گیربکس CVT چیست و چگونه کار می کند؟

CVT مخفف کلمات Continually Variable Gearbox بوده و به معنی سیستم انتقال قدرت متغیر است. همانند گیربکس های  (Direct Shift Gearbox) یا DSG در ساده ترین طرز بیان نوعی از سیستم های انتقال نیروی اتوماتیک هستند. شما بعد از روشن کردن خودرو پدال ترمز را فشار می دهید و اهرم دنده را در وضعیت D (حرکت یا Drive) قرار می دهید. سپس حرکت خودروی شما آغاز شده و بدون استفاده از سیستم کلاچ و بدون ایجاد لرزش خودرو شروع به حرکت می نماید. همانند نمونه های اتوماتیک ساده، با افزایش سرعت دنده ها نیز تغییر کرده و سرعت خودرو را با میزان دورموتور هماهنگ می نماید.

گیربکس CVT چیست؟

سیستم های انتقال قدرت اتوماتیک قدیمی از یک ماده سیال و روان کننده برای ارتباط بین موتور و جعبه دنده استفاده می کردند. گشتاور ایجاد شده توسط موتور نیز بوسیله این پل ارتباطی مایع از طریق جعبه دنده به چرخ های خودرو منتقل می شد. این جعبه دنده نیز معمولا شامل پنج تا هشت چرخ دنده مختلف و ثابت بود که قدرت موتور را با توجه به سرعت و دورموتور به چرخ ها انتقال می داد. اما عملکرد سیستم های انتقال قدرت CVT متفاوت با این فرایند است. در این سیستم ضرایب موجود برای دنده ها نامحدود بوده و گیربکس با توجه به نیاز خودرو اقدام به تعویض دنده نموده و دورموتور را در محدوده مجاز و مناسب قرار می دهد و خودرو همیشه در بازه بیشترین نیروی تولیدی قرار دارد. به همین دلیل عملکرد خودروهای مجهز به این سیستم بسیار مناسب تر از نمونه های قدیمی بوده و ضرایب دنده بر اساس سرعت و نحوه شتابگیری خودرو تعیین می گردند.

گیربکس CVT چگونه کار می کند؟

یکی از متداول ترین روش های کار گیربکس های CVT این است که یک سر آن به موتور متصل بوده و سر دیگر به چرخ چفت شده است. این دو سر بوسیله یک نوار تقویت شده و محکم از لاستیک و یا فلز بهم متصل شده اند. هر کدام از این دو سر به دو قطعه مخروطی شکل مجهز شده اند که قابلیت حرکت بر روی محور خود را دارند و در روبروی همدیگر قرار گرفته اند. با افزایش فاصله بین این دو قرقره، تسمه فلزی یا لاستیک بر روی آن بالاتر رفته و موجب بوجود آمدن تعداد نامحدودی ضریب دنده می شود. یک کامپیوتر مرکزی نحوه عملکرد قرقره ها و تسمه ها و سرعت موتور و چرخ ها را تحت نظر داشته و بدینوسله ضریب دنده مناسب را برای حرکت انتخاب می نماید. زمانی که نیاز به حداکثر نیروی تولیدی توسط موتور باشد، تسمه و قرقره ها در بالاترین وضعیت ممکن قرار گرفته و جعبه دنده CVT بهترین ضریب ممکن برای انتقال قدرت را انتخاب می نماید.

مزایای گیربکس های CVT چیست؟

موتورهای بنزینی و دیزلی تنها در محدوده ای خاص از دور موتور قادر به تولید بالاترین نیروی ممکن خود هستند. بر خلاف این موتورها، پیشرانه های الکتریکی همیشه در بالاترین سطح ممکن کار کرده و بیشترین نیروی موتور همیشه در دسترس راننده قرار دارد. جعبه دنده CVT در هنگام شتابگیری این امکان را به موتور می دهد که همیشه در همان محدوده تولید حداکثری نیرو کار کرده و بعد از گذر از مرحله شتابگیری و رسیدن به سرعت موردنظر، به دلیل عدم نیاز به حداکثر قدرت، دور موتور به سرعت پایین می آید. از گیربکس های CVT معمولا در خودرهای هیبریدی استفاده می شود. این خودروها که مجهز به تنظیماتی برای تقسیم مناسب و هماهنگ نیروی بین دو موتور بنزینی/دیزلی با موتور الکتریکی هستند، به سادگی از این نوع سیستم انتقال قدرت استفاده می نمایند. با توجه به این مساله که در گیربکس های CVT هیچ چرخ دنده ثابتی وجود ندارد، در بعضی از مدل ها سیستمی تعبیه شده که اقدام به شبیه سازی تعویض دنده به صورت قدیمی نموده و در هنگام شتابگیری حسی همانند گیربکس های قدیمی را به راننده و سرنشینان منتقل نموده و فرایند شتابگیری را مانند خودروهای قدیمی و با اندکی ضربه انجام می دهد.

نقاط ضعف و معایب سیستم انتقال قدرت CVT

در مورد استفاده از خودروهای مجهز به سیستم انتقال قدرت CVT اختلاف نظرهایی وجود دارد. به عقیده برخی این سیستم انتقال قدرت با توجه به بالا و پایین رفتن زیاد و غیرطبیعی دور موتور و صدای زیاد و غیر طبیعی موتور هنگام شتابگیری گزینه مناسبی نیست. به نظر برخی نیز عملکرد این سیستم انتقال قدرت مناسب نبوده و اندکی کند و دیر به فشردن پدال گاز واکنش نشان می دهد. بیشتر انتقاداتی که به گیربکس های CVT وارد می گردد، ناشی از خو گرفتن رانندگان با سیستم های تعویض دنده کلاسیک بوده و علاقمندان افراطی خودروها و رانندگان حرفه ای به دلیل عدم کنترل بر روی نحوه عملکرد خودرو و دنده ها علاقه به آن ندارند. اما بنظر نمی رسد که مردم عادی و استفاده کنندگان معمولی خودروها مشکل خاصی با آن داشته باشند. استفاده از جعبه دنده های اتوماتیک روزبروز بیشتر شده و شرکت های تولید کننده خودرو دریافتند که یک سیستم کامپیوتری، توانایی های بسیار بالاتری در زمینه تعویض به موقع و مناسب دنده داشته و همچنین دقت و سرعت این عمل نیز بیشتر از توانایی های بخش بسیار بزرگی از استفاده کنندگان خودرو است. البته سیستم های جدیدتر و متفاوتی از این سیستم های انتقال قدرت مانند گیربکس های DSG و گیربکس های مجهز به سیتم دوکلاچه نیز وجود داشته که در آینده به معرفی و بررسی عملکرد آنها و همچنین تفاوت های موجود در بین انواع مختلف آنها خواهیم پرداخت.