මෝටර් රථ නාමාවලි පිරික්සමින් හෝ පිරිවිතර පත්රිකාවක් බලමින් සිටියදී “මෙම මෝටර් රථයේ අඛණ්ඩව විචල්ය සම්ප්රේෂණයක් (continuously variable transmission) සවි කර ඇත” වැනි වාක්ය ඛණ්ඩයක් ඔබ බොහෝ විට දැක ඇති. අත්පොළ ගියර් පෙට්ටියක් (manual gearbox) යනු කුමක්දැයි සැවොම දනිති, තවද බොහෝ රියදුරන් සම්භාව්ය ස්වයංක්රීය ගියරය (automatic) සමඟ බොහෝ කලකට පෙර සිට හුරුවී ඇත. නමුත් variator එකක් — එනම් CVT (අඛණ්ඩව විචල්ය සම්ප්රේෂණය) ලෙසද හැඳින්වෙන — තවමත් මිනිසුන් කලබලයට පත් කරයි. එය පුදුමයට කරුණකි, මන්ද එය කිසිසේත්ම අලුත් එකක් නොවේ.
CVT සම්ප්රේෂණයේ කෙටි ඉතිහාසය
මිනිසුන් මවිතයට පත් කරන කරුණක් මෙන්න: variator එක Honda, Toyota, හෝ Mercedes-Benz විසින් නිපදවන ලද්දක් නොවේ. අඛණ්ඩව විචල්ය සම්ප්රේෂණයක් සඳහා පළමු පේටන්ට් බලපත්රය ලබා දෙනු ලැබුවේ 19වන සියවසේ අගභාගයේදීය — තවද මුල් සංකල්පය ඊටත් වඩා පැරණිය. Leonardo da Vinci මේ මූලධර්මය 1490 තරම් ඈත කාලයකදී කටුසටහන් කර තිබුණි.
කෙසේ වෙතත්, CVT එකකින් සවි කරන ලද පළමු ප්රායෝගික මෝටර් රථය පුනරුද යුගයේදී පැමිණියේ නැත. තවත් සියවස් පහක් ගත විය. 1950 දශකයේදී, එවකට ට්රක් රථ සහ මගී මෝටර් රථ දෙකම නිෂ්පාදනය කළ ලන්දේසි වෙළඳ නාමයක් වූ DAF, variator එකක් වාණිජමය වශයෙන් සවි කළ පළමු නිෂ්පාදකයා බවට පත් විය. Volvo ද තමන්ගේම අනුවාදයක් සමඟ අනුගමනය කළ අතර, CVT තාක්ෂණය එතැන් සිට ක්රමයෙන් ජනප්රිය වෙමින් පවතී.
Variator එකක් යනු කුමක්ද? CVT එදිරිව ස්වයංක්රීය සම්ප්රේෂණය
සරලව කිවහොත්, variator එකක් යනු ස්වයංක්රීය සම්ප්රේෂණයක එක් වර්ගයකි — නමුත් සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස් මූලධර්මයක් මත ක්රියා කරන එකකි. රියදුරුගේ ආසනයේ සිට බැලූ විට, CVT සවි කළ මෝටර් රථයක් සාම්ප්රදායික ස්වයංක්රීය ගියරයක් සහිත මෝටර් රථයක් සමඟ සමාන ලෙස පෙනේ:
- පැඩල් දෙකක් — accelerator සහ බ්රේක්
- හුරුපුරුදු P, R, N, D ස්ථාන සහිත ගියර් තේරීම් කාරකයක් (gear selector)
- ක්ලච් පැඩලයක් නැත, අත්පොළ ගියර් මාරු කිරීම් අවශ්ය නැත
නමුත් බොනට් එක යටතේ, කතාව සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස්ය. සාම්ප්රදායික ස්වයංක්රීය ගියරයකට ස්ථාවර ගියර් කට්ටලයක් ඇත — පළමුව, දෙවනුව, තෙවනුව, ආදී වශයෙන්. CVT එකකට ස්ථාවර ගියර් කිසිවක් නැත. ඒ වෙනුවට, මෝටර් රථය වේගවත් වන විට හෝ වේගය අඩු කරන විට එය අඛණ්ඩව සහ බාධාවකින් තොරව ගියර් අනුපාතය (gear ratio) ගලපයි. ප්රතිඵලය? කිසිදු හදිසි ඇදීමක්, කම්පනයක්, හෝ දැනෙන ගියර් මාරුවක් නැත — සුමට, බාධාවකින් තොර බල සැපයුමක් පමණි.
