Что такое шаговый мотор в вариаторе

Вам может быть интересны также другие типы вариаторов:

Бесступенчатые коробки передач в своё время совершили настоящую революцию в мире автомобилестроения. Сейчас они получили широкое разнообразие и целый ряд необычных конструктивных решений. Они долгое время не могли быть использованы из-за отсутствия синхронизации между ведущим валом и внутренними частями. Это приводило к срезанию зубьев зацеплений, перекосам и полному заклиниванию. Решить эту проблему помог шаговый мотор для вариатора.

Это изобретение впервые появилось в рамках робототехники. Японские инженеры Ниссан, искали достойную замену дорогостоящим сервоприводам.

Видео:проверяем степ-мотор для вариатораСкачать

Основы функционала

Это устройство также часто называют Step Motor. Оно изготовлено для того, чтобы синхронизировать передаточное отношение пары конусных шкивов посредством увеличения или уменьшения расстояния между ними. Классический шаговый потом – это асинхронный электродвигатель без щеток. Его особенность заключается в том, что полный оборот вала может быть точно разделен на определенное количество точно заданных ступеней.

Агрегат работает в паре с клапаном, который управляет коэффициентом передачи. Он обеспечивает три базовых состояния: заполнение, поддержка и выпуск. Давление гидравлической жидкости и определяет взаимное расположение конусов шкива вариатора. Электронный блок управления в ответ на действия водителя даёт сигнал и шаговый двигатель перемещается, меня также и положение управляющего клапана. Ведомые шкивы движутся благодаря усилию, создаваемому ремнём или цепью. А вот ведущие шкивы двигает как раз Step Motor.

Коэффициент передачи может быть снижен за счёт того, что всего за половину оборота шагового двигателя клапан переходит в режим стравливания давления. Тогда стенки шкивов расходятся, а вся система переходит на передачу с самым большим крутящим моментом (понижение передаточного отношения). В процессе движения эти циклы происходят бесконечное количество раз до отказа агрегата.

Видео:Не переключается вариатор (ошибка Р1778)Скачать

Основные неисправности

Самая частая причина поломки – это повреждение обмоток. Ремонт не имеет смысла из-за большой стоимости этой части. Чаще всего мотор крепится на несколько болтов. Обычно специалисты рекомендуют заменить его совместно с полной сменой масла в коробке, а также всех фильтрующих элементов. Без должного опыта произвести ремонтные работы шагового двигателя невозможно, поэтому делайте это только на базе автотранспортных предприятий и СТО.

Понравилась статья? Обязательно поделись с друзьями.

Видео:СТЕП МОТОР ВАРИАТОРА NISSANСкачать

Шаговый мотор CVT Jatco

Бесступенчатые вариаторы японской фирмы Jatco (дочерняя компания Nissan) признаны во всем мире как достаточно надежные, эффективные, неприхотливые и производительные агрегаты. Они устанавливаются как на популярные модели Nissan, так и хитовые модели Jeep, Citroën, Renault, Suzuki, Peugeot, Mitsubishi и других автопроизводителей. Несмотря на отсутствие четко выделенных ступеней передач, характерных для обычной коробки-автомат, вариаторная трансмиссия все-же обладает неограниченным количеством условных скоростей в широком диапазоне передаточных чисел. Что же выполняет изменение передаточного числа в вариаторе?

Видео:Проверка т.н. шагового степ мотора вариатора Jatco CVT на столе Nissan MitsubishiСкачать

Функциональность шагового мотора

Шаговый двигатель или иначе Step Motor как раз и является этим уникальным устройством, способным регулировать передаточное отношение между конусами шкивов, путем их сдвигания и раздвигания. По своей сути он является бесщеточным электродвигателем постоянного тока, который делит полный оборот на несколько дискретных ступеней.

