CVT-ის ახსნა: რა არის ვარიატორი და როგორ მუშაობს იგი?

ალბათ შეგხვედრიათ ფრაზა, როგორიცაა „ავტომობილზე დაყენებულია უსაფეხურო ტრანსმისია“, როდესაც ავტომობილების კატალოგებს ათვალიერებდით ან ტექნიკურ მახასიათებლებს ეცნობოდით. ყველამ იცის, რა არის მექანიკური გადაცემათა კოლოფი, და მძღოლების უმეტესობას უკვე დიდი ხანია შეჩვევია კლასიკურ ავტომატთან. მაგრამ ვარიატორი — ასევე ცნობილი როგორც CVT (უსაფეხურო ტრანსმისია) — დღემდე ბევრს აბნევს. ეს გასაკვირია, რადგან იგი ნამდვილად არ არის ახალი.

CVT ტრანსმისიის მოკლე ისტორია

აი, ფაქტი, რომელიც ხშირად ხალხს გააოცებს: ვარიატორი არ გამოუგონებიათ არც Honda-ს, არც Toyota-ს და არც Mercedes-Benz-ს. უსაფეხურო ტრანსმისიის პირველი პატენტი XIX საუკუნის ბოლოს გაიცა — ხოლო თავად კონცეფცია კიდევ უფრო შორეულ წარსულში იღებს სათავეს. ლეონარდო და ვინჩიმ ამ პრინციპის ესკიზი ჯერ კიდევ 1490 წელს დახატა.

თუმცა, CVT-ით აღჭურვილი პირველი პრაქტიკული ავტომობილი არ გამოჩენილა რენესანსის ეპოქაში. ამას კიდევ ხუთი საუკუნე დასჭირდა. 1950-იან წლებში DAF — ჰოლანდიური ბრენდი, რომელიც მაშინ აწარმოებდა როგორც სატვირთო, ისე მსუბუქ ავტომობილებს — გახდა პირველი მწარმოებელი, რომელმაც ვარიატორი კომერციულად დააყენა. Volvo-მ მიჰყვა საკუთარი ვერსიით და CVT ტექნოლოგია მას შემდეგ მუდმივად იკიდებს ფეხს.

რა არის ვარიატორი? CVT ავტომატური ტრანსმისიის წინააღმდეგ

მარტივად რომ ვთქვათ, ვარიატორი ავტომატური ტრანსმისიის ერთ-ერთი სახეობაა — მაგრამ ისეთი, რომელიც სრულიად განსხვავებული პრინციპით მუშაობს. მძღოლის ადგილიდან CVT-ით აღჭურვილი ავტომობილი იდენტურად გამოიყურება ჩვეულებრივი ავტომატის მქონესთან:

ორი პედალი — გაზი და მუხრუჭი
გადაცემის ამომრჩევი ნაცნობი P, R, N, D პოზიციებით
არც ქლაჩის პედალი და არც გადაცემების ხელით გადართვის საჭიროება

მაგრამ კაპოტის ქვეშ სიტუაცია სრულიად განსხვავებულია. ტრადიციულ ავტომატს აქვს ფიქსირებული გადაცემების ნაკრები — პირველი, მეორე, მესამე და ასე შემდეგ. CVT-ს საერთოდ არ აქვს ფიქსირებული გადაცემები. სამაგიეროდ, იგი უწყვეტად და შეუფერხებლად არეგულირებს გადაცემის თანაფარდობას, როდესაც ავტომობილი აჩქარდება ან ანელებს. შედეგი? არანაირი რყევა, არანაირი ბიძგი, არანაირი შესამჩნევი გადაცემის გადართვა — მხოლოდ გლუვი, შეუფერხებელი სიმძლავრის გადაცემა.

