CVT-ja e shpjeguar: Çfarë është një variator dhe si funksionon?

Ndoshta keni hasur ndonjë frazë si “në makinë është instaluar një transmision vazhdimisht i ndryshueshëm” gjatë shfletimit të katalogëve të makinave ose ndërsa shqyrtonit një fletë specifikimesh. Të gjithë e dinë çfarë është një kuti marshesh manuale, dhe shumica e shoferëve prej kohësh janë pajtuar me automatikun klasik. Por një variator — i njohur gjithashtu si CVT (transmision vazhdimisht i ndryshueshëm) — ende shkakton shikime të hutuara. Kjo është befasuese, sepse ai nuk është aspak i ri.

Një histori e shkurtër e transmisionit CVT

Ja një fakt që zakonisht i zë njerëzit në befasi: variatori nuk u shpik nga Honda, Toyota apo as nga Mercedes-Benz. Patenta e parë për një transmision vazhdimisht të ndryshueshëm u dha në fund të shekullit të 19-të — dhe koncepti origjinal shkon edhe më larg në kohë. Leonardo da Vinçi e skicoi parimin që në vitin 1490.

Megjithatë, makina e parë praktike e pajisur me një CVT nuk erdhi gjatë Rilindjes. U deshën edhe pesë shekuj të tjerë. Në vitet 1950, DAF — një markë holandeze që në atë kohë prodhonte si kamionë ashtu edhe makina udhëtarësh — u bë prodhuesi i parë që instaloi një variator në mënyrë komerciale. Volvo e ndoqi me versionin e vet, dhe teknologjia CVT ka qenë duke fituar terren që atëherë.

Çfarë është një variator? CVT kundrejt transmisionit automatik

Thënë thjesht, një variator është një lloj transmisioni automatik — por një i tillë që punon mbi një parim krejtësisht të ndryshëm. Nga ulësja e shoferit, një makinë e pajisur me CVT duket identike me një makinë me automatik konvencional:

Dy pedale — gazi dhe frenat
Një selektor marshesh me pozicionet e njohura P, R, N, D
Pa pedal friksioni, pa nevojë për ndërrime manuale marshesh

Por nën kapak, historia është krejtësisht e ndryshme. Një automatik tradicional ka një grup të fiksuar marshesh — i pari, i dyti, i treti e kështu me radhë. Një CVT nuk ka fare marshe të fiksuara. Në vend të kësaj, ai rregullon vazhdimisht dhe pa ndërprerje raportin e marshit ndërsa makina përshpejton ose ngadalëson. Rezultati? Pa shkundje, pa tronditje, pa ndërrime marshesh të perceptueshme — vetëm dorëzim energjie të qetë e të pandërprerë.

Llojet e transmisioneve CVT

Jo të gjithë variatorët janë ndërtuar në të njëjtën mënyrë. Ekzistojnë disa dizajne kryesore në përdorim:

Rrip në formë V me puleta të rregullueshme — lloji më i zakonshëm, që gjendet në shumicën e makinave të pajisura me CVT
CVT me zinxhir — i përdorur nga Audi, që ofron efikasitet të lartë dhe kapacitet të madh çift rrotullues
CVT toroidale — një dizajn më pak i zakonshëm por mekanikisht elegant që përdor rrotullues midis disqeve toroidale

Sistemi me puleta dhe rrip në formë V është ai që do të hasin shumica e shoferëve, prandaj le t’i hedhim një vështrim më të afërt se si funksionon.

Si funksionon një CVT me rrip në formë V? Një shpjegim i thjeshtë

Imagjinoni dy lapsa të shtrirë paralel me njëri-tjetrin, të lidhur me një gomë elastike të tendosur. Rrotulloni njërin laps, dhe tjetri e ndjek me të njëjtën shpejtësi. Tani imagjinoni se lapsat kanë diametra të ndryshëm — një rrotullim i atij më të madhit e detyron më të voglin të rrotullohet dy herë. Kjo është ideja thelbësore pas një variatori me rrip në formë V.