Шаговый мотор работает в механической связке с управляющим клапаном коэффициента передачи, который в свою очередь имеет только три рабочих состояния: заполнить, поддерживать и выпустить. Речь идет о давлении рабочей жидкости, изменение которого и предопределяет фактическое расположение конусов вариатора, а значит и виртуальный коэффициент передачи. По команде с электронной системы управления вариатором шаговый двигатель перемещается на одно из своих положений, перемещая в свою очередь управляющий клапан. Это действие изменяет давление рабочей жидкости, под воздействием которого сжимаются стенки ведущего шкива и ремень перемещается на больший диаметр, создавая повышенную передачу. Ведомый шкив разожмется под воздействием ремня. Управляющий клапан перейдет в режим поддерживания заданного давления. Чтобы уменьшить коэффициент передачи, шаговый сервомотор вновь совершит свой полуоборот и переведет управляющий клапан в положение «спустить давление», стенки шкивов расширяются, что приведет к переключению на пониженную передачу. Таких циклов может происходить неограниченное количество, причем на разных скоростях и абсолютно любых оборотах двигателя автомобиля, что и свидетельствует о непрерывно изменяющейся трансмиссии.

Видео:Вариатор - устройство и принцип работы бесступенчатой коробки передач (ОСНОВЫ)Скачать

Неисправности шагового мотора

Признаками отказа шагового электродвигателя служит движение с постоянной скоростью, т.е. вариатор как-бы зависает на одной зафиксированной передаче. Автомобилю при этом очень тяжело сдвинуться с места, а разогнаться более 60 км/ч не удается.

Step motor чаще всего выходит из строя из-за повреждения обмоток. Ремонтировать его в таком случае нет смысла, а замена не вызывает особых трудностей и не требует демонтажа всего вариаторного агрегата. Крепится степ-мотор всего лишь двумя болтами, но перед заменой необходимо слить масло, снять поддон и фильтр.

Читайте также: Промывка лодочного мотора в пресной воде

Несмотря на кажущуюся простоту замены шагового мотора, рекомендуется производить данную процедуру в специализированных автомастерских, и перед этим провести диагностику, так как порой причина схожих симптомов кроется в неисправности других узлов и механизмов вариатора.

Видео:Шаговый мотор вариатора АКПП JF010 / JF010E CVTСкачать

Что такое шаговый мотор в вариаторе

Необходимо использовать манометр , рассчитанный, как минимум, на 70 bar. Типичное рабочее давление может легко достигнуть 55 … 62 bar при максимальном давлении на ремень CVT (рис 4 ).

Типичные значения рабочих давлений приведены в таблице:

Механика – внутри.

Секреты CVT находятся внутри ее корпуса. Здесь находятся два вариаторных шкива, стальной ремень, помпа высокого давления, клапанные корпуса вместе с соленоидами, планетарный набор шестерен (в том числе и для задней передачи) и пару пакетов муфт (для режимов D и R).

Первичный шкив вариатора соединен при помощи муфты, которая всегда подключена в режиме D. Входной шкив толкает вторичный при помощи при помощи специального стального ремня, состоящего из множества сегментов. Управление изменением коэфф. передачи происходит модуляцией соленоидов, что приводит к изменению давления внутри каждого из двух вариаторных шкивов.

TCM (transmission control module) может менять расстояние между поверхностями двух вариаторных шкивов. Это позволяет ремню вращаться на первичном шкиве медленнее (имитируя пониженную передачу) или быстрее (имитируя повышенную передачу). Изменяя положение вариаторного шкива, TCM может достигнуть любого коэффициента передачи в диапазоне от 2 . 349 : 1 до 0 . 394 : 1

Только один компонент соединяет два шкива – это ремень. Как и в вариаторах фирмы Honda, ремень собран из множества стальных сегментов со специальными вырезами, плотно закрепленными между собой при помощи слоеной стальной ленты. Ремень является толкающим, а не тянущим. Это значит, что первичный шкив вариатора толкает вторичный при помощи стального ремня.

Эта концепция предполагает, что сталь не может быть сжата, т.е. ремень не может «износиться» (т.е. растянуться) с течением времени. Поскольку сегменты ремня очень плотно связаны между собой, он работает как единая стальная структура, которая передает крутящий момент от одного шкива к другому. Эта разработка очень сильно отличается от моделей фирмы ZF, которая использует цепи и зубцы, когда один шкив тянет за собой другой.

