![چرا از CVT متنفریم: توضیح دهنده]()
"گیربکس متغیر پیوسته" احتمالاً یکی از مذموم ترین اصطلاحات در فرهنگ خودرو است. "CVT" به مخفف "بدون سرگرمی" تبدیل شده است، و خودروهایی که به این ترتیب مجهز شده اند توسط علاقه مندان به سه پدال هاردکور و افراد معمولی به طور یکسان طرد می شوند. آیا این واقعاً یک ارزیابی منصفانه است یا CVT سزاوار احترام بیشتری است؟
پس از همه، CVT ها در سراسر بازار تکثیر می شوند. خودروهای CVT که زمانی به خودروهای کامپکت ارزان قیمت و کم مصرف تنزل پیدا کردند، اخیراً به سدانها و شاسیبلندهای فول سایز پرقدرت راه پیدا کردهاند. حتی خودروهای کامپکت اسپرتی مانند سوبارو WRX به جای خودروهای اتوماتیک سنتی از طرحهای متغیر پیوسته استفاده میکنند و انبوهی از خودروهای هیبریدی موسوم به "e-CVT" را ایجاد کردهاند - گیربکسی که هر دو پیشرانه الکتریکی و گازی را در یک محور خروجی ترکیب میکند. با نسبت دنده های بی نهایت متغیر چه علاقه مندان آن را دوست داشته باشند یا نه، CVT اینجاست که بماند.
ابتکار کمربند و جاده DAF CVT
برای درک اینکه چگونه CVT ها تا این حد مورد توهین قرار گرفتند، باید درک کنیم که چگونه آنها با یک گیربکس اتوماتیک سنتی متفاوت هستند. در اتومات سنتی، از فشار هیدرولیک برای فعال کردن تعویض دنده استفاده می شود. در یک CVT، هیچ دنده ای وجود ندارد.
اکثر CVT ها از دو قرقره متصل به یک تسمه برای ارسال نیرو از موتور به چرخ ها استفاده می کنند. یک قرقره توسط یک اسپلین و یک کلاچ به میل لنگ موتور متصل می شود. این قرقره ورودی CVT است (که به آن قرقره درایو نیز گفته می شود). یک قرقره دوم که از طریق تسمه به قرقره محرک متصل می شود، نیرو را به میل محرک یا چرخ ها می فرستد. این قرقره خروجی (یا رانده) است.
یک یا هر دوی قرقره ها از یک جفت مخروط تشکیل شده اند که نوک هر کدام رو به روی یکدیگر قرار دارند تا مرکز قرقره را در کانالی که نوک های مخروط به هم می رسند تشکیل دهند. مخروط ها بسته به شرایط رانندگی به صورت هیدرولیکی کنترل می شوند، به هم فشار می آورند یا از یکدیگر جدا می شوند.
در سرعتهای پایین، دو مخروط که قرقره رانده شده را تشکیل میدهند تا حد امکان از هم دور میشوند و به تسمهای که هر دو را به هم متصل میکند اجازه میدهد در باریکترین قطر قرقره در سمت محرک قرار گیرد. در این حالت، شفت ورودی به سرعت نسبت به شفت خروجی می چرخد و گشتاور را در چرخ ها به حداکثر می رساند. این موقعیت دنده اول را در یک گیربکس اتوماتیک معمولی تقلید می کند و نسبت دنده ای را ایجاد می کند که صدای غرغر پایین را به حداکثر می رساند.
در اینجا یک ویدیو فوق العاده است که مفهوم را نشان می دهد:
همانطور که خودرو شتاب می گیرد، مخروط های قرقره ورودی CVT به آرامی جفت می شوند و نوک مخروط ها را به هم نزدیک می کند و تسمه را مجبور می کند تا دیواره مخروط ها را بالا ببرد. این باعث می شود قطر موثر قرقره بزرگتر شود.
سپس قرقره محرک نسبت به قرقره رانده بسیار کندتر می چرخد. این معادل دنده Overdrive در یک گیربکس سنتی است که حداکثر سرعت را در چرخ ها از دور موتور کم در دقیقه به حداکثر می رساند. در خودروهای مدرن، هر دو قرقره از مخروطها ساخته میشوند تا تغییرات بسیار بیشتری در نسبتهای دنده (و دامنه وسیعتری از سرعتهای ممکن) ایجاد کنند. از هلندی تا راهروی شما
اگر این یک مفهوم ساده به نظر می رسد، اینطور است. CVT ها از ابتدای پیدایش خودرو در اطراف بوده اند. بنز پتنت موتورواگن دارای یک تسمه و قرقره CVT ابتدایی بود. اولین خودروی تجاری موجود با CVT در سال 1923 از بریتانیا به دست Clyno آمد.
