لئوناردو داوینچی برای نخستین بار ، ایده ی ساخت گیربکس های CVT را دادگیربکس های CVT
CVT به عنوان سیستم انتقال قدرت متغیر شناخته شده است. تعداد دنده های سیستم انتقال قدرت متغیر( Continuously variable transmission) برعکس گیربکس های معمولی ثابت است؛ بنابراین امکان تعویض دنده را در همان ثانیه باتوجه به شرایط، با سرعت مناسب فراهم می کنند و راننده محدود نیست. گیربکس های CVT دو محور دارند که نحوه ی اتصال یکی از آنها از طریق چرخ های خودرو و دیگری از طریق پیشرانه می باشد؛ فرآیند انتقال قدرت بین دنده های سبک و سنگین با کمک همین سیستم، به نرمی قابل انجام است. از شباهت های گیربکس CVTبا نوع اتوماتیک یا معمولی می توان گفت که ظاهر اهرم کنترل دنده، یکسان است و از دو پدال گاز و ترمز استفاده میکند.
تاریخچه ی گیربکس های CVT
لئوناردو داوینچی برای نخستین بار ، ایده ی ساخت گیربکس های CVT داد ولی اکنون این جعبه دنده ها نسبت به قبل، محبوب ترند و در خودروها و موتورسیکلت ها از آن استفاده میکنند. داوینچی میلادی نخستین طراح دستی از یک سیستم انتقال نیرو با ضریب متغیر را در سال ۱۴۹۰ انجام داد. شرکت خودروسازی هلندی داف در اواخر دهه ی پنجاه میلادی برای اولین بار در خودروهایش از این سیستم استفاده می کرد. در حقیقت مهندس هلندی هاب فن دورن که موسس شرکت خودروسازی داف بود، جعبه دنده های CVT امروزی را طراحی کرده است.
امروزه اکثر خودروسازان از شرکت فن دورن هلند اقدام به خریداری تسمه های مورد استفاده در جعبه دنده های CVT می کنند که شرکت فن دورن هلند با شرکت داف به نوعی مرتبط است. در اثر مشکلات و محدودیت های تکنولوژیکی آن زمان ، جعبه دنده های ضریب متغیر چندان محبوبیتی پیدا نکردند و استفاده از این جعبه دنده ها در خودروهایی با قدرت بیش از ۱۰۰ اسب بخار غیر ممکن بود.
از اجزا اصلی گیربکس های CVT می توان به پولی ورودی، پولی خروجی و ... اشاره کردسوبارو از جعبه دنده های CVT در خودروهای کوچک خود در اواخر دهه ی ۱۹۸۰ و اوایل دهه ی ۹۰ استفاده کرد و از این گیربکس های در مدل سیویک HX در اواخر دهه ی ۹۰ هوندا استفاده کرد. در اواخر دهه ی ۹۰ و اوایل سال ۲۰۰۰ CVT های پیشرفته تر و ارتقاء یافته به بازار وارد شوند و خودرو سازان بیشتری نظیر نیسان، آئودی، هوندا و میتسوبیشی به این گیربکس جذب شدند.
اصول کار سیستم انتقال قدرت CVT
از اجزا اصلی گیربکس های CVT می توان به پولی ورودی( محرک)، پولی خروجی( متحرک) و تسمه مخصوص از جنس فلز یا پلاستیک اشاره کرد. هرکدام از پولی های محرک و متحرک متشکل از دو مخروط هستند که این مخروط ها قابلیت حرکت در راستای محوری را دارند که روی آن نصب شده اند و همچنین میتوانند به هم نزدیک و دور شوند. تسمه ی دارای سطح مقطع V شکل بر روی این دو پولی قرار گرفته است. زمان نزدیک شدن دو مخروط تشکیل دهنده هر پولی به هم، چون سطح مخروط ها شیبدار است تسمه شروع به حرکت بر روی سطح شیبدار مخروط می کند و به این ترتیب بطرف بالا می رود. شعاع پولی که در تماس با تسمه است با انجام این عمل، افزایش پیدا میکند. درصورت فاصله گرفتن دو مخروط از هم درواقع عرض پولی زیاد میشود و تسمه پائین میرود و جایگاه آن در بین دو سر مخروط است یا این عمل شعاع پولی که روی آن تسمه متصل شده کاهش پیدا می کند.