Во всех конструкциях вариаторов давление является ключевым компонентом. Проскальзывание ремня между поверхностями шкивов может быстро вывести его из строя. Вот почему вариаторные трансмиссии используют сумасшедшие давления и специальные жидкости.

Как можно говорить о передачах, если их нет? Есть, конечно, набор планетарных шестерен, но они используются лишь для переключения между режимами D и R. В режиме заднего хода, сцепление режима D отпускает и включается заднее. Крутящий момент по часовой стрелке поступает через входной вал на кольцевую передачу. Поскольку работает планетарная шестерня, вращение будет направлено в обратную сторону, т.е. против часовой стрелки. Планетарная передача соединена с первичным шкивом вариатора, раз так – вот так просто у нас появилась задняя скорость.

Коэффициент передачи в режиме заднего хода заблокирован во избежание глупых случайностей. Двигатель ведь может оставаться на постоянных оборотах, в то время, как автомобиль будет ускоряться задним ходом. Водитель может этого и не понимать, но автомобиль может (если ему позволено) ускоряться задним ходом быстрее, чем передним. Вот почему при движении задним ходом коэффициент передачи вариаторной трансмиссии заблокирован (рис. 6 ).

Если селектор трансмиссии находится в положении D, поток мощности из гидротрансформатора через входной вал прикладывается к переднему входу, через планетарную передачу. Она соединена с первичным валом вариатора, но находится в выключенном состоянии, ничто ее не удерживает.

TCM полностью управляет коэффициентом передачи (КП) вариаторной трансмиссии. При разгоне, когда требуется большая мощность и отдача двигателя, КП снижается, что увеличивает обороты двигателя – для большей отдачи крутящего момента и лошадиных сил. После того, как водитель отпускает педаль газа и переходит в режим неспешного движения, TCM увеличивает «виртуальную передачу», что снижает обороты двигателя, что увеличивает эффективность и топливную экономию.

Если после некоторого времени равномерно движения водитель нажмет на газ, TCM снова увеличит обороты двигателя и будет удерживать их на этом уровне. А автомобиль тем временем продолжит ускорение. Очень интересное ощущение – управлять автомобилем с вариатором в первый раз. Речь идет не только о переключении передач, просто иногда теряется понимание, насколько быстро Вы едете, несмотря на то, что двигатель не подключен к колесам через какое-то определенное количество шестерней. Я ожидал услышать шум двигателя, который я мог бы «перевести» в скорость автомобиля. С вариатором двигатель может рычать на одних и тех же оборотах – как на крейсерской скорости, так и в городском потоке. Следует лишь немного привыкнуть.

Читайте также: Мотор колесо для роликов

После того, как крутящий момент пройдет через шкивы вариатора, он умножается через блок шестерней холостого хода. Этот блок умножает коэффициент передачи на 1 . 72 ; выходные шестерни еще раз умножают коэфф. передачи на 3 . 55 . Суммарный коэффициент передачи меняется от 14 . 34 до 2 . 44 . Это вполне сравнимо с любыми современными видами трансмиссий.

Управляющий клапан коэфф. передачи работает в трех рабочих режимах: наполнять, удерживать и стравливать. Эти режимы определяют конечное положение вариаторов и добиваются заданного КП (рис. 10 )

Когда TCM (модуль управления вариатором) достиг заданного коэффициента передачи, управляющий клапан ( 2 ) переходит в положение HOLD (удержание). Давление в магистрали от насоса подается во вторичный вариатор ( 5 ) для установления необходимого натяжения ремня (рис. 2 ). Если TCM дает команду на увеличение коэфф. передачи (чтобы снизить обороты двигателя), шаговый двигатель ( 1 ) выдвигается, что перемещает управляющий клапан ( 2 ) наружу. Это позволяет давлению рабочей жидкости из магистрали попасть в первичный шкив вариатора ( 4 ). Дополнительное давление входит в первичный вариатор, что приводит к сжиманию его стенок и перемещению ремня наружу, т.е. на больший рабочий диаметр (т.о. получается повышенная передача). Как только первичным валом будет достигнут необходимый (заданный TCM) коэффициент передачи, управляющий модуль вновь дает команду клапану ( 2 ) перейти в положение HOLD (удержание заданного давления).