این CVT های اولیه فقط می توانستند قدرت کمی را تحمل کنند. بیشتر موفقیت های کلینو در قالب موتورسیکلت های دو تا پنج اسب بخاری بود. متأسفانه Clyno در اوایل رکود بزرگ، قبل از اینکه بتواند بسیاری از خودروهای مجهز به CVT بسازد، ورشکست شد و روزهای خود را به عنوان پاورقی در تاریخ خودرو به پایان رساند.
چند دهه دیگر طول می کشد تا اولین CVT موفق تجاری وارد شود. در سال 1958، DAF (که امروزه بیشتر آمریکاییها آن را به خاطر کامیونهای داکارش میشناسند) خودروی شهری 600 را عرضه کرد که با گیربکس Variomatic عرضه میشد.
Variomatic یک CVT ابتدایی بود که در محور عقب ادغام شده بود. از قرقرههای عظیم و تسمههای لاستیکی استفاده میکرد که در طول زمان کشیده میشدند (اگرچه موتور 590 سیسی DAF با 22 اسب بخار خنککننده هوا خوشبختانه کماسترس بود). 600 به لطف بهره وری سوخت درخشان و ردپای جمع و جور خود به موفقیت بزرگی در اروپا تبدیل شد. DAF با گیربکس Variomatic حتی در دهه 60 به طور خلاصه در آمریکا فروخته می شد. آنها در نهایت به دلیل ویژگی های خاص خود Variomatic از جاده های آمریکا منع شدند - DAF های اولیه هیچ دنده پارکی نداشتند، فقط درایو، خنثی و معکوس داشتند. دولت ایالات متحده این را ناامن تلقی کرد و فروش را متوقف کرد.
(یک ویژگی خاص متفاوت دیگر این بود که از آنجایی که دنده عقب از همان قرقره هایی استفاده می کرد که دنده محرک بود، DAF می توانست حداکثر سرعت خود را - حدود 75 مایل در ساعت - به عقب انجام دهد. این منجر به نوآوری های پیشگامانه در مسابقات هلندی شد.)
پس از ناپدید شدن DAF، آمریکاییها تا قبل از سوبارو جاستی در سال 1989، CVT دیگری دریافت نمیکردند. این گیربکس مدرن - با دنده عقب سنتیتر و وجود "پارک" - دروازههای عبور CVT را باز کرد. به لطف طراحی به کمک کامپیوتر و پیشرفت در علم مواد، این CVT ها می توانند قدرت بسیار بیشتری را بدون تخریب قابل توجه تسمه تحمل کنند. (بعضی CVT های مدرن حتی از زنجیر فولادی بین قرقره های خود به جای تسمه استفاده می کنند که باعث افزایش طول عمر می شود.) در اوایل دهه 2000، هوندا، نیسان، سوبارو و تویوتا همگی خودروهای CVT ساختند. انتقال نوار لاستیکی (خوب یا بد، بسته به آهنگ صدا)
دلیل علاقه خودروسازان به CVT - به ویژه در خودروهای اقتصادی، مانند Justy مقرون به صرفه 66 اسب بخاری - دو چیز است. قطعات متحرک کمتری نسبت به خودکارهای سنتی دارند که تولید آنها را ارزان تر می کند. و مصرف سوخت بیشتری دارند. از آنجایی که ضریب دنده بی نهایت و دائما متغیر است، یک CVT همیشه موتور را در کارآمدترین RPM خود نگه می دارد. هر کسی که تا به حال یک خودروی مجهز به CVT رانده باشد، احتمالاً با این احساس آشنا است.
دورها تحت شتاب شدید می پرند، زیرا قرقره ورودی گیربکس به موتور اجازه می دهد در دور در دقیقه بچرخد، جایی که حداکثر گشتاور تولید می کند (معمولاً جایی نزدیک به خط قرمز). با افزایش سرعت خودرو، دورها در آنجا "آویزان" می شوند. با بالا رفتن سرعت خودرو، قرقره های ورودی و خروجی CVT تنظیم می شوند تا موتور را در نقطه دلپذیر خود نگه دارند.
هنگامی که به سرعت کروز رسیده و دریچه گاز کاهش می یابد، قرقره شفت ورودی منبسط می شود و قرقره شفت خروجی منقبض می شود و سرعت موتور برای کارکرد کارآمد کاهش می یابد. این کار به آرامی انجام می شود، بدون مکث برای جابجایی مانند یک انتقال سنتی. اضافه کردن مقادیر ملایم دریچه گاز با تنظیم اندازه قرقره برای حفظ سطح دور موتور در دقیقه مقابله می کند. این برای مصرف سوخت بسیار عالی است.
در حالی که CVT های اولیه بخشی از این کارایی را به دلیل اصطکاک و گرمای زیاد از دست دادند، CVT های مدرن بسیار پیشرفته تر هستند. به گفته Jatco، یک تولید کننده گیربکس که اغلب با OEM های بزرگ ژاپنی شریک می شود، برخی از CVT های اخیر آن از "موانع راندمان انتقال 90٪ فراتر رفته اند، شاهکاری که برای CVT ها بسیار دشوار است." این با 85% راندمان انتقال نیرو در ماشین های اتوماتیک مبدل گشتاور قدیمی مخالف است.
