کد آمارگیر

گیربکس‌های به کار رفته در خودروها را می‌توان از جنبه‌های مختلف تقسیم‌بندی کرد اما یکی از رایج‌ترین تقسیم‌بندی‌ها، تقسیم این سیستم‌های انتقال قدرت به انواع دستی (Manual) و اتوماتیک (Automatic) است. این تقسیم‌بندی هر چند بیش از حد کلی است اما می‌تواند تا حدود زیادی گیربکس‌های مختلف را در بر بگیرد.

در این تقسیم‌بندی، گیربکس دستی سیستم انتقال قدرتی است که در آن قدرت از طریق کلاچ به گیربکس منتقل شده و در آن جا نیز از طریق چرخ دنده‌هایی به محور خروجی گیربکس و در نهایت چرخ‌ها می‌رسد.

سیستم راننده نقش اصلی را در تعویض دنده‌ها دارد چرا که باید با فشردن پدال کلاچ، ارتباط میان گیربکس و موتور را قطع می‌کند. از سوی دیگر با استفاده از اهرم تعویض دنده، چرخ دنده‌های مناسب را در گیربکس خودرو رو به روی یکدیگر قرار دهد و در ادامه با رها کردن پدال کلاچ، مجدداً ارتباط میان موتور و گیربکس را برقرار کند. این فرآیند باید سریع انجام شود ضمن آنکه دور موتور نیز چه در زمان قطع کردن ارتباط و چه حین تعویض‌دنده و در نهایت برقرار کردن مجدد ارتباط باید از سوی راننده به شکل مناسبی تنظیم شود.

این فرآیند هر چند در ابتدا چندان دشوار نیست اما انجام چند ده و چند صد باره آن در یک رانندگی شهری می‌تواند آزاردهنده باشد و اینجا است که گیربکس‌های اتوماتیک وارد میدان می‌شوند. سیستم‌های انتقال قدرت اتوماتیک این روزها تنوع بسیار زیادی دارند اما شکل سنتی آن‌ها که سال‌ها است در خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرد شامل بخشی به نام مبدل گشتاور برای انتقال قدرت از موتور به گیربکس و یک سیستم گیربکس سیاره‌ای برای درگیر کردن خودکار دنده‌های مختلف است. این سیستم هر چند کارآیی خود را سال‌ها به نمایش گذاشته اما به دلیل قیمت بالا، فضای زیادی که اشغال می‌کند و البته اتلاف بخشی از انرژی در سیستم مبدل گشتاور، ضعف‌هایی در مقابل سیستم‌های انتقال قدرت دستی از خود نشان می‌دهد.

راه حل میانبر
گیربکس‌های AMT در حقیقت یک راه حل میانبر برای رسیدن به یک سیستم گیربکس اتوماتیک با کمترین هزینه است. این سیستم از این جهت به عنوان راه حل میانبر در نظر گرفته می‌شود که مزایای گیربکس‌های دستی را در کنار راحتی گیربکس‌های اتوماتیک به صورت یک جا عرضه می‌کند در حالی که دردسرهای تعویض‌دنده در گیربکس‌های دستی و هزینه بالای سیستم‌های اتوماتیک را ندارد.

در این سیستم‌ها اجزای مختلف سیستم انتقال قدرت دستی شامل گیربکس و کلاچ حفظ می‌شوند و از این جهت شباهت زیادی به سیستم‌های دستی دارند اما کنترل کارکرد این دو بخش بر عهده یک سیستم کامپیوتری است و می‌تواند بدون دخالت راننده کار کنند و به این ترتیب می‌توان آن‌ها را جزو سیستم‌های اتوماتیک طبقه‌بندی کرد. به همین دلیل به این سیستم‌ها نام Automated Manual Transmission داده شده است که به معنی سیستم انتقال قدرت دستی اتوماتیک شده است.

در گیربکس‌های AMT پدال کلاچ از زیر پای راننده حذف شده است چرا که عمل کلاچ‌گیری به طور خودکار و توسط یک برنامه کامپیوتری و یک سیستم الکتریکی انجام می‌شود. به علاوه دنده‌ها نیز می‌توانند به صورت خودکار و با هدایت سیستم مدیریت کامپیوتری تعویض‌شوند هر چند راننده نیز می‌تواند به صورت دستی در کار این سیستم دخالت کرده و دنده‌ها را سبک یا سنگین کند هر چند در این وضعیت نیز فرمان راننده مبنی بر سبک یا سنگین کردن دنده‌ها مانند گیربکس‌های موسوم به تیپ‌ترونیک به صورت «+ » و«-» است و در نهایت فرمان راننده به صورت یک پالس الکتریکی به سیستم می‌رسد و ادامه کار همچنان بر عهده واحد مدیریت کامپیوتری و مجموعه الکتریکی است.

