وبلاگ

در بدو اختراع اتومبیل دغدغه بسیاری از مهندسین آن روزگار طراحی و ابداع امکانات و آپشن‌های جدید ، نصب و به کارگیری این امکانات بر روی خودروها بوده است. با پیشرفت و به کارگیری قطعات الکترونیکی و هیدرولیکی در خودرو امکان استفاده از آپشن های اتوماتیک بیشتری میسر گردید. این آپشن ها ابتدا در تجهیزات ساده تری چون چراغ های روشنایی‌، تیغه های برف‌پاک کن‌، صندلی ها، استارت و سایر تجهیزات رایج تعبیه گردید و به مرور زمان و پیشرفت مباحث Powertrain، موتور و انتقال قدرت نیز از این‌تکنولوژی ها بهره گرفت. انتقال قدرت موتور به چرخ ها از دیرباز به عنوان مساله مهمی در طراحی خودروها مطرح می گردید. جلوگیری از هرزگردی ، اتلاف قدرت و توان تولیدی موتور، انتقال نرم و بدون ضربه و تقه ، امکان ایجاد رانندگی در حالت های مختلف رانندگی، اعم از حالت بار، سرعت ، نیم بار و شتاب گیری و …مساله بسیار حائز اهمیتی محسوب می شد. پس از پیشرفت و طراحی گیربکس های دستی و ابداع گیربکس های سنکرونیزه و سیستم های کلاچ جهت قطع وصل سریع، راحت و نرم دور و گشتاور مابین موتور و گیربکس طراحان کم کم به فکر افتادند تا انتقال نیرو از موتور به گیربکس و عمل قطع و وصل دور و گشتاور را به صورت اتوماتیک طراحی نمایند تا بدون نیاز به انجام عمل کلاچ کردن انتقال نیرو از موتور به گیربکس و سپس به سایر اجزای انتقال قدرت به شکلی اتوماتیک و بدون دخالت راننده صورت پذیرد. با پیشرفت امکانات هیدرولیکی نیز طراحی سیستم های گیربکس اتوماتیک نیز میسر و پیشرفت های زیادی در زمینه ساخت و تولید گیربکس های اتوماتیک صورت پذیرفت. در ادامه به بررسی گیربکس متغییر پیوسته یا CVT خواهیم پرداخت.

انواع گیربکس های اتوماتیک

گیربکس های اتوماتیک معمولا شامل موارد زیر می گردند:

1. گیربکس نیمه اتوماتیک (Automated-Manual‌ Transmission)
2. گیربکس اتوماتیک CVT (سیستم انتقال متغیر پیوسته)
3. گیربکس اتوماتیک دبل کلاچ (DCT)
4. گیربکس اتوماتیک DSG ( گیربکس تعویض مستقیم)
5. گیربکس اتوماتیک تیپ ترونیک ( Tiptronic)
6. گیربکس دستی هوشمند – گیربکس iMT
7. گیربکس دستی اتوماتیک (گیربکس AMT)

در این مقاله با توجه به نصب نوع گیربکس های CVT در خصوص این نوع از گیربکس ها توضیحاتی را ارائه می نماییم و در مقاله های اتی به ارائه توضیحاتی در خصوص سایر مدل های گیربکس های اتوماتیک خواهیم پرداخت.

گیربکس متغیر پیوسته CVT

همانگونه که در بخش فوق به چگونگی طراحی و ساخت و همچنین انواع گیربکس های اتوماتیک اشاره شد، گیربکس CVT یکی از انواع مهم گیربکس های اتوماتیک می باشد که در بسیاری از خودروهای حال حاضر دنیا در حال استفاده است. در جعبه دنده‌های دستی امکان استفاده از تعداد محدودی دنده‌ها وجود دارد از این رو گیربکس‌ها به صورت ۴ ، ۵ ،۶ و یا تعداد دنده‌های بیشتر طراحی می‌شوند. بنابراین با توجه به محدود بودن دنده‌ها، تعویض دنده‌ها به صورت مرحله‌ای یا گسسته انجام می‌شود. امروزه در بسیاری از خودروها به جای استفاده از گیربکس‌های معمول از گیربکس‌های متغیر پیوسته که به اختصار گیربکس های cvt اطلاق می‌شوند استفاده می‌شود. ابداع کننده و سردمداراستفاده از این تکنولوژی در ابتدا شرکت نیسان بوده و بر روی بسیاری از مدل‌های مختلف خودروی نیسان نظیر نیسان مورانو، جوک و ایکس تریل نیز از گیربکس‌های cvt استفاده نموده است. البته کمپانی‌ای بسیاری، مخصوصا کمپانی‌های خودروساز چینی نیز از این تکنولوژی در خودروهایی نظیر چری ، لیفان ، جک و …. سایر خودروهای دیگر بهره جسته‌اند. در این سیستم از کمترین نسبت دنده تا بالاترین نسبت دنده بی‌نهایت نسبت دنده ایجاد و عمل تعویض دنده نیز کاملا اتوماتیک و به صورت پیوسته و بدون احساس ضربه ناشی از تعویض دنده صورت می‌گیرد. در گیربکس‌های cvt از سیستم پولی و زنجیر استفاده شده است . با افزایش دور، قطر پولی‌ها افزایش یافته و به تبع آن گشتاور نیز افزایش یافته و گشتاور بیشتری را ایجاد می‌نمایند همچنین با کاهش دور قطر پولی‌ها قطر پولی‌ها کاهش یافته و گشتاور کاهش و دور افزایش می‌یابد.

