Varyatör: Bu ne tür bir şey?

“Arabaya sürekli değişken bir varyatör takılmıştır” – çoğumuz araba kataloglarını karıştırırken böyle bir cümleyle karşılaşmışızdır. Ya da bu kelime kombinasyonunu teknik özellikler tablosunda görebilirsiniz. Herkes manuel şanzımanın ne olduğunu bilir (Amerikalılar hariç), herkes uzun zamandır otomatik şanzımana da alışmıştır (özellikle Amerikalılar). Ancak bir varyatör nispeten bilinmemektedir. Ancak bir yenilik değildir.

Bu icadın Honda’ya veya Mercedes’e ait olmadığını öğrenince şaşıracaksınız. Varyatör için patent 19. yüzyılın sonunda verilmiştir! Dahası, ilk varyatör 1490’da icat edilmiştir. İyi huylu sakallı adam Leonardo da Vinci’nin yazarıdır.

Ancak, bu tip şanzımana sahip ilk çalışır durumdaki araba Rönesans’ta değil, daha sonra – yaklaşık beş yüz yıl sonra, 1950’lerde ortaya çıkmıştır. Varyatör ticari olarak DAF arabalarına takılmıştır (o zamanlar, bu marka altında sadece kamyonlar değil, aynı zamanda binek otomobiller de üretiliyordu). Daha sonra Volvo da buna benzer bir şey üretmeye başladı ama varyatörler ancak şimdilerde gerçekten yaygınlaştı.

Aslında, varyatör (sürekli değişken şanzıman da) otomatik şanzımanın bir varyasyonudur, lafı uzatmayayım. Ve ilk bakışta, onunla donatılmış araba hiçbir şekilde kendini ele vermiyor – sadece iki pedal ve bir şanzıman modu vites kolu var – P, R, N, D – geleneksel otomatik şanzımanlı bir arabadakiyle aynı. Her şey tanıdık. Ancak varyatör tamamen farklı bir şekilde çalışıyor. İçinde sabit birinci, ikinci, onuncu vitesler yok. Evrenimizde kaç tane yıldız olduğunu veya Dünya’nın tüm plajlarında toplam kaç tane kum tanesi olduğunu hayal etmeye çalışın – varyatörde hala çok daha fazla vites var. Ve “vites değiştirme” pürüzsüz ve fark edilmez.

Bu yüzden çalıştırma ve “vites değiştirme” sırasında hiçbir sarsıntı yok. Ve bu kelimeyi tırnak içine almamız boşuna değil: vites değiştirme yok. Varyatör, araba hızlanırken veya yavaşlarken vites oranını sürekli ve pürüzsüz bir şekilde değiştirir.

Birkaç çeşit varyatör vardır: Ayarlanabilir kasnaklı V kayışlı, zincirli, toroidal… İlk tip en yaygın olanıdır. Nasıl çalıştığına bir bakalım. İşte güzel bir örnek: Birbirinden belli bir mesafede paralel duran iki kalem (silindir) alalım. Bunları elastik bir bantla birbirine doğru çekeriz ve birini döndürmeye başlarız. İkincisi hemen dönmeye başlar – aynı hızda. Ancak kalemler farklı çaplardaysa, durum tamamen farklıdır, bunlardan daha büyük olan bir tanesi bir dönüş yaparken, ikincisi diyelim ki – iki dönüş yapar.

Varyatör buna benzer, ancak “kalemlerin” çapı sürekli değişiyor. Her biri sivri uçlu, birbirine bakan bir çift koni şeklinde yapılmış iki kasnağa sahiptir. Ve kasnaklar arasına bir V kayışı sıkıştırılmıştır.

Şimdi, koni çiftlerinin her biri birbirine ve geriye hareket edebiliyorsa, değişken çaplı kasnaklar elde ederiz. Sonuçta, koniler ayrıldığında, kaburgalarıyla onlarla temas halinde olan kayış kasnağın merkezine düşecek ve küçük bir yarıçap boyunca etrafında koşacaktır. Ve koniler yaklaştığında – büyük bir yarıçap boyunca.

