Вариатор шарҳ дода шуд: Вариатор чист ва чӣ тавр кор мекунад?

Шумо эҳтимол ҳангоми тамошои каталогҳои мошинҳо ё аз назар гузаронидани варақаи хусусиятҳои техникӣ ба ибораҳое мисли «дар мошин коробкаи мунтазам тағйирёбандаи додашуда насб карда шудааст» дучор шудаед. Ҳама медонанд, ки коробкаи механикӣ чист, ва аксари ронандагон кайҳо боз бо коробкаи классикии автоматӣ ошно шудаанд. Аммо вариатор — ки бо номи CVT (коробкаи мунтазам тағйирёбанда) низ маъруф аст — то ҳол боиси ҳайронӣ мегардад. Ин аҷиб аст, зеро он чизи нав нест.

Таърихи мухтасари коробкаи CVT

Ин далеле аст, ки одатан мардумро ба ҳайрат меорад: вариаторро Honda, Toyota ё ҳатто Mercedes-Benz ихтироъ накардаанд. Аввалин патент барои коробкаи мунтазам тағйирёбанда дар охири асри XIX дода шудааст — ва худи мафҳуми ибтидоӣ боз ҳам қадимтар аст. Леонардо да Винчи ин принсипро ҳанӯз дар соли 1490 тарҳрезӣ карда буд.

Аммо аввалин мошини амалӣ, ки бо CVT муҷаҳҳаз буд, дар давраи Эҳё пайдо нашуд. Барои ин боз панҷ аср лозим омад. Дар солҳои 1950, DAF — брэнди ҳолландӣ, ки он замон ҳам мошинҳои боркаш ва ҳам мошинҳои сабукравро истеҳсол мекард — аввалин истеҳсолкунандае шуд, ки вариаторро ба таври тиҷоратӣ насб кард. Volvo бо вариати худаш аз паси он рафт, ва технологияи CVT аз он замон инҷониб торафт паҳн мешавад.

Вариатор чист? CVT дар муқоиса бо коробкаи автоматӣ

Ба таври содда, вариатор як навъи коробкаи автоматист — аммо чизест, ки дар асоси принсипи комилан дигар кор мекунад. Аз нигоҳи ронанда, мошине, ки бо CVT муҷаҳҳаз аст, ба мошини дорои коробкаи муқаррарии автоматӣ айнан монанд аст:

Ду педал — газ ва тормоз
Интихобкунандаи редуктор бо мавқеъҳои шинос P, R, N, D
Педали сцепление нест, тағйир додани дастии редуктор лозим нест

Аммо дар зери капот вазъ комилан дигар аст. Коробкаи анъанавии автоматӣ маҷмӯи муайяни редукторҳо дорад — якум, дуюм, сеюм ва ғайра. CVT тамоман редукторҳои собит надорад. Ба ҷои ин, он ҳангоми суръатгирӣ ё сустшавии мошин таносуби редукторро мунтазам ва беканда танзим мекунад. Натиҷа? На такон, на ларза, на тағйироти ҳисшавандаи редуктор — танҳо интиқоли ҳамвор ва беканда қувва.

Навъҳои коробкаҳои CVT

На ҳама вариаторҳо ба як тарз сохта шудаанд. Якчанд тарҳҳои асосӣ дар истифода ҳастанд:

Тасмаи V-шакл бо ғалтакҳои танзимшаванда — навъи маъмултарин, ки дар аксари мошинҳои дорои CVT мавҷуд аст
CVT-и занҷирӣ — аз ҷониби Audi истифода мешавад, ки самаранокии баланд ва иқтидори моменти тобовариро пешниҳод мекунад
CVT-и тороидалӣ — тарҳи камтар маъмул, аммо аз ҷиҳати механикӣ зебо, ки дар он ғалтакҳо байни дискҳои тороидалӣ истифода мешаванд

Системаи ғалтакии тасмаи V-шакл ҳамон чизест, ки аксари ронандагон бо он дучор мешаванд, бинобар ин биёед ба тарзи кори он аз наздиктар назар андозем.

CVT-и тасмаи V-шакл чӣ тавр кор мекунад? Шарҳи содда

Ду қаламро тасаввур кунед, ки ба ҳамдигар мувозӣ хобидаанд ва бо тасмаи каши кашидашуда пайваст шудаанд. Як қаламро бичархонед, ва дигараш бо ҳамон суръат аз паси он мечархад. Акнун тасаввур кунед, ки қаламҳо диаметрҳои гуногун доранд — як давраи гардиши қалами калонтар қалами хурдтарро маҷбур мекунад, ки ду маротиба бичархад. Ин ғояи асосии вариатори тасмаи V-шакл аст.