Në një CVT real, kjo arrihet me dy puleta të rregullueshme:

Çdo puletë përbëhet nga dy gjysma konike të kthyera nga njëra-tjetra, majë me majë
Një rrip në formë V kalon midis puletave, duke i kapur ato përgjatë skajeve të tij të brinjëzuara
Kur gjysmat konike largohen nga njëra-tjetra, rripi bie drejt qendrës dhe kalon përgjatë një rrezeje më të vogël
Kur konet mbyllen bashkë, rripi kalon përgjatë një rrezeje më të madhe

Një sistem hidraulik (ose një mekanizëm tjetër servo) i lëviz të dyja puletat në mënyrë të sinkronizuar — ndërsa njëra hapet, tjetra mbyllet. Njëra puletë qëndron mbi boshtin lëvizës (nga motori), dhe tjetra mbi boshtin e lëvizur (drejt rrotave). Duke ndryshuar vazhdimisht diametrin efektiv të secilës puletë, transmisioni e ndryshon raportin e tij të marshit përgjatë një diapazoni shumë të gjerë, pa hapa dhe pa ndërprerje.

Gjithçka që nevojitet për ta plotësuar paketën është një njësi për marshin prapa — zakonisht një grup i thjeshtë marshesh planetare — dhe kutia e marshit CVT është gati për përdorim.

Çfarë lloj rripi përdor një CVT?

Një rrip standard transmisioni prej gome do të shpërbëhej brenda pak mijëra kilometrash në kushtet e punës së një CVT-je. Rripat e përdorur në variatorë janë komponentë të projektuar posaçërisht. Ekzistojnë dy dizajne kryesore:

Rrip çeliku shtytës — një grup brezash çeliku të shtresuar mbi të cilët janë montuar qindra pllaka të holla çeliku në formë trapezoidale. Pllakat shtyjnë njëra-tjetrën, duke i lejuar rripit të transmetojë forcë edhe në anën e ngjeshjes — diçka që një rrip gome thjesht nuk mund ta bëjë
Zinxhir çeliku — një zinxhir i gjerë e i sheshtë që kontakton konet e puletës përgjatë skajeve të tij dhe jo përgjatë faqes. Ky është dizajni i përdorur në sistemet CVT të Audit (i tregtuar si Multitronic)

CVT-ja me zinxhir e Audit përdor një lëng të veçantë transmisioni që ndryshon viskozitetin e tij nën presionin ekstrem në pikat e kontaktit, duke i lejuar zinxhirit të transmetojë forcë të konsiderueshme me rrëshqitje minimale — madje edhe përgjatë një sipërfaqeje kontakti shumë të vogël.

Si është ndjesia kur drejton një makinë me CVT?

Përvoja e drejtimit varet nga mënyra se si është rregulluar programi i kontrollit të CVT-së, por sjellja më e zakonshme gjatë përshpejtimit të fortë ndodh kështu: e shtypni gazin deri në fund, motori ngjitet në diapazonin e xhirove të çift rrotullimit maksimal — dhe qëndron aty përgjatë gjithë vrapimit të përshpejtimit, duke ruajtur një notë të qëndrueshme e të vazhdueshme ndërsa makina merr shpejtësi.

Disa shoferë e gjejnë këtë të pazakontë në fillim. Tingulli i motorit nuk ngrihet e ulet ashtu siç ndodh me një kuti marshesh me hapa; përkundrazi, ai qëndron në një lartësi tonale të vetme ndërsa makina përshpejton. Është krahasuar me gumëzhimën e një fshesë me korrent — efektiv, por i ndryshëm nga ajo me të cilën janë mësuar shumica e shoferëve.

