A variátor és a kuplung összhangja

Ezért ezeket a számokat csak „tájolási” adatokként tekinthetjük, tájékozódásra. A vesztességek számítása egy önálló tudomány és az elkövetkező gondolatmenetünknél csak alárendelt szerepet kaphat, mivel erősen függ még a robogónk állapotától. A kuplung és a CVT (Continous Variable Transmission, fokozatmentes hajtómű, Variomatik) is csak idealizáltak, ami az említett komponensek ideális összjátékán nem változtat semmit.

Teljesítmény és nyomatékgörbék

Itt láthatóak egy gyári, fojtatlan motor teljesítmény és nyomatékgörbéi (kék), és egy erősen tuningolt motor görbéi (rózsaszín). A teljesítménygörbék vastag vonallal ábrázoltak, a nyomatékgörbék vékonyabbal.

Gyári motor: A hajtóerő lefutása a sebességhez viszonyítva:

Kuplung teljes kapcsolása 8500-as fordulaton.
Vario elvált 9000-es fordulaton.

Az X tengely a sebességet mutatja km/h-ban, az Y tengely a hajtóerőt Newton-ban. Még ha sokunknak az Y tengely skálázása furcsának tűnhet: végül is az erő ami előre tol minket egy lineáris erő. A hajtóerő a főtengelyen jelentkező nyomaték, a variátor és a végáttétel áttételezéséből, és a kerékátmérőből számolható.

A kék görbe, a „blokkolt” görbe a legrövidebb varió áttételezési beállítást mutatja, a rózsaszín a leghosszabb varió áttételezést mutatja. Elsőleg itt a nyomatékgörbéről van szó, a komplett kihajtást és a kerékméretet figyelembe véve. (ezért is az Y tengely Newton egységben történt skálázása) Ez egy 180kg-os járműsúlynál a vezetőt beleértve 1766N-nak  és 1G-s gyorsulásnak felel meg.

A sárga vonal a vario és a kuplung figyelembe vételével mutatja a hajtóerőt. A sárga görbe az, amiről itt szó van. (a fekete görbe a közegellenállásokat és súrlódási, gördülési ellenállásokat mutatja)

A megindulásnál a motor először a kuplung teljes fogáspontjáig pörög fel, majd egyenletes sebességgel felgyorsítja a robogót az úgynevezett „surlódótartomány”-ban. A megfelelő sebességnél a kuplung teljes fogási tartományba lép (a mi esetünkben ez 18km/h), és megkezdjük a valós motorgörbe meglovagolását.

Röviddel ez után elkezd a variónk rövid áttételből hosszúra váltani (19km/h-nál), ideális esetben itt a fordulatszám konstans marad. Ha a varió elérte a maximális áttételét (nálunk 48km/h-nál), a motor elkezd kipörögni, és kihasználjuk a teljesítmény görbénket mindaddig, amíg a maximális fordulatszám, vagy sebességtartományt el nem értük, nálunk ez 53km/h, mivel itt a hajtóerőnk alacsonyabb lett, mint az ellenállások (súrlódások, légellenállás).

Tuningolt

Teljes kuplung kapcsolás 8500-as fordulaton.
Varió kapcsolás kezdete 9000-es fordulaton.

A maximálisan rövid áttételen blokkolt varió kiadja, hogy a hajtóerőnek elvileg nagyon magasnak kéne lennie, de a valós sárga görbe 47km/h-ig egyforma marad. A „Power” valójában csak 47km/h fölött érkezik hozzá, a végsebesség még a többszörös teljesítmény ellenére is csak 66km/h-nál marad.

Ezzel a beállítással a motorunk meg sem közelíti a valódi tudását.

Variátor tökéletesen beállítva:

Teljes kuplungkapcsolás 8500-as fordulaton.
Varió kapcsolási kezdete 11000-es fordulaton.

Megváltoztatott varió beállítással a motor potenciálját sebességgé alakítjuk abban a tartományban ahol az előbb említett alkatrész a munkáját teszi. Hogy a valóságban hogy jutunk el ehhez az optimális beállításhoz az már más kérdés. Máris sokkal jobban mutat a dolog, de a továbbra is extrém megindulási nehézségekkel küzd, amit egy egészségtelenül megnövekedő hajtóerő követ. Ebben a sebességtartományban (17-23km/h-ig), a robogónk kiszámíthatatlanul viselkedik, és kimondottan bedöntés közben egy óvatos gázkart kezelő csuklót igényel.

Kuplung és varió tökéletesen beállítva:

Teljes kuplung kapcsolás 10500-as fordulaton.
Varió kapcsolási kezdete 11000-es fordulaton.

Most már korrekten beállítottuk a kuplungot is, elvileg egy ideális hajtóerő görbét kaptunk…

… csak egy baj van: Talán feltűnt nektek a narancssárga görbe (egyenes) a diagramon. Ez a robogónk „egykerék határát” akarja bemutatni. Ha a hajtóerő e fölött a görbe fölött van, akkor egyszerűen megfogalmazva teljes gázhúzásnál szépen hátraestek. Ez azt jelenti, hogy ebben a sebességtartományban maximális gáz húzása lehetetlen.  Ezt a határértéket 40%-al csökkenthetjük még úgy, hogy szépen előre hajolva rátehénkedünk a kormányra. De a mi esetünkben ez nem igazán megoldás. Ráadásul ki akar egy 20 lóerős robogóval 66km/h maximális sebességgel haladni?

Hosszabb végáttétel „Optimális eset”:

Teljes kuplung kapcsolás 10500-as fordulaton.
Varió kapcsolási kezdete 11000-es fordulaton.

A megoldást egy hosszabb végáttétel hozta. Így a robogónk teljes potenciálját ki tudjuk használni, a gyorsulás, és a végsebesség terén egyaránt tökéletes.

Kuplung tökéletesen beállítva, a varió túl hamar kapcsol:

Teljes kuplungkapcsolás 10500-as fordulaton.
Varió kapcsolási kezdete 9000-es fordulaton.

Utolsóként megtekintjük, hogy mi történik, ha a kuplungot tökéletesen beállítjuk, de a variót meghagyjuk gyári beállításon.

Még mielőtt a kuplung kapcsolna a varió megkezdi a munkáját (lásd szürke görbe), ez azt jelenti, hogy mielőtt elindulnánk, már elkezdünk váltani. Így elajándékozzuk a variónk kapcsolási felületének egy részét és ezzel egyetemben a gyorsulásét is. A robogónk magas fordulatszám ellenére lomha a kigyorsításban, ezen kívül a kuplung súrlódási tartományát is komolyan megnöveltük (egészen 48km/h-ig), ami megnöveli a pofák kopását.

Teljesítménydiagram:

Hogy az egész hogyan mutat egy valós teljesítménydiagramon, az alsó képen látható. Itt ugyanazon motor három teljesítménymérése látható, más-más kuplungrugókkal (kisrugókkal). Az alsó görbék azt a fordulatot mutatják, amin a motorunkat a hozzá tartozó sebességnél tartja. Ahogy a motorunk váltási fordulatszáma 12200-as fordulaton van.

A zöld görbénél a kuplung kapcsolási fordulata túl alacsony 8000-es fordulaton. A piros és kék görbéknél a kuplung már közel ideális fordulaton kapcsol 11000-es fordulaton. Igaz az ideális helyzet az lenne, ha a kuplung kapcsolási és a variátor kapcsolási fordulata közel azonos, de ez az utolsó cseppnyi tökéletesség sajnos erősen igénybe veszi az alkatrészt, a tartósság rovására mehet.

A robogók variátorának működéséről és beállításáról itt olvashatsz részletesen.