Дар CVT-и воқеӣ, ин бо ду ғалтаки танзимшаванда ба даст меояд:

Ҳар як ғалтак аз ду нимаи конусӣ иборат аст, ки ба ҳамдигар нӯг ба нӯг рӯ ба рӯ ҳастанд
Тасмаи V-шакл байни ғалтакҳо ҳаракат мекунад ва онҳоро дар канорҳои қабурғадори худ медорад
Вақте ки нимаҳои конус аз ҳам дур мешаванд, тасма ба сӯи марказ меафтад ва дар радиуси хурдтар ҳаракат мекунад
Вақте ки конусҳо ба ҳам наздик мешаванд, тасма дар радиуси калонтар ҳаракат мекунад

Системаи гидравликӣ (ё механизми дигари серво) ҳарду ғалтакро ҳамзамон ҳаракат медиҳад — ҳангоме ки яке кушода мешавад, дигараш пӯшида мешавад. Як ғалтак дар вали пешбаранда (аз муҳаррик) ҷойгир аст, ва дигараш дар вали пешбаришаванда (ба чархҳо). Бо мунтазам тағйир додани диаметри муассири ҳар як ғалтак, коробка таносуби редуктори худро дар доираи хеле васеъ, бидуни зинаҳо ва бидуни кандашавӣ тағйир медиҳад.

Барои такмили маҷмӯа ягона чизи лозимӣ як узв барои редуктори ақибгард аст — одатан маҷмӯи оддии редуктори планетарӣ — ва коробкаи CVT омодаи кор аст.

CVT кадом навъи тасмаро истифода мебарад?

Тасмаи муқаррарии резинии пешбаранда дар шароити кории CVT дар тӯли якчанд ҳазор километр аз ҳам мепошид. Тасмаҳое, ки дар вариаторҳо истифода мешаванд, ҷузъҳои махсус таҳияшуда мебошанд. Ду тарҳи асосӣ мавҷуд аст:

Тасмаи пӯлодии фишордиҳанда — маҷмӯи камарҳои қабатии пӯлодӣ, ки дар онҳо садҳо пластинаи борики пӯлодии трапетсияшакл насб карда шудаанд. Пластинаҳо ба ҳамдигар фишор меоранд, ки ба тасма имкон медиҳад қувваро ҳатто дар тарафи фишурда интиқол диҳад — чизе ки тасмаи резинӣ онро карда наметавонад
Занҷири пӯлодӣ — занҷири васеи ҳамвор, ки бо конусҳои ғалтак дар канорҳои худ тамос мегирад, на дар рӯи худ. Ин ҳамон тарҳест, ки дар системаҳои CVT-и Audi истифода мешавад (бо номи Multitronic ба бозор пешниҳод мегардад)

CVT-и навъи занҷирии Audi моеъи махсуси коробкавиро истифода мебарад, ки дар зери фишори шадид дар нуқтаҳои тамос часпакии худро тағйир медиҳад, ки ба занҷир имкон медиҳад қувваи назаррасро бо лағжиши ҳадди ақал интиқол диҳад — ҳатто дар майдони хеле хурди тамос.

Рондан бо CVT чӣ ҳис мешавад?

Таҷрибаи ронандагӣ аз он вобаста аст, ки барномаи идоракунии CVT чӣ гуна танзим шудааст, аммо рафтори маъмултарин ҳангоми суръатгирии шадид чунин аст: шумо газро то фарш пахш мекунед, муҳаррик ба диапазони гардишҳои моменти ҳадди аксар мерасад — ва дар тӯли тамоми давраи суръатгирӣ ҳамон ҷо мемонад, ҳангоме ки мошин суръат мегирад, оҳанги устувор ва доимиро нигоҳ медорад.

Баъзе ронандагон инро дар аввал ношинос меҳисобанд. Садои муҳаррик ба тарзе, ки бо коробкаи зинадор баланд ва паст намешавад; ба ҷои ин, он дар як баландӣ нигоҳ дошта мешавад, дар ҳоле ки мошин суръат мегирад. Онро бо ғайри-ғайри ҷорӯбкашаки чангкаш муқоиса кардаанд — самаранок, аммо аз он чизе ки аксари ронандагон ба он одат кардаанд, фарқ мекунад.