Положение управляющего клапана зависит от положения вариатора и шагового двигателя. TCM может изменить соотношение, задействуя шаговый двигатель, позволяя вариатору менять коэффициент передачи до тех пор, пока управляющий клапан ( 2 ) не вернется в положение HOLD. Это возможно из-за того, что все три элемента механическую связаны между собой.

Жидкость, освобождающаяся из вторичного вариатора, контролируется вторичным датчиком давления и клапаном ( 3 ). Если соленоид активирован, давление рабочей внутри вторичного вариатора ( 5 ) может как снижено до 0 , так и направлено для увеличения прижима ремня. Все это тоже управляется при помощи TCM.

Во время увеличения коэфф. передачи давление во вторичном вариаторе снимается, что позволяет изменить его диаметр. Как только изменение завершено, давление из магистрали снова направляется во вторичный шкив для натяжения ремня (рис. 11 )

Во время уменьшения коэфф. передачи трансмиссии (переключение на пониженную), TCM дает команду шаговому двигателю открыть управляющий клапан в положение «стравить давление». Жидкость из первичного вариатора вытекает, что позволяет стенкам расшириться и ремень перемещается на меньший рабочий диаметр.

Вторичный вариатор сохраняет внутреннее давление магистрали, что приводит к сжатию его стенок и перемещает ремень на внешний, больший диаметр. В итоге получается «переключение на пониженную». Как только коэфф. передачи уменьшится до требуемого, управляющий клапан переходит в положение HOLD, давления в первичном и вторичном вариаторах стабилизируются.

Очевидно, что указанные процессы могут происходить на любых скоростях и при любых оборотах двигателя. TCM использует электрические сигналы, такие как датчик положения педали газа, температура рабочей жидкости, датчики скорости (CKP, ISS, OSS), давления, текущего коэфф. передачи и тд – все это для того, чтобы вычислить необходимое в данный момент соотношение первичного и вторичного валов вариатора.

Итак, мы рассмотрели в первую очередь управляющий клапан коэффициента передачи и вторичный клапан давления, но в CVT трансмиссии JATCO есть еще много очень важных клапанов.

Рассмотрим клапан регулировки давления. Масляная помпа (рис. 12 ) способна вырабатывать давление вплоть до 70 bar, но не все элементы CVT требуют именно такого давления. Номинальное рабочее давление 55 bar. Регулятор давления снижает давление в магистрали до трех рабочих уровней:

1 ) 15 bar – максимум для сцеплений
2 ) 10 bar – максимум для гидротрансформатора
3 ) 4 bar – максимум для схем смазки и охлаждения

Клапан регулировки давления в магистрали (рис. 13 ) определяет общее максимальное давление в трансмиссии. Все остальные давления преобразуются именно от него, что может составлять от 5 до 60 bar, в зависимости о текущий условий. Давление регулируется соленоидом магистрали, который управляется при помощи ШИМ от модуля управления трансмиссией (TCM). Давление магистрали идет прямо в управляющий клапан коэфф. передачи и вторичный клапан для изменения диаметров шкивов и нормализации нагрузки на ремень (рис. 14 ).

1 . Secondary Puller Regulator
2 . Pressure Regulator 1
3 . Pressure Regulator 2
4 . TCC Regulator Valve
5 . Manual Valve

Клапан снижения давления уменьшает давление из магистрали до 1 – 15 bar, необходимого для муфт переключения режимов D/R. Давление выбирается необходимым из условия предотвращения проскальзывания пакетов фрикционов.

