ការពន្យល់អំពី CVT៖ តើ Variator ជាអ្វី ហើយវាដំណើរការយ៉ាងដូចម្តេច?

អ្នកប្រហែលជាធ្លាប់ឃើញឃ្លាដូចជា «ឡានគ្រឿងបញ្ជូនល្បឿនប្រែប្រួលជាប់រហូត (continuously variable transmission) ត្រូវបានដំឡើងនៅលើឡាន» ខណៈពេលអ្នករុករកកាតាឡុករថយន្ត ឬមើលឯកសារបច្ចេកទេស។ មនុស្សគ្រប់គ្នាដឹងថា ប្រអប់លេខដៃ (manual gearbox) ជាអ្វី ហើយអ្នកបើកបរភាគច្រើនបានទម្លាប់នឹងប្រអប់លេខស្វ័យប្រវត្តិបុរាណជាយូរមកហើយ។ ប៉ុន្តែ variator — ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថា CVT (continuously variable transmission) — នៅតែធ្វើឱ្យមនុស្សភ្ញាក់ផ្អើលនៅឡើយ។ នេះជារឿងគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើល ព្រោះវាមិនមែនជាបច្ចេកវិទ្យាថ្មីនោះទេ។

ប្រវត្តិសង្ខេបនៃប្រអប់លេខ CVT

នេះជាការពិតមួយដែលតែងតែធ្វើឱ្យមនុស្សភ្ញាក់ផ្អើល៖ variator មិនត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ Honda, Toyota ឬសូម្បីតែ Mercedes-Benz ឡើយ។ ប៉ាតង់ដំបូងសម្រាប់គ្រឿងបញ្ជូនល្បឿនប្រែប្រួលជាប់រហូត ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅចុងសតវត្សទី១៩ — ហើយគំនិតដើមនេះមានតាំងពីយូរមកម្ល៉េះ។ Leonardo da Vinci បានគូរគ្រោងគោលការណ៍នេះតាំងពីឆ្នាំ ១៤៩០។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ឡានដំបូងគេដែលប្រើ CVT បានជាក់ស្តែង មិនបានលេចចេញមកក្នុងសម័យ Renaissance ឡើយ។ វាត្រូវចំណាយពេលប្រាំសតវត្សទៀត។ នៅ ទសវត្សរ៍១៩៥០ ក្រុមហ៊ុន DAF — ម៉ាករថយន្តហូឡង់ ដែលនៅពេលនោះផលិតទាំងឡានដឹកទំនិញ និងឡានដឹកអ្នកដំណើរ — បានក្លាយជាក្រុមហ៊ុនផលិតដំបូងគេ ដែលដំឡើង variator សម្រាប់ការលក់ពាណិជ្ជកម្ម។ Volvo បានធ្វើតាមជាមួយកំណែផ្ទាល់ខ្លួនរបស់ខ្លួន ហើយបច្ចេកវិទ្យា CVT បានកើនឡើងជាលំដាប់តាំងពីពេលនោះមក។

តើ Variator ជាអ្វី? CVT ធៀបនឹងប្រអប់លេខស្វ័យប្រវត្តិ

និយាយឱ្យសាមញ្ញ variator គឺជាប្រភេទមួយនៃប្រអប់លេខស្វ័យប្រវត្តិ — ប៉ុន្តែជាប្រភេទដែលដំណើរការតាមគោលការណ៍ខុសគ្នាទាំងស្រុង។ ពីទីអង្គុយរបស់អ្នកបើកបរ ឡានដែលប្រើ CVT មើលទៅដូចគ្នាបេះបិទនឹងឡានដែលប្រើប្រអប់លេខស្វ័យប្រវត្តិធម្មតា៖

ឈ្នាន់ពីរ — ឈ្នាន់ល្បឿន និងឈ្នាន់ហ្វ្រាំង
ដងប្តូរលេខ ដែលមានទីតាំង P, R, N, D ដ៏ស៊ាំ
គ្មានឈ្នាន់ស្រ្តាប់ (clutch) គ្មានការប្តូរលេខដោយដៃ

