انقلابی در عرصه جعبه دنده اتوماتیک – بخش دو

جعبه دنده اتومات نسل اول

نسل فعلی جعبه دنده اتومات نسل اول از یک مبدل گشتاور برای انتقال قدرت از موتور به دنده استفاده می‌کند. دنده به طور معمول شامل چندین مجموعه از چرخ دنده‌ها، و سرعت‌های مختلف است که با استفاده از یک کنترل الکترونیکی و کلاچ‌های هیدرولیکی مدیریت می‌شوند. اکثر انواع جعبه دنده اتوماتیک قبلی از همین روش استفاده می‌کردند اما این تعداد سرعت را نداشته و فاقد کنترل‌های الکترونیکی بودند و امکان تعویض دنده به وسیله شیفتر دنده وجود نداشت.

عملکرد جعبه دنده اتومات نسل اول بسیار ملایم است، هم به هنگام شروع حرکت از حالت توقف و هم در زمان تغییر دنده، اما گاهی اوقات به دلیل نشت روغن هیدرولیک از مبدل گشتاور و پمپ هیدرولیک که وظیفه کنترل بسته کلاچ را دارند، بهره وری خود را از دست می‌دهند.

انتقال پیوسته متغیر CVT

CVT‌ها به جای استفاده از مجموعه‌ای از دنده‌ها، از یک کمربند استفاده می‌کنند که بین دو قطر متغیر قرار می‌گیرند تا طیف وسیعی از نسبت‌ها و انتقال ملایم بین آنها را ارائه دهند. در کاربردهای اتوماتیک، برخی از CVT‌ها از یک مبدل گشتاور پر از مایع (مانند یک جعبه دنده اتومات نسل اول) برای انتقال قدرت از موتور به جعبه دنده استفاده می‌کنند، برخی دیگر به طور مشابه با جعبه دنده‌های دستی از کلاچ استفاده می‌کنند، اما روند فعال سازی آنها به صورت خودکار (بدون نیاز به پدال کلاچ) است.

مزیت یک گیربکس CVT این است که موتور را می‌توانید در بهینه ترین سرعت حفظ کنید در حالی که دنده متناسب با میزان بارگذاری خودرو، سرعت در جاده را تنظیم می‌کند. به عنوان مثال، در صورت شتاب گیری سریع، دور موتور در حدی حفظ می‌شود که بیشترین قدرت را تولید کند و دنده متناسب با سرعت دلخواهی که می‌خواهید به آن برسید افزایش می‌یابد.

در شرایط کروز، دنده می‌تواند تغییرات اندک در سرعت را به هنگام حرکت در جاده ایجاد کند در حالی که دور موتور ثابت در نظر گرفته شده تا بهترین مصرف را ارائه دهد. یک عامل محدود کننده این است که CVT‌ها بر اصطکاک بین کمربندها و گیره‌ها تکیه می‌کنند، آنها برای تحمل نیروهای زیاد طراحی نشده‌اند. در حال حاضر، بیشترین اسب بخار CVT در نیسان Maxima تولید می‌شود، که با قدرت 290 اسب بخار 3?5 لیتری V6 همراه می‌شود.

جعبه دنده با امکان تعویض دنده دستی در گیربکس اتومات Automated-Manual

دو نوع جعبه دنده اتوماتیک در دسترس است، نسخه مدرن تر (که در حال حاضر بسیار شایع است) تحت عنوان “جعبه دنده اتومات با کلاچ دوگانه” شناخته می‌شود؛ که در زیر توضیح داده شده است. هر دو در اصل جعبه دنده اتومات هستند که در آن از کلاچ و تغییر با مکانیسم‌های الکترونیکی کنترل شده استفاده شده است که به صورت الکترونیکی فعال می‌شوند، بنابراین آنها بدون تعامل با راننده، درست مثل یک دنده اتومات نسل اول کار می‌کنند. با این حال، آنها همچنین می‌توانند به صورت دستی (البته همچنان بدون نیاز به راننده برای استفاده از یک کلاچ) از طریق یک اهرم دنده معمولی یا پدل شیفتر تعویض شوند.

گیربکس‌های اتومات جدید کارآمدتر از نسخه اتومات نسل اول هستند، زیرا هیچ لغزشی در مبدل گشتاور وجود ندارد و هیچ نشتی روغنی در پمپ هیدرولیک داخلی دیده نمی‌شود. اولین نسخه‌ها که عمدتا در اتومبیل‌های اروپایی یافت می‌شوند، بر اساس یک گیربکس دستی سنتی با استفاده از یک کلاچ کار می‌کردند، اما تنها خودرویی که هنوز هم از این نوع استفاده می‌کند، Smart ForTwo است که یک خودروی غیر عملکردی است. بدون استثناء، این‌ها به شیوه‌ای نسبتا سریع تغییر می‌کنند (در حالی که در ForTwo هنوز هم استفاده می‌شود)، و این چیزی است که باعث ظهور نسخه‌های جدیدتر کلاچ دوگانه شده است.

کلاچ دوگانه اتوماتیک Dual-Clutch

این نام خود را از این واقعیت برگرفته است که دو شفت دنده درون آن وجود دارد، یکی برای چرخ دنده‌های فرد (1، 3، 5، 7)، دیگری برای چرخ دنده‌های زوج (2، 4، 6) که هر کدام دارای کلاچ مخصوص خود است. هنگامی که خودرو از حالت توقف کامل شروع به حرکت می‌کند، دنده یک انتخاب می‌شود، و کلاچ “فرد” برای شروع حرکت ماشین درگیر می‌شود. با ادامه این روند، کامپیوتر خودرو شفت دنده دیگر را در چرخ دنده دوم قرار می‌دهد.

هنگامی که زمان تغییر دنده به چرخ دنده دوم فرا می‌رسد، کلاچ “فرد” آزاد شده و کلاچ “زوج” درگیر می‌شود؛ در حال حاضر شما در چرخ دنده دوم هستید. این اتفاق در چرخ دنده‌های بالاتر نیز انجام می‌شود که قبل از فشار دادن کلاچ برای شفت مورد نظر “از پیش” در نظر گرفته می‌شوند. این باعث می‌شود تغییرات چرخ دنده‌ها نسبت به یک جعبه دنده با امکان تعویض دنده دستی در گیربکس اتومات تک کلاچ سریع‌تر و معمولا خیلی ملایم‌تر باشد.

جعبه دنده با امکان تعویض دنده دستی در گیربکس اتومات اغلب در ماشین‌های کاربردی امروزی به کار می‌روند، زیرا آنها کارآمدتر از دنده‌های اتومات نسل اول هستند و می‌توانند قدرت بیشتری در مقایسه با CVT ایجاد کنند. نمونه‌های مارک دار انتقال دستی خودکار دو کلاچ شامل PowerShift فورد در مدل‌های Fiesta و Focus و Porsche’s PDK و چندین خودروساز دیگر می‌شود.