Бо вуҷуди ин, бисёре аз истеҳсолкунандагон CVT-и худро барои тақлид кардани ҳисси коробкаи анъанавӣ танзим мекунанд, ки гардишҳои муҳаррик бо афзоиши суръат тадриҷан баланд мешаванд. Баъзе моделҳо боз ҳам пеш мераванд ва пешниҳод мекунанд:

Зинаҳои виртуалии редуктор — одатан 6 ё 8 таносуби ба таври электронӣ муайяншуда, ки байни онҳо CVT ба таври якбора тағйир меёбад, ки коробкаи классикии автоматиро тақлид мекунад
Реҷаи дастии пайдарпай — ки ба ронанда имкон медиҳад редукторҳои виртуалиро тавассути лапаткаҳои тағйирдиҳанда ё ричаг интихоб кунад
Гузариши автоматӣ ба редуктори поёнӣ — ҳангоми боло шудан аз теппа ё сустшавӣ, CVT ба таври оқилона ба таносуби пасттар мегузарад, то моменти тобовариро нигоҳ дорад, новобаста аз мавқеи газ

Audi A4 allroad quattro — бо CVT-и навъи занҷирии Multitronic-и Audi муҷаҳҳаз аст

Афзалиятҳои коробкаи CVT

Таносубҳои бепоёни редуктор — муҳаррик ҳамеша дар диапазони самараноктарин ё пурқувваттарини худ, вобаста ба талабот, кор мекунад
Суръатгирии ҳамвор — набудани тағйироти редуктор маънои набудани кандашавии момент ва набудани таконро дорад
Сарфаи беҳтари сӯзишворӣ — бо нигоҳ доштани муҳаррик дар диапазони кории оптималии худ, CVT-ҳо метавонанд истеъмоли сӯзишвориро дар муқоиса бо коробкаҳои анъанавии автоматӣ кам кунанд
Иҷроиши қавӣ дар суръати паст — махсусан дар ҳаракати шаҳрии «ист-рав» муфид аст
Арзиши пасттар нисбат ба коробкаҳои автоматии премиум — узвҳои CVT одатан барои истеҳсол нисбат ба коробкаҳои автоматии муҳаввалкунандаи моменти дараҷаи баланд арзонтаранд

Камбудиҳои коробкаи CVT

Маҳдудиятҳои қувва — CVT-ҳои анъанавӣ барои корбурдҳои дорои моменти баланд ва қувваи баланд тарҳрезӣ нашуда буданд, ки бинобар ҳамин мошинҳои спортӣ ва мошинҳои калони боҳашамат таърихан ба коробкаҳои муқаррарӣ содиқ мондаанд
Хароҷоти баландтари нигоҳдорӣ — моеъи коробкавии махсуси CVT нисбат ба ATF-и муқаррарӣ гаронтар аст, ва ивази тасма (ҳар 100,000–150,000 км) як ҷузъи иловагии хизматрасонӣ мебошад
Ҳисси ношиноси ронандагӣ — ҳисси суръатгирӣ бо гардиши доимии муҳаррик вақт мегирад, то ба он одат кунӣ
Фосилаҳои ивази равған — моеъи CVT одатан ҳар 40,000–50,000 км вобаста ба модел ниёз ба иваз дорад

CVT то чӣ андоза метавонад пурқувват бошад?

CVT-ҳо ҳаёти худро дар мошинҳои хурди шаҳрӣ оғоз карданд — ва дар тӯли муддати тӯлонӣ ҳамон ҷо монданд. Талаботҳои механикии коробкаи дар асоси тасма буда, иқтидори баланди қувваро ба як душворӣ табдил дод. Аммо муҳандисӣ ба таври назаррас пеш рафтааст.

CVT-и занҷирии Multitronic-и Audi, ки ба A4 2.0 TFSI насб шудааст, 200 қувваи асп-ро бидуни мушкилӣ идора мекунад. Nissan бо X-Tronic CVT дар Murano боз ҳам пеш рафт — кроссовери андозаи пурра бо муҳаррики 3.5-литраи V6, ки 234 қувваи асп истеҳсол мекунад. Инҳо дигар корбурдҳои нозук ва камқувват нестанд.

CVT дар муқоиса бо коробкаи автоматӣ: Кадомаш беҳтар аст?

Коробкаҳои классикии автоматӣ бо редукторҳои бештар муқобила мекунанд — узвҳои 8-зина акнун дар бисёр мошинҳои синфи иҷроия ва премиум стандарт мебошанд, ки ҳамон тавозуни самаранокӣ ва иҷроишро меҷӯянд, ки CVT-ҳо ба таври пешфарз пешниҳод мекунанд. Коробкаҳои автоматии даҳ- ва дувоздаҳзина дар мошинҳои боркаш ва мошинҳои иҷроиши баланд пайдо шудаанд.

Аммо CVT як афзалияти сохтории дорад, ки ҳеҷ коробкаи зинадор онро такрор карда наметавонад: шумораи таносубҳо бепоён аст. Новобаста аз он ки муҳандисон ба коробкаи анъанавии автоматӣ чанд редуктор илова кунанд, ҳамеша байни ҳар яки онҳо фосила хоҳад буд. CVT ягон фосила надорад. Барои ронандагии ҳаррӯза — рафтуомад, сарфаи сӯзишворӣ, ҳаракати ҳамвори шаҳрӣ — он яке аз амалитарин ва камбаҳои бахошуда дар бозор боқӣ мемонад.