Geriye sadece her iki kasnağa bir sistem sağlamak kalır (kural olarak, hidroliktir, ancak başka bir servo da olabilir), bu da ilk kasnağın yarısını kesinlikle eşzamanlı olarak kaydıracak ve ikinci kasnağın yarısını itecektir. Ve eğer bir kasnak tahrik milinde (motordan gelen) ve ikincisi tahrik milinde (tekerleklere giden) ise, dişli oranında çok geniş bir aralıkta bir değişiklik düzenlemek mümkündür.

Geriye sadece çıkış milinin dönüş yönünü (geri vites için) değiştirmekten sorumlu bir ünite eklemek kalır ve bu, diyelim ki, sıradan bir planet dişli olabilir. Ve varyatör dişli kutusu hazır.

Bu arada, ilginç bir soru var – burada ne tür bir kayış kullanılıyor? Elbette, jeneratörleri ve diğer ataşmanları döndürenler gibi kauçuk ve kumaştan yapılmış sıradan bir kayış burada bin kilometre bile dayanmazdı. V kayışlı varyatörlerdeki kayış karmaşık bir düzenlemeye sahiptir.

Bu, belirli bir kaplamaya sahip bir çelik bant veya kenarları kasnaklara geçen çok sayıda ince enine trapez biçimli çelik levhanın gerildiği kompozit bir kesite sahip bir dizi çelik halat (bant) olabilir. Aslında, gücü sadece tahrik edilen kasnaktan tahrik kasnağına uzanan yarısına değil, aynı zamanda zıt tarafa da ileten bir itme kayışı oluşturmak bu şekilde mümkün olmuştur. Sıradan bir kayış, sıkıştırma kuvvetini iletmeye çalışırken kolayca katlanabilirken, birleştirilmiş çelik kayış sertlik kazanır.

Bu arada, geniş bir çelik levha zinciri, konilere kenarlarıyla dokunarak V kayışı olarak da kullanılabilir. Audi otomobillerinin varyatörlerinde çalışan böyle bir “kayıştır”.

İlginç bir şekilde, kasnak ile temas noktasında oluşan güçlü basınç altında faz durumunu değiştiren özel bir sıvı, zinciri yağlamak için kullanılır. Bu sayede zincir, çok küçük bir temas alanına rağmen neredeyse kaymadan önemli bir kuvvet iletebilir.

Varyatörün hızlanma sırasında dişli oranını değiştirme şekli, seçilen kontrol programına bağlıdır. Geleneksel bir otomobilde hızlanırken, motoru her viteste hızlandırırız, sonra bir sonraki vitese geçeriz, vb. Varyatörlü bir otomobil hızlanırken, motor aynı devirde kalır (örneğin, maksimum torka karşılık gelen devirde), ancak dişli oranı düzgün bir şekilde değişir.

Bu, biraz garip bir his yaratır. Gaz pedalına basarsınız, motor yüksek devirlere çıkar ve hızlanma boyunca üzerlerinde kalır, bir elektrikli süpürge gibi uluyarak. Ancak hızlanma oranı yüksektir ve vitesler arasında geçiş yaparken zaman harcanmaz.

Ancak bazı durumlarda varyatör, onunla hızlanmanın geleneksel bir şanzımandaki hız artışına daha çok benzeyecek şekilde, motor devrinde kademeli bir artışla ayarlanır.

Elbette, bir tepeye tırmanmaya veya arabayı yavaşlatmaya çalıştığınızda, akıllı varyatör gaz pedalına basılmasına rağmen yüksek vitesi açık bırakmayacaktır. Kasnaklar, vites kutusunun çıkışındaki torku artırmak için güvenli bir yükseklik saldırısı için hızla geri hareket edecektir.