ប៉ុន្តែនៅក្រោមគម្របម៉ាស៊ីន រឿងរ៉ាវខុសគ្នាទាំងស្រុង។ ប្រអប់លេខស្វ័យប្រវត្តិបុរាណមានសំណុំលេខថេរ — លេខទី១ លេខទី២ លេខទី៣ ជាដើម។ CVT វិញ គ្មានលេខថេរទាល់តែសោះ។ ផ្ទុយទៅវិញ វាកែសម្រួលអត្រាល្បឿន (gear ratio) យ៉ាងជាប់រហូត និងរលូន ខណៈពេលឡានបង្កើនល្បឿន ឬបន្ថយល្បឿន។ លទ្ធផល? គ្មានការប៉ប់ គ្មានការរញ្ជួយ គ្មានការប្តូរលេខដែលអាចដឹងបាន — មានតែការផ្តល់កម្លាំងរលូន មិនមានការផ្អាក។

ប្រភេទនៃប្រអប់លេខ CVT

variator មិនមែនទាំងអស់ត្រូវបានបង្កើតឡើងតាមរបៀបដូចគ្នាឡើយ។ មានការរចនាសំខាន់ៗជាច្រើនដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់៖

ខ្សែក្រវ៉ាត់រាង V ជាមួយ pulley ដែលអាចលៃតម្រូវបាន — ប្រភេទដែលប្រើច្រើនជាងគេ ដែលរកឃើញនៅលើឡាន CVT ភាគច្រើន
CVT ប្រភេទច្រវាក់ — ប្រើដោយ Audi ផ្តល់នូវប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ និងសមត្ថភាពទ្រាំទ្រកម្លាំងបង្វិល (torque)
CVT ប្រភេទ Toroidal — ការរចនាដែលប្រើមិនសូវច្រើន ប៉ុន្តែមានភាពឆ្លាតវៃខាងមេកានិក ដោយប្រើ roller នៅចន្លោះថាស toroidal

ប្រព័ន្ធ pulley ខ្សែក្រវ៉ាត់រាង V គឺជាប្រភេទដែលអ្នកបើកបរភាគច្រើននឹងជួបប្រទះ ដូច្នេះតោះមើលឱ្យកាន់តែ細ស្តីពីរបៀបដែលវាដំណើរការ។

តើ CVT ខ្សែក្រវ៉ាត់រាង V ដំណើរការយ៉ាងដូចម្តេច? ការពន្យល់សាមញ្ញ

ស្រមៃមើលខ្មៅដៃពីរដាក់ស្របគ្នា ភ្ជាប់គ្នាដោយខ្សែកៅស៊ូដែលត្រូវបានទាញ។ បង្វិលខ្មៅដៃមួយ ហើយខ្មៅដៃមួយទៀតក៏វិលតាមនៅល្បឿនដូចគ្នា។ ឥឡូវនេះស្រមៃថា ខ្មៅដៃទាំងពីរមានអង្កត់ផ្ចិតខុសគ្នា — ការវិលមួយជុំរបស់ខ្មៅដៃធំ បង្ខំឱ្យខ្មៅដៃតូចវិលពីរជុំ។ នោះគឺជាគំនិតស្នូលនៅពីក្រោយ variator ខ្សែក្រវ៉ាត់រាង V។

នៅក្នុង CVT ពិតប្រាកដ នេះត្រូវបានសម្រេចដោយ pulley ដែលអាចលៃតម្រូវបានពីរ៖

pulley នីមួយៗមាន ផ្នែករាងសាជីពីរ បែរមុខទៅរកគ្នា ចុងទល់នឹងចុង
ខ្សែក្រវ៉ាត់រាង V រត់នៅចន្លោះ pulley ដោយក្តាប់ពួកវាតាមដងជ្រួញ
ពេលផ្នែករាងសាជីញែកគ្នាចេញ ខ្សែក្រវ៉ាត់ធ្លាក់ចុះទៅកាន់ផ្ចិត ហើយរត់តាម កាំតូចជាង
ពេលផ្នែករាងសាជីបិទជិតគ្នា ខ្សែក្រវ៉ាត់រត់តាម កាំធំជាង

ប្រព័ន្ធធារាសាស្ត្រ (ឬយន្តការ servo ផ្សេងទៀត) ផ្លាស់ទី pulley ទាំងពីរដោយសមកាលកម្ម — ពេលមួយបើក មួយទៀតបិទ។ pulley មួយស្ថិតនៅលើភ្លៅបញ្ជូន (drive shaft) (ពីម៉ាស៊ីន) ហើយមួយទៀតនៅលើភ្លៅទទួលកម្លាំង (driven shaft) (ទៅកាន់កង់)។ ដោយការប្រែប្រួលអង្កត់ផ្ចិតមានប្រសិទ្ធភាពនៃ pulley នីមួយៗយ៉ាងជាប់រហូត គ្រឿងបញ្ជូនផ្លាស់ប្តូរអត្រាល្បឿនរបស់វាក្នុងជួរដ៏ទូលំទូលាយ ដោយគ្មានជំហាន និងគ្មានការផ្អាក។

