Такое расположение блока позволило разместить все датчики непосредственно на нем и избавится от большого количества проводов. Также в блоке управления вмонтирован датчик селектора (F125) селектора коробки передач. Селектор, находящийся соответственно в салоне, связан с датчиком чисто механически, при помощи тросика. В блоке управления смонтированы следующие датчики:
-G182 — датчик числа оборотов входного вала
-G195 — датчик числа оборотов выходного вала
-G196 — датчик -2- числа оборотов выходного вала
-G93— датчик температуры масла в коробке передач
-G193 — датчик -1- давления масла, АКП (давление в магистрали фрикционов)
-G194 — датчик -2- давления масла, АКП (давление прижима)
-N88-клапан аварийного сброса давления (см. рисунок ниже).
Multitronic: ингольштадтское совершенство
Устройство и принцип работы автоматической коробки передач
Коробка вариатор мультитроникс, которая считается одной из самых лучших в своём классе. Давайте разберёмся в механизме бесступенчатой передачи крутящего момента, как устроена эта система от Audi и как работает. Основными элементами ингольштадтского вариатора являются:
- планетарный механизм;
- промежуточная и главная передача;
- вариатор (сердце коробки передач);
- дифференциал;
- картер;
- гидравлический блок;
- блок электронной системы управления.
Посредником между Мультитроником и двигателем выступают два многодисковых сцепления. Представляют собой они так называемые фрикционные муфты или, если проще, фрикционы.
Один фрикцион для движения автомобиля вперёд и другой – для заднего хода. Такие же механизмы можно встретить и в классических автоматических коробках передач, но там они используются для переключения скоростей. Чтобы они не перегревались, инженеры Audi применили принудительное охлаждение потоком рабочей жидкости.
Планетарный механизм в «аудюшном» вариаторе нужен исключительно для заднего хода, а для того чтобы при таком движении скорость не увеличивалась до бесконечности, предусмотрено электронное ограничение.
Следующий элемент – это сердце всей бесступенчатой КПП. Конечно же, речь идёт о вариаторной передаче. Чтобы понять, как она работает, давайте представим две параллельные оси одинакового диаметра, между которыми натянуть ремень.
Если начать крутить одну ось, то и другая начнёт вращаться и делать они это будут с одинаковой скоростью. Если диаметр одной из оси изменить, то скорости их вращения будут разными. Для изменения диаметра и, как следствие, передаточного числа в реальной конструкции Мультитроника применяются два шкива – ведущий и ведомый, соединённые цепью специальной конструкции (кстати, цепь — оригинальное решение Audi).
Каждый шкив – это два диска с конической поверхностью, которые при помощи гидроприводов могут двигаться навстречу друг другу. Сближаясь, расстояние между конусами уменьшается, под действием чего цепь как бы выдавливается наружу (диаметр виртуальной оси увеличивается), при расхождении – наблюдаем обратный процесс.
Ведущий шкив соединён с валом мотора через промежуточную передачу, а ведомый, в свою очередь, соединён с главной передачей и дифференциалом. Далее вращение от него попадает уже на колёса.
Электронный блок контролирует работу всей системы, опираясь на данные многочисленных датчиков. Они отслеживают массу параметров – положение селектора коробки передач, обороты на входе и выходе вариатора, температуру в механизмах, а также давление рабочей жидкости в гидросистеме. Электроника занимается и симуляцией наличия привычных для водителя передач, хотя на самом деле передаточное число меняется плавно.
Гидравлический блок приводит в движение фрикционы и гидроприводы шкивов.
https://youtube.com/watch?v=HcuROau5FQM