Ve bazı arabalarda, elektronik tarafından ayarlanan birkaç “sanal” vitese (6 veya hatta 8) sahip bir mod da seçebilirsiniz. Varyatörün klasik bir otomatik şanzıman gibi keskin bir şekilde atlayacağı vitesler. Bu durumda, istediğiniz zaman “vitesleri” de değiştirebilirsiniz. Manuel sıralı modlu otomatik bir şanzımanda olduğu gibi.

Bu nedenle, varyatörün birçok avantajı vardır. Ancak dezavantajları da vardır. Örneğin, modern standartlara göre nispeten küçük, “sindirilmiş” bir motor gücü. Bu tür vites kutularının küçük sınıf otomobillerde dünya çapında yürüyüşlerine başlamaları boşuna değil. Ve şimdi bile, güçlü otomobillerin hepsi çok sık olarak mekanik vites kutuları veya klasik otomatik veya yarı otomatik olanlarla donatılmıştır.

Homever, ilerleme var. Ve burada, rekor sahiplerini hatırlamamak imkansız. Örneğin, Audi A4 2.0 TFSI’daki Multitronic V-kayışı varyatörü (bir zincirle) 200 “at”lık bir akışla sorunsuz bir şekilde başa çıkıyor.

Kişi, D Sınıfının her şey olmadığını iddia edebilir. 200 beygir gücü artık yönetici ve iş sınıfı otomobiller ve özellikle büyük bir SUV için bu kadar büyük bir miktar olarak adlandırılamaz. Ancak en modern varyatörlerin başarıları bununla sınırlı değil. Yani, 234 beygir kapasiteli 3,5 litrelik V6’ya sahip Nissan Murano crossover, X-Tronic V-kayışı varyatörü ile donatılmıştır. Bu, varyatörle donatılmış en büyük ve en ağır modellerden biridir. Peki yarın ne olacak?

Varyatörlerin ikinci dezavantajı, nispeten pahalı bakım ve onarım, özel ve bu nedenle ucuz olmayan şanzıman sıvısıdır. Kayış varyatörleri, her 100-150 bin kilometrede bir kayış değişimi gerektirebilir. Aynı zamanda, yağ otomatik şanzıman için olandan biraz daha pahalıdır, ancak biraz daha az sıklıkta değiştirilebilir – farklı araba modelleri için yaklaşık 40-50 bin kilometre sonra.

Ve yine de varyatörler çeşitli sınıflardaki arabalarda giderek daha yaygın hale geliyor, ayrıca genellikle klasik tipteki iyi otomatik şanzımanlardan daha ucuzdurlar.

Varyatörler sonsuz sayıda vitese sahip olduğundan, motorun en uygun modlarda çalışmasını sağlarlar – ister maksimum güce (trafik ışıklarında yarışlarda) ihtiyacımız olsun, ister tam tersine, pürüzsüzlük ve en az yakıt tüketimi (sakin bir şekilde sürerken). Bu nedenle, varyatörlü modeller, diğer şeyler eşit olduğunda, eşit derecede iyi dinamiklerle birleştirilmiş yüksek verimlilikle ayırt edilir.

Bu arada, son zamanlarda klasik otomatik şanzımanlarda vites sayısının artırılması yönünde bir eğilim var. Son modellerde, zaten 8 vites var (bir binek otomobilde olduğunu belirtelim). Ve bu, yüksek dinamikler ve verimliliğin birleşimi için tam olarak yapılıyor. Yakında on veya hatta on iki vitesli otomatik şanzımanlar görecek miyiz? Ancak, değiştirilebilir planet dişli setlerine sahip sıradan otomatik şanzımanların asla gelmeyeceği yerde, varyatörler zaten var. Sonuçta, varyatördeki vites sayısı sonsuzdur.

Bu bir çeviridir. Orijinalini buradan okuyabilirsiniz: https://www.drive.ru/technic/4efb330200f11713001e32e2.html