អ្វីដែលត្រូវការ ដើម្បីបំពេញកញ្ចប់នេះ គឺគ្រាន់តែឯកតាមួយសម្រាប់លេខថយក្រោយ — ជាធម្មតាជាសំណុំ planetary gear ដ៏សាមញ្ញ — ហើយប្រអប់លេខ CVT ក៏រួចរាល់សម្រាប់ដំណើរការ។

តើ CVT ប្រើខ្សែក្រវ៉ាត់ប្រភេទណា?

ខ្សែក្រវ៉ាត់បញ្ជូនកៅស៊ូធម្មតា នឹងបែកបាក់ក្នុងរយៈពេលត្រឹមតែប៉ុន្មានពាន់គីឡូម៉ែត្រ ក្រោមលក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការ CVT។ ខ្សែក្រវ៉ាត់ដែលប្រើនៅក្នុង variator គឺជាសមាសភាគដែលត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់គោលបំណងពិសេស។ មានការរចនាសំខាន់ៗពីរ៖

ខ្សែក្រវ៉ាត់ដែកប្រភេទរុញ (push belt) — សំណុំខ្សែក្រវ៉ាត់ដែកជាស្រទាប់ៗ ដែលមានបន្ទះដែករាង trapezoidal ស្តើងៗរាប់រយ ត្រូវបានដំឡើងនៅលើ។ បន្ទះទាំងនោះរុញច្រានគ្នាទៅវិញទៅមក ដែលអនុញ្ញាតឱ្យខ្សែក្រវ៉ាត់បញ្ជូនកម្លាំងសូម្បីតែនៅផ្នែករុញ (compressive side) — ជាអ្វីដែលខ្សែក្រវ៉ាត់កៅស៊ូមិនអាចធ្វើបាន
ច្រវាក់ដែក — ច្រវាក់រាបធំទូលាយ ដែលប៉ះនឹងផ្នែករាងសាជីនៃ pulley តាមដងវា ជាជាងផ្ទៃខាងមុខ។ នេះជាការរចនាដែលប្រើនៅក្នុងប្រព័ន្ធ CVT របស់ Audi (ដែលធ្វើទីផ្សារក្រោមឈ្មោះ Multitronic)

CVT ប្រភេទច្រវាក់របស់ Audi ប្រើប្រេងគ្រឿងបញ្ជូនពិសេស ដែលប្តូរ viscosity របស់វា ក្រោមសម្ពាធខ្លាំងនៅចំណុចប៉ះ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យច្រវាក់បញ្ជូនកម្លាំងយ៉ាងច្រើន ដោយមានការរអិលតិចតួចបំផុត — សូម្បីតែឆ្លងកាត់ផ្ទៃប៉ះតូចបំផុតក៏ដោយ។

តើការបើកបរជាមួយ CVT មានអារម្មណ៍យ៉ាងដូចម្តេច?

បទពិសោធន៍បើកបរអាស្រ័យលើរបៀបដែលកម្មវិធីបញ្ជារបស់ CVT ត្រូវបានកំណត់ ប៉ុន្តែឥរិយាបថដែលកើតមានច្រើនជាងគេ ក្នុងពេលបង្កើនល្បឿនយ៉ាងខ្លាំង គឺដូចនេះ៖ អ្នកចុចឈ្នាន់ល្បឿនដល់បាត ម៉ាស៊ីនកើនឡើងដល់ជួរ rpm នៃកម្លាំងបង្វិលអតិបរមា — ហើយ នៅតែស្ថិតនៅទីនោះ ពេញមួយដំណើរបង្កើនល្បឿន ដោយរក្សាសំឡេងថេរនិងជាប់លាប់ ខណៈពេលឡានបង្កើនល្បឿន។

