Variator (CVT) izah olunur: Variator nədir və necə işləyir?

Avtomobil kataloqlarına baxarkən və ya texniki xüsusiyyətlər siyahısını nəzərdən keçirərkən, yəqin ki, “avtomobilə pilləsiz variator ötürücüsü quraşdırılıb” kimi bir ifadəyə rast gəlmisiniz. Hamı mexaniki sürət qutusunun nə olduğunu bilir və sürücülərin əksəriyyəti klassik avtomatik qutu ilə çoxdan barışıb. Lakin variator — həm də CVT (pilləsiz dəyişən ötürücü) kimi tanınan — hələ də heyrətə səbəb olur. Bu, təəccüblüdür, çünki o, heç də yeni deyil.

CVT ötürücüsünün qısa tarixi

Budur, çoxlarını təəccübləndirən bir fakt: variatoru Honda, Toyota və ya hətta Mercedes-Benz ixtira etməyib. Pilləsiz dəyişən ötürücü üçün ilk patent XIX əsrin sonlarında verilib — ilkin konsepsiya isə daha da əvvələ gedib çıxır. Leonardo da Vinçi bu prinsipi hələ 1490-cı ildə eskiz şəklində çəkmişdi.

Lakin CVT ilə təchiz olunmuş ilk praktiki avtomobil İntibah dövründə meydana çıxmadı. Bunun üçün daha beş əsr lazım oldu. 1950-ci illərdə o zaman həm yük, həm də minik avtomobilləri istehsal edən Hollandiya markası DAF variatoru kommersiya əsasında quraşdıran ilk istehsalçı oldu. Volvo öz versiyası ilə onu izlədi və CVT texnologiyası o vaxtdan bəri getdikcə daha çox yayılır.

Variator nədir? CVT və avtomatik ötürücünün müqayisəsi

Sadə dillə desək, variator avtomatik ötürücünün bir növüdür — lakin tamamilə fərqli bir prinsiplə işləyən. Sürücünün gözü ilə baxanda CVT ilə təchiz olunmuş avtomobil adi avtomatik qutuya malik avtomobillə eyni görünür:

İki pedal — qaz və əyləc
Tanış P, R, N, D mövqeləri olan sürət seçici
Mufta pedalı yoxdur, sürətləri əllə dəyişmək tələb olunmur

Lakin kapotun altında vəziyyət tamamilə fərqlidir. Ənənəvi avtomatik qutuda sabit sürət dəsti var — birinci, ikinci, üçüncü və s. CVT-də isə heç bir sabit sürət yoxdur. Bunun əvəzinə o, avtomobil sürətləndikcə və ya yavaşladıqca ötürmə nisbətini fasiləsiz və hamar şəkildə tənzimləyir. Nəticə? Heç bir silkələnmə, heç bir təkan, heç bir hiss olunan sürət dəyişikliyi yoxdur — sadəcə hamar, fasiləsiz güc ötürülməsi.

CVT ötürücülərinin növləri

Bütün variatorlar eyni şəkildə qurulmayıb. İstifadədə olan bir neçə əsas dizayn var:

Tənzimlənən şkivlərlə V-formalı qayış — ən geniş yayılmış növ, CVT ilə təchiz olunmuş avtomobillərin əksəriyyətində rast gəlinir
Zəncirli CVT — yüksək səmərəlilik və burucu moment tutumu təklif edən Audi tərəfindən istifadə olunur
Toroidal CVT — toroidal disklər arasında roliklərdən istifadə edən daha az yayılmış, lakin mexaniki cəhətdən zərif bir dizayn

Sürücülərin əksəriyyətinin rastlaşacağı sistem V-formalı qayış-şkiv sistemidir, ona görə də onun necə işlədiyinə daha yaxından nəzər salaq.

V-formalı qayışlı CVT necə işləyir? Sadə izah

Bir-birinə paralel uzanan və dartılmış rezin lentlə birləşdirilmiş iki karandaş təsəvvür edin. Bir karandaşı fırladın, digəri də eyni sürətlə onu izləyəcək. İndi karandaşların müxtəlif diametrlərə malik olduğunu təsəvvür edin — böyük karandaşın bir dönüşü kiçik olanı iki dəfə fırlanmağa məcbur edir. Bax bu, V-formalı qayışlı variatorun əsas ideyasıdır.

