عملکرد گیربکس دو کلاچه (dct) به چه صورت است؟ + مزایا و معایب

گیربکس دو کلاچه جزو فناوری‌های نوین صنعت خودرو سازی به حساب می‌آید

گیربکس دو کلاچه( dct)

گیربکس دو کلاچه یکی از فن آوری های نوین صنعت خودرو سازی می باشد. وظیفه ی گیربکس ها، انتقال قدرت می باشد. با مرور زمان به تعداد و انواع گیربکس ها افزوده شده است به طوریکه امروزه باتوجه به نوع عملکرد خودرو های مختلف، گیربکس های متنوعی تولید می شود. از مثال های روند رشد گیربکس می توان به تغییر گیربکس دستی به اتوماتیک اشاره کرد.

در اصل گیربکس دو کلاچه، یک نوع گیربکس اتوماتیک محسوب میشود که از دو کلاچ مختلف استفاده می کند و به نام های گیربکس نیمه اتوماتیک، دستی بدون کلاچ و دستی خودکار، دربین علاقه مندان دنیای خودرو نیز مشهور است. عملکرد این نوع از گیربکس کاملاً اتوماتیک است و به دخالت راننده برای تعویض دنده نیازی ندارد. دو شفت جداگانه در این نوع از گیربکس، وجود دارد. دنده های زوج بر روی یک شفت و دنده های فرد بر روی شفت دیگر قرار گرفته است. هر کلاچ یکسری از دنده ها را کنترل کرده و به این ترتیب در انتقال جریان نیرو به چرخ ها مشکلی ایجاد نمی شود و دور موتور کاهش نمی یابد.

یک گیربکس دو کلاچه از دو کلاچ استفاده مى کند

عملکرد گیربکس دو کلاچه( DCT) معمولاً شبیه به گیربکس های اتوماتیک معمولی است، یعنی پدال کلاچ وجود نداشته و اهرم تعویض دنده شامل چهار حالت زیر است:

- حالت P یا پارک  ( Park)

- حالت R یا دنده عقب  ( Reverse)

- حالت N یا خلاص  ( Neutral)

- حالت D یا درایو( Drive)

تاریخچه گیربکس دو کلاچه

اختراع گیربکس دو کلاچه توسط مهندسی فرانسوی به نام ادولف گکرس  قبل از جنگ جهانی دوم صورت گرفت ولی هیچگاه از آن نمونه کاملی نساخت. هری وبستر،  مهندس بریتانیایی روی مدل هایی چون نسل اول فورد فیستا، فورد رنجر و پژو ۲۰۵ در شرکت اتوموتیو پروداکتس در اوایل دهه ی ۱۹۸۰، سوار شد. مهندسان پورشه و آئودی بعد از این، در خودروهای مسابقه ای نمونه های مخصوص بخود را استفاده کردند.

گیربکس دو کلاچه پورشه موسوم به PDK در مدل های ۹۵۶ و ۹۶۲C  نصب شده بود. پس از این فولکس واگن با نسل چهارم هاچ بک گلف نسخه یR32، نخستین خودروی جاده ای مجهز به گیربکس DCT را عرضه کرد. فولکس واگن و فورد تا به امروز، بزرگترین خودروسازانی بوده اند که در محصولات خود از گیربکس DCT استفاده کرده اند.

عملکرد گیربکس دو کلاچه به نوعی مابین گیربکس‌های اتوماتیک و دستی است

هدف گیربکس دو کلاچه

هدف از وجود گیربکس دو کلاچه، اینست که فاصله زمانی بین تعویض دنده به حداقل برسد.

انواع گیربکس دو کلاچه

گیربکس دو کلاچه به دو نوع خیس و خشک تقسیم می شود که در ادامه آن را شرح می دهیم:

> سیال بودن در نوع خیس گیربکس دو کلاچه، مانع زیاد شدن دما و اصطکاک می شود. این مدل از گیربکس DCT، سبب مدیریت گشتاور های بالای ۳۵۰ نیوتن متر می شود. برای خودروهای قدرتمند این نوع از گیربکس استفاده می شود.

> اوج میزان گشتاور در نوع خشک گیربکس دو کلاچه، ۲۵۰ نیوتن متر است ولی مصرف سوخت، بهینه تر است. این نوع از گیربکس برای ماشین هایی که در شهر رفت و آمد دارند، مناسب می باشد.

عملکرد گیربکس دو کلاچه

یک گیربکس دو کلاچه در هنگام رانندگی، میتواند دقیقاً شبیه به یک گیربکس اتوماتیک معمولی رفتار کند، یعنی به صورت خودکار دنده ها را تعویض کند، یا این که راننده میتواند دنده ها را توسط شیفترهای پشت فرمان یا توسط اهرم تعویض دنده در حالت تیپ ترونیک، به صورت دستی تعویض کند. در عملکرد گیربکس دوکلاچه، کلاچ اول با یک دنده شخص درگیر است، کامپیوتر در این حین تشخیص می دهد که فرد بعد از این به کدام دنده زوج نیاز خواهید داشت و برای دنده زوج موردنظر ، کلاچ دوم را آماده می کند.

گیربکس دو کلاچه، کلاچ ها را در زمان زمان مناسب جابه جا می کند. بدین ترتیب، راننده هر زمان که لازم بود میتواند گیربکس را روی حالت اتوماتیک گذاشته که در این حالت عملکرد این گیربکس بسیار شبیه به یک گیربکس اتوماتیک معمولی که مبدل گشتاور دارد، میباشد یا هر زمان که مایل بود به صورت دستی دنده ها را تعویض کند. در واقع گیربکس دوکلاچه به این منظور طراحی شد که خصوصیات مثبتِ گیربکس اتوماتیک و دستی را بطور همزمان داشته باشد و در عمل نیز توانسته این هدف تا حد بسیار زیادی را محقق سازد.

تاریخ ابداع گیربکس دو کلاچه به قبل از جنگ جهانی دوم بازمی‌گردد

گیربکس دو کلاچه از کلاچ های چندصفحه ای خیس یا دو کلاچ یک صفحه ای خشک استفاده می کنند. سیالی که در کلاچ های چندصفحه ای خیس وجود دارد معمولاً در خودروهای قدرتمند و سوپر اسپرت مورد استفاده قرار می گیرد و از ایجاد حرارت یا اصطکاک بیش از حد میان قطعات جلوگیری می کند. کلاچ های خشک نسبت به کلاچ های خیس مصرف سوخت کمتری را برای خودرو بهمراه دارند و معمولاً از این کلاچ ها در خودروهای شهری با توان خروجی متوسط مورد استفاده قرار می گیرند.

طرز کار گیربکس دو کلاچه

در مرکز گیربکس دو کلاچه یک شفت دو قسمتى قرار دارد که چرخدنده هاى زوج و شخص را به وسیله دو شفت ورودى از هم جدا مى کند بر خلاف گیربکس هاى دستى معمولى که تمامی چرخ دنده ها روى یک شفت ورودى قرار دارند.

شفت خارجى به صورتى سوراخ شده که براى شفت داخلى محفظه اى را فراهم مى کند و شفت داخلى در آن جا مى گیرد. شفت خارجى به چرخ دنده هاى دو و چهار وصل است و شفت داخلى به چرخ دنده هاى اول، سوم و پنجم متصل است. در گیربکس دو کلاچه، یک کلاچ، چرخ دنده هاى دوم و چهارم را کنترل مى کند و کلاچ دیگر چرخدنده هاى اول و سوم و پنجم را به صورت مستقل کنترل مى کند. این کار سبب تعویض برق آساى دنده ها میشود و در عین حال قدرت به چرخ ها همواره به صورت ثابت منتقل مى شود. سیستم انتقال قدرت اتوماتیک استاندارد توانایی برطرف کردن این نیاز را ندارد به علت اینکه براى تمام چرخ دنده ها در این سیستم از یک کلاچ استفاده مى شود.

