گیربکس CVT چیست +مزایا و معایب

گیربکس CVT چیست؟

برای اطلاع از گیربکس های CVT و نحوه عملکردشان بهتر است در ابتدا با مفهوم گیربکس و نقش آن در سیستم انتقال قدرت آشنا شوید.هر خودرو برای ارسال قدرت موتور به چرخها از یک مکانیسم متشکل از چندین بخش متفاوت تشکیل شده است که بطور کلی به آن سیستم انتقال قدرت می گویند.اما مهترین بخش این سیستم ،گیربکس ها یا همان جعبه دنده است . وظیفه جعبه دنده تبدیل قدرت خروجی موتور به قدرت مورد نیاز خودرو برای حرکت در سطوح و سرعت های متفاوت  توسط ضریب دندهای مختلف است. به عبارتی خودرو برای حرکت در یک سطح افقی با سرعت مثلا 50 کیلومتر نیازی به قدرت کمتری دارد از همین رو توسط جعبه دنده در دور پایین ترین این قدرت به چرخها ارسال می گردد اما وقتی خودرو در سربالایی بخواهد با سرعت 50 کیلومتر در ساعت در حرکت باشد برا غلبه بر نیروی وزن خود و همچنین نیروی جاذبه زمین به قدرت بیشتری نیاز دارد از همین سعی می گردد با همان دور قبلی میزان نیروی بیشتری به چرخها ارسال گردد.در حقیقت زمانی که قدرت در یک دور موتور مشخص ثابت است می توان از جبعه دنده قدرت های متفاوتی را به چرخها ارسال نمود.این کار با توجه به قطر چرخ دندهای تعبیه شده در گیربکس امکان پذیر است به این ترتیب  که در یک دور موتور مشخص وقتی  قطر چرخ دنده متصل به محور خروجی کوچکتر باشد قدرت کمترین تغییر را می کند وسرعت افزایش خواهد یافت .به این چرخ دنده های کوچک ،دنده سبک گفته می شود اما هر چقدر چرخ دنده متصل به محور خروجی بزرگتر باشد قدرت خروجی بیشتر شده اما سرعت کاهش خواهد یافت. این وضعیت را دنده سنگین می گویند.

بدین تریب متوجه شدیم میزان قطر چرخ دنده محور ورودی و خروجی می تواند بر میزان قدرت و سرعت خودرو تاثیر بسزایی دارد اما جعبه دنده های سنتی دستی و اتوماتیک بدلیل محدودیت فضا نهایتا از تعداد محدودی ضریب دنده برخوردار هستند که همین باعث راندمان پایین و مصرف سوخت بیشتر خواهد گردید چرا که هر چقدر هم که راننده یا سیستم تعویض دنده اتوماتیک هوشمند باشد باز هم بدلیل محدودیت ضریب دندها حرکت خودرو در دور موتور متانسب با سرعت و قدرت مورد نیاز امکان پذیر نمی باشد.

همین امر موجب گردید که جعبه دنده CVT ظهور کنند.این جعبه دنده که نام خود را از مخفف Continuously Variable Transmission  گرفته است به معنای سیستم انتقال قدرت متغییر می باشد. در حقیقت در گیربکس های CVT دیگر خبری از چرخ دنده نیست و همه چیز بر عهده دو پولی و یک تسمه فولادی یا لاستیکی سپرده شده است لذا با این ترکیب ضریب دندهای بینهایت بوجود آمده است که به شدت روی میزان مصرف سوخت و راندمان خودرو تاثیر مثبتی دارد. به عبارتی بجای استفاده از چرخ دنده‌های سنتی در گیربکس که می‌توانند نسبت‌های دنده معینی را ایجاد کنند، گیربکس CVT بدون هیچ‌گونه دنده‌ی فیزیکی کار می‌کند.

نحوه عملکرد جعبه دنده های CVT

همانطور که اشاره شد در جعبه دنده های سنتی نسبت قطر چرخ دنده متصل به موتور خودرو به نسبت چرخ دنده متصل به محور چرخها ،تعیین کننده ضریب دنده و قدرت خروجی بود. حال در گیربکس های CVT کلیه چرخ دنده های حذف شده و بجای آنها یک پولی به محور محرک یا همان موتور  و یک پولی به محور متحرک یا همان محور چرخها متصل شده و این دو پولی توسط یک تسمه به دیگر متصل هستند. هر کدام از این پولی ها دارای دو مخروط هستند که با نزدیک و دور شدن به یکدیگر باعث افزایش و یا کاهش قطر پولی مورد نظر می شوند. برای فهم بیشتر باید گفت هر کدام از این پولی قابلیت این را دارند که قطرشان را بصورت لحظه افزایش و یا کاهش دهند. برای این منظور زمانی که قطر محور محرک کوچک می شود قطر محور متحرک بزرک می شود و بلعکس . در چنین شرایطی متوجه خواهیم شد که با تغییر قطر دو پولی، در هر لحظه ظریب دنده تغییر می کنند و از همین رو می توان از نظر فنی گفت که میزان ضریب دنده جعبه دنده های CVT بینهایت است چرا که در هر لحظه برای ایجاد بهترین شرایط ، قطر این دو پولی در حال تغییر است و هزاران ضریب دنده مختلف ایجاد می شود. به همین سادگی .

نکات مثبت گیربکس CVT

در ابتدای متن اشاره شده که گیربکس های CVT طرفداران چندانی ندارد اما به واقع این جعبه دنده های پیشرفته دارای مزایایی قابل توجه است که در ذیل به آنها می پردازیم

1-ارسال قدرت بهینه به چرخها

خودروی مجهز به گیربکس CVT همیشه در ضریب دنده صحیح  حرکت خواهد کرد ، مشکلی که در جعبه دنده های دستی و حتی اتوماتیک وجود دارد. CVT ها برای تنظیم دور موتور در بهترین حالت برنامه ریزی شده اند .از همین رو مالک خودرو می تواند کارایی بالای این خودرو را مخصوصا در زمان شتاب گیری احساس کند.

2-مصرف سوخت کمتر

گیربکس های CVT همیشه ضریب دنده ها را با توجه به بهترین حالت ممکن تنظیم می کنند تا دور موتور در بهینه ترین حالت باشد از همین رو باعث کاهش قابل توجه مصرف سوخت خواهند شد.این موضوع را می توانید در هنگام رانندگی در بزرگراه با سرعت یکنواخت مشاهده نمایید چرا که عقربه دورسنج همواره روی عددهای پایین سیر می کند . در صورتی که در جبعه دنده ای دستی و اتوماتیک معمولا به دلیل محدودیت ضریب دنده دور موتور دائما در حال بالا رفتن است تا راننده یا جعبه دنده اتوماتیک دستور تعویض را صادر نماید.

3- تعویض دنده نرم تر

شاید استفده از واژه تعویض دنده برای گیربکس های CVT چندان صحیح نباشد چرا که عملا هیچ تعویض دنده ای در این گیربکس ها اتفاق نمی افتد.اما به هر حال در جعبه دنده دستی و اتوماتیک در هنگام تعویض دنده تکان هایی هر چند جزیی را احساس خواهید نمود اما در CVT ها وقتی قطر پولی ها در حال زیاد و کم شدن است اصلا هیچ نشانه ،صدا و ضربه ندارد و بطور کلی راننده متوجه این موضع نخواهد شد.

4- وزن کمتر

حذف چرخ دنده ها باعث شده که وزن گیربکس ها CVT به شدت کاهش باید .همانطور که مطلع هستید امروز یکی از چالش های مهندسان کاهش وزن خودرو به منظور راندمان بیشتر در قبال مصرف سوخت کمتر است .از همین رو خودروهای مجهز به گیربکس های CVT از مصرف سوخت کمتری سود می برند.

معایب گیربکس های سی وی تی

و اما می پردازیم به دلایلی که باعث کاهش گیربکس های CVT شده است

1- سرو صدای زیاد

بسیاری از رانندگان درباره ماندن دور پیشرانه در بالاترین حد و به پا خاستن فریاد آن گلایه کرده‌اند. این موضوع در تمامی گیربکس‌های CVT حتی آن‌هایی که با دنده‌های سنتی شبیه‌سازی عرضه می‌شوند دیده می‌شود. صدای بیشتر معمولاً خوشایند خریداران نیست مگر تا زمانی که یک پیشرانه قدرتمند در بطن خودرو وجود داشته باشد.

2-عملکرد نه چندان اسپرت

قطعا رانندگی با خودروهای CVT هیجان انگیز نیست چرا که در عمل تعویض دنده ای صورت نمی گیرد و همه چیز در بهترین حالت ممکن است .اما یک راننده احتیاج دارد در برخی مواقع  به منظور هیجان بیشتر دور موتور را به خطوط قرمز برساند تا از صدای جیغ موتور لذت ببرد.از این رو  CVT ها به هیچ وجه اسپرت نیستند

3-هزینه نگه داری زیاد

گیربکس های سی وی تی در صورت استفاده صحیحی کاملا مقرون به صرف هستند اما زمانی که خراب شوند هزینه تعییر آنها بدلیل گران بودن قطعات یدکی بسیار سرسام آور است . همچنین یافتن یک مکانیک متبحر هم بسیار کار سختی است.

4-پیش‌فرض‌های مربوط به عدم اطمینان:

 گیربکس‌های CVT نیز طبیعتاً برخی نقص‌ها را دارند که برخی از آن‌ها به گونه‌ای برنامه‌ریزی ‌شده‌اند که باعث می‌شوند مشتری فکر کند گیربکس به‌صورت صحیح کار نمی‌کند. نبود هرگونه دنده‌ی سنتی این احساس را در راننده ایجاد می‌کند که شاید عملکرد CVT ها درست نبوده و مالک خودرو این را نشانه‌ای از عدم اطمینان می‌داند.

در نهایت باید گفت چه دوست داشته باشیم چه نداشته باشیم صنعت خودروی امروزه جهان روی خوشی به گیربکس های CVT نشان داده است و هر روز شاهد استفاده بیشتر از آنها در محصولات مدرن هستیم . البته مهندسان در حال برطرف کردن ایراد های این نوع از گیربکس ها هستند .بعنوان مثال برای ایجاد هیجان بهتر تعویض دنده مصنوعی را  به گیربکس های CVT اضافه نموده اند .از این رو بهتر است که به استفاده از این گیربکس عادت نمایید.