“Continuously variable transmission” yani "sürekli değişken şanzıman" mühendislik açısından büyüleyici bir teknoloji. Otomobil tutkunları için "sıfır eğlence" anlamına gelen ve kamuoyu tarafından dışlanan bu sistem; negatif yorumları hak ediyor mu, yoksa biraz haksızlık mı yapıyoruz?

Kim ne derse desin CVT yıllardır piyasada yer edinmeyi başarıyor. İlk olarak düşük güçlü kompakt araçlarda gördüğümüz bu sistem günümüzde büyük SUV'lerde hatta Subaru WRX gibi sportif modellerde bile kullanılır oldu. Hibrit araçlarda "e-CVT" ismi verilen şanzıman, güç aktarımını birleştirmek için kullanılıyor. Yani sevsek de sevmesek de CVT hiçbir yere gitmiyor.

DAF CVT

DAF CVT

CVT'nin topladığı nefreti anlamak için öncelikle nasıl çalıştığını anlamamız gerekiyor. Standart bir şanzımanda vites geçişlerini sağlamak için hidrolik basınç kullanılır fakat CVT'de vites diye bir şey bulunmuyor.

Temel olarak CVT, birbirine kayışla bağlanmış iki makaradan oluşur. Basitleştirmek adına birine giriş, birine çıkış ismini verelim. Giriş makarası, motorun krank miline bağlıdır ve döndüğü zaman kayış aracılığıyla çıkış makarasını döndürür. Çıkış makarasının dönmesi ise doğrudan tekerlekleri döndürür. Böylece motorda üretilen güç tekerlere aktarılmış olur. 

Yukarıdaki görselde makaraların yapısına baktığımız zaman her ikisinin de içeri dönük koni çiftlerinden oluştuğunu görüyoruz. Bu koniler hidrolik basınç ile birbirine yakınlaşma ve uzaklaşma hareketi yaparak (giriş makarası yakınlaştığı zaman çıkış makarası aynı oranda uzaklaşır) aktarılan gücün oranını değiştirebiliyor.

Düşük hızlarda, giriş makarasındaki koniler birbirinden uzaklaşarak çıkış makarasının dönme çapını artırmış oluyor yani çıkış makarası daha yavaş dönüyor. Böylece tekerlere aktarılan tork maksimum seviyesine ulaşıyor. Bu konumu standart şanzımanlardaki 1. vites olarak düşünebiliriz.

Gözünüzde canlanması için aşağıdaki videoya göz atabilirsiniz.

Videoda da anlatıldığı gibi araç hızlandığı zaman, giriş makarasındaki koniler birbirine yakınlaşarak dönme çapını artırır ve çıkış makarasının daha hızlı dönmesini sağlar. Böylece aktarılan tork azalmış olur fakat tekerlerin daha hızlı dönmesi sağlanır. 

Bu konsept kulağa basit gelmiş olabilir, çünkü gerçekten de öyle. Ayrıca CVT, otomobil tarihinin başından beri piyasada olan bir sistem: Benz Patent Motorwagen ilkel bir kayış ve makara CVT'sine sahipti. Fakat CVT'li ilk araç, Clyno (konilerin eğimli yapısına ithafen, kelime anlamı eğim olan "incline" kelimesinden geliyor) ismi verilen İngiliz sistemi sayesinde yollara çıktı. 

İlk CVT'ler 2 ile 5 bg arası düşük güç seviyelerini kaldırabiliyordu. Bu yüzden ilk olarak motosikletlerde kullanıldı ve Clyno'nun Büyük Buhran sürecinde iflas etmesi sebebiyle otomobillerde kullanılma fırsatı bulamadı.

İlk başarılı CVT, aradan yaklaşık 35 yıl geçtiğinde günümüzde kamyon modelleri ile tanıdığımız DAF tarafından 1958'te kullanıldı. 600 ismini verdiği otomobil, "Variomatic" isimli CVT şanzımana sahipti.

Variomatic, arka aksa entegre edilmiş devasa makaralardan ve kauçuk kayıştan oluşuyordu. 600, mükemmel yakıt ekonomisi ve kompakt boyutları sayesinde Avrupa'da büyük başarılara imza attı. 60'lı yıllarda Amerika'da bile satışa sunulan model, park vitesi olmaması sebebiyle tehlikeli kabul edilerek Amerika'da yasaklandı.

