Вариатор жөнүндө түшүндүрмө: Вариатор деген эмне жана ал кантип иштейт?

Автоунаа каталогдорун карап жатканда же техникалык мүнөздөмөлөргө көз чаптырганда сиз «унаага үзгүлтүксүз өзгөрүлмө берүү кутусу (вариатор) орнотулган» деген сыяктуу сөз айкашына туш болгон чыгарсыз. Механикалык берүү кутусу деген эмне экенин баары билет, ал эми айдоочулардын көбү классикалык автоматтык кутуга эчак көнүп калышкан. Бирок вариатор — башкача айтканда CVT (үзгүлтүксүз өзгөрүлмө берүү кутусу) — дагы эле көптөгөн адамдарды баш катырат. Бул таң калыштуу, анткени ал такыр деле жаңы нерсе эмес.

Вариатордун кыскача тарыхы

Көпчүлүктү таң калтыра турган бир факт бар: вариаторду Honda, Toyota, ал тургай Mercedes-Benz деле ойлоп тапкан эмес. Үзгүлтүксүз өзгөрүлмө берүү кутусуна биринчи патент XIX кылымдын аягында берилген — ал эми түпкү идея андан да эртерээк пайда болгон. Леонардо да Винчи бул принципти эчак эле 1490-жылы сүрөттөп койгон.

Бирок CVT орнотулган биринчи иш жүзүндөгү автоунаа Кайра жаралуу доорунда пайда болгон эмес. Анын келиши үчүн дагы беш кылым керек болду. 1950-жылдары ошол кезде жүк жана жеңил унааларды чыгарган голландиялык DAF бренди вариаторду биринчи болуп өндүрүшкө киргизген. Андан кийин Volvo да өзүнүн вариантын чыгарган, ошондон бери CVT технологиясы улам кеңири жайылып келе жатат.

Вариатор деген эмне? CVT менен автоматтык кутунун айырмасы

Жөнөкөй сөз менен айтканда, вариатор — бул автоматтык берүү кутусунун бир түрү, бирок ал таптакыр башка принципте иштейт. Айдоочунун ордунан караганда, CVT орнотулган унаа кадимки автоматтык кутусу бар унаадан эч айырмаланбайт:

Эки педаль — газ жана тормоз
Тааныш P, R, N, D абалдары бар берүү тандагычы (селектор)
Илешме (сцепление) педалы жок, берүүлөрдү кол менен которуунун кереги жок

Бирок капоттун астында окуя таптакыр башкача. Кадимки автоматтык кутуда берүүлөрдүн белгиленген топтому болот — биринчи, экинчи, үчүнчү ж.б. Ал эми CVT’де такыр белгиленген берүүлөр жок. Анын ордуна ал унаа ылдамдаганда же жайлаганда берүү катышын үзгүлтүксүз жана жылмакай түрдө ыңгайлаштырат. Натыйжада эмне болот? Эч кандай силкинүү, эч кандай түртүү, билинерлик берүү которуу жок — болгону жылмакай, үзгүлтүксүз кубаттуулук берилет.

Вариатордун түрлөрү

Бардык вариаторлор бирдей түзүлүшкө ээ эмес. Колдонулуп жаткан бир нече негизги конструкция бар:

Жөнгө салынуучу шкивдери бар тилкели (V-белбоо) вариатор — эң кеңири таралган түрү, CVT орнотулган унаалардын көпчүлүгүндө кездешет
Чынжырлуу вариатор — Audi колдонгон, жогорку натыйжалуулукка жана айлануу күчүн (момент) өткөрүү жөндөмүнө ээ
Тороидалдык вариатор — азыраак кездешкен, бирок тороидалдык дисктердин ортосунда роликтерди колдонгон механикалык жактан кооз конструкция

Айдоочулардын көбү дал ушул тилкели-шкивдик системага туш болот, андыктан анын кантип иштээрин жакыныраак карап чыгалы.

Тилкели вариатор кантип иштейт? Жөнөкөй түшүндүрмө

Бири-бирине параллель жаткан эки карандашты элестетиңиз, алар чоюлган резинке менен туташтырылган болсун. Бир карандашты айлантыңыз, экинчиси да ошол эле ылдамдыкта айланат. Эми карандаштардын диаметрлери ар башка деп элестетиңиз — чоңураагынын бир айланышы кичинесин эки эсе айлантат. Тилкели вариатордун негизги идеясы дал ушул.