زمانی بینهایت شعاع پولی ایجاد می شود که دو پولی که هرکدام متشکل از دو مخروط متحرکند از طریق جابجایی مخروط ها، عرض خود را تغيير میدهند و همچنین توجه کنید که نسبت میان شعاع پولی ورودی و خروجی سبب میشود که بینهایت ضریب دنده ایجاد شود، به همین علت با افزایش یا کاهش سرعت خودرو در حال حرکت، عرض این پولی ها کم و زیاد میشود و متناسب با وضعیت حرکتی خودرو، نسبت دنده ای را ایجاد می کند. بدین ترتیب در جعبه دنده های CVT برخلاف سایر جعبه دنده های اتوماتیک و دستی که اقدام به تولید تعداد محدودی ضریب دنده می کنند، بی نهایت نسبت دور ایجاد می شود که همین امر باعث بروز تبعاتی میشود که از آن ها می توان به از بین رفتن شوک و تغییر دور های ناگهانی ناشی از تعویض دنده ها اشاره کرد و در هر لحظه به صورت پیوسته و متغیر، ضریب دنده مناسب انتخاب می شود.
قابلیت های گیربکس های نوع CVT
>> ارسال قدرت بهینه به چرخها
>> مصرف سوخت کم
>> تعویض دنده نرم
>> وزن پایین
مشکلات سیستم CVT
جعبه دنده ی ضریب متغیر، ایده ی بسیار ساده ایست ولی پیاده سازی آن در عمل، سخت است و بر سر راه این سیستم، یک سری موانع قرار گرفته که با آنها اشنا میشوید. تسمه ی استفاده شده در جعبه دنده های CVT تحت فشار و کشش بسیار زیادی قرار دارد به این ترتیب باید قدرت بسیاری داشته باشد و اصطکاک کافی را به منظور میسر شدن انتقال نیرو با پولی ها بوجود آورد. از تسمه های لاستیکی در انواع جعبه دنده های ضریب متغیر بکار میرود اما تسمه ی فلزی در بیشتر خودروها( به عنوان مثال در هوندا سیویک) مورد استفاده قرار میگیرد. با استفاده از صفحه های فلزی عرضی و نوارهای فلزی طولی می توان چنین تسمه هایی را ساخت. از وظیفه ی قسمت های عرضی می توان به ایجاد تماس و اصطکاک کافی با پولی اشاره کرد و همچنین وظیفه ی نوار طولی اینست که صفحه ها را نگه میدارند و همچنين فشار های کششی را تحمل میکنند.
کارآیی و عملکرد دینامیکی گیربکس های CVT نسبت به گیربکسهای اتوماتیک معمولی بهتر استمزایای استفاده از گیربکسCVT
نکات مثبت گیربکس های CVT سبب شده تا قطعه ای ارزشمند و قدرتمند بوجود آید ولی باز هم بعضی از افراد به آن یک گیربکس نامناسب می گویند؛
- کارآیی و عملکرد دینامیکی گیربکس های CVT نسبت به گیربکسهای اتوماتیک معمولی بهتر است چون در روند حرکت خودرو انتقال روان قدرت موتور بدون گسستگی اتفاق می افتد.
- مصرف سوخت در گیربکس های CVT نسبت به گیربکس های اتوماتیک معمولی به میزان ۲۰ درصد کاهش پیدا میکند.
- گیربکس های CVT در مقایسه با گیربکس های سنتی اتوماتیک و دستی، برتری های بیشتری دارند. به این صورت که در برابر صدای" تق" هنگام تعویض دنده می توان آن را بطور یکنواخت و ملایم تعویض کرد. گیربکس های CVT این قابلیت را دارد که برای رفع این مشکلات، به موتور اجازه دهد تا نزدیکتر به حد مطلوب دور موتور خود، کار کند.همچنین موجب بهینه سازی مصرف سوخت و افزایش کارایی میشود.
- گیربکس های CVT می تواند از لحاظ توان خروجی باعث شتابگیری خودرو در بهترین حوزه عملکرد موتور شود که در چنین مواقعی کم ترین میزان مصرف سوخت با بهترین ارقام شتابگیری میسر میشود.
معایب گیربکس های CVT
گیربکس های CVT در کنار مزایای زیاد، دارای معایبی میباشد که نظیر هزینه های نگهداری بالا، نبود تعمیرکاران با کیفیت برای این سیستم پیشرفته و صدای زیاد پیشرانه خودرو می باشد.
گیربکس های CVTبه عنوان سیستم انتقال قدرت متغیر شناخته شده اندبا پیشرفت تکنولوژی و افزایش روز افزون گیربکس های CVT، به زودی این ایرادات رفع میشود و قطعاً در میان جعبه دنده های فعلی بازار یکی از بهترین گزینه ها دنده های CVT هستند. این جعبه دنده ها بهترین گزینه برای خودروهای اقتصادی و ارزان قیمت شهری می باشند.
گردآوری: بخش خودرو سرپوش
- 15
- 5