Standart şanzımanların aksine CVT'de geri vites bulunmuyor. Giriş makarasına bağlı dişliler, bir debriyaj yardımıyla makaranın ters dönmesini ve böylece tekerlerin ters yönde dönebilmesini sağlıyor. Bu sebeple ileri veya geri yön fark etmeden motorda üretilen gücün tamamı tekerlere aktarılabildiği geri yönde 120 km/s varan hızlara ulaşılabiliyordu. Bu durum, o dönemin motor sporlarına çeşitlilik katmış oldu.

Otomobil üreticilerinin CVT ile olan ilişkisi, standart otomatik şanzımanlara kıyasla çok daha az hareketli parça taşımaları ve üretim maliyetlerinin daha düşük olmasından geçiyor. Sonsuz vites oranı sunulması da yakıt ekonomisine katkı sağlamış oluyor. 

Daha öncesinde CVT şanzımanlı bir araç kullandıysanız neredeyse her hızda ideal devir aralığında kaldığınızı fark etmişsinizdir. Gaz pedalını köklediğinizde ise motor devri, standart şanzımanlara kıyasla daha hızlı artar ve maksimum tork tekerlere iletilmiş olur. Standart şanzımanlarda kırmızı çizgiye yaklaştığınız zaman vites büyüterek devir düşürmediğiniz zaman hızınızı artıramazsınız fakat CVT'de ayağınız gaz pedalında olduğu sürece devir sabit kalır ve hızınız artmaya devam eder. Sabit süratle hareket ettiğiniz zaman ise arada bir geçiş hissetmeden devir azalır ve en az yakıtla en uzun yolu katetmeniz sağlanır. 

Yukarıdaki video, otomobil tutkunlarının CVT ile arasındaki tatsızlığa güzel bir örnek. Çalışma mantığı gereği motor devrini her zaman azami sınırda tutan CVT, motorun sürekli bağırmasına ve vites geçişlerinin sağladığı hız hissiyatını kaybetmemize sebep olur. Kısaca silindirlerde oluşan melodi, dinlemesi keyif vermeyen bir mekanik gürültüye dönüşür.

Bazı üreticiler, hissiyatı simüle etmek için (yukarıdaki videonun ikinci klibinde görüldüğü gibi) gerek vites kulakçıkları gerek şanzıman beyni sayesinde yapay vites geçişleri sunuyorlar. Bu sayede araçlar, hem verimli ve ucuz bir şanzımana sahip oluyor hem de sürüş zevkimizi ve hayat enerjimizi sömürmüyorlar.

Konu Lexus LC 500h gibi modellerde hem elektrik hem benzin gücünü birleştiren e-CVT'lere geldiği zaman konu biraz karışıyor. İsmi CVT olmasına rağmen e-CVT, geleneksel CVT'de olduğu gibi koni ve kayışlardan değil; motor gücünü, bir çift elektromotor jeneratörü ile birleştiren bir planet dişli sisteminden oluşuyor. 

Aşırı karmaşık olan bu sistemi yazılı şekilde anlatmak çok zor olduğu için yukarıdaki 4 dakikalık videoya göz atabilirsiniz. Bilmemiz gereken şey bu sistemin, motorun yüksek güç çıkışlarına imkan sunması ve bataryayı şarj etmek için ideal devir seviyesinde çalışması.

Biz otomobil tutkunları ve CVT arasındaki buzlar erimeyecek olsa da gelişen teknolojiler yeni yeni imkanlara kapı açıyor. Bazı hibrit araçlar, şanzımanlardan tamamen arındı bile. Koenigsegg'in ilk kez Regera'da kullandığı "Direct-Drive" isimli sistem, motor gücünü sadece tekerlere iletebildiği gibi sadece bataryayı şarj etmek için de kullanabiliyor.

Tam elektrikli araçlarda tork çıkışı elektromotor tarafından kontrol edilebildiği için tek-oranlı (Porsche Taycan gibi yüksek performanslı modellerde yüksek hızlara ulaşmak için çift-oranlı bir şanzıman bulunuyor) dişliler kullanılıyor yani şanzımana gerek olmuyor. Yakın gelecekte çok-hızlı şanzımanların gelişmesiyle birlikte CVT, tarihin tozlu raflarına kaldırılacak gibi görünüyor.