CVT සම්ප්රේෂණ වර්ග
සියලුම variator එකම ආකාරයෙන් තැනී නැත. භාවිතයේ ඇති ප්රධාන සැලසුම් කිහිපයක් තිබේ:
- ගැලපිය හැකි pulley සහිත V-belt — වඩාත් සුලභ වර්ගය, බොහෝ CVT සවි කළ මෝටර් රථවල දක්නට ලැබේ
- දම්වැල් වර්ගයේ CVT (Chain-type) — Audi විසින් භාවිතා කරන, ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවක් සහ ව්යවර්ථ ධාරිතාවක් (torque capacity) ලබා දෙයි
- Toroidal CVT — toroidal තැටි අතර roller භාවිතා කරන, අඩුවෙන් සුලභ වුවද යාන්ත්රිකව අලංකාර සැලසුමකි
බොහෝ රියදුරන්ට මුණගැසෙන්නේ V-belt pulley පද්ධතිය වන බැවින්, එය ක්රියා කරන ආකාරය වඩාත් සමීපව බලමු.
V-Belt CVT එකක් ක්රියා කරන්නේ කෙසේද? සරල පැහැදිලි කිරීමක්
එකිනෙකට සමාන්තරව තැබූ පැන්සල් දෙකක්, දිගු කළ ඉලාස්ටික් පටියකින් සම්බන්ධ කර ඇතැයි සිතන්න. එක් පැන්සලක් කරකවන්න, අනෙක එම වේගයෙන්ම අනුගමනය කරයි. දැන් පැන්සල්වලට විවිධ විෂ්කම්භ ඇතැයි සිතන්න — විශාල පැන්සලේ එක් කරකැවීමක් කුඩා පැන්සල දෙවරක් කරකැවීමට බල කරයි. V-belt variator එකක් පිටුපස ඇති මූලික අදහස එයයි.
සැබෑ CVT එකක, මෙය ගැලපිය හැකි pulley දෙකක් සමඟ සාක්ෂාත් කරගනු ලැබේ:
- එක් එක් pulley එක එකිනෙකට මුහුණලා, තුඩට තුඩ පිහිටි කේතුකාකාර භාග දෙකකින් සමන්විත වේ
- pulley අතර V-හැඩැති පටියක් (belt) දිවෙයි, එහි දාර දිගේ ඒවා අල්ලාගනී
- කේතු භාග එකිනෙකින් ඈත් වන විට, පටිය මධ්යය දෙසට පහත් වී කුඩා අරයක් (smaller radius) දිගේ දිවෙයි
- කේතු එකට වැසෙන විට, පටිය විශාල අරයක් (larger radius) දිගේ ගමන් කරයි
ද්රවීය පද්ධතියක් (hydraulic system) (හෝ වෙනත් servo යාන්ත්රණයක්) pulley දෙකම සමමුහුර්තව චලනය කරයි — එකක් විවෘත වන විට, අනෙක වැසේ. එක් pulley එකක් ධාවක දණ්ඩ (drive shaft) මත (එන්ජිමෙන්) පිහිටා ඇති අතර, අනෙක ධාවිත දණ්ඩ (driven shaft) මත (රෝද වෙත) පිහිටා ඇත. එක් එක් pulley එකේ ඵලදායී විෂ්කම්භය අඛණ්ඩව වෙනස් කිරීමෙන්, සම්ප්රේෂණය විශාල පරාසයක් පුරා, පියවරවලින් තොරව සහ බාධාවකින් තොරව එහි ගියර් අනුපාතය වෙනස් කරයි.
මුළු පැකේජය සම්පූර්ණ කිරීමට අවශ්ය වන්නේ පසුපසට ගියරය (reverse gear) සඳහා ඒකකයක් පමණි — සාමාන්යයෙන් සරල ග්රහලෝක ගියර් කට්ටලයක් (planetary gear set) — එවිට CVT ගියර් පෙට්ටිය භාවිතයට සූදානම්ය.
CVT එකක් භාවිතා කරන්නේ කුමන වර්ගයේ පටියක්ද?
සම්මත රබර් ධාවක පටියක් CVT ක්රියාකාරී තත්ත්වයන් යටතේ කිලෝමීටර් කිහිප දහසක් ඇතුළත විනාශ වනු ඇත. variator වල භාවිතා වන පටි අරමුණු සහගතව සැලසුම් කරන ලද සංරචක වේ. ප්රධාන සැලසුම් දෙකක් තිබේ:
- වානේ තල්ලු පටිය (Steel push belt) — තට්ටු කළ වානේ පටි කට්ටලයක් වන අතර, ඒ මත සිහින්, ට්රැපිසියම් හැඩැති වානේ තහඩු සිය ගණනක් සවි කර ඇත. තහඩු එකිනෙක තල්ලු කරන අතර, මෙය රබර් පටියකට කිසිසේත් කළ නොහැකි දෙයක් වන සම්පීඩන පැත්තේදී පවා පටියට බලය සම්ප්රේෂණය කිරීමට ඉඩ සලසයි
- වානේ දම්වැල (Steel chain) — එහි මුහුණතට වඩා දාර දිගේ pulley කේතු හා සම්බන්ධ වන පුළුල්, පැතලි දම්වැලකි. මෙය Audi හි CVT පද්ධතිවල භාවිතා වන සැලසුමයි (Multitronic ලෙස අලෙවි කෙරේ)
Audi හි දම්වැල් වර්ගයේ CVT, සම්බන්ධතා ලක්ෂ්යවල අධික පීඩනය යටතේ එහි දුස්ස්රාවිතාව (viscosity) වෙනස් කරන විශේෂ සම්ප්රේෂණ ද්රවයක් භාවිතා කරයි, මෙය ඉතා කුඩා සම්බන්ධතා පෙදෙසක් හරහා වුවද අවම ලිස්සා යාමකින් සැලකිය යුතු බලයක් සම්ප්රේෂණය කිරීමට දම්වැලට ඉඩ සලසයි.
CVT එකකින් රිය පැදවීම දැනෙන්නේ කෙසේද?
රිය පැදවීමේ අත්දැකීම CVT හි පාලන වැඩසටහන සකස් කර ඇති ආකාරය මත රඳා පවතී, නමුත් දැඩි ත්වරණයේදී (hard acceleration) වඩාත් සුලභ හැසිරීම මෙසේය: ඔබ accelerator එක බිම දක්වා තද කරයි, එන්ජිම උපරිම ව්යවර්ථයේ (maximum torque) rpm පරාසයට ඉහළ නැඟේ — සහ මුළු ත්වරණ දිවීම පුරාම එහිම පවතී, මෝටර් රථය වේගය ගොඩනඟන විට ස්ථාවර, නිරන්තර ශබ්දයක් පවත්වා ගනී.
සමහර රියදුරන්ට මෙය මුලදී නුහුරුය. පියවර සහිත ගියර් පෙට්ටියක් සමඟ සිදුවන ආකාරයට එන්ජින් ශබ්දය ඉහළ පහළ නොයයි; ඒ වෙනුවට, මෝටර් රථය වේගවත් වන විට එය එක් ස්වරයකින් රැඳී සිටී. එය හිස් කරන යන්ත්රයක (vacuum cleaner) නාදයට සැසඳී ඇත — ඵලදායී වුවද, බොහෝ රියදුරන් හුරුවී සිටින දෙයට වඩා වෙනස්ය.
එසේ වුවද, බොහෝ නිෂ්පාදකයින් සාම්ප්රදායික ගියර් පෙට්ටියක හැඟීම අනුකරණය කිරීමට තම CVT සකස් කරයි, වේගය වැඩි වන විට එන්ජින් කැරකැවීම් ක්රමයෙන් ඉහළ යයි. සමහර මාදිලි ඊටත් වඩා ඉදිරියට ගොස් මෙය ලබා දෙයි:
- අතථ්ය ගියර් පියවර (Virtual gear steps) — සාමාන්යයෙන් විද්යුත්මය වශයෙන් අර්ථ දක්වන ලද අනුපාත 6ක් හෝ 8ක්, ඒවා අතර CVT තියුණු ලෙස මාරු වෙමින් සම්භාව්ය ස්වයංක්රීය ගියරයක් අනුකරණය කරයි
- අත්පොළ අනුක්රමික ආකාරය (Manual sequential mode) — paddle shifters හෝ ලීවරයක් හරහා අතථ්ය ගියර් තේරීමට රියදුරාට ඉඩ සලසයි
- ස්වයංක්රීය පහත් ගියරයට මාරුවීම (Automatic downshifting) — කන්දක් නැගීමේදී හෝ වේගය අඩු කිරීමේදී, accelerator ස්ථානය නොතකා ව්යවර්ථය පවත්වා ගැනීමට CVT බුද්ධිමත්ව පහත් අනුපාතයකට මාරු වේ
CVT සම්ප්රේෂණයක වාසි
- අනන්ත ගියර් අනුපාත — ඉල්ලුම අනුව, එන්ජිම සැමවිටම එහි වඩාත් කාර්යක්ෂම හෝ වඩාත් බලවත් පරාසයේ ක්රියා කරයි
- සුමට ත්වරණය — ගියර් මාරුවක් නැති වීම යනු ව්යවර්ථ බාධාවක් හෝ කම්පනයක් නැති වීමයි
- වඩා හොඳ ඉන්ධන කාර්යක්ෂමතාව — එන්ජිම එහි ප්රශස්ත ක්රියාකාරී පරාසයේ තබා ගැනීමෙන්, සාම්ප්රදායික ස්වයංක්රීය ගියරවලට සාපේක්ෂව CVT මඟින් ඉන්ධන පරිභෝජනය අඩු කළ හැකිය
- අඩු වේගයේ ශක්තිමත් ක්රියාකාරිත්වය — විශේෂයෙන් නතර වී යළි පිටත් වන නාගරික රථවාහන තදබදයේදී ප්රයෝජනවත් වේ
- අධි මට්ටමේ ස්වයංක්රීය ගියරවලට වඩා අඩු පිරිවැය — CVT ඒකක සාමාන්යයෙන් ඉහළ පෙළේ torque-converter ස්වයංක්රීය ගියරවලට වඩා නිෂ්පාදනය කිරීමට අඩු වියදම් වේ
CVT සම්ප්රේෂණයක අවාසි
- බල සීමාවන් — සාම්ප්රදායික CVT ඉහළ ව්යවර්ථ, ඉහළ බල යෙදුම් සඳහා සැලසුම් කර තිබුණේ නැත, එබැවින් කාර්ය සාධන සහ විශාල සුඛෝපභෝගී මෝටර් රථ ඓතිහාසිකව සාම්ප්රදායික ගියර් පෙට්ටිවලට ඇලී සිටියේය
- ඉහළ නඩත්තු පිරිවැය — CVT-විශේෂිත සම්ප්රේෂණ ද්රවය සාමාන්ය ATF වලට වඩා මිල අධිකය, තවද පටිය ප්රතිස්ථාපනය කිරීම (සෑම කිලෝමීටර් 100,000–150,000කට වරක්) අමතර සේවා කාර්යයකි
- නුහුරු රිය පැදවීමේ හැඟීම — නිරන්තර RPM ත්වරණ සංවේදනයට හුරුවීමට කාලයක් ගතවේ
- තෙල් මාරු කිරීමේ කාල පරතරයන් — මාදිලිය අනුව CVT ද්රවය සාමාන්යයෙන් සෑම කිලෝමීටර් 40,000–50,000කට වරක් ප්රතිස්ථාපනය කළ යුතුය
CVT එකක් කෙතරම් බලවත් විය හැකිද?
