گیربکس-اتوماتیک-AMT
از آنجا که ترافیک‌های سنگین این روز‌ها در شهر‌های بزرگ به امری عادی و اجتناب‌ناپذیر در زندگی ما بدل شده که خواسته یا ناخواسته همه ما با آن سر و کار داریم و این موضوع زمانی آزار‌دهنده می‌شود که خودرو شخصی ما فاقد گیربکس اتوماتیک باشد و در ترافیک‌های طولانی و خسته‌کننده مجبور به گرفتن مکرر پدال کلاچ خودرو باشیم. آنگاه مشاهده می‌شود که آرام آرام دردهایی از ناحیه زانو احساس شده و خستگی راننده در این شرایط هم کاملا مشهود است و باید گفت که رانندگی در ترافیک با خودرویی که دارای گیربکس دستی باشد انرژی بیشتری را از فرد راننده دریافت می‌کند و به همین دلیل خستگی راننده دو چندان می‌شود و این قضیه در خودروهایی که مجهز به گیربکس اتوماتیک هستند کمتر دیده شده و راننده از آسایش نسبی در ترافیک‌های سنگین و پرتراکم برخوردار است.
برای رفع این مشکل باید چاره‌ای اندیشید، ایده‌ای که به ذهن راننده خودرو می‌رسد تغییر گیربکس دستی خودرو به نوع اتوماتیک است که این عمل نیز شرایط و مشکلات خاص خود را دارد که باید به این شرایط، هزینه‌های بالای این کار را و مشکلات عدم تطبیق این سیتستم با خودرو را اضافه کرد و اگر این کار بخواهد صورت بگیرد، باید گیربکس اتوماتیکی انتخاب شود که با پیشرانه خودرو هماهنگی داشته باشد تا سبب اتلاف انرژی پیشرانه خودرو نشود و در این خصوص باید یاد‌آور شد که اغلب گیربکس‌های اتوماتیکی که روی خودروها توسط مراکزاینکارنصب می‌شود گیربکس‌های غیر‌فابریک خودرو بوده که سبب می‌شود بین پیشرانه و گیربکس خودرو هماهنگی وجود نداشته باشد که این مسئله به خاطر غیر فابریک بودن گیربکس نصب شده است .
لازم به ذکر است برای اینکه هماهنگی بین پیشرانه و گیربکس خودرو به درستی انجام شود کارخانه‌های سازنده خودرو آزمایش‌های متعددیک را انجام می‌دهند تا این هماهنگی‌ها به صورت کامل و استاندارد باشد تا اتلاف انرژی پیشرانه و به دنبال آن مصرف بالای سوخت در خودرو به وجود نیاید.
از طرفی کلاچ برقی در واقع شبیه به یک پای برقی کمکی عمل می کند و تداخلی با ساختار خودرو ایجاد نکرده و لذا مشکلاتی همچون افزایش مصکرف سوخت، افزایش مصرف لنت، کاهش شتاب خودرو، هزینه نگهداری بالا و سایر مواردی که در گیربکس‌های اتوماتیک غیر فابریگ دیده می‌شود در این سیستم وجود نداشته و راننده در صورت دلخواه می‌تواند هر زمانی که تمایل داشته باشد فقط با فشردن یک کلید سیستم را خاموش کرده و خود کنترل پدال کلاچ را در دست بگیرد .
کلاچ برقی بدون دستکاری در سیستم موتور و گیربکس خودرو نصب شده و پس از نصب هم در تغییری در شتاب و مصرف سوخت به وجود نمی‌آورد.