CVT ტრანსმისიების სახეობები

ყველა ვარიატორი ერთნაირად არ არის აგებული. გამოიყენება რამდენიმე ძირითადი კონსტრუქცია:

V-ფორმის ღვედი რეგულირებადი შკივებით — ყველაზე გავრცელებული ტიპი, რომელიც CVT-ით აღჭურვილი ავტომობილების უმრავლესობაში გვხვდება
ჯაჭვური CVT — გამოიყენება Audi-ს მიერ, რომელიც მაღალ ეფექტურობასა და გრეხის მომენტის ტევადობას უზრუნველყოფს
ტოროიდული CVT — ნაკლებად გავრცელებული, მაგრამ მექანიკურად ელეგანტური კონსტრუქცია, რომელიც ტოროიდულ დისკებს შორის როლიკებს იყენებს

V-ფორმის ღვედის შკივის სისტემა ის არის, რომელსაც მძღოლების უმეტესობა წააწყდება, ამიტომ მოდით უფრო ახლოს განვიხილოთ, როგორ მუშაობს იგი.

როგორ მუშაობს V-ფორმის ღვედიანი CVT? მარტივი ახსნა

წარმოიდგინეთ ორი ფანქარი, რომლებიც ერთმანეთის პარალელურად დევს და გადაჭიმული რეზინით არის დაკავშირებული. დაატრიალეთ ერთი ფანქარი და მეორე იმავე სიჩქარით მიჰყვება. ახლა წარმოიდგინეთ, რომ ფანქრებს განსხვავებული დიამეტრი აქვთ — დიდის ერთი ბრუნი პატარას ორჯერ დატრიალებას აიძულებს. სწორედ ეს არის V-ფორმის ღვედიანი ვარიატორის მთავარი იდეა.

რეალურ CVT-ში ეს მიიღწევა ორი რეგულირებადი შკივით:

თითოეული შკივი შედგება ორი კონუსური ნახევრისგან, რომლებიც ერთმანეთის პირისპირ, წვერით წვერისკენ არიან მიმართული
შკივებს შორის გადის V-ფორმის ღვედი, რომელიც მათ თავის წახნაგოვან კიდეებზე ებღაუჭება
როდესაც კონუსის ნახევრები ერთმანეთს დაშორდება, ღვედი ცენტრისკენ ეშვება და უფრო პატარა რადიუსზე გადის
როდესაც კონუსები ერთმანეთს უახლოვდება, ღვედი უფრო დიდ რადიუსზე გადის

ჰიდრავლიკური სისტემა (ან სხვა სერვომექანიზმი) ორივე შკივს სინქრონულად ამოძრავებს — როცა ერთი იღება, მეორე იკეტება. ერთი შკივი ჯდება წამყვან ლილვზე (ძრავიდან), ხოლო მეორე — ამყოლ ლილვზე (ბორბლებისკენ). თითოეული შკივის ეფექტური დიამეტრის უწყვეტი ცვლილებით, ტრანსმისია ცვლის გადაცემის თანაფარდობას ძალიან ფართო დიაპაზონში, საფეხურებისა და შეფერხებების გარეშე.

პაკეტის დასასრულებლად საჭიროა მხოლოდ უკანა სვლის კვანძი — ჩვეულებრივ მარტივი პლანეტარული გადაცემათა ნაკრები — და CVT გადაცემათა კოლოფი მზად არის გამოსაყენებლად.

როგორ ღვედს იყენებს CVT?

სტანდარტული რეზინის გადამცემი ღვედი CVT-ის სამუშაო პირობებში რამდენიმე ათას კილომეტრში დაიშლებოდა. ვარიატორებში გამოყენებული ღვედები სპეციალურად შემუშავებული კომპონენტებია. არსებობს ორი ძირითადი კონსტრუქცია:

ფოლადის მბიძგავი ღვედი — ფენებად დაწყობილი ფოლადის ზოლების ნაკრები, რომელზეც ასობით თხელი, ტრაპეციული ფორმის ფოლადის ფირფიტაა დამაგრებული. ფირფიტები ერთმანეთს ეჯახება და ღვედს საშუალებას აძლევს ძალა გადასცეს შეკუმშვის მხარეზეც კი — რასაც რეზინის ღვედი უბრალოდ ვერ ახერხებს
ფოლადის ჯაჭვი — ფართო, ბრტყელი ჯაჭვი, რომელიც შკივის კონუსებს თავისი კიდეებით ეხება და არა ზედაპირით. ეს არის კონსტრუქცია, რომელსაც Audi თავის CVT სისტემებში იყენებს (გაყიდვებში Multitronic-ის სახელით ცნობილი)

Audi-ს ჯაჭვური CVT სპეციალურ ტრანსმისიის სითხეს იყენებს, რომელიც კონტაქტის წერტილებში არსებული უკიდურესი წნევის ქვეშ თავის სიბლანტეს ცვლის, რაც ჯაჭვს საშუალებას აძლევს მნიშვნელოვანი ძალა მინიმალური ცურვით გადასცეს — თუნდაც ძალიან მცირე კონტაქტის ფართობზე.

