گیربکس های CVT

گیربکس های CVT یا جعبه دنده های متغیر پیوسته چگونه کار می کنند؟

تعدادی از خودروهای موجود در بازار مجهز به سیستم انتقال قدرت جدید شده اند که با نام CVT یا تک دنده شناخته می شوند. در این نوشته قصد داریم به بررسی خلاصه و اجمالی این سیستم انتقال قدرت جدید که Continuously variable transmission نام دارد بپردازیم. گیربکس های CVT نوعی کمتر شناخته شده از سیستم های انتقال قدرت اتوماتیک هستند. عملکرد ظاهری این سیستم انتقال قدرت نیز همانند نمونه های معمولی اتوماتیک است. برای حرکت اهرم دنده را در وضعیت حرکت (D یا Drive) قرار داده و در هنگام خروج از خودرو آن را در حالت پارک (P یا  Park) قرار می دهید. اما این تنها ظاهر امر بوده و مکانیزم و عملکرد درونی این سیستم بسیار متفاوت از نمونه های اتوماتیک معمولی و فرایندی بسیار پیچیده تر است.

در گیربکس های اتوماتیک معمولی تعداد مشخص و ثابتی چرخ دنده داشته که در هنگام بیان با عباراتی مانند 6 دنده (6 Speeds) و یا چیزی مشابه آن توصیف می گردند. هر چرخ دنده عملکرد خاصی داشته و تنها برای سرعت خاص و مشخصی از خودرو قابل استفاده می باشد. در هنگام شتابگیری نیز وضعیت به این ترتیب بوده که ابتدا چرخ دنده مخصوص دنده 1 درگیر شده و با بالاتر رفتن سرعت به ترتیب به 2 و 3 و … تعویض می گردد. اما در سیستم انتقال قدرت CVT مساله بدین صورت نبوده و به طور کلی اصلا چرخ دنده ای برای تعویض وجود ندارد. در واقع در این سیستم  تنها یک چرخ دنده جادویی وجود داشته که وظیفه تمامی چرخ دنده های موجود در سیستم انتقال قدرت اتوماتیک معمولی را انجام می دهد. به همین دلیل است که راننده و سرنشینان ضربه تغییر دنده همانند آنچه در خودروهای معمولی وجود داشته را حس نمی کنند. تنها مساله ای که در این بین مشهود است، سرعت موتور (RPM یا دور موتور) بوده که در هنگام شتابگیری بالا رفته و در زمان طی مسیر با سرعت ثابت پایین می آید.

سیستم انتقال قدرت از نوع CVT، مناسب ترین و بهینه ترین دور موتور را در هر شرایط انتخاب کرده و حتی در مواقع شتابگیری سریع نیز آن را ثابت نگاه می دارد. به عنوان مثال برای سیستم انتقال قدرت CVT تعریف شده که دور موتور ایده آل برای خودرو دور موتور بالا، به عنوان مثال 5.000 دور در دقیقه است. پس این بازه سرعت موتور ثابت مانده و حتی با افزایش سرعت نیز تغییری نخواهد کرد و دور موتور در همان عدد 5.000 دور در دقیقه ثابت خواهد ماند. در چند سال گذشته این سیستم انتقال قدرت با توجه به اینکه همیشه در بازه دور موتور ایده آل خودرو عمل می کند، بسیار مورد توجه قرار گرفته و خودرو سازان مانند شرکت ژاپنی نیسان (Nissan) سال های زیادی است که  از این نوع گیربکس در خودروهای تولیدی خود استفاده می کنند. این رویه شرکت مزدا با توجه با کارآمد بودن آن مورد توجه خودروسازان دیگر قرار گرفته و در حال حاضر شرکت های هوندا (Honda) و سوبارو (Subaru) نیز از آن استفاده می کنند.

نکته مهم دیگر در مورد گیربکس های CVT این است که مصرف موتور خودروهایی که از این نوع سیستم انتقال قدرت استفاده می کنند، مناسب تر بوده و این خودروها بخصوص در مسیرهای شهری کم مصرف تر از نمونه های معمولی و مجهز به گیربکس های ساده اتوماتیک عمل می کنند. این تغییر مصرف سوخت محسوس بوده و به عنوان مثال مدل آلتیما (Altima) شرکت خودرو سازی نیسان مدل سال 2013 میلادی با استفاده از گیربکس CVT مصرف سوختی برابر با 8.7 لیتر در هر 100 کیلومتر در شهر و  6.1 لیتر در هر 100 کیلومتر مسیر بزرگراهی داشته که نسبت به مصرف سوخت خودرویی مشابه بدون استفاده از گیربکس CVT مانند هیوندای سوناتا (Hyundai Sonata) مدل سال 2013 میلادی با مصرف سوختی برابر با  9.8 لیتر در هر 100 کیلومتر در شهر و  6.7 لیتر در هر 100 کیلومتر در مسیرهای بزرگراهی از مصرف سوخت پایین تری برخوردار است. اما در نهایت تصمیم شخص راننده بوده که مناسب بودن این گیربکس را تایید می نماید و باید دید آیا رانندگان با توجه به عملکرد متفاوت این سیستم از آن راضی خواهند بود و یا خیر که این امر تنها با آزمایش رانندگی یک خودرو مجهز به این سیستم انتقال قدرت ممکن خواهد بود.  در انتها به بیان اجمالی چند نقطه ضعف و قدرت این سیستم انتقال قدرت می پردازیم.

نقاط قوت

مصرف سوخت بالاتر از متوسط، انتقال قدرت ساده تر و موثرتر نیروی تولیدی موتور به چرخ ها و عدم وجود ضربه ناشی از تعویض دنده همانند نمونه های مجهز به گیربکس اتوماتیک معمولی

نقاط ضعف

نا آشنا بودن رانندگان با این سیستم و زمانبر بودن پروسه عادت کردن به این نوع سیستم انتقال قدرت و صدای زیاد و زوزه موتور در هنگام شتابگیری های سریع