Real CVT-də bu, iki tənzimlənən şkiv vasitəsilə həyata keçirilir:

Hər şkiv bir-birinə üz tutan, uc-uca duran iki konusvari yarımdan ibarətdir
Şkivlər arasında, onların qabırğalı kənarlarından tutaraq hərəkət edən V-formalı qayış keçir
Konus yarımları bir-birindən aralandıqda qayış mərkəzə doğru enir və daha kiçik radius boyunca hərəkət edir
Konuslar bir-birinə yaxınlaşdıqda qayış daha böyük radius boyunca hərəkət edir

Hidravlik sistem (və ya başqa bir servo mexanizm) hər iki şkivi sinxron şəkildə hərəkət etdirir — biri açıldıqca, digəri bağlanır. Bir şkiv aparıcı val üzərində (mühərrikdən), digəri isə aparılan val üzərində (təkərlərə doğru) yerləşir. Hər şkivin effektiv diametrini fasiləsiz dəyişməklə ötürücü öz ötürmə nisbətini çox geniş diapazonda, pillələrsiz və fasilələrsiz dəyişir.

Paketi tamamlamaq üçün yalnız geri ötürücü üçün bir qovşaq — adətən sadə planetar ötürücü dəsti — lazımdır və CVT sürət qutusu istifadəyə hazırdır.

CVT hansı növ qayışdan istifadə edir?

Standart rezin ötürmə qayışı CVT-nin iş şəraitində bir neçə min kilometr ərzində parçalanardı. Variatorlarda istifadə olunan qayışlar xüsusi olaraq hazırlanmış komponentlərdir. İki əsas dizayn var:

Polad itələyici qayış — üzərinə yüzlərlə nazik, trapesiyaşəkilli polad lövhənin quraşdırıldığı təbəqəli polad zolaqlar dəsti. Lövhələr bir-birini itələyir və qayışa sıxılma tərəfindən belə qüvvə ötürməyə imkan verir — rezin qayışın sadəcə bacarmadığı bir şey
Polad zəncir — şkiv konuslarına üzü ilə deyil, kənarları ilə təmas edən geniş, yastı zəncir. Bu, Audi-nin CVT sistemlərində (Multitronic adı ilə təqdim olunan) istifadə olunan dizayndır

Audi-nin zəncirli CVT-si təmas nöqtələrindəki həddən artıq təzyiq altında özlülüyünü dəyişən xüsusi ötürmə mayesindən istifadə edir ki, bu da zəncirə çox kiçik təmas sahəsində belə minimal sürüşmə ilə əhəmiyyətli qüvvə ötürməyə imkan verir.

CVT ilə sürmək necə hiss olunur?

Sürüş təcrübəsi CVT-nin idarəetmə proqramının necə kökləndiyindən asılıdır, lakin kəskin sürətlənmə zamanı ən çox rast gəlinən davranış belədir: qazı sona qədər basırsınız, mühərrik maksimum burucu momentin sürət (dövr/dəq) diapazonuna qalxır — və bütün sürətlənmə müddətində orada qalır, avtomobil sürət yığarkən sabit, vahid bir səs tonunu saxlayır.

Bəzi sürücülər əvvəlcə bunu qeyri-adi tapırlar. Mühərrik səsi pilləli sürət qutusunda olduğu kimi yüksəlib-enmir; əvəzinə avtomobil sürətlənərkən bir tonda saxlanılır. Bu, tozsoranın uğultusu ilə müqayisə edilib — effektiv, lakin sürücülərin əksəriyyətinin alışdığından fərqli.

