Transmisi CVT – Penerangan Teknikal

Secara umumnya, makin banyak pengeluar kenderaan mula menggunakan kotak gear CVT bagi menggantikan kotak gear 4 kelajuan atau 6 kelajuan konvensional. Honda, Nissan, Toyota, Proton malah Lexus juga ada menggunakan kotak gear jenis ini dalam barisan model yang dijual di Malaysia. Macam biasa reaksi orang Malaysia ialah “Hek eleh, kereta manual aku lagi pick up weh”. Well, typical Malaysian

Semasa artikel ini ditulis, saya ada terjumpa beberapa video yang dirakam dan dimuat naik oleh saudara Hee Wei Seng. Mr Hee Wei Seng ada merakam beberapa aksi perlumbaan drag di jalan tertutup dan salah satu video yang dimuat naik di laman sosial ialah pelumbaan drag antara Honda City CVT dengan Toyota Vios Manual miliknya. Dalam vide ini, Honda City dengan kotak gear CVT telah mengalahkan Toyota Vios manual beliau sebanyak 2 kali.

Apa yang berlaku dalam kotak gear Manual?

Perhatikan pada minit 3.01, perbandingan meter RPM vios dan City. Pada minit 3.01, semasa vios membuat penukaran gear, klac unit memutuskan sambungan enjin dan kotak gear sementara pemandu menukar gear pada ratio yang lebih tinggi bagi membolehkan halaju yang tinggi dicapai. sekiranya penukaran gear tidak dilakukan, halaju kenderaan akan dihadkan oleh ratio gear. Semasa penukaran gear dilakukan, input pedal minyak terpaksa dihentikan seketika, menyebabkan RPM enjin jatuh dari 6000rpm ke 4000rpm. Dari 4000rpm, enjin akan diperah semula supaya beroperasi pada kuasa maksimum 6000rpm

Berbeza dengan bacaan meter RPM pada City. Kita boleh perhatikan dari minit 2.58 bacaan bermula dari 2000rpm meningkat secara sekata dan kekal pada 6500rpm. Walaubagaimanapun, halaju kenderaan meningkat secara pantas ke halaju 130km/h pada minit 3.13, tanpa sebarang pertukaran gear dan tanpa meter RPM jatuh bagi menukar gear. RPM Honda City kekal pada kuasa penuh iaitu pada 6500rpm. Kotak gear CVT ini membolehkan enjin terus kekal pada kuasa maksimum 6500rpm. Seperti CVT hanya mempunyai satu gear sahaja yang boleh beroperasi pada halaju rendah dan tinggi dan pada masa yang sama kekal beroperasi pada RPM enjin yang ideal.

Bagi menerangkan keadaan yang berlaku pada perlumbaan drag antara Vios dan City, boleh tonton video di atas yang dikeluarkan oleh Nissan berkenaan kotak gear CVT Xtronic yang dipasang pada model Sylphy dan juga Teanna. Perhatikan pada minit 0.30 bagi menerangkan perbezaan operasi antara stepped gear (Automatic Transsmission / Manual Transmission) dan juga CVT. Dalam simulasi kotak 4 gear kelajuan automatik, setiap kali berlaku penukaran gear, bacaan RPM akan jatuh seketika sebelum naik pada RPM yang ditetapkan. (RPM rendah untuk penjimatan bahanapi atau RPM tinggi untuk memecut).

Bagi kotak gear CVT, perhatikan pada minit 0.45. RPM enjin akan kekal pada 2000rpm, manakala halaju kenderaan akan meningkat secara sekata hingga ke 80km/h. Semasa halaju rendah, kotak gear CVT pada bahagian input pulley, diameter input pulley adalah kecil (R1). Manakala diameter output pulley (R2) adalah besar. Gear ratio boleh dikira berdasarkan R2/R1. Keadaan ini mewujudkan ratio yang besar dan sesuai untuk menggerakkan kenderaan dari keadaan statik. Tapi bagi mencapai halaju tinggi, ratio yang rendah mesti digunakan, keadaan ini boleh dicapai dengan mengubah diameter input dan output pulley.

Diameter input pulley menjadi besar manakala output pulley menjadi kecil. Gear ratio yang wujud menjadi kecil, tapi sesuai untuk mencapai halaju tinggi. Berbeza dengan kotak gear manual atau kotak gear auto biasa. Bagi mencapai halaju yang lebih tinggi, kotak gear perlu menukar dari gear 1 kepada gear 2, 3, 4, 5 dan 6. Contoh nisbah gear bagi Toyota Vios manual seperti berikut:

Gear Ratio 1st: 3.545
2nd: 1.904
3rd: 1.310
4th: 0.969
5th: 0.815

Setiap kali penukaran gear dibuat, pemandu perlu menekan klac bagi memutuskan sambungan gear dan enjin, tukar gear yang lebih tinggi dan lepaskan semula klac. Pedal minyak atau throttle input perlu dilepaskan seketika bagi melancarkan penukaran gear. Setiap kali pedal minyak dilepaskan, RPM akan jatuh dari keadaan optimum dan terpaksa bekerja keras lagi dari bawah untuk ke julat RPM yang sesuai.

