گیربکس‌های CVT چگونه کار می‌کنند؟

به گزارش پدال نیوز، یکی از مهم‌ترین عوامل تاثیرگذار در لذت رانندگی، مصرف سوخت، کشش خودرو و توانایی‌های حرکتی، جعبه‌دنده خودرو است. در واقع جعبه دنده نیرو و گشتاور خروجی از پیشرانه را دریافت می‌کند و آن را برای حرکت در سرعت و قدرت‌های مختلف در اختیار چرخ‌های محرک قرار می‌دهد. با گذشت زمان انواع گوناگونی از جعبه دنده‌ها ظهور کرده و توسعه پیدا کرده‌اند. هر چند که امروزه باید گیربکس‌ها را به ۳ نوع کلی اتوماتیک، دستی و نیمه‌اتوماتیک تقسیم کرد اما در بحث هر‌کدام می‌توان انواع مختلفی از آنها را دید. یکی از زیرمجموعه‌های گیربکس‌های خودکار، انواع CVT هستند که در آنها برعکس نامشان، خبری از چرخ دنده نیست و انتقال نیرو با استفاده از قرقره و پولی و تسمه انجام می‌شود.
 
 
ایده اولیه گیربکس‌های CVT را به مخترع بزرگ ایتالیایی، لئوناردو داوینچی نسبت می‌دهند؛ ایده‌ای که بیش از 5 قرن پیش در ذهن این مخترع بزرگ جرقه زده بود و از سال 1986 به شکل جدی روی کار آمد و اولین محصول رسمی دارای این نوع گیربکس از سوی نیسان در سال 1992 عرضه شد. CVT مخفف عبارت Continuously Variable Transmission به معنی سیستم انتقال قدرت متغیر است و به نوع نحوه تغییر قدرت در آن اشاره دارد. مزایای این نوع جعبه دنده‌ها باعث شده است تا با وجود کاهش لذت رانندگی در شرکت‌های بزرگ خودروسازی برای خود جا باز کند.
 
انواع جعبه دنده‌های CVT
این گیربکس‌ها نمونه‌های مختلفی دارند که در حدود 10نوع کلی را تشکیل می‌دهند. در واقع در همه آنها، تغییر در قدرت با استفاده از اجزای نسبتا مشترکی صورت می‌گیرد که پولی از مهم‌ترین آنهاست. نمونه‌هایی از این نوع جعبه‌دنده که در خودروهای امروزی نیز استفاده می‌شود، با استفاده از پولی‌ها و تسمه به تغییر در قدرت خروجی می‌رسند؛ سیستمی که حتی روی تانک‌ها و خودرو‌های سنگین نیز استفاده می‌شود. اما گیربکسی که امروزه بسیار استفاده می‌شود، در کنار اجزای مختلفی که برای تشخیص بزرگ و کوچک‌شدن پولی‌ها به کار می‌روند، از یک پولی ورودی با قابلیت تغییر در سایز و یک پولی خروجی با همین مشخصات که البته قابلیت تغییر سایز ندارد و همچنین یک اتصال‌دهنده تشکیل می‌شوند که این اتصال‌دهنده یا یک تسمه ضخیم است و یا یک زنجیر فلزی مقاوم.
 
نحوه کارکرد جعبه دنده CVT
فرض کنیم نیرو به یک پولی وارد می‌شود. پولی‌ها از 2 قیف که از انتهای تیز به هم متصل شده‌اند، ساخته می‌شوند. یک تسمه V شکل که دارای بالاترین سطح تماس با پولی‌ها باشد یا یک زنجیر، ارتباط بین پولی اول و دوم را بر عهده دارد. قیف بالایی پولی با استفاده از نیروی هیدرولیکی یا نیروی فنر می‌تواند از قیف پایینی‌اش دور شود. وقتی این اتفاق می‌افتد، تسمه در سطح پایین‌تری از قاعده قیف قرار می‌گیرد و درست شبیه این است که الان تسمه یا زنجیر روی یک چرخ دنده با شعاع کمتر افتاده است. حال اگر 2قیف به هم نزدیک شوند و تسمه نزدیک به قاعده و پهنای قیف قرار بگیرد، شبیه به این است که روی چرخ‌دنده بزرگ‌تری افتاده است. این تغییر در اندازه‌ها می‌تواند بی‌نهایت حالت مختلف بگیرد و به همین خاطر است که در گیربکس‌های CVT بدون تکان همیشگی درگیری دنده و تعویض آن، می‌توانند اقدام به تغییر سرعت و قدرت خودرو کنند. اما همین نرمی زیاد و عدم احساس تعویض دنده است که باعث کاهش لذت رانندگی می‌شود، هر چند که چون بازی و نوسان دور پیشرانه کاهش چشمگیری پیدا می‌کند، در مصرف سوخت و استهلاک قطعات نیز کاهش چشمگیری مشاهده می‌شود.
 
نوع متفاوتی از CVT
نوع دیگری از CVT که امروزه جایگاه خوبی پیدا کرده است، Extroid CVT‌ها هستند که در آنها از غلتک استفاده می‌شود و به همین خاطر به آنها Roller CVT نیز گفته می‌شود. در این سیستم نیز 2 پولی از نوک به هم متصل هستند و تغییر در فاصله بین آنها رخ نمی‌دهد. یک پولی دریافت‌کننده نیروی پیشرانه است و پولی دیگر نیز این نیرو را به سمت چرخ‌ها می‌رساند. در بین این 2 پولی 2 غلتک قرار دارند که می‌توانند حول محور عمودی خود بچرخند. با این کار می‌توانند هم مراکز 2 قیف گفته شده را به یکدیگر و هم نوک یکی را به دیگری ارتباط دهند. ضمن اینکه در این بین می‌توان بی‌نهایت جایگاه دیگر گرفت که در نتیجه باز هم باعث تغییر در دور ورودی و خروجی به معنای تغییر در سرعت و گشتاور خواهد شد.
 
* علیرضا داودی