Variator haqida hammasi: u nima va qanday ishlaydi?

Avtomobil kataloglarini ko’rib chiqayotganda yoki texnik xususiyatlar ro’yxatini o’rganayotganda, ehtimol “avtomobilga bosqichsiz uzatma o’rnatilgan” degan iboraga duch kelgandirsiz. Mexanik uzatmalar qutisi nimaligini hamma biladi, ko’pchilik haydovchilar esa klassik avtomatga allaqachon ko’nikib qolishgan. Ammo variator — yoki CVT (bosqichsiz uzatma) — hamon hayratga soladi. Bu g’alati, chunki u umuman yangilik emas.

CVT uzatmasining qisqacha tarixi

Mana ko’pchilikni ajablantiradigan bir fakt: variatorni Honda, Toyota yoki hatto Mercedes-Benz ixtiro qilmagan. Bosqichsiz uzatma uchun birinchi patent 19-asrning oxirida berilgan — asl g’oya esa bundan ham qadimroqqa borib taqaladi. Leonardo da Vinchi bu tamoyilni hali 1490-yilda chizib bergan edi.

CVT bilan jihozlangan birinchi amaliy avtomobil esa Uyg’onish davrida paydo bo’lmadi. Buning uchun yana besh asr kerak bo’ldi. 1950-yillarda o’sha paytda ham yuk mashinalari, ham yengil avtomobillar ishlab chiqaradigan gollandiyalik DAF brendi variatorni tijoriy maqsadda o’rnatgan birinchi ishlab chiqaruvchiga aylandi. Volvo o’zining versiyasi bilan uning izidan bordi va shu vaqtdan beri CVT texnologiyasi o’z o’rnini topib kelmoqda.

Variator nima? CVT va avtomat uzatmasi

Oddiy qilib aytganda, variator — bu avtomat uzatmaning bir turi, biroq u butunlay boshqa tamoyilda ishlaydi. Haydovchining o’rnidan qaraganda, CVT bilan jihozlangan avtomobil oddiy avtomatli avtomobildan farq qilmaydi:

Ikkita pedal — gaz va tormoz
Tanish P, R, N, D holatlariga ega uzatma tanlagichi
Stsepleniye pedali yo’q, uzatmalarni qo’lda almashtirish talab etilmaydi

Ammo kapot ostida butunlay boshqacha manzara. An’anaviy avtomatda belgilangan uzatmalar to’plami bor — birinchi, ikkinchi, uchinchi va hokazo. CVT’da esa umuman belgilangan uzatmalar yo’q. Buning o’rniga u avtomobil tezlashayotganda yoki sekinlashayotganda uzatma nisbatini uzluksiz va silliq tarzda sozlaydi. Natija? Silkinishlar yo’q, irg’ishlar yo’q, sezilarli uzatma almashinuvlari yo’q — faqat silliq, uzluksiz quvvat uzatish.

CVT uzatmalarining turlari

Hamma variatorlar bir xil tuzilishga ega emas. Qo’llanilishda bir nechta asosiy konstruksiyalar mavjud:

Sozlanadigan shkivli V-tasmali — eng keng tarqalgan tur, CVT bilan jihozlangan avtomobillarning aksariyatida uchraydi
Zanjirli CVT — Audi tomonidan qo’llaniladi, yuqori samaradorlik va aylantiruvchi moment hajmini taklif etadi
Toroidal CVT — kamroq tarqalgan, biroq toroidal disklar orasida roliklar ishlatadigan mexanik jihatdan nafis konstruksiya

V-tasmali shkiv tizimi — ko’pchilik haydovchilar duch keladigan turdir, shuning uchun uning qanday ishlashini batafsilroq ko’rib chiqaylik.

V-tasmali CVT qanday ishlaydi? Oddiy tushuntirish

Bir-biriga parallel yotgan ikkita qalamni tasavvur qiling, ular cho’zilgan rezina bilan bog’langan. Bir qalamni aylantirsangiz, ikkinchisi ham xuddi shu tezlikda aylanadi. Endi qalamlarning diametri har xil deb tasavvur qiling — kattaroq qalamning bir marta aylanishi kichikrog’ini ikki marta aylanishga majbur qiladi. V-tasmali variatorning asosiy g’oyasi ana shu.