حتی ماشینهای مسابقهای نیز به CVT مجهز شدهاند - سری چرخباز با مشخصات فرمول 500 SCCA به آنها اجازه میدهد، و در دهه 90، فرمول 1 بهدلیل ترس از اینکه ماشینهای مجهز بیش از حد مسلط و رانندگی آسان باشند، CVT را کاملاً ممنوع کرد. پس چرا علاقه مندان آنها را دوست ندارند؟ بررسی کنید که چقدر آزاردهنده می توانم به نظر برسم
این ویدیو ممکن است به توضیح اینکه چرا CVT ها مورد علاقه علاقه مندان نیستند کمک کند. CVT ها بر اساس طراحی، دور موتور را در دورهای ثابتی تحت شتاب نگه می دارند. در حالی که این کار از نظر فنی کارآمدتر است، اما منجر به صدای موتور بدون سرنشین می شود و بخشی از احساس سرعت ناشی از تعویض دنده را از بین می برد. از نظر ذهنی، این باعث می شود که ماشین در رانندگی کمتر درگیر شود. افتضاح به نظر می رسد و پیشرانه های ملودیک را به شگفتی های یک نت تبدیل می کند. به طور حکایتی، حتی مادرم - یک مادر فوتبالی غرب میانه که بیشتر به لیوانها اهمیت میدهد تا اینچ مکعب - از صدای سوباروی مجهز به CVT متنفر شد. او رنده مداوم پهپاد را پیدا کرد و من نمی توانم با او مخالفت کنم.
برخی از تولیدکنندگان CVT ها را طوری برنامه ریزی می کنند که «نقطه تغییر» داشته باشند. به جای تغییر هموار قطر نسبی شفت های ورودی و خروجی برای حداکثر توان یا کارایی، قطرها روی خط قرمز ثابت می مانند و سپس به طور همزمان تغییر می کنند تا دور بر دقیقه کاهش یابد.
این عمل دنده های یک اتوماتیک سنتی را شبیه سازی می کند. در برخی از خودروها، مانند WRX جدید، این حتی به رانندگان اجازه میدهد تا از پدلهای روی فرمان برای «تغییر» بین دندهها استفاده کنند. با این استراتژی، سازندگان همچنان از مزایای CVT ها برخوردار هستند - توانایی تغییر نسبت دنده در حین پرواز، و کاهش هزینه های ساخت - بدون اینکه گیربکس نیروی حیاتی و شادی را از رگ های علاقه مندان به خود جذب کند. در مورد E-CVT (که در واقع CVT نیستند)
پس در مورد خودروهایی مانند لکسوس LC 500h که قدرت الکتریکی و بنزینی را در یک گیربکس واحد "e-CVT" ترکیب میکنند، چطور؟ اینها یک سیستم کاملاً متفاوت از CVT های سنتی هستند. به جای سیستم مخروطی و تسمه، e-CVT ها از یک مجموعه دنده سیاره ای استفاده می کنند که قدرت موتور را با یک جفت موتور ژنراتور الکتریکی ادغام می کند. مشخصات این پیچیده است (و به صورت بصری در ویدیوی 40 دقیقه ای بالا توضیح داده شده است)، اما آنچه مهم است این است که مشابه یک CVT معمولی، e-CVT به موتور اجازه می دهد تا در RPM بهینه برای خروجی توان خالص کار کند. تحت بار زیاد) یا برای شارژ باتری. نسبتهای دنده را میتوان بهطور مؤثری به دلخواه انتخاب کرد، و صدای سنتی نوارهای لاستیکی CVT هنوز وجود دارد.
در حالی که علاقه مندان ممکن است از اینکه آینده احتمالاً موتورهای پهپاد بیشتری را شامل می شود، هیجان زده نباشند، ممکن است گزینه های جایگزین وجود داشته باشد: برخی از هیبریدی ها به طور کامل انتقال را کنار گذاشته اند. سیستم محرک مستقیم کونیگزگ که برای اولین بار در Regera پیاده سازی شد، نیروی موتور را مستقیماً به ژنراتورها برای شارژ مجدد باتری یا به روسازی می رساند. اکثر خودروهای برقی دارای دندههای کاهش تک سرعته ساده هستند تا به طور موثر به عنوان گیربکس نیز عمل کنند، به این معنی که دوران CVT ممکن است به زودی به پایان برسد... همراه با دوران انتقال کامل چند سرعته.
اطلاعات بیشتر در مورد CVT ساعت سوبارو WRX با CVT درگ ریس تویوتا GR یاریس در نبرد AWD تویوتا یک یاریس GR Lookalike در ژاپن با 118 اسب بخار و CVT به شما می فروشد