عملکرد سیستم کلاچ اتوماتیک هوشمند یا همان کلاچ برقی به گونه ای است که پس از نصب آن بر روی خودرو دیگر نیازی به کلاچ گیری با پا نمی باشد. بدین نحو که جهت تعویض دنده کافی است کلیدی که روی سردنده تعبیه شده است را گرفته و اقدام به تعویض دنده نمایید. در ترافیک های سبک و سنگین شهری نیز عملکردی مشابه خودروهای اتوماتیک دارد به طوری که پس از قراردادن خودرو در وضعیت دنده یک با گرفتن ترمز خودرو متوقف و با رها کردن ترمز خودرو به آرامی شروع به حرکت می نماید( بدون گرفتن کلید روی سردنده) و با فشردن پدال گاز خودرو سریعتر حرکت می نماید.
AMT مخفف عبارت Automated Manual Transmission به معني گيربكس دستي اتوماتيك شده، در سال 1996 و توسط كمپاني BMW و تحت نام تجاري SMG براي اولين بار پا به عرصه بازار گذاشت. AMT ، همان گيربكس دستي است با اين تفاوت كه فرآيند تعويض دنده و كلاچ گيري در آن به وسيله يك مجموعه رباتيكي هوشمند انجام مي گيرد. در سطح بين المللي، اين سيستم جزو سيستمهاي پيشرفته محسوب شده و از جايگزينهاي احتمالي سيستمهاي دستي به حساب مي آيد. مزيت اصلي اين سيستم، قيمت كم، سادگي تعمير و نگهداري و كاهش مصرف سوخت، افزايش راندمان، بالابردن عمر قطعات خودرو و افزايش راحتي در رانندگي مي باشد.
عمليات كلاچ گيري، تعويض دنده، كنترل دريچه گاز و ساير كنترل هاي مورد نياز در واحد کنترل الکترونیک (TCU ) صورت مي گيرد. سخت افزارTCU داراي بخش هاي مختلفي است كه شامل درايور موتورها، درايور سنسورها، مدار محافظ و مدار تغذيه برد مي باشد. یک نمونه از این مجموعه در نشان داده شده است.
این واحد کار گرفتن و رها کردن کلاچ در زمان¬های مختلف تعویض دنده، ترمز و یا حرکت در شیب را انجام داده، از سرعت مناسب و عملکرد مطلوبی برخوردار بوده و قادر به تشخیص نقطه¬ی خطی بودن کلاچ (حالت نیم کلاچ) می¬باشد. تمامي قطعات اين مكانيزم و موتور به كار رفته توسط متخصصان شركت نگين فن آور شريف ساخته شده است.
در سيستم انتقال قدرت دستي عمل تعويض دنده توسط دسته دنده صورت مي گيرد كه به صورت مستقيم با يك مكانيزم لينكي به گيربكس وصل شده است. در سیستم AMT دسته دنده و مكانيزم لينكي حذف مي گردد و عمل تعويض دنده توسط يك ربات هوشمند بنام سیستم تعویض دنده انجام مي گيرد. اين ربات از دو عدد موتور DC مخصوص با سنسورهاي تشخيص موقعيت و يك مكانيزم انتقال نيرو تشكيل شده است. تمامي قطعات اين مكانيزم و موتور به كار رفته توسط متخصصان شركت نگين فن آور شريف ساخته شده است.
این قطعه در واقع درخواست راننده جهت تعویض دنده را دریافت و به برد الکترونیک ارسال می‌کند.
عملكرد مجموعه AMT در مدهاي مختلف به شرح زير مي‌باشد. (R ) در اين مد سیستم AMT گیربکس را در حالت دنده عقب (Rear ) قرار می دهد. هنگام جا زدن دنده عقب بايستي ضامن زير دسته دنده به بالا كشيده شود تا دسته دنده به سمت جلو حركت كند. (N ) در اين مد سيستمAMT گیربکس را در حالت خلاص(Neutral ) قرار می دهد. (A ) در اين مد سيستم AMTگیربکس را در حالت خودكار(Automatic ) قرار می دهد. عمليات تعويض دنده در این حالت به صورت خود كار انجام مي پذيرد. (M ) در اين مد سيستم در حالت تعويض دنده دستي (Manual ) قرار دارد و براي افزايش شماره دنده، بايد دسته دنده را به سمت (+) و براي كاهش دنده دسته دنده را به سمت (-) حركت داد. مجموعه مكانيزم گاز برقي اين قسمت شامل مجموعه پدال گاز و دريچه گاز و مبدل براي تبديل دريچه گاز معمولي به برقي مي باشد. كه در مجموع عمل انتقال فرمان گاز دادن و قطع و وصل آن را به عهده دارد.