گیربکس دوکلاچه یکی از محبوب‌ترین انواع گیربکس‌های اتوماتیک محسوب می‌شود

مشکلات گیربکس دو کلاچه

گیربکس دو کلاچه زمانی مشکل پیدا می کند که بخواهید به صورت خیلی آهسته از حالت سکون حرکت کنید. در این جا در هنگام درگیر کردن نخستین دنده یک تأخیر پیش می آید، در حالیکه راننده برای شتاب بیشتر، گاز را فشار می دهد. در این جا دنده بطور ناگهانی درگیر می شود و خودرو طبق دور موتور شتاب می گیرد.

در صورتی که راننده بیش از حد خودرو را گاز بدهد، خودرو بطور غیر منتظره ای به جلو پرتاب می شود. این مشکل بیش از هر چیز مربوط به ناآشنایی با عملکرد این سیستم میباشد ولی بطور مستقیم شکایات دیگری مربوط به ساختار مکانیکی گیربکس دو کلاچه است. هر چند که در مدلهای اولیه گیربکس های دو کلاچه این مشکلات بیشتر دیده می شود. از این مشکلات می توان به تأخیر در تعویض دنده در زمان کاهش شدید سرعت اشاره کرد. همینطور در خصوص سردرگمی سیستم برای انتخاب دنده مناسب نیز مشکلاتی وجود دارد.

مزایاى گیربکس دو کلاچه

گیربکس دو کلاچه در قیاس با اغلب گیربکس های موجود، مزایای متنوعی دارد و گیربکسDCT  بسیاری از نقص های موجود در سایر گیربکس ها، را ندارد. بعضی از مهمترین مزایای گیربکس های دابل کلاچ را در ادامه برایتان نام برده ایم:

> کاهش شوک هنگام تعویض دنده:

 گیربکس دو کلاچه به ترتیب یک چرخدنده را خارج و دیگرى را درگیر مى کند به همین دلیل شوک هنگام تعویض دنده کاهش مى یابد.

> سرعت بالا در تعویض دنده:

یکی از اصلی ترین مزایای گیربکس دو کلاچه، به حداقل رساندن فاصله زمانی بین تعویض دنده هاست. به همین دلیل در خودروهای اسپرت و پرشتابی از این نوع گیربکس استفاده میشود. سرعت تعویض دنده در گیربکس های دوکلاچه بطور میانگین ۸ میلی ثانیه است که در مقایسه با انواع گیربکس های اتوماتیک بسیار سریعتر بنظر می رسد.

در گیربکس دو کلاچه تعویض دنده تحت نیرو انجام مى گیرد یعنى یک جریان قدرت ثابت و پایدار بین موتور و چرخ ها وجود خواهد داشت. پس از آنجا که ظرف ۸ میلى ثانیه می توانید به دنده بالاتر بروید پس رانندگان ضمن تعویض دنده یکى از چندین محاسن گیربکس DCT را تجربه خواهند کرد و آن هم شتابگیرى دینامیک و پیوسته آن است.

هدف از وجود گیربکس دو کلاچه به حداقل رساندن فاصله زمانی بین تعویض دنده می باشد

> کاهش مصرف سوخت:

یکی از خصوصیات گیربکس دو کلاچه با کلاچ خشک اینست که زمان قرار گرفتن در وضعیت خلاص، ارتباط بین موتور و گیربکس کاملاً قطع میشود مثل وضعیتی  که در یک خودرو با گیربکس معمولی، پا را روی پدال کلاچ فشار داده اید، این امر باعث می شود که بار زیادی از موتور در وضعیت خلاص برداشته شود و به مقدار قابل توجهی مصرف سوخت و میزان آلایندگی کاهش می یابد یا بعبارتی از آن جایی که در خودروهای مجهز به گیربکس DCT جریان انتقال قدرت به صورت مداوم و بدون اتلاف نیرو انجام می شود، مصرف سوخت خودروهای این نوع گیربکس در مقایسه با خودروهای مجهز به گیربکس های دستی یا اتوماتیک قدیمی، بسیار کم تر است.