როგორია CVT-ით მართვის შეგრძნება?

მართვის გამოცდილება დამოკიდებულია იმაზე, თუ როგორ არის გამართული CVT-ის მართვის პროგრამა, მაგრამ ყველაზე გავრცელებული ქცევა ინტენსიური აჩქარების დროს ასეთია: ბოლომდე აჭერთ გაზის პედალს, ძრავი ადის მაქსიმალური გრეხის მომენტის ბრუნვის დიაპაზონამდე — და იქ რჩება მთელი აჩქარების მანძილზე, ინარჩუნებს სტაბილურ, თანმიმდევრულ ხმას, სანამ ავტომობილი სიჩქარეს იკრებს.

ზოგიერთ მძღოლს ეს თავიდან უჩვეულოდ ეჩვენება. ძრავის ხმა არ მაღლდება და არ დაბლდება ისე, როგორც ეს საფეხურებიანი გადაცემათა კოლოფის შემთხვევაში ხდება; ამის ნაცვლად, იგი ერთ ტონალობაზე რჩება, სანამ ავტომობილი აჩქარდება. ეს მტვერსასრუტის ზუზუნს ადარებენ — ეფექტური, მაგრამ განსხვავებული იმისგან, რასაც მძღოლების უმეტესობა შეჩვეულია.

თუმცა, ბევრი მწარმოებელი თავის CVT-ებს ისე აყენებს, რომ ტრადიციული გადაცემათა კოლოფის შეგრძნება მიბაძონ, ძრავის ბრუნვით, რომელიც სიჩქარის ზრდასთან ერთად თანდათან მაღლდება. ზოგიერთი მოდელი კიდევ უფრო შორს მიდის და გთავაზობთ:

ვირტუალურ გადაცემის საფეხურებს — ჩვეულებრივ 6 ან 8 ელექტრონულად განსაზღვრულ თანაფარდობას, რომელთა შორის CVT მკვეთრად ერთვება და კლასიკურ ავტომატს ბაძავს
ხელით თანმიმდევრულ რეჟიმს — რომელიც მძღოლს ვირტუალური გადაცემების არჩევის საშუალებას აძლევს საჭესთან არსებული ბერკეტებით ან სელექტორით
ავტომატურ დაბალ გადაცემაზე გადასვლას — აღმართზე ასვლის ან შენელების დროს CVT ჭკვიანურად გადადის უფრო დაბალ თანაფარდობაზე გრეხის მომენტის შესანარჩუნებლად, გაზის პედლის მდგომარეობის მიუხედავად

Audi A4 allroad quattro — აღჭურვილი Audi-ს ჯაჭვური Multitronic CVT-ით

CVT ტრანსმისიის უპირატესობები

უსასრულო გადაცემის თანაფარდობები — ძრავი ყოველთვის მუშაობს თავის ყველაზე ეფექტურ ან ყველაზე მძლავრ დიაპაზონში, მოთხოვნის მიხედვით
გლუვი აჩქარება — გადაცემების გადართვის არარსებობა ნიშნავს გრეხის მომენტის შეუფერხებლობას და ბიძგების არარსებობას
უკეთესი საწვავის ეკონომია — ძრავის ოპტიმალურ სამუშაო დიაპაზონში შენარჩუნებით, CVT-ს შეუძლია საწვავის მოხმარების შემცირება ტრადიციულ ავტომატებთან შედარებით
ძლიერი მუშაობა დაბალ სიჩქარეზე — განსაკუთრებით სასარგებლოა საქალაქო „გაჩერდი-დაიძარი“ ტიპის საცობებში
უფრო დაბალი ფასი პრემიუმ ავტომატებთან შედარებით — CVT კვანძების წარმოება ჩვეულებრივ უფრო იაფია, ვიდრე მაღალი კლასის გრეხის მომენტის გარდამქმნელიანი ავტომატებისა