Haqiqiy CVT’da bunga ikkita sozlanadigan shkiv yordamida erishiladi:

Har bir shkiv uchi-uchiga qarama-qarshi turgan ikkita konussimon yarmidan iborat
Shkivlar orasida V-shaklidagi tasma yuradi, u qovurg’ali qirralari bilan shkivlarni ushlab turadi
Konus yarmlari bir-biridan uzoqlashganda, tasma markazga qarab tushadi va kichikroq radius bo’ylab yuradi
Konuslar bir-biriga yaqinlashganda, tasma kattaroq radius bo’ylab yuradi

Gidravlik tizim (yoki boshqa servomexanizm) ikkala shkivni sinxron harakatlantiradi — biri ochilganda, ikkinchisi yopiladi. Bir shkiv yetaklovchi valda (dvigateldan), ikkinchisi esa yetaklanuvchi valda (g’ildiraklarga) joylashgan. Har bir shkivning samarali diametrini uzluksiz o’zgartirish orqali uzatma o’zining uzatma nisbatini hech qanday bosqichlarsiz va uzilishlarsiz juda keng diapazonda o’zgartiradi.

To’plamni yakunlash uchun kerak bo’lgan yagona narsa — orqaga yurish uchun mexanizm, odatda oddiy planetar uzatma to’plami, shundan so’ng CVT uzatma qutisi ishga tayyor bo’ladi.

CVT qanday tasmadan foydalanadi?

Oddiy rezina yetaklovchi tasma CVT ish sharoitida bir necha ming kilometr ichida parchalanib ketardi. Variatorlarda ishlatiladigan tasmalar — maxsus ishlab chiqilgan komponentlardir. Ikkita asosiy konstruksiya mavjud:

Po’lat itaruvchi tasma — bir necha qatlamli po’lat lentalar to’plami bo’lib, ularga yuzlab yupqa, trapetsiya shaklidagi po’lat plastinkalar o’rnatilgan. Plastinkalar bir-birini itaradi, bu esa tasmaga hatto siqilish tomonida ham kuch uzatish imkonini beradi — rezina tasma buni umuman uddalay olmaydi
Po’lat zanjir — keng, yassi zanjir bo’lib, shkiv konuslari bilan o’z yuzasi emas, balki qirralari bilan kontaktda bo’ladi. Bu Audi’ning CVT tizimlarida (Multitronic nomi bilan sotiladigan) qo’llaniladigan konstruksiyadir

Audi’ning zanjirli CVT’si maxsus uzatma suyuqligidan foydalanadi, u kontakt nuqtalaridagi o’ta yuqori bosim ostida o’z qovushqoqligini o’zgartiradi, bu esa zanjirga juda kichik kontakt maydoni bo’ylab ham minimal sirpanish bilan sezilarli kuch uzatish imkonini beradi.

CVT bilan haydash qanday his qilinadi?

Haydash tajribasi CVT’ning boshqaruv dasturi qanday sozlanganiga bog’liq, biroq kuchli tezlashish vaqtidagi eng keng tarqalgan xatti-harakat quyidagicha: siz gaz pedalini oxirigacha bosasiz, dvigatel maksimal aylantiruvchi momentning aylanishlar diapazoniga ko’tariladi — va butun tezlashish davomida o’sha yerda qoladi, avtomobil tezligini oshirayotganda barqaror, bir xil ohangni saqlab turadi.

Ba’zi haydovchilar buni dastlab g’ayrioddiy deb hisoblashadi. Dvigatel tovushi bosqichli uzatma qutisidagidek ko’tarilib-tushmaydi; aksincha, avtomobil tezlashayotganda u bitta balandlikda turadi. Buni changyutgich shovqiniga o’xshatishadi — samarali, biroq ko’pchilik haydovchilar ko’nikkan narsadan farqli.

Shunga qaramay, ko’plab ishlab chiqaruvchilar o’z CVT’larini an’anaviy uzatma qutisi hissini taqlid qiladigan tarzda sozlaydilar, bunda dvigatel aylanishlari tezlik ortishi bilan bosqichma-bosqich ko’tariladi. Ba’zi modellar bundan ham uzoqroqqa boradi va quyidagilarni taklif etadi:

Virtual uzatma bosqichlari — odatda 6 yoki 8 ta elektron tarzda belgilangan nisbatlar bo’lib, CVT ular orasida keskin almashadi, klassik avtomatga taqlid qiladi
Qo’lda ketma-ket rejim — haydovchiga virtual uzatmalarni rul ortidagi tugmalar (paddle shifter) yoki richag orqali tanlash imkonini beradi
Avtomatik pasaytirish — qiyalikka chiqayotganda yoki sekinlashayotganda CVT gaz pedali holatidan qat’i nazar, aylantiruvchi momentni saqlash uchun aqlli tarzda pastroq nisbatga o’tadi

Audi A4 allroad quattro — Audi’ning zanjirli Multitronic CVT’si bilan jihozlangan

CVT uzatmasining afzalliklari

Cheksiz uzatma nisbatlari — dvigatel talabga qarab har doim o’zining eng samarali yoki eng quvvatli diapazonida ishlaydi
Silliq tezlashish — uzatma almashinuvlari yo’qligi aylantiruvchi moment uzilmasligini va silkinishlar bo’lmasligini anglatadi
Yaxshiroq yoqilg’i tejamkorligi — dvigatelni optimal ish diapazonida ushlab turish orqali CVT’lar an’anaviy avtomatlarga nisbatan yoqilg’i sarfini kamaytirishi mumkin
Past tezliklarda yuqori samaradorlik — ayniqsa shahardagi tez-tez to’xtab-yuradigan tirbandliklarda foydali
Premium avtomatlarga nisbatan arzonroq — CVT bloklarini ishlab chiqarish odatda yuqori darajadagi gidrotransformatorli avtomatlarga qaraganda kamroq xarajat talab qiladi

CVT uzatmasining kamchiliklari

Quvvat cheklovlari — an’anaviy CVT’lar yuqori moment va yuqori quvvatli qo’llanmalar uchun mo’ljallanmagan, shuning uchun sport va katta hashamatli avtomobillar tarixan an’anaviy uzatma qutilariga sodiq qolgan
Yuqoriroq texnik xizmat xarajatlari — CVT uchun maxsus uzatma suyuqligi oddiy ATF’ga qaraganda qimmatroq, tasmani almashtirish esa (har 100 000–150 000 km’da) qo’shimcha xizmat moddasi hisoblanadi
G’ayrioddiy haydash hissi — doimiy aylanishlardagi tezlashish hissiga ko’nikish kerak
Moy almashtirish oraliqlari — CVT suyuqligi odatda modelga qarab har 40 000–50 000 km’da almashtirilishi kerak

CVT qanchalik quvvatli bo’la oladi?

CVT’lar kichik shahar avtomobillaridan boshlangan — va uzoq vaqt davomida ular shu yerda qolib ketgan. Tasmaga asoslangan uzatmaning mexanik talablari yuqori quvvat ko’rsatkichlarini muammoga aylantirgan. Biroq muhandislik ancha oldinga ketdi.

A4 2.0 TFSI’ga o’rnatilgan Audi’ning Multitronic zanjirli CVT’si 200 ot kuchini bemalol uddalaydi. Nissan esa Murano’dagi X-Tronic CVT bilan yana ham oldinga ketdi — bu 234 ot kuchi ishlab chiqaradigan 3.5 litrli V6 dvigatelga ega to’liq o’lchamli krossover. Bular endi tor doiradagi, past quvvatli qo’llanmalar emas.

CVT va avtomat uzatmasi: qaysi biri yaxshiroq?

Klassik avtomat uzatmalar ko’proq uzatmalar bilan qarshilik ko’rsatib kelmoqda — 8 bosqichli bloklar endi ko’plab biznes-klass va premium avtomobillarda standart bo’lib, ular CVT’lar tabiatan taklif qiladigan o’sha samaradorlik va unumdorlik muvozanatiga intilmoqda. Yuk mashinalari va sport avtomobillarida o’n va o’n ikki bosqichli avtomatlar paydo bo’ldi.

Ammo CVT hech qanday bosqichli uzatma qutisi takrorlay olmaydigan tuzilmaviy ustunlikka ega: nisbatlar soni cheksizdir. Muhandislar an’anaviy avtomatga qancha uzatma qo’shmasinlar, har doim ular orasida bo’shliq bo’ladi. CVT’da esa bo’shliqlar yo’q. Kundalik haydash uchun — ishga qatnash, yoqilg’i tejamkorligi, silliq shahar harakati uchun — u bozordagi eng amaliy va e’tibordan chetda qolgan uzatma tanlovlaridan biri bo’lib qolmoqda.