អ្នកបើកបរខ្លះ មានអារម្មណ៍ថាមិនធ្លាប់ស្គាល់ក្នុងដំបូង។ សំឡេងម៉ាស៊ីនមិនឡើងចុះ តាមរបៀបដែលវាធ្វើជាមួយប្រអប់លេខមានជំហានឡើយ ផ្ទុយទៅវិញ វារក្សានៅកម្រិតសំឡេងតែមួយ ខណៈឡានបង្កើនល្បឿន។ វាត្រូវបានគេប្រៀបធៀបទៅនឹងសំឡេងហ៊ឹងៗរបស់ម៉ាស៊ីនបូមធូលី — មានប្រសិទ្ធភាព ប៉ុន្តែខុសពីអ្វីដែលអ្នកបើកបរភាគច្រើនធ្លាប់ស៊ាំ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្រុមហ៊ុនផលិតជាច្រើនកំណត់ CVT របស់ពួកគេ ដើម្បីក្លែងធ្វើអារម្មណ៍នៃប្រអប់លេខបុរាណ ដោយ rpm ម៉ាស៊ីនកើនឡើងជាលំដាប់តាមការកើនល្បឿន។ ម៉ូដែលខ្លះទៅឆ្ងាយជាងនេះ ហើយផ្តល់ជូន៖

ជំហានលេខនិម្មិត (virtual gear steps) — ជាធម្មតាមានអត្រា ៦ ឬ ៨ ដែលកំណត់ដោយអេឡិចត្រូនិក ហើយ CVT ប្តូររវាងពួកវាយ៉ាងមុតស្រួច ដោយក្លែងធ្វើប្រអប់លេខស្វ័យប្រវត្តិបុរាណ
របៀបប្តូរលេខដោយដៃតាមលំដាប់ (manual sequential mode) — អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកបើកបរជ្រើសរើសលេខនិម្មិតតាមរយៈ paddle shifter ឬដង
ការប្តូរលេខទាបស្វ័យប្រវត្តិ (automatic downshifting) — ពេលឡើងភ្នំ ឬបន្ថយល្បឿន CVT ប្តូរទៅអត្រាទាបជាងដោយឆ្លាតវៃ ដើម្បីរក្សាកម្លាំងបង្វិល ដោយមិនគិតពីទីតាំងឈ្នាន់ល្បឿន

Audi A4 allroad quattro CVT transmission

Audi A4 allroad quattro — ដំឡើងជាមួយ CVT ប្រភេទច្រវាក់ Multitronic របស់ Audi

គុណសម្បត្តិនៃប្រអប់លេខ CVT

អត្រាល្បឿនគ្មានដែនកំណត់ — ម៉ាស៊ីនតែងតែដំណើរការក្នុងជួរដែលមានប្រសិទ្ធភាពបំផុត ឬមានកម្លាំងបំផុត អាស្រ័យលើតម្រូវការ
ការបង្កើនល្បឿនរលូន — គ្មានការប្តូរលេខ មានន័យថាគ្មានការផ្អាកកម្លាំងបង្វិល និងគ្មានការរញ្ជួយ
សន្សំសំចៃប្រេងឥន្ធនៈ — ដោយរក្សាម៉ាស៊ីននៅក្នុងជួរប្រតិបត្តិការល្អបំផុត CVT អាចកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ប្រេង បើធៀបនឹងប្រអប់លេខស្វ័យប្រវត្តិបុរាណ
សមត្ថភាពល្អនៅល្បឿនទាប — មានប្រយោជន៍ជាពិសេសក្នុងចរាចរណ៍ទីក្រុងបែបឈប់ៗ-ដើរៗ
តម្លៃថោកជាងប្រអប់លេខស្វ័យប្រវត្តិកម្រិតខ្ពស់ — ឯកតា CVT ជាទូទៅមានតម្លៃផលិតថោកជាងប្រអប់លេខស្វ័យប្រវត្តិ torque-converter កម្រិតខ្ពស់

