معرفی و ساختار گیربکس CVT
گیربکس CVT که با نام “گیربکس متغیر پیوسته” شناخته میشود، برای حذف چرخدندههای سنتی و جایگزینی آن با نسبتهای انتقال پیوسته طراحی شده است. این گیربکس از دو پولی مخروطی و یک تسمه فلزی انعطافپذیر تشکیل شده است که امکان تنظیم مداوم نسبت دنده را با تغییر قطر موثر پولیها فراهم میکند. در نتیجه، موتور خودرو همیشه با سرعت بهینه کار میکند و مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانهای به حداقل میرسد.
با وجود رفتار خودکار گیربکسهای AT و وجود توربین (مبدل گشتاور)، در گیربکس CVT هیچ چرخدنده واقعی وجود ندارد. در واقع، این گیربکس هیچ چرخدندهای ندارد. به جای چرخدنده، از دو جفت پولی (به فارسی: فولی) استفاده میشود که طراحی مخروطی دارند و در مقابل یکدیگر قرار گرفتهاند و یک جفت از آنها به خروجی توربین (شفت موتور) و جفت دیگر به خروجی گیربکس (به سمت دیفرانسیل) متصل است. اتصال بین این دو جفت قرقره، یک تسمه فلزی بسیار محکم (تسمه لاستیکی در موتورسیکلتهای سبک) است که نیرو را از جفت قرقره موتور دریافت کرده و به جفت قرقره خروجی منتقل میکند. این دو جفت قرقره را میتوان با کمک کامپیوتر گیربکس (TCU) از یکدیگر دور یا به یکدیگر نزدیک کرد. در واقع، از آنجایی که طول تسمه فلزی بسیار محکم غیرقابل تغییر است، وقتی یک جفت قرقره به یکدیگر نزدیک میشوند، جفت قرقره دیگر باید از یکدیگر دور شوند و برعکس. اما دلیل این جابجایی چیست؟ با نزدیک شدن قرقرهها در هر جفت و دور شدن آنها در جفت دیگر، تسمه فلزی محکم مجبور میشود روی سطح پوشیده از شکر قرقرهها به بالا و پایین حرکت کند. در نتیجه، قطر تسمه فلزی روی قرقرههایی که به یکدیگر نزدیک میشوند افزایش و روی قرقرههایی که از هم دور میشوند کاهش مییابد. این تغییر در قطر تسمه فلزی، بسته به اینکه روی کدام جفت پولی (پولی ورودی یا خروجی) رخ دهد، در واقع وجود چرخدندههای انتقال قدرت در گیربکسهای معمولی را شبیهسازی میکند، در حالی که هیچ چرخدنده ای وجود ندارد. همچنین، از آنجایی که حرکت پولیها بسیار روان و پیوسته است، تسمه فلزی در هر لحظه از فرآیند انتقال قدرت قطر متفاوتی دارد که همیشه متناسب با سرعت خودرو و دور موتور تغییر میکند و نسبت دنده متمایز و دائماً در حال تغییر را شبیهسازی میکند. دقیقاً به همین دلیل است که به آن گیربکس نسبت متغیر میگویند.
گیربکس E-CVT و تفاوت آن با CVT
برخلاف انتظارات و آنچه از نام این گیربکس استنباط میشود، E-CVT یا گیربکس اتوماتیک نسبت متغیر با کنترل الکترونیکی، هیچ ارتباط فنی مستقیمی با CVT یا گیربکس اتوماتیک نسبت متغیر با کنترل الکترونیکی ندارد. میدانیم که در تمام خودروهای مدرن مجهز به گیربکس CVT، بدون شک یک سیستم الکترونیکی وجود دارد که عملکرد گیربکس را کنترل میکند. بنابراین طبیعی است که از نظر نامگذاری و حتی عملکرد داخلی، CVT برای مخاطب یکسان و مشابه تلقی شود، در حالی که اینطور نیست. گیربکس E-CVT یک گیربکس اتوماتیک است که در خودروهای هیبریدی (با دو منبع انرژی) استفاده میشود و معمولاً سیستم تقسیم قدرت نیز نامیده میشود. دلیل این امر آن است که ساختار داخلی گیربکس E-CVT به آن اجازه میدهد تا همزمان از دو ورودی مختلف (موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی) گشتاور دریافت کند، در حالی که به صورت جداگانه نیز عمل میکند. در نتیجه، این گیربکس میتواند بر اساس حالت رانندگی مورد نیاز یا مثلاً در صورت اتمام انرژی باتری یا اتمام سوخت فسیلی، صرفاً با تکیه بر یک منبع انرژی واحد، به کار خود ادامه دهد. این گیربکس همچنین میتواند سرعت چرخش موتور (ورودی به گیربکس) و سرعت چرخش منتقل شده به چرخها (خروجی به گیربکس) را به ایدهآلترین شکل و با کمک موتور الکتریکی که گشتاور را تأمین میکند، کنترل کند. بنابراین، نه تنها سرعت موتور بنزینی همیشه در دور موتور بهینه (دور موتوری که بیشترین گشتاور یا کمترین دور موتور مورد نیاز برای کاهش مصرف سوخت را تولید میکند) حفظ میشود، بلکه با ارائه گشتاور کمکی از موتور یا موتورهای الکتریکی، گشتاور کمکی مورد نیاز برای انتقال به چرخها نیز بدون هیچ گونه اختلالی در دسترس است. همچنین باید توجه داشت که هنگامی که ظرفیت باتری تمام میشود، این گیربکس با انتقال یک طرفه قدرت از موتور احتراق داخلی به چرخها و موتور/ژنراتور، ضمن حرکت خودرو، باتری را نیز شارژ میکند.
گیربکس DCT
گیربکس DCT یا دو کلاچه، یک سیستم انتقال قدرت هیبریدی است که بین گیربکس دستی و اتوماتیک عمل میکند. در این سیستم، از دو کلاچ مستقل استفاده میشود؛ یکی برای دندههای زوج و دیگری برای دندههای فرد. این طراحی اجازه میدهد تا فرآیند تعویض دنده با حداقل وقفه و در مدت زمان بسیار کوتاهی انجام شود. ساختار داخلی یک DCT معمولاً از … تشکیل شده است.