با توجه به مطالب فوق ، در این سیستم، نسبت انتقال دور بین ۱:۲.۶ تا ۰.۴۴۵ به صورت پیوسته تعییر کرده و تغییر دور و گشتاور نیز کاملا تدریجی و پیوسته می‌باشد.عمل دور یا نزدیک شدن نیم پولیها ، بطور هیدرولیکی و بر اساس الگوریتم خاصی صورت می‌پذیرد. این فرایند‌های تغییر دور و گشتاور از طریق فرمان واحد کنترل هیدرولیکی که در اصطلاح به ساعت گیربکس معروف است و سیستم کنترل الکترونیکی یا همان کامپیوتر گیربکس TCM صورت می‌پذیرد.واحد کنترل هسدرولیکی CVT از طریق سیگنال‌هایی که از سرعت خودرو ، بار خودرو ، وضعیت پولی‌ها و سایر پارامترها دریافت میکند وضعیت مورد درخواست راننده را به دست آورده و از طریق کنترل فشار ، حجم روغن هیدرولیک در سیلندر هیدرولیکی پولی محرک و سیلندر هیدرولیکی پولی متحرک، قطر مناسب برای پولیهای محرک و متحرک را تعیین نموده و بنابرین خودرو به سرعت و گشتاور مطلوب می‌رسد.
به طور مثال برای شروع حرکت باید قطر موثر پولی متحرک زیاد شده و درحالی که قطر موثر پولی محرک کاهش می‌یابد ، در این حالت واحد کنترل هیدرولیک به طور هم زمان حجم روغن درون سیلندر هیدرولیکی پولی محرک را کاهش داده و حجم روغن درون سیلندر هیدرولیکی پولی متحرک را افزایش می‌دهد. از این رو قطر پولی محرک کاهش یافته و قطر موثر پولی متحرک افزایش می‌یابد بنابراین دور خروجیCVT کاهش یافته در حالی‌که گشتاور خروجی افزایش می‌یابد. به تدریج که خودرو شروع به حرکت کرد و نیاز به افزایش سرعت دارد ، واحد کنترل هیدرولیکی به طور هم زمان حجم و دبی روغن هیدرولیک درون سیلندر هیدرولیکی پولی محرک را افزایش داده و حجم روغن درون سیلندر هیدرولیکی پولی متحرک را کاهش می‌دهد، از این رو قطر موثر پولی محرک کاهش یافته و قطر موثر پولی محرک افزایش یافته و قطر موثر پولی متحرک کاهش پیدا می‌کند و منجر به افزایش دور و کاهش گشتاور شفت خروجی CVT می‌گردد. درنتیجه بین حداقل سرعت و حداکثر سرعت خودرو عمل ایجاد نسبت انتقال به صورت کاملا پیوسته صورت می‌پذیرد.

مزایای گیربکس‌ متغییر پیوسته یا CVT

• انتقال بهینه نیرو
• پایین آمدن مصرف سوخت خودرو
• ساختمان ساده‎ تر گیربکس سی وی تی
• وزن کمتر گیربکس سی وی تی
• تعویض نرم‎تر دنده‎ ها گیربکس

معایب گیربکس های CVT

• کارکرد با سر و صدای بیشتر
• عملکرد غیر هیجانی گیربکس CVT
• قابلیت استفاده محدود و عدم امکان بکارگیری در خودروهای اسپرت
• حساس بودن مکانیزم و احتنال بالاتر خرابی های
• بالا بودن قیمت قطعات و هزینه بر بودن تعمیرات

جمع بندی :
گیربکس‌های CVT به دلیل حرکت زنجیر فلزی پر روی پولی‌ها و تغییر مداوم و پیوسته دور بسیار حساس هستند و باید مراقبت‌ های لازم در خصوص تعویض به موقع روغن گیربکس و دقت به نحوه عملکرد در مورد اگها صورت پذیرد. دقت به صداهای غیر عادی ، علائم هشدار دهنده ، عدم کشش یا کاهش محسوس قدرت یا کشش خودرو در حین حرکت و یا در حین بالا رفتن از شیب ها و سربالایی هایی که نیاز به قدرت بیشتری دارد می تواند سبب پیشگیری و بروز آسیب به گیربکس‌های CVT گردد. سر خوردن یا بکسواد زنجیر بر روی پولی ها ، فرار روغن از سیلندر ها ، افت فشار ، افزایش بیش از حد دمای روغن در شرایط کارکرد ویژه خودرو از ایرادات شایع به وجود امده در این نوع از گیربکس ها می باشد. مرکز خدمات فنی گیربکس‌های اتوماتیک گیربکس ۳۶۱ با بهره گیری از دانش و تجربه همکاران این مجموعه و با عیب یابی دقیق خدمات مناسبی را در خصوص تعمیرات این نوع از گیربکس‌ها یعنی گیربکس‌های CVT انجام می دهد.