CVT-ի բացատրությունը. ի՞նչ է վարիատորը և ինչպե՞ս է այն աշխատում

Դուք հավանաբար հանդիպել եք «ավտոմեքենայի վրա տեղադրված է անընդհատ փոփոխվող փոխանցումատուփ» նման արտահայտության՝ ավտոմոբիլային կատալոգներ թերթելիս կամ տեխնիկական բնութագրերը զննելիս։ Բոլորը գիտեն, թե ինչ է մեխանիկական փոխանցումատուփը, և վարորդների մեծ մասը վաղուց հաշտվել է դասական ավտոմատի հետ։ Բայց վարիատորը, որը հայտնի է նաև որպես CVT (անընդհատ փոփոխվող փոխանցումատուփ), դեռևս տարակուսանք է առաջացնում։ Դա զարմանալի է, քանի որ այն ամենևին էլ նոր չէ։

CVT փոխանցումատուփի կարճ պատմությունը

Ահա մի փաստ, որը սովորաբար անակնկալի է բերում մարդկանց. վարիատորը հորինվել է ոչ թե Honda-ի, Toyota-ի կամ նույնիսկ Mercedes-Benz-ի կողմից։ Անընդհատ փոփոխվող փոխանցումատուփի առաջին արտոնագիրը տրվել է 19-րդ դարի վերջին, իսկ սկզբնական գաղափարն ավելի հին է։ Լեոնարդո դա Վինչին այս սկզբունքն ուրվագծել է դեռևս 1490 թվականին։

Սակայն CVT-ով հագեցած առաջին գործնական ավտոմեքենան չհայտնվեց Վերածննդի դարաշրջանում։ Դրա համար պահանջվեց ևս հինգ դար։ 1950-ականներին DAF-ը՝ հոլանդական ապրանքանիշ, որն այն ժամանակ արտադրում էր ինչպես բեռնատարներ, այնպես էլ մարդատար ավտոմեքենաներ, դարձավ առաջին արտադրողը, որը վարիատորը տեղադրեց առևտրային նպատակով։ Volvo-ն հետևեց իր սեփական տարբերակով, և այդ ժամանակից ի վեր CVT տեխնոլոգիան անընդհատ դիրքեր է նվաճում։

Ի՞նչ է վարիատորը. CVT ընդդեմ ավտոմատ փոխանցումատուփի

Պարզ ասած՝ վարիատորը ավտոմատ փոխանցումատուփի տեսակ է, բայց այնպիսին, որն աշխատում է բոլորովին այլ սկզբունքով։ Վարորդի նստատեղից CVT-ով հագեցած ավտոմեքենան նույնն է թվում, ինչ սովորական ավտոմատով մեքենան.

Երկու ոտնակ՝ գազ և արգելակ
Փոխանցումների ընտրիչ՝ ծանոթ P, R, N, D դիրքերով
Չկա կցորդիչի ոտնակ, չի պահանջվում փոխանցումների ձեռքով փոփոխում

Բայց կապոտի տակ պատմությունը բոլորովին այլ է։ Ավանդական ավտոմատն ունի ֆիքսված փոխանցումների հավաքածու՝ առաջին, երկրորդ, երրորդ և այլն։ CVT-ն ընդհանրապես ֆիքսված փոխանցումներ չունի։ Փոխարենը այն անընդհատ և սահուն կերպով հարմարեցնում է փոխանցման հարաբերակցությունը՝ մեքենայի արագացման կամ դանդաղման ընթացքում։ Արդյունքը՞։ Ոչ մի ցնցում, ոչ մի թափահարում, ոչ մի նկատելի փոխանցման փոփոխություն, պարզապես սահուն, անընդհատ հզորության փոխանցում։

CVT փոխանցումատուփերի տեսակները

Ոչ բոլոր վարիատորներն են կառուցված միևնույն ձևով։ Կիրառության մեջ կան մի քանի հիմնական նախագծեր.

Սեպաձև գոտի՝ կարգավորվող ճախարակներով — ամենատարածված տեսակը, որը հանդիպում է CVT-ով հագեցած ավտոմեքենաների մեծ մասի վրա
Շղթայական CVT — օգտագործվում է Audi-ի կողմից՝ ապահովելով բարձր արդյունավետություն և ոլորող մոմենտի կրողունակություն
Տորոիդալ CVT — ավելի քիչ տարածված, բայց մեխանիկորեն նրբագեղ նախագիծ, որն օգտագործում է գլանիկներ տորոիդալ սկավառակների միջև

Սեպաձև գոտով ճախարակային համակարգն այն է, որի հետ կհանդիպեն վարորդների մեծ մասը, ուստի եկեք ավելի մանրամասն դիտարկենք, թե ինչպես է այն աշխատում։

Ինչպե՞ս է աշխատում սեպաձև գոտով CVT-ն. պարզ բացատրություն

Պատկերացրեք երկու մատիտ, որոնք ընկած են միմյանց զուգահեռ և միացված են ձգված ռետինե ժապավենով։ Պտտեցրեք մի մատիտը, և մյուսը կհետևի նույն արագությամբ։ Հիմա պատկերացրեք, որ մատիտներն ունեն տարբեր տրամագծեր. ավելի մեծի մեկ պտույտը ստիպում է փոքրին պտտվել երկու անգամ։ Ահա սեպաձև գոտով վարիատորի հիմնական գաղափարը։

Իրական CVT-ում դա ձեռք է բերվում երկու կարգավորվող ճախարակների միջոցով.

Յուրաքանչյուր ճախարակ բաղկացած է երկու կոնաձև կեսերից, որոնք ուղղված են միմյանց՝ գագաթ առ գագաթ
Ճախարակների միջև անցնում է V-աձև գոտի, որը բռնում է դրանք իր կողավոր եզրերով
Երբ կոնի կեսերը հեռանում են միմյանցից, գոտին իջնում է դեպի կենտրոն և անցնում ավելի փոքր շառավղով
Երբ կոները մոտենում են միմյանց, գոտին անցնում է ավելի մեծ շառավղով

Հիդրավլիկ համակարգը (կամ այլ սերվոմեխանիզմ) տեղափոխում է երկու ճախարակները համաժամանակյա կերպով. երբ մեկը բացվում է, մյուսը փակվում է։ Մի ճախարակը գտնվում է առաջատար լիսեռի վրա (շարժիչից), իսկ մյուսը՝ վարվող լիսեռի վրա (դեպի անիվները)։ Անընդհատ փոփոխելով յուրաքանչյուր ճախարակի արդյունավետ տրամագիծը՝ փոխանցումատուփը փոխում է իր փոխանցման հարաբերակցությունը շատ լայն տիրույթում՝ առանց աստիճանների և առանց ընդհատումների։

Ամբողջական փաթեթը լրացնելու համար անհրաժեշտ է միայն հետընթացի համար նախատեսված հանգույց՝ սովորաբար պարզ մոլորակային փոխանցումների հավաքածու, և CVT փոխանցումատուփը պատրաստ է գործածման։

Ի՞նչ տեսակի գոտի է օգտագործում CVT-ն

Ստանդարտ ռետինե շարժիչ գոտին CVT-ի աշխատանքային պայմաններում կքայքայվեր մի քանի հազար կիլոմետրի ընթացքում։ Վարիատորներում օգտագործվող գոտիները հատուկ նախագծված բաղադրիչներ են։ Կան երկու հիմնական նախագիծ.

Պողպատե հրող գոտի — շերտավորված պողպատե ժապավենների հավաքածու, որի վրա ամրացված են հարյուրավոր բարակ, սեղանաձև պողպատե թիթեղներ։ Թիթեղները հրում են միմյանց՝ թույլ տալով գոտուն փոխանցել ուժ նույնիսկ սեղմման կողմից, մի բան, որ ռետինե գոտին պարզապես ի վիճակի չէ անելու
Պողպատե շղթա — լայն, հարթ շղթա, որը շփվում է ճախարակի կոների հետ իր եզրերով, այլ ոչ թե երեսով։ Սա այն նախագիծն է, որն օգտագործվում է Audi-ի CVT համակարգերում (շուկայահանվում է որպես Multitronic)

Audi-ի շղթայական CVT-ն օգտագործում է հատուկ փոխանցումատուփի հեղուկ, որը փոխում է իր մածուցիկությունը շփման կետերում առկա ծայրահեղ ճնշման տակ՝ թույլ տալով շղթային փոխանցել զգալի ուժ նվազագույն սահքով, նույնիսկ շատ փոքր շփման մակերեսում։

Ինչպիսի՞ն է CVT-ով վարելու զգացողությունը

Վարման փորձառությունը կախված է նրանից, թե ինչպես է կարգավորված CVT-ի կառավարման ծրագիրը, սակայն ուժեղ արագացման ընթացքում ամենատարածված վարքագիծը հետևյալն է. դուք ոտնակը սեղմում եք մինչև հատակը, շարժիչը բարձրանում է առավելագույն ոլորող մոմենտի պտույտների տիրույթ և մնում է այնտեղ ամբողջ արագացման ընթացքում՝ պահպանելով կայուն, հաստատուն ձայն, մինչ մեքենան արագություն է հավաքում։

Որոշ վարորդներ սկզբում սա անսովոր են համարում։ Շարժիչի ձայնը չի բարձրանում և չի իջնում այնպես, ինչպես աստիճանավոր փոխանցումատուփի դեպքում. փոխարենը այն մնում է մեկ տոնայնության վրա, մինչ մեքենան արագանում է։ Այն համեմատվել է փոշեկուլի մեղմ բզզոցի հետ՝ արդյունավետ, բայց տարբեր այն ամենից, ինչին վարորդների մեծ մասը սովոր է։

Այդուհանդերձ, շատ արտադրողներ կարգավորում են իրենց CVT-ները՝ ընդօրինակելու ավանդական փոխանցումատուփի զգացողությունը, որտեղ շարժիչի պտույտները աստիճանաբար բարձրանում են արագության աճին զուգահեռ։ Որոշ մոդելներ ավելի հեռուն են գնում և առաջարկում են.

Վիրտուալ փոխանցման աստիճաններ — սովորաբար 6 կամ 8 էլեկտրոնային եղանակով սահմանված հարաբերակցություններ, որոնց միջև CVT-ն կտրուկ փոխանջատվում է՝ ընդօրինակելով դասական ավտոմատը
Ձեռքով հաջորդական ռեժիմ — թույլ տալով վարորդին ընտրել վիրտուալ փոխանցումներ՝ ղեկի հետևի փոխանջատիչների կամ լծակի միջոցով
Ավտոմատ ցածրացում — բարձունք բարձրանալիս կամ դանդաղելիս CVT-ն խելամտորեն անցնում է ավելի ցածր հարաբերակցության՝ ոլորող մոմենտը պահպանելու համար, անկախ ոտնակի դիրքից

Audi A4 allroad quattro CVT փոխանցումատուփ

Audi A4 allroad quattro — հագեցած Audi-ի շղթայական Multitronic CVT-ով

CVT փոխանցումատուփի առավելությունները

Անսահման փոխանցման հարաբերակցություններ — շարժիչը միշտ աշխատում է իր ամենաարդյունավետ կամ ամենահզոր տիրույթում՝ կախված պահանջից
Սահուն արագացում — փոխանցումների բացակայությունը նշանակում է ոլորող մոմենտի ընդհատման և ցնցումների բացակայություն
Վառելիքի ավելի լավ խնայողություն — շարժիչը իր օպտիմալ աշխատանքային տիրույթում պահելով՝ CVT-ները կարող են նվազեցնել վառելիքի սպառումը՝ համեմատած ավանդական ավտոմատների հետ
Ուժեղ ցածրարագ ցուցանիշներ — հատկապես օգտակար են քաղաքային «կանգ ու գնա» երթևեկության պայմաններում
Ավելի ցածր արժեք՝ համեմատած պրեմիում ավտոմատների հետ — CVT հանգույցները, որպես կանոն, ավելի էժան են արտադրվում, քան բարձրակարգ ոլորող մոմենտի փոխակերպիչով ավտոմատները