Чыныгы вариаторло бул эки жөнгө салынуучу шкивдин жардамы менен ишке ашат:

Ар бир шкив бири-бирине учу менен караган эки конус сымал жарымдан турат
Шкивдердин ортосунда V түрүндөгү (тилкели) белбоо жүрөт, ал кырлуу четтери менен аларга кысылып турат
Конус жарымдары ажыраганда белбоо борборго карай түшүп, кичине радиус боюнча жүрөт
Конустар бири-бирине жакындаганда белбоо чоңураак радиус боюнча жүрөт

Гидравликалык система (же башка серво-механизм) эки шкивди дал бирдей кыймылдатат — бири ачылганда, экинчиси жабылат. Бир шкив жетектөөчү валда (кыймылдаткычтан), экинчиси жетектелүүчү валда (дөңгөлөктөргө) жайгашкан. Ар бир шкивдин натыйжалуу диаметрин үзгүлтүксүз өзгөртүү аркылуу берүү кутусу өзүнүн берүү катышын абдан кеңири диапазондо, тепкичсиз жана үзгүлтүксүз өзгөртөт.

Топтомду толуктоо үчүн керектүү бирден-бир нерсе — арткы жүрүш үчүн түйүн, көбүнчө жөнөкөй планетардык берүү топтому — ошентип вариатор берүү кутусу даяр болот.

Вариаторло кандай белбоо колдонулат?

Кадимки резинадан жасалган жетектөөчү белбоо вариатордун иш шарттарында бир нече миң чакырымдын ичинде эле быркырап кетмек. Вариаторло колдонулган белбоолор атайын иштелип чыккан компоненттер. Эки негизги конструкция бар:

Болот түрткүлөмө белбоо — жүздөгөн жука, трапеция сымал болот пластиналар орнотулган катмарланган болот тилкелердин топтому. Пластиналар бири-бирин түртүп, белбоого кысуу тарабынан да күч өткөрүүгө мүмкүндүк берет — муну резина белбоо эч качан жасай албайт
Болот чынжыр — кең, жалпак чынжыр, ал шкив конустарына өзүнүн жалпак бети менен эмес, четтери менен тийишет. Бул конструкция Audi’нин вариаторло (Multitronic деген ат менен сатылат) колдонулат

Audi’нин чынжырлуу вариатору тийишүү чекиттериндеги өтө жогорку басым астында өзүнүн илешкектигин (вязкость) өзгөртүүчү атайын берүү суюктугун колдонот, бул чынжырга өтө кичине тийишүү аянтында да тайгаланууну минимумга жеткирип, олуттуу күч өткөрүүгө мүмкүндүк берет.

Вариатор менен айдоо кандай сезилет?

Айдоо сезими вариатордун башкаруу программасы кандай тууралганына жараша болот, бирок катуу ылдамдоо учурундагы эң кеңири таралган жүрүм-туруму мындай: сиз газ педалын аягына чейин басасыз, кыймылдаткыч эң жогорку айлануу күчүндөгү айлануу жыштыгына (об/мүн) чыгат — жана ылдамдоонун бүт мезгилинде ошол жерде калат, унаа ылдамдыкты жыйнаган сайын турукту, бирдей үн сактап турат.

Кээ бир айдоочуларга алгач бул адаттан тыш сезилет. Кыймылдаткычтын үнү тепкичтүү берүү кутусундагыдай көтөрүлүп-түшпөйт; анын ордуна унаа ылдамдаган сайын ал бир тондо туруп берет. Аны чаңсоргучтун бир калыптагы дуулдаганы менен салыштырышкан — натыйжалуу, бирок айдоочулардын көбү көнгөн нерседен айырмаланат.

Ошентсе да, көптөгөн өндүрүүчүлөр өздөрүнүн вариаторлорун кадимки берүү кутусунун сезимин туурап, ылдамдык өскөн сайын кыймылдаткычтын айлануулары акырындык менен көтөрүлгөндөй кылып тууроого аракет кылышат. Кээ бир моделдер андан да алыс кетип, төмөнкүлөрдү сунуштайт:

Виртуалдык берүү тепкичтери — көбүнчө 6 же 8 электрондук жол менен аныкталган катыш, алардын ортосунда вариатор кескин которулуп, классикалык автоматты туурайт
Кол менен башкаруу (секвенциалдык) режими — айдоочуга подрулевой рычагдар (лепестки) же ричаг аркылуу виртуалдык берүүлөрдү тандоого мүмкүндүк берет
Автоматтык төмөнкү берүүгө которулуу — өрдү көздөй чыкканда же жайлаганда вариатор газ педалынын абалына карабастан, айлануу күчүн сактоо үчүн акылдуулук менен төмөнкү катышка которулат

Audi A4 allroad quattro вариатор берүү кутусу

Audi A4 allroad quattro — Audi’нин чынжырлуу Multitronic вариатору орнотулган

Вариатордун артыкчылыктары

Чексиз берүү катыштары — кыймылдаткыч талапка жараша ар дайым өзүнүн эң натыйжалуу же эң кубаттуу диапазонунда иштейт
Жылмакай ылдамдоо — берүү которулбагандыктан айлануу күчү үзгүлтүккө учурабайт жана силкинүү болбойт
Жакшыраак отун үнөмдөө — кыймылдаткычты эң ыңгайлуу иш диапазонунда кармоо менен вариаторлор кадимки автоматтык кутуларга салыштырмалуу отун керектөөнү азайта алат
Аз ылдамдыкта мыкты иштеши — өзгөчө шаардагы тыгындуу кыймылда пайдалуу
Премиум автоматтык кутуларга караганда арзаныраак — вариатор түйүндөрү көбүнчө жогорку класстагы гидротрансформатордук автоматтык кутуларга караганда арзаныраак өндүрүлөт

Вариатордун кемчиликтери

Кубаттуулук чектөөлөрү — кадимки вариаторлор жогорку айлануу күчтүү, жогорку кубаттуу унаалар үчүн иштелип чыккан эмес, ошон үчүн спорттук жана чоң люкс класстагы унаалар тарыхый жактан кадимки берүү кутуларын колдонуп келишкен
Жогорку тейлөө чыгымдары — вариаторго атайын берүү суюктугу кадимки ATF’ке караганда кымбатыраак, ал эми белбоону алмаштыруу (ар бир 100 000–150 000 км сайын) кошумча тейлөө кызматы болуп саналат
Адаттан тыш айдоо сезими — туруктуу айлануу жыштыгындагы ылдамдоо сезимине көнүү убакыт талап кылат
Май алмаштыруу аралыктары — вариатор суюктугу моделге жараша көбүнчө ар бир 40 000–50 000 км сайын алмаштырылууга муктаж

Вариатор канчалык кубаттуу боло алат?

Вариаторло өмүрүн чакан шаардык унаалардан баштаган — жана узак убакыт бою алар ошол жерде кала беришкен. Белбоого негизделген берүү кутусунун механикалык талаптары жогорку кубаттуулукту чыгарууну татаалдаштырган. Бирок инженерия бир топ алдыга жылды.

A4 2.0 TFSI’ге орнотулган Audi’нин Multitronic чынжырлуу вариатору 200 ат күчүн эч кыйынчылыксыз көтөрөт. Nissan андан да алыс кетип, Murano унаасына X-Tronic вариаторун орноткон — бул 234 ат күчүн чыгарган 3,5 литрлик V6 кыймылдаткычы бар толук өлчөмдөгү кроссовер. Булар мындан ары тар чөйрөдөгү, аз кубаттуу унаалар эмес.

Вариатор менен автоматтык куту: кайсынысы жакшы?

Классикалык автоматтык берүү кутулары берүүлөрдүн санын көбөйтүү менен каршылык көрсөтүп келе жатат — 8 тепкичтүү түйүндөр азыр көптөгөн бизнес жана премиум класстагы унааларда стандартка айланды, алар вариаторло өзүнөн өзү бар натыйжалуулук менен иштин балансын куугунтуктап жатышат. Жүк жана спорттук унааларда он жана он эки тепкичтүү автоматтар пайда болду.

Бирок вариатор эч бир тепкичтүү берүү кутусу кайталай албаган структуралык артыкчылыкка ээ: катыштардын саны чексиз. Инженерлер кадимки автоматка канча гана берүү кошсо да, алардын ар биринин ортосунда ар дайым боштук болот. Ал эми вариатордо боштук жок. Күнүмдүк айдоо үчүн — жумушка баруу, отун үнөмдөө, шаардагы жылмакай кыймыл үчүн — ал базардагы эң практикалык жана баасы берилбеген берүү кутусунун тандоолорунун бири бойдон калууда.