گیربکس های CVT ( بخش اول )

CVT یا Continuously Variable Transmission به معنی سیستم انتقال قدرت متغیر است. اولین CVT در سال 1986 به ثبت رسید. تکنولوژی این نوع گیربکس در سال‌های اخیر پیشرفت چشمگیری داشته است امروزه چندین کارخانه خودروسازی از جمله جنرال موتورز ،آئودی ،هوندا و نیسان و فولکس واگن در حال استفاده از گیربکس های CVT می باشند 

اگر با وظیفه ، ساختار و طرزکار انتقال قدرت در اتومبیل ها آشنایی داشته باشید ،می دانید که وظیفه ی سیستم انتقال قدرت، تغییر دادن نسبت سرعت چرخ و موتور است،به عبارت دیگر، بدون جعبه دنده خودرو فقط یک دنده خواهد داشت، فرض کنید در حال رانندگی باخودروی هستید که فقط یک دنده دارد مثلا دنده یک یا دنده سه ،در حالت اول خودرو با شتاب خوبی از حالت سکون حرکت می کند و می تواند از یک تپه با شیب تند بالا رود اما حداکثر سرعت از بیست تا سی کیلومتر بر ساعت تجاوز نخواهد کرد، از طرف دیگر درحالت دوم خودرو با سرعت ٨٠کیلومتر بر ساعت در یک بزرگراه به سمت پایین حرکت خواهد کرد اما تقریبا شتابی هنگام شروع حرکت نخواهد داشت به زحمت حرکت خواهد کرد و از موانع و یا سربالای های تند قادر به عبور نخواهد بود. بنابراین وظیفه جعبه دنده و یا همان گیربکس مهیا کردن امکان انتخاب سرعت و گشتاورهای مختلف در اتومبیل جهت استفاده در وضعیت های متفاوت حرکتی می باشد. 

و اما جعبه دنده از تعدادی چرخ دنده استفاده می کند تا با تغییر شرایط رانندگی استفاده مناسبی از گشتاور موتور شود،دنده ها می توانند به طور دستی و یا اتوماتیک تغییر کند  

 

جعبه دنده اتوماتیک قدیمی بنز 

در جعبه دنده های اتوماتیک قدیمی،چرخ دنده ها وظیفه انتقال و تغییر گشتاور و حرکت دایره ای را به عهده دارند،ترکیبی از چرخ دنده های سیاره ای تمام نسبت های سرعت و گشتاور مورد نیاز را به وجود می آورند. 

در یک جعبه دنده معمولی 5 دنده جلو و یک دنده عقب تعبیه شده است ، وقتی با این نوع گیربکس، دنده عوض می شود راننده ضربه ای را احساس می کند که بر اساس کیفیت و طراحی جعبه دنده شدت این ضربه متغیر خواهد بود!

اصول CVT

بر خلاف سیستم انتقال قدرت اتوماتیک معمولی ، در سیستم انتقال قدرت با قابلیت تغییر پیوسته و یا همان CVT ، جعبه دنده ای با تعداد مشخص چرخ دنده وجود ندارد (یعنی در CVT چرخ دنده های دندانه دار درگیر با هم وجود ندارند). رایج ترین نوع CVT بر اساس سیستم پولی کار می کندکه اجازه ی بینهایت تغییر بین بالاترین و پایین ترین سرعت و گشتاور را بدون گسستگی می دهد. 

اگر از اینکه چرا درباره ی CVT هم از واژه دنده استفاده می شود تعجب می کنید به خاطر بیاورید که منظور از دنده نسبت سرعت موتور به سرعت محور چرخ هاست، اگرچه CVT این نسبت را بدون استفاده از چرخ دنده های سیاره ای انجام می دهد اما باز هم از واژه دنده برای CVT استفاده می شود. 

در جعبه دنده اتوماتیک ، دنیایی از چرخ دنده ها،ترمز ها، کلاچ ها و دستگاه های کنترل وجود دارد در مقابل CVT به سادگی قابل بررسی و مطالعه است،بیشتر CVT ها فقط سه جزء اساسی دارند: 

● یک تسمه محکم فلزی یا لاستیکی

● یک پولی متغییر محرک (ورودی)

● یک پولی خروجی

  

 

در عمل CVT ها انواع مختلفی از ریز پردازنده ها و حسگر ها را دارا می باشند اما سه جزءی که در بالا توضیح داده شد اجزای اصلی اند که به این سیستم اجازه ی کار می دهند. طبیعت ساده و بدون گسستگی CVT ها آنها را به یک سیستم انتقال قدرت ایده آل برای تمام ماشین ها و وسایل،نه فقط خودرو ها،تبدیل کرده است،CVT ها سالهای زیادی در ابزار های قدرتی و مته ها بکار می رفتند،همچنین از آنها در وسایل نقلیه مختلفی اعم از تراکتور ها و ماشین های برف روب و اسکوتر های موتوری استفاده می شود،در تمام این کاربرد ها در این سیستم انتقال قدرت از تسمه هایی با لاستیک فشرده استفاده می شود که می تواند کشیده شده یا سر بخورد و در نتیجه باعث هدر رفتن انرژی و کاهش کارایی شود.

اختراع مواد جدید CVT ها را مطمئن تر و کارآمد تر از قبل می سازد،یکی از مهمترین پیشرفت ها ، طراحی و توسعه ی تسمه های فلزی برای متصل کردن دو پولی بوده است، این تسمه های انعطاف پذیر از چندین ، نوار نازک فولادی( معمولا ٩ یا ١٢) که تکه های فلزی پاپیونی شکل بسیار مقاوم را کنار هم نگه می دارد ساخته شده است.

مزایای استفاده از CVT

- کاهش ذرات آلاینده

- کاهش مصرف سوخت

- کارکرد موتور در دما و دور موتور پایین‌تر

- افت توان کمتر و برخورداری از شتاب بیشتر

- مطابقت با انواع مکانیزم‌های رایج کلاچ

- یکنواختی حرکت و رانندگی آرام از توقف کامل تا سرعت‌های بالا

تسمه های فلزی سر نمی خورند و بسیار با دوام اند که به CVT اجازه ی انتقال گشتاور بیشتری را می دهند، در ضمن آرام تر از تسمه های لاستیکی هستند.