Bununla belə, bir çox istehsalçı öz CVT-lərini ənənəvi sürət qutusunun hissini təqlid etmək üçün köküləyir, belə ki sürət artdıqca mühərrik dövrləri tədricən yüksəlir. Bəzi modellər daha da irəli gedir və təklif edir:

Virtual sürət pillələri — adətən 6 və ya 8 elektron şəkildə müəyyən edilmiş nisbət, CVT onların arasında kəskin keçid edərək klassik avtomatik qutunu təqlid edir
Əl ilə ardıcıl rejim — sürücüyə qulaqcıq tipli sürət dəyişdiricilər (paddle shifter) və ya qol vasitəsilə virtual sürətləri seçməyə imkan verir
Avtomatik aşağı keçid — təpəyə qalxarkən və ya yavaşlayarkən CVT, qaz mövqeyindən asılı olmayaraq, burucu momenti saxlamaq üçün ağıllı şəkildə daha aşağı nisbətə keçir

Audi A4 allroad quattro — Audi-nin zəncirli Multitronic CVT-si ilə təchiz olunub

CVT ötürücüsünün üstünlükləri

Sonsuz ötürmə nisbətləri — tələbatdan asılı olaraq mühərrik həmişə ən səmərəli və ya ən güclü diapazonunda işləyir
Hamar sürətlənmə — sürət dəyişikliyinin olmaması burucu moment fasiləsi və təkanların olmaması deməkdir
Daha yaxşı yanacaq qənaəti — mühərriki optimal iş diapazonunda saxlamaqla CVT-lər ənənəvi avtomatik qutularla müqayisədə yanacaq sərfini azalda bilər
Aşağı sürətlərdə güclü performans — xüsusilə “dayan-get” şəhər tıxaclarında faydalıdır
Premium avtomatik qutulardan daha ucuz — CVT qovşaqları ümumiyyətlə yüksək səviyyəli burucu moment çeviricili avtomatik qutulardan daha ucuz istehsal olunur

CVT ötürücüsünün çatışmazlıqları

Güc məhdudiyyətləri — ənənəvi CVT-lər yüksək burucu moment və yüksək güc tələb edən tətbiqlər üçün nəzərdə tutulmamışdı, bu səbəbdən performans və böyük lüks avtomobillər tarixən adi sürət qutularına sadiq qalıb
Daha yüksək texniki xidmət xərcləri — CVT üçün xüsusi ötürmə mayesi adi ATF-dən daha bahalıdır və qayışın dəyişdirilməsi (hər 100.000–150.000 km-dən bir) əlavə xidmət tələbidir
Qeyri-adi sürüş hissi — sabit dövrlü sürətlənmə hissinə öyrəşmək vaxt tələb edir
Yağ dəyişdirmə intervalları — CVT mayesi modeldən asılı olaraq adətən hər 40.000–50.000 km-dən bir dəyişdirilməlidir

CVT nə qədər güclü ola bilər?

CVT-lər həyatına kiçik şəhər avtomobillərində başladı — və uzun müddət elə orada qaldı. Qayış əsaslı ötürücünün mexaniki tələbləri yüksək güc çıxışını çətinləşdirirdi. Lakin mühəndislik xeyli irəliləyib.

Audi-nin A4 2.0 TFSI-yə quraşdırılmış Multitronic zəncirli CVT-si 200 at gücünü problemsiz idarə edir. Nissan, Murano modelindəki X-Tronic CVT ilə daha da irəli getdi — 234 at gücü istehsal edən 3.5 litrlik V6 mühərrikli tam ölçülü krossover. Bunlar artıq dar, aşağı güclü tətbiqlər deyil.

CVT və avtomatik ötürücü: Hansı daha yaxşıdır?

Klassik avtomatik ötürücülər daha çox sürətlə cavab verir — 8 sürətli qovşaqlar artıq bir çox biznes və premium sinif avtomobillərdə standartdır və CVT-lərin defolt olaraq təklif etdiyi eyni səmərəlilik-performans balansını qovur. On və on iki sürətli avtomatik qutular yük və performans avtomobillərində meydana çıxıb.

Lakin CVT heç bir pilləli sürət qutusunun təkrarlaya bilmədiyi struktur üstünlüyə malikdir: nisbətlərin sayı sonsuzdur. Mühəndislər ənənəvi avtomatik qutuya nə qədər sürət əlavə etsələr də, hər birinin arasında həmişə bir boşluq olacaq. CVT-də heç bir boşluq yoxdur. Gündəlik sürüş üçün — işə gediş-gəliş, yanacaq səmərəliliyi, hamar şəhər hərəkəti — o, bazardakı ən praktiki və dəyəri lazımınca qiymətləndirilməyən ötürücü seçimlərindən biri olaraq qalır.