CVT փոխանցումատուփի թերությունները

Հզորության սահմանափակումներ — ավանդական CVT-ները նախագծված չէին բարձր ոլորող մոմենտով, բարձր հզորությամբ կիրառությունների համար, ինչի պատճառով սպորտային և մեծ շքեղ ավտոմեքենաները պատմականորեն հավատարիմ են մնացել սովորական փոխանցումատուփերին
Սպասարկման ավելի բարձր ծախսեր — CVT-ի համար նախատեսված հատուկ փոխանցումատուփի հեղուկն ավելի թանկ է, քան սովորական ATF-ը, իսկ գոտու փոխարինումը (յուրաքանչյուր 100,000–150,000 կմ) լրացուցիչ սպասարկման կետ է
Անսովոր վարման զգացողություն — հաստատուն պտույտներով արագացման զգացողությունը պահանջում է ընտելացում
Յուղի փոխման պարբերականություն — CVT-ի հեղուկը սովորաբար պետք է փոխարինվի յուրաքանչյուր 40,000–50,000 կմ՝ կախված մոդելից

Որքա՞ն հզոր կարող է լինել CVT-ն

CVT-ները կյանք սկսեցին փոքր քաղաքային ավտոմեքենաների վրա, և երկար ժամանակ հենց այնտեղ էլ մնացին։ Գոտու վրա հիմնված փոխանցումատուփի մեխանիկական պահանջները բարձր հզորության ապահովումը դարձնում էին մարտահրավեր։ Բայց ճարտարագիտությունը զգալիորեն առաջ է գնացել։

Audi-ի Multitronic շղթայական CVT-ն, որը տեղադրված է A4 2.0 TFSI-ի վրա, առանց խնդիրների կառավարում է 200 ձիաուժ։ Nissan-ն ավելի հեռուն գնաց Murano-ում տեղադրված X-Tronic CVT-ով՝ լիաչափ կրոսովեր՝ 3.5 լիտրանոց V6 շարժիչով, որը արտադրում է 234 ձիաուժ։ Սրանք այլևս նեղ մասնագիտացված, ցածր հզորության կիրառություններ չեն։

CVT ընդդեմ ավտոմատ փոխանցումատուփի. ո՞րն է ավելի լավը

Դասական ավտոմատ փոխանցումատուփերը հակահարված են տալիս ավելի շատ փոխանցումներով. 8-աստիճան հանգույցներն այժմ ստանդարտ են շատ ներկայացուցչական և պրեմիում ավտոմեքենաների վրա՝ հետապնդելով արդյունավետության և ցուցանիշների նույն հավասարակշռությունը, որն առաջարկում են CVT-ները ի սկզբանե։ Տասը և տասներկու աստիճանով ավտոմատներ հայտնվել են բեռնատարների և սպորտային մեքենաների վրա։

Բայց CVT-ն ունի կառուցվածքային առավելություն, որը ոչ մի աստիճանավոր փոխանցումատուփ չի կարող կրկնել. հարաբերակցությունների թիվն անսահման է։ Որքան էլ ճարտարագետներն ավելացնեն փոխանցումներ ավանդական ավտոմատին, միշտ բացակ կլինի յուրաքանչյուրի միջև։ CVT-ն բացակներ չունի։ Ամենօրյա վարման համար՝ աշխատանքի գնալ-գալ, վառելիքի խնայողություն, սահուն քաղաքային երթևեկություն, այն մնում է շուկայում առկա ամենագործնական և թերագնահատված փոխանցումատուփերի ընտրություններից մեկը։