اجزاء سیستم
AMT همان‌گونه که پیش از این گفتیم، گیربکس دستی است که قابلیت تعویض اتوماتیک را نیز دارد و به همین دلیل بخش‌هایی از آن با گیربکس‌های دستی یکسان است. در این سیستم کلاچ و گیربکس وجود دارد و از این نظر تفاوتی با سیستم‌های تعویض دستی نیست. همان‌گونه که گفتیم سیستم AMT می‌تواند به صورت خودکار دنده‌ها را سبک یا سنگین کند. به همین دلیل نیاز به بخشی دارد که بتواند کنترل دنده‌ها را در گیربکس بر عهده بگیرد. در کنار این‌ها، کنترل تمامی این بخش‌ها باید در اختیار یک سیستم کنترل باشد تا بتواند متناسب با شرایط مختلف، دنده‌ها را به صورت دستی تعویض کرده و یا عمل نیم کلاچ را با توجه به توان و دور موتور انجام دهد. این وظیفه بر عهده بخشی به نام TCU یا واحد کنترل انتقال قدرت است.

برای کلاچ‌گیری در این سیستم، یک فعال‌کننده الکترومکانیکی به کلاچ خودرو متصل می‌شود که با دریافت پالس‌های الکتریکی از TCU می‌تواند کلاچ خودرو را آزاد یا درگیر کند ضمن آنکه سرعت عمل آن به طور مستقیم به دور موتور خودرو بستگی دارد و می‌تواند عمل نیم کلاچ را نیز انجام دهد.

سیستم فعال‌کننده دنده‌ها نیز به طور معمول از دو الکتروموتور تشکیل شده است که عمل جابجایی دنده‌ها و درگیر کردن آن‌ها را انجام می‌دهند (این دقیقاً کاری است که راننده نیز در هنگام تعویض دنده‌ها انجام می‌دهد به این معنی که دنده‌ها را جابجا کرده و دنده مناسب را درگیر می‌کند).

در طی فرآیند تعویض دنده‌ها، TCU در ارتباط مستقیم با ECU خودرو است و می‌تواند میزان دور موتور را محدود کند. این دقیقاً کاری است که در تعویض‌دنده‌های دستی هم انجام می‌شود به این ترتیب که راننده لحظه‌ای پیش از کلاچ‌گیری، پدال گاز را رها می‌کند و به محض درگیر شدن دنده بالاتر و یا پایین‌تر، کلاچ را به آرامی رها کرده و پدال گاز را فشار می‌دهد. در غیر این صورت زمانی که کلاچ آزاد است، به دلیل آنکه بار از روی موتور برداشته می‌شود دور موتور به سرعت بالا می‌رود و ممکن است در فاصله کوتاه تعویض دنده‌ها به محدوده قرمز برسد. به علاوه اگر با دور بالای موتور کلاچ درگیر شود، گشتاور بالا باعث آسیب به کلاچ شده و شوک ناشی از اختلاف دور موتور و چرخ‌ها نیز به تمامی اجزای آن از موتور تا چرخ‌ها فشار وارد می‌کند. به این ترتیب مشخص است AMT نیاز به یک برنامه دقیق برای تعویض دنده‌ها در دورهای مختلف دارد. البته تمام این‌ها بدون نیاز به توجه راننده انجام می‌شود به این معنی که راننده در طی فرآیند تعویض دنده‌ها همچنان پای خود را بر روی پدال گاز نگه داشته است اما سیستم به طور خودکار میزان باز بودن دریچه گاز را تنظیم می‌کند.

AMT در عمل
سیستم AMT از طریق TCU می‌تواند تعویض دنده را به طور کامل در اختیار بگیرد و به این ترتیب یک سیستم کاملاً اتوماتیک در اختیار راننده قرار دهد. در این حالت راننده کافی است اهرم تعویض دنده را در وضعیت حرکت (D) قرار دهد. در این وضعیت سیستم کلاچ می‌گیرد و به دنده یک می‌رود و همچنان کلاچ را در وضعیت آزاد قرار می‌دهد. با فشردن پدال گاز توسط راننده، متناسب با دور موتور و میزان گشتاور تولید شده از سوی موتور، کلاچ خودرو به آرامی رها شده و خودرو حرکت را آغاز می‌کند.

در ادامه با توجه به میزان فشردن پدال گاز و میزان دور موتور (پارامترهایی که سیستم‌های تعویض دنده تمام اتوماتیک عادی نیز به آن‌ها توجه می‌کنند)، خودرو زمان مناسب برای تعویض دنده را تشخیص داده و در زمان مناسب، ابتدا دور موتور را اندکی کاهش می‌دهد سپس کلاچ را آزاد کرده و یک دنده سبک‌تر شده و بار دیگر کلاچ را درگیر می‌کند. در سیستم‌های تعویض دنده اتوماتیک که از مبدل گشتاور بهره می‌برند، نیازی به کاهش دور موتور در زمان تعویض دنده‌ها نیست چرا که در غیاب کلاچ در این سیستم‌ها عملاً توان موتور به صورت پیوسته به گیربکس می‌رسد.