Megjithatë, shumë prodhues i rregullojnë CVT-të e tyre për të simuluar ndjesinë e një kutie marshesh tradicionale, me xhirot e motorit që rriten progresivisht ndërsa rritet shpejtësia. Disa modele shkojnë edhe më tej dhe ofrojnë:

Hapa virtualë marshesh — zakonisht 6 ose 8 raporte të përcaktuara elektronikisht, midis të cilave CVT-ja ndërron ashpër, duke imituar një automatik klasik
Modaliteti manual sekuencial — që i lejon shoferit të zgjedhë marshe virtuale përmes levave të ndërrimit (paddle shifters) ose një levëje
Ulje automatike e marshit — kur ngjitet një kodër ose ngadalësohet, CVT-ja kalon në mënyrë inteligjente në një raport më të ulët për të ruajtur çift rrotullimin, pavarësisht pozicionit të gazit

Transmisioni CVT i Audi A4 allroad quattro

Audi A4 allroad quattro — e pajisur me CVT-në Multitronic me zinxhir të Audit

Përparësitë e një transmisioni CVT

Raporte marshesh të pafundme — motori punon gjithmonë në diapazonin e tij më efikas ose më të fuqishëm, në varësi të kërkesës
Përshpejtim i qetë — mungesa e ndërrimeve të marshit do të thotë pa ndërprerje të çift rrotullimit dhe pa tronditje
Ekonomi më e mirë e karburantit — duke e mbajtur motorin në brezin e tij optimal të punës, CVT-të mund ta ulin konsumin e karburantit krahasuar me automatikët tradicionalë
Performancë e fortë në shpejtësi të ulëta — veçanërisht e dobishme në trafikun urban me ndal-e-nis
Kosto më e ulët se automatikët premium — njësitë CVT janë përgjithësisht më të lira për t’u prodhuar se automatikët e klasit të lartë me konvertues çift rrotullimi

Të metat e një transmisioni CVT

Kufizime të fuqisë — CVT-të tradicionale nuk u projektuan për aplikime me çift rrotullimi të lartë e fuqi të madhe, prandaj makinat sportive dhe ato luksoze të mëdha historikisht u kanë qëndruar besnike kutive të marshit konvencionale
Kosto më të larta mirëmbajtjeje — lëngu i transmisionit specifik për CVT është më i shtrenjtë se ATF-ja e zakonshme, dhe zëvendësimi i rripit (çdo 100.000–150.000 km) është një shërbim shtesë
Ndjesi e pazakontë gjatë drejtimit — ndjesia e përshpejtimit me xhiro konstante kërkon kohë për t’u mësuar
Intervalet e ndërrimit të vajit — lëngu i CVT-së zakonisht ka nevojë të zëvendësohet çdo 40.000–50.000 km në varësi të modelit

Sa e fuqishme mund të bëhet një CVT?

CVT-të e nisën jetën në makina të vogla qytetëse — dhe për një kohë të gjatë, aty mbetën. Kërkesat mekanike të një transmisioni të bazuar mbi rrip e bënin sfidë fuqinë e lartë në dalje. Por inxhinieria ka ecur përpara në mënyrë të konsiderueshme.

CVT-ja me zinxhir Multitronic e Audit, e montuar në A4 2.0 TFSI, përballon 200 kuaj fuqi pa asnjë problem. Nissan shkoi edhe më tej me CVT-në X-Tronic në Murano — një kryqëzues i përmasave të plota me një motor V6 3,5 litra që prodhon 234 kuaj fuqi. Këto nuk janë më aplikime margjinale me fuqi të ulët.

CVT kundrejt transmisionit automatik: Cili është më i mirë?

Transmisionet automatike klasike kanë qenë duke kundërsulmuar me më shumë marshe — njësitë me 8 shpejtësi tani janë standarde në shumë makina ekzekutive dhe premium, duke ndjekur të njëjtin ekuilibër efikasiteti e performance që CVT-të e ofrojnë si parazgjedhje. Automatikët me dhjetë e dymbëdhjetë shpejtësi janë shfaqur në kamionë dhe automjete sportive.

Por CVT-ja mban një përparësi strukturore që asnjë kuti marshesh me hapa nuk mund ta riprodhojë: numri i raporteve është i pafund. Sado marshe t’u shtojnë inxhinierët një automatiku tradicional, gjithmonë do të ketë një hapësirë midis secilit. CVT-ja nuk ka hapësira. Për drejtimin e përditshëm — udhëtimet drejt punës, efikasitetin e karburantit, trafikun e qetë qytetës — ai mbetet një nga zgjedhjet më praktike dhe më të nënvlerësuara të transmisionit në treg.