نرم افزار سیستم شامل دو بخش اصلي مدیریت تعويض دنده و مدیریت كلاچ و دریچه گاز الکترونیکی می باشند. هر کدام از این بخشها روی یک پردازنده قرار دارند که توسط یک شبکه ارتباطی با هم در ارتباط می باشند. بخش مدیریت تعويض دنده كه در قسمت بالاي دياگرام قرار دارد شامل دو حالت خودكار (Automatic) و حالت دستي (Manual) است که بوسیله دسته دنده (Gear Selector) انتخاب مي شود. در حالت خودكار با توجه به مقدار خروجي سنسورهاي خودرو عمليات تعويض دنده انجام مي گیرد و در حالت دستي فرامین تعویض دنده از دسته دنده برقی و توسط راننده دریافت می شود. در حالت دستی در صورتیکه درخواست راننده سبب آسیب احتمالی به مجموعه موتور و یا گیربکس شود، درخواست مردود می شود. مدیریت كلاچ و دريچه گاز الکترونیکی كه در قسمت پايينی دياگرام قرار دارد، وظيفه رها سازي كلاچ، گرفتن كلاچ و كنترل دريچه گاز الکترونیک را با توجه به درخواست راننده و شرایط خودرو بر عهده دارد. دوبخش نرم افزاری به گونه ای طراحی شده اند تا در صورت قطع شدن، خرابی و یا اختلال در عملکرد سنسورها کماکان عملکرد معقولی داشته باشند. تنها سنسور لازم برای عملکرد سیستم، سنسور دور موتور است که در صورت عدم فعالیت آن عملیات کلاچ گیری کاملا مختل خواهد شد. در صورت قطع شدن این سنسور راننده می تواند خودرو را درحالت دستی قرارداده و کلاچ گیری را شخصا انجام دهد. اما در صورت قطع شدن سنسورهای ترمز، سرعت خودرو و دریچه گاز عملیات نرم افزاری با کیفیت کمتر ولی بدون اختلال فعال خواهد بود.
در سال 1938 کرایسلر کلاچ هیدرولیکی را تولید نمود که با وجود آن در حالی که جعبه دنده می توانست در وضعیت درگیری باشد موتور با دور آرام به کار خود ادامه می داد و با این طرح گام موفقیت آمیزی در ابداع جعبه دنده های نیمه اتوماتیک برداشته شد و بدین لحاظ کرایسلر مشهور گردید. جعبه دنده های نیمه اتوماتیکی که طراحی های بعد به جای کلاچ هیدرولیکی مبدل گشتاور هیدرولیکی جایگزین شد و به نام های کرایسلر تورک ـ درایو و پلی موث هیدرایو نامیده شد. مشاهده می شود که در آنها به منظور تعویض دنده ها هنوز از یک کلاچ پایی استفاده شده است. در سال 1940 کارخانه جنرال موتور جعبه دنده هیدراماتیک را برای اولین بار در اتومبیل اولدزموبیل به کار برد. این طراحی اولین کاربرد کلاچ های هیدرولیکی را در ترکیب جعبه دنده 4 دنده ای مشخص کرد و جعبه دنده اتوماتیک نامیده شد که در آن مجموعه خورشیدی جلو و عقب برای وضعیت خلاص و دنده های جلو به کار برده شد و در دنده عقب مجموعه خورشیدی جلو نسبت دور کاهنده ای ( افزایش گشتاور ) دارد و مجموعه خورشید عقب مسیر قدرت را عکس نمود و همچنین نسبت دور دنده عقب را بیشتر کاهش می دهد. ( افزایش گشتاور را بیشتر افزایش می دهد. ) در سال 1948 بیوک جعبه دنده داینافلو را ارائه داد و اولین اتومبیلی بود که در آن موفق شده بودند جعبه دنده اتوماتیک را با مبدل گشتاور هیدرولیکی به کار برند که با استفاده از مجموعه خورشیدی حرکت مستقیم دنده یک و دنده عقب را شامل می شد و اهرم تعویض دنده جعبه دنده را به محور خروجی مبدل گشتاور بدون دنده های اضافی مربوط می سازد. تفاوت گیربکس CVT و AMT چیست؟ تیپ ترونیک چیست؟ تاریخ انتشار: پنج شنبه 22 بهمن 1394 حتما در بسیاری از طرح های فروش خودروها یا در مشخصات آن نام جعبه دنده CVT یا AMT را دیده اید ولی آیا تفاوت گیربکس CVT و AMT را می دانید؟! در این مقاله سعی شده است این دو نوع جعبه دنده به زبان ساده توضیح داده شود . به نقل از عصر ایران ، با پیشرفت علم و تکنولوژی و نیاز روز افزون خودروها به بهینه سازی و بازدهی بالاتر، مدام تکنولوژی‌های تازه‌تر در زمینه جعبه دندههای اتوماتیک در حال عرضه هستند که بسیاری از این تکنولوژی‌ها بر اساس همین نوع جعبه دندههای اتوماتیک ساده و با افزوده شدن چند قطعه مکانیکی و الکترونیکی و هیدرولیکی عمل کرده و بعضی از آنها از پایه و اساس با این گیربکس‌های اتوماتیک معمولی تفاوت دارند . در این مطلب به بررسی انواع CVT و AMT و همچنین اصطلاحات تیپ ترونیک و شیفت ترونیک می‌پردازیم .
هنگامی که در یک خودرو و در شرایط عادی راننده اقدام به تعویض دنده می‌کند این عمل در گیربکس موجب درگیر شدن دو چرخ دنده با اندازه‌ها و تعداد دندانه‌های متفاوتی می‌شود . درگیر شدن این چرخ دندههای متفاوت سبب بوجود آمدن ضریب دندههای گوناگون (متناسب با تعداد دندانه‌ها و قطر چرخ دنده) می‌شود و گشتاور و دور بر اساس این ضریب دنده از موتور به چرخ‌ها منتقل می‌شود . این نحوه درگیری چرخ دنده‌ها در جعبه دندههای دستی کاربرد دارد که در نمونه‌های اتوماتیک این نسبت دنده‌ها بوسیله درگیر شدن چرخ دندههای خورشیدی و سیاره‌ای و قفسه نگهدارنده و چرخ دنده رینگی ایجاد می‌شود اما در جعبه دندههای CVT خبری از این چرخ دندههای خورشیدی و سیاره‌ای و… نیست بلکه تکنولوژی و فرآیند نوینی در حال رخ دادن در زیر پوسته این سیستم‌های انتقال قدرت است . CVT مخفف عبارت Continuously Variable Transmission و به معنای سیستم انتقال قدرت متغیر پیوسته است . استفاده از این نوع سیستم انتقال قدرت به سرعت در حال رشد بوده و کارخانجاتی مانند رنو، نیسان، جنرال موتورز، فولکس واگن و… در حال استفاده و تحقیق و توسعه این نوع از سیستم‌های انتقال قدرت هستند . اجزا اصلی تشکیل دهنده سیستم انتقال قدرت از نوع CVT عبارتند از پولی ورودی (محرک)، پولی خروجی (متحرک) و تسمه مخصوص از جنس فلز یا پلاستیک . هرکدام از پولی‌های محرک و متحرک (ورودی و خروجی) از دو مخروط تشکیل شده‌اند که این مخروط‌ها می‌توانند در راستای محوری که روی آن