هر چند AMT می‌تواند کاملاً خودکار عمل کند اما همواره راننده می‌تواند از طریق اهرم تعویض دنده و یا پدال‌های فرمان (در بعضی از سیستم‌ها) دنده را تعویض کند.

مزایا
یکی از مهم‌ترین مزایا این سیستم نسبت به سیستم‌های معمول اتوماتیک (که از مبدل گشتاور بهره می‌برند) عدم وجود مبدل گشتاور و وجود کلاچ است. مبدل گشتاور به دلیل ساختار خاص خود همواره بخشی از نیرو را تلف می‌کند اما در سیستم‌های دارای کلاچ، انتقال نیرو از موتور به گیربکس تقریباً بدون اتلاف است. به دلیل وجود همین اتلاف در گیربکس‌های اتوماتیک معمولی است که استفاده از آن‌ها بر روی موتورهای کم حجم و خودروهای کوچک رایج نیست چرا که توان موتور این خودروها در حالت عادی هم محدود است و نصب مبدل گشتاور بخشی از این توان محدود را تلف می‌کند و عملاً خودرو بخش عمده‌ای از توانایی‌های حرکتی خود را از دست می‌دهد. در مقابل استفاده از AMT به دلیل برخورداری از کلاچ در این خودروها عمومیت بیشتری دارد.

پیچیدگی فنی پایین و ابعاد کوچک یکی دیگر از خصوصیات این سیستم است که آن را در رتبه‌ای بالاتر از سیستم‌های اتوماتیک معمولی قرار می‌دهد. گیربکس‌های اتوماتیک معمولی به دلیل پیچیدگی ساختاری، تا مدتی قبل تعداد دنده محدودی داشتند اما در مقابل AMT می‌تواند با قیمت کمتر، دنده‌های بیشتری را عرضه کند. دنده‌های بیشتر به معنی شتابگیری روان‌تر و کاهش مصرف سوخت و آلایندگی زیست‌محیطی است. از سوی دیگر قیمت پایین‌تر این سیستم نسبت به سیستم‌های گیربکس اتوماتیک از دیگر مزایا است که استفاده از آن را بر روی خودروهای کوچک شهری توجیه‌پذیر می‌کند.

افزایش طول عمر کلاچ خودرو هم یکی از مسایلی است که شرکت‌های تولیدکننده این سیستم از جمله ZF بر آن تاکید دارند. در این سیستم به دلیل آنکه یک برنامه کامپیوتری وظیفه درگیر کردن کلاچ را بر عهده دارد، کنترل دقیقی بر سرعت و زمان درگیر شدن کلاچ وجود دارد و همین مسئله می‌تواند باعث افزایش طول عمر کلاچ شود. البته بعضی از کاربران این سیستم این افزایش طول عمر را تایید نمی‌کنند و معتقدند تفاوت خاصی میان زمان فرسودگی کلاچ در این سیستم و سیستم‌های تعویض دستی وجود ندارد هر چند تولیدکنندگان سیستم نتایج خود را در سیکل‌های آزمایشی طولانی به دست آورده‌اند.

AMT و خودروسازان
هر چند AMT در کشورمان چندان عمومیت ندارد اما تقریباً تمامی خودروسازان بزرگ دنیا از این سیستم در دوره‌ای بر روی محصولات خود استفاده کرده‌اند و بعضی نیز هم اکنون در حال نصب آن‌ها بر روی محصولات تولیدی خود هستند.
این سیستم معمولاً در خودروهای شهری مورد استفاده قرار می‌گیرد تا از افت توان ناشی از استفاده از مبدل گشتاور جلوگیری شود. اسمارت یکی از خودروهایی است که در حال حاضر نیز با گیربکس AMT پنج سرعته تولید می‌شود ضمن آنکه فولکس‌واگن هم این سیستم را به عنوان یک آپشن بر روی مدل up! عرضه می‌کند. به علاوه گیربکس i-Shift شرکت ولوو که بر روی محصولات سنگین این شرکت نصب می‌شود نیز در اصل گونه‌ای از AMT است. از سوی دیگر شرکت‌های بزرگ سازنده مجموعه‌های خودرو مانند ZF، Magneti Marelli و Getrag همگی تولید گیربکس‌های AMT را نیز در کنار انواع دستی و اتوماتیک در برنامه خود دارند. مهم‌ترین مزیت این شرکت‌ها امکان تأمین کلیه بخش‌های لازم برای سیستم از یک تولیدکننده است که مشکل عدم هماهنگی در بخش‌های مختلف به ویژه عدم هماهنگی‌های نرم‌افزاری را از میان می‌برد.


 

 

گیربکس به کار رفته در کشنده های ولوو


 

 

 

نمایی از گیربکس طراحی شده توسط شرکت ZF
 

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه:

نويسنده : حامد نعمتی | تاريخ : دو شنبه 25 دی 1391برچسب:,

| نوع مطلب : <-CategoryName-> |