Как работает вариатор

Урок из шести шагов на 3D-модели. Посмотрите, как два шкива и стальной ремень плавно меняют передачу, из чего сделан ремень, зачем маслу такое давление и что в вариаторе изнашивается.

6 шагов
около 5 минут
модель можно крутить

Во весь экран

Шаг 1

Вариатор — коробка без ступеней

В обычной коробке от пяти до восьми ступеней, и автомат их переключает. В вариаторе ступеней нет: передаточное число меняется плавно, от самого низкого до самого высокого, поэтому мотор можно держать на выгодных оборотах. Устроен он просто: два шкива и стальной ремень между ними. Первый шкив получает вращение от мотора, второй отдаёт его на колёса.

Шаг 2

Конусы сдвигаются — ремень меняет радиус

Каждый шкив — два конуса: неподвижный и подвижный. Когда половинки сближаются, ремень выдавливается наружу, на большой радиус; когда расходятся — проваливается вглубь, на малый. Ремень замкнут и не растягивается, поэтому если на одном шкиве радиус растёт, на другом он уменьшается. Отношение радиусов и есть передаточное число.

Сам вариатор отдаёт меньше мощности, чем механика: КПД ремённого вариатора около 88 % против примерно 97 % у механической коробки, потому что ремень трётся о шкивы.

Шаг 3

Ремень: сотни стальных пластин на лентах

Ремень вариатора не резиновый. Это сотни стальных пластин (у разных вариаторов от примерно 280 до 470), нанизанных на две пачки тонких стальных лент, по 9–12 лент в каждой. Пластины работают на сжатие и толкают друг друга от ведущего шкива к ведомому. Ленты работают на растяжение и держат пластины в кольце. Боковые грани пластин скошены под угол конуса шкива, поэтому ремень зажимается в канавке.

Шаг 4

Давление масла зажимает ремень

Давления малоремень проскальзывает по конусам и перегревается

Давления слишком многоремень и шкивы быстрее изнашиваются, растёт расход топлива

Подвижные половинки двигает масло под давлением: у каждого шкива свой гидроцилиндр с поршнем. Давление на ведомом шкиве зажимает ремень, а давление на ведущем меняет передачу. Поэтому в вариаторе стоят мощный насос и электроника, которая постоянно подбирает давление.

Шаг 5

Как вариатор трогается и едет назад

Ремень связывает шкивы всегда, поэтому нужен узел, который плавно соединяет мотор с колёсами: у одних вариаторов это гидротрансформатор, у других многодисковое сцепление. Ремень вращается только в одну сторону, поэтому для заднего хода есть небольшая планетарная передача с двумя сцеплениями: одно включается для движения вперёд, другое для движения назад. Устройство узлов у разных моделей отличается.

Шаг 6

Что изнашивается и как продлить жизнь

МаслоОно и смазывает, и передаёт давление. Специалисты советуют менять его чаще регламента; для Tiggo 4 Pro называют срок не реже раза в 50 тыс. км. Это оценка, а не гарантия завода.
Втулки и подшипники валовУ вариаторов Chery CVT25 по оценке специалистов износ чаще начинается после 100 тыс. км.
Ремень и шкивыНе любят пробуксовку и перегрев: застряли — не газуйте минутами.

Точной статистики поломок вариаторов по маркам нет ни у кого. Честно говорить так: вариатор чувствителен к маслу, перегреву и пробуксовке.

Дальше

Что почитать дальше

Руководства по ремонту вашего автомобиляразделы про коробку передач Работы по автомобилюруководства по узлам Как работает автомат3D-разбор Как работает механическая коробка3D-разбор

3D-модель построена нами по устройству типового ремённого вариатора. Источники: патент US 6,468,174 (Van Doorne's Transmissie), Wikipedia «Continuously variable transmission», Autozine «CVT».