نصب شده‌اند حرکت کنند و به هم نزدیک و دور شوند بر روی این دو پولی تسمه‌ای که بعضا دارای سطح مقطع V شکل است، قرار می‌گیرد . زمانی که دو مخروط تشکیل دهنده هر پولی به هم نزدیک می‌شوند به دلیل سطح شیبدار مخروط‌ها تسمه بر روی سطح شیبدار مخروط حرکت کرده و به سمت بالا رانده می‌شود. با این عمل در واقع شعاع پولی که تسمه با آن در تماس است افزایش می‌یابد. زمانی که دو مخروط از هم فاصله بگیرند عرض پولی بیشتر شده و تسمه پایین می‌رود و بین دو سر مخروط قرار می‌گیرد یا این عمل شعاع پولی که تسمه روی آن متصل است کاهش می‌یابد . زمانی که دو پولی که هرکدام از دو مخروط متحرک تشکیل شده‌اند عرض خود را از طریق جابجایی مخروط‌ها تغییر می‌دهند، بینهایت شعاع پولی ایجاد می‌شود و همانطور که میدانیم نسبت میان شعاع پولی ورودی و خروجی سبب ایجاد بینهایت ضریب دنده می‌شود به همین دلیل زمانی که خودرو در حال حرکت است با افزایش یا کاهش سرعت عرض این پولی‌ها کم و زیاد شده و و نسبت دنده‌ای را متناسب با وضعیت حرکتی خودرو ایجاد می‌کند . به همین دلیل است که گفته می‌شود بر خلاف سایر جعبه دندههای اتوماتیک و دستی که تعداد محدودی ضریب دنده را تولید می‌کنند، در جعبه دندههای CVT بی نهایت نسبت دور ایجاد می‌شود که این امر سبب از بین رفتن شوک و تغییر دور‌های ناگهانی ناشی از تعویض دنده‌ها می‌گردد و به صورت پیوسته و متغیر در هر لحظه ضریب دنده مناسب انتخاب می‌شود . از جمله مزایا استفاده از این نوع سیستم‌های انتقال قدرت می‌توان به کاهش مصرف سوخت تا بیش از ۱۸ درصد نسبت به گیربکس‌های خودکار معمولی، انتقال روان‌تر و یکنواخت‌تر قدرت موتور، کارایی دینامیکی بهتر، شتابگیری بهتر، کارکرد دائمی موتور در بهینه‌ترین دور که ضمن کمک به سلامت موتور موجب کاهش مصرف سوخت می‌شود .
AMT مخفف شده عبارت Automated Manual Transmission به معنای سیستم انتقال قدرت دستی اتوماتیک شده است . این نوع از گیربکس‌ها در واقع راحتی استفاده از گیربکس‌های اتوماتیک را به ویژه در ترافیک‌های شهری برای راننده به ارمغان می‌آورند در حالی که پیچیدگی و هزینه بالای گیربکس‌های اتوماتیک را ندارند . در واقع این نوع از سیستم‌های انتقال قدرت همان گیربکس‌های دستی هستند که عمل کلاچ‌گیری و تعویض دنده در آنها بوسیله یک مجموعه الکترونیکی و مکانیکی صورت می‌پذیرد . AMTها از اجزای اصلی شامل واحد انتخاب حالت دنده، واحد کنترل کننده الکترونیکی ECU ، دریچه گاز برقی(مبدل دریچه گاز برقی)، عملگر‌های برقی تعویض دنده و کلاچ گیری تشکیل شده‌اند . در این نوع از سیستم‌های انتقال قدرت راننده می‌تواند با قرار دادن اهرم تعویض دنده در حالت مخصوص به تعویض دستی، شخصا اقدام به تعویض دنده‌ها کند و همچنین می‌تواند با قرار دادن در حالت اتوماتیک این کار را