CVT ტრანსმისიის ნაკლოვანებები

სიმძლავრის შეზღუდვები — ტრადიციული CVT-ები არ იყო შექმნილი მაღალი გრეხის მომენტისა და მაღალი სიმძლავრის გამოყენებისთვის, რის გამოც სპორტული და დიდი ფუფუნების ავტომობილები ისტორიულად ჩვეულებრივ გადაცემათა კოლოფებს ინარჩუნებდნენ
უფრო მაღალი მოვლის ხარჯები — CVT-ისთვის სპეციფიკური ტრანსმისიის სითხე უფრო ძვირია, ვიდრე ჩვეულებრივი ATF, და ღვედის შეცვლა (ყოველ 100,000–150,000 კმ-ში) დამატებითი მომსახურების ერთეულია
უჩვეულო მართვის შეგრძნება — მუდმივი ბრუნვის (RPM) აჩქარების შეგრძნებას შეჩვევა სჭირდება
ზეთის შეცვლის ინტერვალები — CVT-ის სითხეს ჩვეულებრივ შეცვლა ყოველ 40,000–50,000 კმ-ში სჭირდება, მოდელის მიხედვით

რამდენად მძლავრი შეიძლება იყოს CVT?

CVT-ებმა სიცოცხლე პატარა საქალაქო ავტომობილებზე დაიწყეს — და დიდი ხნის განმავლობაში სწორედ იქ რჩებოდნენ. ღვედზე დაფუძნებული ტრანსმისიის მექანიკური მოთხოვნები მაღალ სიმძლავრეს გამოწვევად აქცევდა. მაგრამ ინჟინერია მნიშვნელოვნად განვითარდა.

Audi-ს Multitronic ჯაჭვური CVT, რომელიც A4 2.0 TFSI-ზეა დაყენებული, უპრობლემოდ უმკლავდება 200 ცხ.ძ.-ს. Nissan-მა კიდევ უფრო შორს წაიწია X-Tronic CVT-ით Murano-ში — სრულზომიან კროსოვერში 3.5-ლიტრიანი V6 ძრავით, რომელიც 234 ცხ.ძ.-ს გამოიმუშავებს. ეს უკვე აღარ არის ვიწრო, დაბალი სიმძლავრის გამოყენება.

CVT ავტომატური ტრანსმისიის წინააღმდეგ: რომელია უკეთესი?

კლასიკური ავტომატური ტრანსმისიები პასუხს მეტი გადაცემით სცემენ — 8-საფეხურიანი კვანძები ახლა მრავალ ბიზნეს და პრემიუმ კლასის ავტომობილზე სტანდარტია, რომლებიც იმავე ეფექტურობისა და მუშაობის ბალანსს მისდევენ, რომელსაც CVT-ები საწყისადვე გვთავაზობენ. ათ- და თორმეტსაფეხურიანი ავტომატები სატვირთო და სპორტულ ავტომობილებში გამოჩნდა.

მაგრამ CVT ფლობს სტრუქტურულ უპირატესობას, რომლის რეპლიკაც არცერთ საფეხურებიან გადაცემათა კოლოფს არ შეუძლია: თანაფარდობების რაოდენობა უსასრულოა. რამდენ გადაცემასაც არ უნდა დაამატონ ინჟინრებმა ტრადიციულ ავტომატს, ყოველთვის იქნება ხარვეზი თითოეულს შორის. CVT-ს ხარვეზები არ აქვს. ყოველდღიური მართვისთვის — სამსახურში მგზავრობა, საწვავის ეკონომია, საქალაქო ნაკადში გლუვი მოძრაობა — იგი ბაზარზე ერთ-ერთ ყველაზე პრაქტიკულ და დაუფასებელ ტრანსმისიის არჩევანად რჩება.