> انجام سریع دنده ی معکوس:

از دیگر توانایی های گیربکس دو کلاچه میتوان به انجام دنده ی معکوس آن اشاره کرد. عمل تعویض دنده در این گیربکس به دنده های سنگین تر یا  پائین تر خیلی سریع و بدون مکث انجام میشود. حتی بر خلاف گیربکس های اتوماتیک سنتی که به صورت ترتیبی( Sequential) عمل میکردند این نوع گیربکس ها به راحتی قادر است در دنده ی معکوس از بعضی دنده ها بگذرد و به دنده های پایین تر برسد به عنوان مثال می تواند بلافاصله از دنده ۶ بدون مکث به دنده ی ۳ برود و از دنده های ۵ و ۴ بگذرد که خود این عمل به ترمز گیری هرچه بهتر این خودرو کمک میکند.

> شتابگیری بدون تکان شدید خودرو:

شتاب گیری خودروهای مجهز به گیربکس دو کلاچه بسیار لذتبخش و بدون تکان شدید است که برای تمام سرنشینان، سواری را راحت تر می کند.

معایب گیربکس دو کلاچه

* قیمت بیشتر:

یکی از معایب گیربکس دو کلاچه، قیمت بالای آن میباشد به علت آن که تکنولوژی ساخت این نوع گیربکس نسبت به سایر مدل های پیشین بالاتر است و به همین علت قیمت آن بیشتر شده است. تقریبا در تمامی خودروهایی که با گیربکس دوکلاچه به بازارعرضه میشوند ، این آپشن چندین هزار دلار به قیمت خودرو اضافه خواهد کرد. بدین ترتیب مشتری باید بسته به نیازی که به این گیربکس دارد چنین مبلغی را برای آن بپردازد.

شتاب‌گیری خودروهای مجهز به گیربکس دو کلاچه بسیار لذت‌بخش و بدون تکان شدید است

خودروسازانی مانند لامبورگینی ،  فولکس واگن،  کیا ،  بی ام و ،  بی وای دی ،  مرسدس بنز ،  آلفارومئو،  هوندا ،  هیوندای ،  نیسان ،  میتسوبیشی ،  رنو و ... در محصولات خود از گیربکس دو کلاچه استفاده می کنند ولی به علت هزینه ی بالاتر این نوع گیربکس به دنبال نوع ارزان تری از این نوع گیربکس هستند که گیربکس های CVT  شناخته ترین آن هستند که سبب کاهش مصرف سوخت و سواری راحتی میشوند ولی توانایی مدیریت گشتاورهای بالا را ندارد.

* پیچیدگی گیربکس دو کلاچه:

از دیگر معایب گیربکس دو کلاچه می توان به پیچیدگی آن اشاره کرد که این موضوع باعث میشود تعمیر آن سخت تر و پر هزینه تر شود.

* وزن زیاد:

وجود قطعات بیشتر در گیربکس دو کلاچه موجب شده تا وزن آن سنگین تر شود. وزن این نوع گیربکس در مقایسه با گیربکس های دیگر بسیار زیادی است و همینطور ابعاد بزرگ آن ها نیز مشکل ساز میباشد. درست است که گیربکس دوکلاچه در عملکرد خودرو تأثير مثبتی می گذارد و همین امر سبب می شود وزن زیادش جبران شود ولی ابعاد بزرگ این نوع گیربکس میتواند برای خودرو سازان مشکل زا باشد. 

* دشوار بودن تقویت گیربکس دو کلاچه:

تقویت و تیونیگ خودروهایی که مجهز به گیربکس دو کلاچه همستند مشکل تر است.

جذاب‌ترین مزیت گیربکس دو کلاچه برای خریداران خودرو، مصرف سوخت بهینه‌ آن می باشد

گردآوری: بخش خودرو سرپوش