CVT ආරම්භ වූයේ කුඩා නගර මෝටර් රථවලින් — සහ දීර්ඝ කාලයක් තිස්සේ ඒවා රැඳී සිටියේ එතැනය. පටි මත පදනම් වූ සම්ප්රේෂණයක යාන්ත්රික ඉල්ලීම් නිසා ඉහළ බල නිමැවුම් අභියෝගයක් විය. නමුත් ඉංජිනේරු විද්යාව සැලකිය යුතු ලෙස ඉදිරියට ගොස් ඇත.
A4 2.0 TFSI වෙත සවි කර ඇති Audi හි Multitronic දම්වැල් CVT, කිසිදු ගැටලුවකින් තොරව අශ්වබල 200ක් හසුරුවයි. Nissan, Murano හි X-Tronic CVT සමඟ තවදුරටත් ඉදිරියට ගියේය — අශ්වබල 234ක් නිපදවන 3.5-litre V6 එන්ජිමක් සහිත සම්පූර්ණ ප්රමාණයේ crossover රථයකි. මේවා තවදුරටත් සුවිශේෂී, අඩු බල යෙදුම් නොවේ.
CVT එදිරිව ස්වයංක්රීය සම්ප්රේෂණය: වඩා හොඳ කුමක්ද?
සම්භාව්ය ස්වයංක්රීය සම්ප්රේෂණ වැඩි ගියර් සංඛ්යාවක් සමඟ ප්රතිප්රහාර එල්ල කරමින් සිටී — CVT පෙරනිමියෙන්ම ලබා දෙන එම කාර්යක්ෂමතා සහ කාර්ය සාධන සමතුලිතතාව ලුහුබැඳ, 8-speed ඒකක දැන් බොහෝ විධායක සහ අධි පෙළේ මෝටර් රථවල සම්මත වී ඇත. ට්රක් රථ සහ කාර්ය සාධන වාහනවල 10-speed සහ 12-speed ස්වයංක්රීය ගියර දර්ශනය වී ඇත.
නමුත් කිසිදු පියවර සහිත ගියර් පෙට්ටියකට පිටපත් කළ නොහැකි ව්යුහාත්මක වාසියක් CVT සතුව ඇත: අනුපාත සංඛ්යාව අනන්තය. ඉංජිනේරුවන් සාම්ප්රදායික ස්වයංක්රීය ගියරයකට කොපමණ ගියර් එක් කළත්, සෑම එකක් අතරම සැමවිටම පරතරයක් පවතිනු ඇත. CVT එකට පරතර නැත. එදිනෙදා රිය පැදවීම සඳහා — රැකියාවට ගමන් කිරීම, ඉන්ධන කාර්යක්ෂමතාව, සුමට නගර රථවාහන තදබදය — එය වෙළඳපොලේ ඇති වඩාත්ම ප්රායෝගික සහ අවතක්සේරු කරන ලද සම්ප්රේෂණ විකල්පයක් ලෙස පවතී.
මෙය පරිවර්තනයකි. මුල් කෘතිය ඔබට මෙහිදී කියවිය හැකිය: https://www.drive.ru/technic/4efb330200f11713001e32e2.html
ප්රකාශනය කරන ලදී පෙබරවාරි 10, 2022 • කියවීමට 7m