Читайте также: Ford focus крышка мотора

При включении режима R или D, соленоид гидротрансформатора модулируется сигналом ШИМ для того, чтобы обеспечить плавное включение клапана. Если автомобиль находится в режиме D или R, широтно-импульсная модуляция (ШИМ) позволяет плавно управлять клапаном гидротрансформатора от режимов «включено» до «выключено».

Соленоид гидротрансформатора управляет приложенным к гидротрансформатору давлением. После того, как клапан гидротрансформатора перемещается в положение «включено», давление рабочей жидкости поступает в гидротрансформатор. Регулируемое давление позволяет ему плавно работать. Давление в гидротрансформаторе может меняться от 0 до 10 bar.

В отличие от вариаторов фирмы Honda, JATCO использует гидротрансформатор. Его основная цель – обеспечить плавное ускорение автомобиля из положения «стоп» путем полного гидравлического отключения трансмиссии от двигателя. Гидротрансформатор работает на небольших скоростях, ориентировочно до 19 км/час.

Одним из преимуществ вариаторной трансмиссии является его повышенная эффективность и неограниченный набор «виртуальных скоростей», поэтому TCM настроен на как можно более «раннее» отключение (блокировку) гидротрансформатора.

CVT имеет три соленоида, управляемых ШИМ (широтно-импульсной модуляцией): давления магистрали, давления вторичного шкива вариатора и гидротрансформатора. В добавок к ШИМ-управляемым электромагнитам, в CVT есть один соленоид с двумя рабочими положениями: «вкл» и «выкл» клапана блокировки гидротрансформатора (рис. 17 )

При установке нового модуля TCM, будет установлен диагностический код DTC P 1679 «не проведено обучение», который так-же требует рекалибровки при помощи заводского оборудования. В любом случае, очень важно сохранять оригинальный ROM вместе с самими железками блока трансмиссии, с которой он был выпущен.

TCM электрически связана с СVT через 22 ‑х контактный разъем (рис. 18 ).
Для первичной диагностики трансмиссии используйте следующую таблицу:

Вариаторы JATCO устанавливаются только на автомобили, оборудованные шиной CAN, которая способна пересылать информацию между модулями автомобиля со скоростью до 1 Мб/сек при помощи всего двух проводов. Поэтому ТСМ использует минимальное количество соединений с электронными системами автомобиля. Всю нужную информацию (обороты двигателя, положение педали газа и тп.) TCM получает по CAN.

Коды неисправностей

Оригинал статьи: JATCO CVT & DaimlerChrysler Обзор и распределение потоков мощности. (Sean Boyle, GEARS, март 2007 )

Статья печатается с небольшими изменениями по переводу ©Sergy .

Дополнительно по теме:

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/chto-takoe-shagovyy-motor-v-variatore

  🔥 Видео

  Шаговый двигатель вариатора Mitsubishi OutlanderСкачать

  

  Как проверить степ мотор вариатора на неисправность электроцепи,p1778 CVT NISSAN MURANO.Скачать

  

  Как прозвонить степ мотор на Ниссан примераСкачать

  

  принцип работы Вариатор сафари мотор 6,5 сил выход на крайСкачать

  

  Mitsubishi Outlander Вариатор JF011 (P1778 Замена степ мотора)Скачать

  

  РЕМОНТ ВАРИАТОРА Jatco НА Citroen C-Crosser 2.4 (170 Л.С.)Скачать

  

  Проверка, тест(диагностика) степ мотора вариатора cwtСкачать

  

  Mitsubishi Lancer X ремонт вариатора "степ-мотор"Скачать

  

  ремонт вариатора Nissan libertyСкачать

  

  5 вещей которые НЕЛЬЗЯ делать если у вас ВАРИАТОРСкачать

  

  Вариатор для установки на двигатель 6,5 - 16лс, аналог Honda gx160Скачать

  

  Ниссан примера п12 свт (вариатор) в аварийном режимеСкачать

  

  Самодиагностика вариатора НИССАН ПРИМЕРАСкачать

  

  МАКТРАНС: Тестер шагового мотора RE0F09A JF010E RE0F10A JF011EСкачать