به مجموعه الکترونیکی و مکانیکی تعبیه شده بسپارد . هنگامی که راننده اهرم تعویض را در حالت اتوماتیک قرار می‌دهد واحد کنترل الکترونیکی به کلاچ برقی دستور می‌دهد و عملیات کلاچ‌گیری انجام می‌شود، سپس واحد تعویض دنده برقی اقدام به درگیر کردن گیربکس دستی در دنده یک می‌کند، اما کماکان سیستم کلاچ برقی عملیات کلاچ گیری را ادامه می‌دهد(مشابه حالتی که خودرو را در دنده یک قرار داده و پدال کلاچ را پایین نگه داریم). سپس زمانی که راننده اقدام به فشردن پدال گاز می‌کند بر اساس دور موتور و موقعیت دریچه گاز، کلاچ برقی اقدام به درگیر کردن مجموعه دیسک و صفحه کرده و خودور شروع به حرکت می‌کند . در این حالت واحد پردازش ECU با در اختیار داشتن پارامتر‌هایی نظیر سرعت خودرو، وضعیت دریچه گاز، دور موتور و… در زمان لازم دستور کلاچ گیری مجدد را به مجموعه کلاچ برقی و دستور درگیر کردن دنده دو را به مجموعه تعویض برقی دنده می‌دهد و مجددا واحد کلاچ برقی دیسک و صفحه را درگیر می‌کند (مشابه حالتی که کلاچ توسط راننده گرفته شده و دنده ۲ جا زده شود و پدال کلاچ به آرامی رها شود) و این عملیات تا سبک‌ترین دنده ادامه می‌یابد . زمانی که اهرم تعویض در حالت دستی قرار می‌گیرد فرامین لازم برای وارد مدار شدن کلاچ برقی و مجموعه تعویض دنده برقی توسط راننده داده می‌شود، به طوری که وقتی راننده اهرم تعویض را در جهت سبک‌کردن دنده‌ها فشار دهد این پیام از طریق واحد پردازش به مجموعه کلاچ و تعویض کننده برقی دنده‌ها فرستاده می‌شود و گیربکس یک دنده سبک‌تر می‌شود (مثلا از ۲ به۳ ).
تیپ ترونیک و شیفت ترونیک نوع خاصی از جعبه دنده‌ها به شمار نمی‌روند، بلکه به عنوان یک تکنولوژی و امکان ویژه برای تعویض دنده‌ها شناخته می‌شوند . در گیربکس‌های اتوماتیک تیپترونیک و شیفت ترونیک بر خلاف گیربکس‌های اتوماتیک معمولی، این اختیار به راننده داده شده است که به صورت دستی و از طریق اهرم تعویض دنده یا از طریق شیفتر‌های تعبیه شده در پشت فرمان خودرو دستور سبک یا سنگین کردن دنده‌ها را بدهد . در این سیستم اگر راننده اهرم تعویض را در حالت اتوماتیک قرار دهد تعویض دنده‌ها به صورت اتوماتیک انجام می‌شود، اما اگر اهرم را در وضعیت دستی قرار دهد می‌تواند با استفاده از حرکت خاص تعریف شده برای اهرم دنده یا با استفاده از شیفتر‌ها خود اقدام به تعویض دنده‌ها کند . البته در این حالت چناچه تعویض دنده‌ها از جانب راننده به موقع صورت نپذیرد و از محدوده قرمز تعریف شده برای موتور و گیربکس عبور کند برای جلوگیری از آسیب به موتور و گیربکس، به صورت اتوماتیک دنده سبک می‌شود. لازم به ذکر است بسیاری از شرکت‌های خودروسازی اسامی انحصاری را بر روی این نوع از سیستم تعویض دنده قرار می‌دهند، اما در واقع عملکرد بیشتر آنها شبیه هم است
