Конические шкивы — часть системы «Ременной вариатор». Подвижные половины конических шкивов меняют рабочий радиус стального ремня. Передаточное число изменяется непрерывно.
Ведущий шкив в модели «Вариатор (клиноременный CVT)»
Два конуса с углом 11° на первичном валу: неподвижный и подвижный. Масло под давлением сдвигает подвижный конус, и ремень поднимается от радиуса 31 до 74,5 мм.
Признаки неисправности
Ступенчатые следы и задиры на конусах, гул и вибрация при разгоне; после проскальзывания ремня шкивы меняют вместе с ним.
Неисправности, связанные с деталью
Передаточное число не уменьшается. Признаки: машина разгоняется только до 75–85 км/ч: уже на 60 км/ч двигатель крутится около 4500 об/мин и гудит, а к 80 км/ч упирается в ограничитель оборотов (около 6300). Расход топлива растёт. Что происходит внутри: заклинил клапан управления давлением ведущего шкива или засорён его канал. Подвижный конус не может сдвинуться, и ремень остаётся на малом радиусе ведущего и большом радиусе ведомого шкива: число не меньше 1,9. Голубой пунктир — путь ремня при числе, которое задаёт блок. Что проверить: ошибки блока, сравнение заданного и фактического передаточного числа на сканере, давление ведущего шкива, чистота масла и сетки фильтра.
Износ подшипника шкива. Признаки: монотонный гул или вой появляется с 60 км/ч и растёт со скоростью. От нагрузки почти не зависит, поэтому его путают с колёсными подшипниками. Что происходит внутри: подшипник вала ведомого шкива выработался, вал получил люфт. Ремень работает с перекосом, шум идёт по корпусу. Что проверить: прослушать корпус стетоскопом, исключить колёсные подшипники и шины, проверить масло на металлическую стружку.
Как вариатор меняет передаточное число без шестерён
Два раздвижных шкива. Каждый шкив — два конуса. Когда конусы сходятся, ремень выдавливается на больший радиус; когда расходятся — опускается к валу.
Длина ремня постоянна. Если ремень поднялся на ведущем шкиве, он обязан опуститься на ведомом. Число равно отношению радиусов: от 2,4 до 0,42.
Зажим и смещение — два разных давления. Ведомый шкив сжимает ремень так, чтобы он не скользил. Ведущий шкив, чуть сильнее или слабее, двигает ремень вверх или вниз — так меняется число.
Обороты держатся там, где выгодно. Блок выбирает число так, чтобы двигатель работал на нужных оборотах: экономичных при спокойной езде и мощных при полном газе.
Упрощения модели
Скорость машины считается: момент двигателя через ремень и главную пару минус сопротивление качению и воздуха (машина 1400 кг). Ползунком можно сразу задать скорость, дальше машина разгоняется или замедляется сама. Тормоза и уклоны не моделируются.
Ремень нарисован целиком и не режется плоскостью разреза, чтобы было видно, на каком радиусе он бежит по каждому шкиву. Только когда камера смотрит на ведущий шкив снаружи (вид «Ремень в шкиве»), часть ремня над плоскостью у шкива вырезана, чтобы было видно сечение элемента в клине. Оранжевые элементы — только метки, чтобы было видно движение ремня. Вращение замедлено примерно в 80 раз.
Ремень показан с уменьшенным числом мелких деталей: у элементов нет качающейся кромки, ленты слиты в два пакета.
Планетарный ряд реверса и гидротрансформатор показаны упрощённо, без внутренних колёс.
Давления, проскальзывание и нагрев посчитаны по упрощённым формулам и не являются заводской характеристикой конкретной коробки.
Перекос ремня при смене числа есть и в модели (доли миллиметра), но на глаз он незаметен.
Зелёные импульсы на проводах датчиков, стружка на датчике, жёлтые линии контакта боковин элемента с конусами в вырезе и голубой пунктир заданного пути ремня — учебные метки, а не детали; стружка показана крупнее настоящей. Венец датчика — 40 зубьев.
Связанные узлы и детали
Модель показывает принцип работы. Геометрия и режимы упрощены для обучения.