គុណវិបត្តិនៃប្រអប់លេខ CVT

ដែនកំណត់កម្លាំង — CVT បុរាណមិនត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ដែលត្រូវការកម្លាំងបង្វិលខ្ពស់ និងកម្លាំងខ្ពស់ឡើយ ដែលជាមូលហេតុដែលឡានសម្ត្ថភាពខ្ពស់ និងឡានប្រណីតធំៗ បានរក្សាប្រអប់លេខបុរាណជាប្រវត្តិសាស្ត្រមកដល់សព្វថ្ងៃ
ថ្លៃថែទាំខ្ពស់ជាង — ប្រេងគ្រឿងបញ្ជូនជាក់លាក់សម្រាប់ CVT មានតម្លៃថ្លៃជាង ATF ធម្មតា ហើយការប្តូរខ្សែក្រវ៉ាត់ (រៀងរាល់ ១០០,០០០–១៥០,០០០ គីឡូម៉ែត្រ) គឺជាសេវាកម្មបន្ថែម
អារម្មណ៍បើកបរមិនធ្លាប់ស្គាល់ — អារម្មណ៍បង្កើនល្បឿនបែប rpm ថេរ ត្រូវការពេលដើម្បីទម្លាប់
ចន្លោះពេលប្តូរប្រេង — ប្រេង CVT ជាធម្មតាត្រូវការប្តូររៀងរាល់ ៤០,០០០–៥០,០០០ គីឡូម៉ែត្រ អាស្រ័យលើម៉ូដែល

តើ CVT អាចមានកម្លាំងខ្លាំងប៉ុនណា?

CVT បានចាប់ផ្តើមជីវិតរបស់វានៅលើឡានទីក្រុងតូចៗ — ហើយក្នុងរយៈពេលយូរ វាបាននៅទីនោះ។ តម្រូវការមេកានិកនៃគ្រឿងបញ្ជូនដែលផ្អែកលើខ្សែក្រវ៉ាត់ បានធ្វើឱ្យកម្លាំងខ្ពស់ក្លាយជាបញ្ហាប្រឈម។ ប៉ុន្តែវិស្វកម្មបានរីកចម្រើនយ៉ាងច្រើនរួចទៅហើយ។

CVT ច្រវាក់ Multitronic របស់ Audi ដែលដំឡើងលើ A4 2.0 TFSI ទ្រាំទ្រ 200 hp បានដោយគ្មានបញ្ហា។ Nissan បានរុញទៅឆ្ងាយជាងនេះជាមួយ X-Tronic CVT នៅក្នុង Murano — ឡាន crossover ពេញទំហំ ដែលមានម៉ាស៊ីន V6 ៣.៥ លីត្រ ផលិតបាន 234 hp។ ទាំងនេះលែងជាការប្រើប្រាស់កម្លាំងទាបពិសេសទៀតហើយ។

CVT ធៀបនឹងប្រអប់លេខស្វ័យប្រវត្តិ៖ មួយណាល្អជាង?

ប្រអប់លេខស្វ័យប្រវត្តិបុរាណបានតបតវិញ ដោយបន្ថែមលេខកាន់តែច្រើន — ឯកតា ៨ លេខ ឥឡូវនេះក្លាយជាស្តង់ដារនៅលើឡានថ្នាក់អ្នកគ្រប់គ្រង និងឡានប្រណីតជាច្រើន ដោយដេញតាមតុល្យភាពនៃប្រសិទ្ធភាព និងសម្ត្ថភាពដូចគ្នា ដែល CVT ផ្តល់ជូនជាលំនាំដើម។ ប្រអប់លេខស្វ័យប្រវត្តិ ១០ និង ១២ លេខ បានលេចចេញនៅក្នុងឡានដឹកទំនិញ និងឡានសម្ត្ថភាពខ្ពស់។

ប៉ុន្តែ CVT មានគុណសម្បត្តិខាងរចនាសម្ព័ន្ធ ដែលប្រអប់លេខមានជំហានគ្មានមួយណាអាចចម្លងបាន៖ ចំនួនអត្រាល្បឿនគឺគ្មានដែនកំណត់។ ទោះវិស្វករបន្ថែមលេខច្រើនប៉ុនណាទៅប្រអប់លេខស្វ័យប្រវត្តិបុរាណ វានឹងតែងតែមានចន្លោះរវាងលេខនីមួយៗ។ CVT គ្មានចន្លោះឡើយ។ សម្រាប់ការបើកបរប្រចាំថ្ងៃ — ការធ្វើដំណើរទៅធ្វើការ ប្រសិទ្ធភាពប្រេង ចរាចរណ៍ទីក្រុងរលូន — វានៅតែជាជម្រើសគ្រឿងបញ្ជូនមួយក្នុងចំណោមជម្រើសដែលជាក់ស្តែង និងត្រូវបានគេមើលរំលងបំផុតនៅលើទីផ្សារ។