Perhatikan dari minit 1.06 hingga minit 1.12 bagi video di atas bagaimana kotak gear manual dan automoatik bekerja yang dengan menggunakan graf berwarna merah. Manakala graf berwarna biru adalah graf CVT beroperasi. Dalam konteks video ini, kotak gear CVT akan kekal beroperasi pada julat RPM yang menggunakan bahan api secara efisyen. Sekiranya sedang memecut, kotak gear CVT akan beroperasi pada julat yang lebih tinggi dan akan kekal pada rpm tinggi seperti video Honda City vs Vios Manual.

Komponen Utama CVT

Secara asasnya, ada tiga komponen utama dalam sistem CVT iaitu:

  1. Input Pulley – bersambung dengan enjin melalui torque converter atau sistem klac. Mempunyai kebolehan untuk mengubah diameter
  2. Output Pulley – Menerima input pergerakan dari input pulley dan berupaya mengubah diameter . Output pulley akan bersambung dengan final drive ratio dan seterusnya ke drive shaft (paci acu)
  3. Steel Belt – merupakan tali pacu yang boleh dibuat daripada getah (untuk skuter) atau dari campuran aloi

Input Pulley dan output pulley mempunyai satu lagi komponen tambahan yang dipanggil pulley sheave yang berupaya untuk bergerak dalam keadaan 2 cara:

  1. Sekiranya pulley sheave berada rapat dengan pulley, diameter pulley berubah menjadi besar
  2. Sekiranya pulley sheave berada jauh dengan pulley, diameter pulley berubah unjadi kecil

Oleh kerana diameter pulley ini akan sentiasa berubah, maka kotak gear ini akan sentiasa mempunyai ratio yang sentiasa berubah. Sebagai contoh, kita boleh letakkan nilai minimum ratio ialah 0.1 manakala nilai maksima ratio ialah 10. Diantara nilai 0.1 dan 10 tadi, akan wujud beribu-ribu ratio di antara dua nilai. Sekiranya ada yang bertanya berpakah nilai ratio gear CVT, nilainya ialah infiniti.

Dalam video di atas, pada minit 0.21, kita boleh tengok bagaimana ratio kedua dua pulley ini berubah secara serentak. Pada minit 0.37 hingga 0.46, pergerakan sheave pada input dan output pulley secara serentak menyebabkan diameter pulley berubah. Perubahan ini akan menyebabkan ratio gear akan berubah secara berterusan

Pada minit 1.06, video menunjukkan keratan rentas pulley, sheave pulley dan steel belt. Apabila sheave bergerak menghampiri pulley, bentuk keratan rentas steel belt dalam bentuk V akan memudahkan pergerakan turun dan naik steel belt.

Ada beberapa rekabentuk dan bahan yang digunakan untuk menghasilkan CVT belt. Motosikal skuter dan motor salji biasa menggunakan V-Belt yang dibuat dari getah polimer. Steel belt pula dibuat dengan gabungan steel bands dan steel sheets. Rekabentuk dan bahan yang digunakan oleh CVT steel belt mampu untuk digunakan untuk kereta yang berkuasa sehingga 300Hp. Salah satu rekabentuk yang digunakan ialah CVT chain atau rantai yang terdiri dari plet besi dan disambungkan dengan menggunakan rocker pin.

Bagaimana Sheave Pulley Bergerak?

Dalam video ini juga, diterangkan bagaimana sheave pulley bergerak. Untuk kenderaan dengan teknilogi mudah seperti skuter, terdapat pemberat berbentuk silinder yang berada di dalam sheave pulley. Oleh kerana sheave pulley bergerak dalam bentuk putaran di atas paksi, wujud daya yang dikenali Centrifugal Force yang menolak sheave ke arah pulley dan seterusnya mengubah diameter pulley.

Namun, applikasi ini tidak berkesan sekiranya ingin digunakan pada automotif. Bagi menggerakkan sheave pulley, sistem hidraulik dengan pam hidraulik akan digunakan untuk mengawal pergerakan sheave, seterusnya mengawal diameter pulley dan ratio kotak gear.

Namun, pada masa kini bagi memenuhi kehendak pengguna yang mahukan kotak gear CVT boleh dikawal secara manual semasa pemanduan sport, beberapa pengeluar mula menghasilkan kotak gear CVT dengan ratio yang boleh diprogram dan dikawal dengan bantuan ECU bagi menghasilkan “feel” seperti memandu kereta manual. ECU ini akan menghasilkan 6 atau 7 gear ratio secara maya yang boleh dipilih dengan menggunakan paddle shift atau tombol gear.

Antara Kelebihan penggunaan aplikasi CVT ialah:

  1. Pengunaan bahan api 10-15% kurang berbanding dengan kotak gear AT biasa
  2. Pecutan yang kuat dan linear dari permulaan sehingga ke halaju tinggi
  3. Operasi yang senyap semasa cruising
  4. Kereta sentiasa beroperasi secara efisien samaada memandu dalam keadaan santai (jimat bahan api) atau memecut ( enjin dan kotak gear beroperasi pada kuasa maksima)

 

www.mergecarrental.com

www.carrentalrawang.com

Related Posts

About The Author

Add Comment

%d bloggers like this: