چگونه رانندگی‌ها لذت بخش شدند؟

بازار؛ گروه خودرو: گیربکس اتوماتیک، آپشن یا سیستمی که این روزها در بازار کشور می‌تواند مایه اقبال فروش خودرو شود. شاید در صنعت خودرو و بازار کشور ما هنوز گیربکس‌های اتوماتیک یک آپشن یا مزیت فوق العاده محسوب شوند، اما در صنعت خودرو دنیا نسخه‌ها سفارشی محصولات را با گیربکس دستی روانه بازار می‌کنند. بیشتر از ۷۰ سال از ابداع شدن، گیربکس‌های اتوماتیک در صنعت خودرو می‌گذرد و این سیستم در یک دهه اخیر با تلفیق علم الکترونیک تکامل یافت. دست یابی به سرعت‌های بالا و افزایش لذت رانندگی برای سرنشینان فقط توسط نسل جدید گیربکس‌های اتوماتیک فراهم شده و امروزه جایگاه ویژه‌ای برای هر راننده و مالک خودروی دارد. بنابراین باتوجه اهمیت و توسعه گیربکس‌های اتوماتیک در این گزارش سعی کردیم، انواع آن را بررسی کنیم:

ترونیک دست پخت ژرمن‌ها
گیربکس‌های اتوماتیک قدیمی، صرفا وضعیت‌های حرکت رو به جلو D، عقب R، خلاص N و پارک P را داشتند. طوری که عمل تعویض دنده تنها با افزایش یا کاهش دور موتور انجام می‌گرفت و به دلیل اینکه راننده توان دخالت در تعویض دنده را نداشت، خودرو از شتاب لحظه‌ای پایین‌تری برخوردار بود و این امر منجربه نارضایتی رانندگان از این نوع گیربکس‌ها شد. اما از دهه ۹۰ میلادی به بعد بزرگترین شرکت سازنده گیربکس جهان یعنی ZF با تعبیه سیستم‌های کنترل الکترونیکی توانست، گیربکس‌های اتوماتیک مکانیکی را به مکاترونیکی بدل کند. همین موضوع منجربه ساختاری جدید برای گیربکس‌ها اتوماتیک شد که برخلاف آنچه رسانه‌ها منتشر می‌کنند، این نوع از گیربکس‌ها را با نام مانوماتیک که متشکل از دو کلمه دستی Manual و اتوماتیک Automatic است، می‌شناسند. ضمن اینکه مانوتیک‌ها عمل تعویض دنده را برای رانندگان تسهیل کرده‌اند و تعویض دنده را نیز در اختیار راننده قرار می‌دهند. این نوع ساختار جدید تعبیری دیگر از سوی خودروسازان مطرح دارد تا هر یک با تلفیق تکنولوژی‌های منحصربه‌فردشان نام‌های اختصاصی برای آن‌ها در نظر گیرند.

هوشمندی به سبک ب ام و
گیربکس استپ‌ترونیک، مدل معروفی از گیربکس‌های مانوماتیک است که طرح آن برای اولین بار توسط شرکت خودروسازی ب‌ام‌و ارائه شده است. به عبارت دیگر باواریایی‌ها برای متمایز شدن تغییراتی در بخش واحدپردازشگر گیربکس یا همان TCU به وجود آورده‌اند تا تسریع تعویض دنده و رانندگی باکیفیت‌تری را به ارمغان آورد. این خودروساز مدل‌های دوکلاچه خود را با ام دابل کلاچ معرفی می‌کند، از سوی اخیرا در محصولات عملکردی و اسپرتش مانند M۸، M۸ کامپتیشن، M۵ کامپتیشن و X۵ ام کامپتیشن و... از گیربکس هشت سرعته ام استپ‌ترونیک بهره گرفته است. در واقع این مدل از گیربکس همانطور که اشاره شد، از حالت دستی برای تعویض دنده‌ها بهره می‌برد که روی دسته دنده حرف M با دو علامت + و –  به صورت دیجیتالی نشانگر همین موضوع است. ضمن اینکه با طراحی دو پدال شیفتر پشت فرمان و با علامت‌های + و – نیز امکان تعویض دنده را در اختیار راننده می‌گذارد. با فعال کردن حالت دستی یا حالت اسپرت دور موتور تا محدوده ردلاین یا همان بالاترین سطح دور موتور وجود دارد، تا در لحظه‌ای قرارگیری پشت فرمان شتاب‌گیری هیجان‌انگیزی را فراهم کند. در واقع یک کنترلگر الکترونیکی تعبیه شده تا با هماهنگی‌های لازم با واحدپردازشگر گیربکس، امکان تعویض دنده مطابق آنچه راننده می‌خواهد را به وجود آورد.

مرسدس بنز پیشتاز طراحی
از آنجا که  مرسدس‌بنز در ارائه تکنولوژی‌های جدید صاحب سبک بوده و است. در زمینه سیستم انتقال قدرت به خصوص گیربکس با ایجاد تغییراتی در ساختار گیربکس توانسته خودروهای اسپرت با عملکردبالایی را به بازار عرضه کند. به عبارت دیگر دو مدل گیربکس برای محصولات مرسدس‌بنز وجود دارد، یکی دارای ساختار ساده‌تر با مکانیزم الکترومکانیکی و دیگری دارای کلاچ‌های دوتایی با همان مکانیزم کنترلی الکترونیکی است. گیربکس‌های اسپیدشفت‌ترونیک ۷ سرعته که وظیفه انتقال قدرت برای مدل‌های GLE۶۳ AMG و مدل کوپه آن دارد، از تعویض دنده‌های سریع‌تر و تحت اختیار راننده بهره می‌برند. اما از اواخر سال ۲۰۱۸ به بعد با معرفی محصولات اسپرت مانند CLS۵۳AMG، A۳۵ AMG و CLA۴۵ S AMG شاهد نصب گیربکس‌های ۷، ۸ و ۹سرعته‌ای هستیم که پسوند DCT، TCT یا MCT معرفی می‌شوند. این نوع گیربکس‌ها از ساختار کلاچ دوتایی بهره‌ می‌برند و باتوجه به چنین طراحی چرخ‌دنده‌های زوج و فرد روی دو شفت مستقل از یکدیگر قرار گرفته و در واقع دوگیربکس دستی و مجزا با کلاچ‌های ترتیبی است که در یک محفظه قرار گرفته و به عنوان یک واحد انجام وظیفه می‌کنند. همچنین در بخش الکترونیکی نیز با هماهنگ شدن با پدال‌های شیفتر پشت فرمان یا دسته دنده امکان تعویض دنده دستی و اسپرت را ایجاد می‌کند.

تعویض دنده هوشمند
تیپ‌ترونیک در انحصار بزرگترین خودروساز جهان یعنی فولکس‌واگن قرار دارد. به بیان دیگر برند اسپرت این خودروساز یعنی آئودی این نام اختصاصی را برای گیربکس‌های اتوماتیک نصب شده روی محصولاتش در نظر گرفته است. تیپ‌ترونیک در واقع با تعریف امکان تعویض دنده به صورت دستی M و کاهش یا افزایش دنده + و – نیز در واحدپردازشگر گیربکس می‌توان دور موتور را تا حد بالای افزایش داد و اختیار فرایند تعویض دنده را به صورت نسبتا کامل از ECU گرفت تا شتاب بهتری نیز فراهم شود. سیستم کلاچ‌گیری نیز همچون سایر گیربکس‌های اتوماتیک دارای یک مبدل گشتاور تورک‌کانورتور است. در محصولات اسپرت و عملکردی آئودی مانند RS۶ اونت، RS Q۸ و RS۷اسپرت شاهد نصب گیربکس هشت سرعته تیپ‌ترونیک هستیم، علاوه بر اینکه روی دسته دنده امکان انتخاب وضعیت اسپرت S و دستی M + یا- وجود دارد، پدال‌های شیفتر پشت فرمان در کسری از ثانیه با گیربکس هماهنگ شده و عمل تعویض دنده به صورت دستی و تحت کنترل راننده انجام می‌شود.

شبه اتوماتیک
این گیربکس نیز نوعی گیربکس نیمه اتوماتیک است که ساختار داخلی آن مشابه گیربکس‌های دستی است. اگرچه مشابه گیربکس معمولی بوده اما سیستم فاقد پدال کلاچ بوده و عمل‌گیری در آن به صورت خودکار است و تعویض دنده می‌تواند به صورت اتوماتیک و دستی انجام پذیرد. مکانیزم داخلی کلاچ‌ مورد استفاده در این نوع گیربکس معمولا از نوع کلاچ‌های چند صفحه‌ای یا کلاچ‌های دوبل است. از دیگر گیربکس‌های معروف فولکس واگن بوده و تقریبا در تمامی خودروهای اسپرت و همچنین نسبتا گران‌قیمت خود چون آرتئون، پاسات، گلف GTI و همچنین تیگوان استفاده می‌کند. این مدل نیز همانند تیپ‌ترونیک آئودی از حالت‌های دنده دستی M و اسپرت S نیز بهره می‌گیرد و دارای پدال‌شیفتر پشت فرمان برای انجام تعویض دنده دستی نیز است. این نکته را فراموش نکنید که از ساختار تعویض دنده مستقیم در محصولات دیگر کمپانی‌ها نیز استفاده که با نام Direct Shift Transmission نیز معرفی می‌شود.

شفت‌ترونیک، محصول کره‌ای‌ها
شرکت خودروسازی هیوندای گیربکس‌های اتوماتیک محصولاتش را با نام شفت‌ترونیک به جهان معرفی می‌کند. در حقیقت ساختار این مدل از گیربکس دارای صفحات کلاچ مبدل گشتاور تورک‌کانورتور و همچنین سوپاپ‌های هدرولیکی و جعبه ساعت هیدرولیکی برای مسیر ورود روغن و همچنین تنظیم فشار روغن در داخل پوسته است. علاوه بر این در واحد پردازشگر حالت دستی M  و اسپرت S به همراه هماهنگ شدن با پدال‌های شیفتر پشت فرمان تعریف شده تا از وضعیت تمام اتوماتیک(خودکار) به وضعیت تنظیم از سوی راننده بدل شود. اغلب به دلیل اقتصادی بودن محصولات هیوندای حالت دستی M و + و – روی نمایشگر دسته دنده وجود دارد تا تعویض دنده در کمترین زمان ممکن انجام شود و نهایتا شتاب و سرعت را تسریع بخشد. به عبارت دیگر در زمان انتخاب حالت دستی M و حرکت دسته دنده در وضعیت + و – فشار روغن را مضاعف کرده تا در کسری از ثانیه فرایند تعویض دنده انجام شود.

لذت سرعت بیشتر
گیربکس‌های دوکلاچه را با نام DCG همان Dual Clutch Gearbox هم می‌شناسند. نوعی گیربکس نیمه اتوماتیک است که چون گیربکس‌های دستی دارای تعدادی چرخ‌دنده است. با این تفاوت که برای انجام تعویض دنده از دوکلاچ استفاده می‌شود، یعنی سیستم کلاچ آن به صورت دوتایی است. این سیستم چرخ‌دنده‌های زوج و فرد روی دو شفت مستقل از یکدیگر دارد و در یک واحد ایفای نقش می‌کنند. به طوری که هر دو کلاچ به صورت هم‌مرکز و در راستای شفت ورودی گیربکس هستند. معمولا در این نوع گیربکس‌های نیمه اتوماتیک، تعدادی سنسور وجود دارد تا شرایط عملکرد سیستم قوای محرکه را تحت کنترل داشته و اطلاعات آن‌ها را در واحد کنترل الکترونیکی ECU مورد پردازش قرار می‌دهد. سپس متناسب با شرایط، این واحد کنترل کننده الکترونیکی فرمان‌هایی را صادر کرده و می‌تواند عمل‌کلاچ‌گیری و تعویض دنده را به صورت خودکار انجام دهد. از مزایایی گیربکس دوکلاچه می‌توان به تسریع شتاب، رانندگی باکیفیت‌تر و تعویض دنده در کمترین زمان اشاره کرد، این مدل در خودروهای سوپراسپرت، هایپرکار و همچنین خودروهای اسپرت مورد استفاده قرار می‌گیرد.

E-CVT
اگرچه نحو تعویض دنده گیربکس‌های CVT مشابه اتوماتیک بوده، اما نمی‌توان آن را اتوماتیک نام‌گذاری کرد. چراکه این نوع گیربکس‌ها فاقد چرخ‌دنده بوده و به جای آن از دو عدد پولی(قرقره) مخروطی شکل استفاده شده است. یک تسمه برای ارتباط این دو قرقره طراحی شده تا انتقال قدرت انجام شود، گروه خودروسازی تویوتا برای محصولات هیبرید و برند لوکس‌اش لکسوس از نوع E-CVT بهره گرفته که در این ساختار از کنترلگر الکترونیکی برای پولی‌ها تعبیه شده تا میزان راندمان و گشتاور خروجی بهبود یابد. به عبارت دیگر یکی از ضعف‌های گیربکس‌های CVT عدم توانایی انتقال قدرت و گشتاور بالاست که به لطف طراحی کنترلگر الکترونیکی اصلاح شده و همچنین امکان تعویض دنده به صورت دستی و همچنین اسپرت را نیز فراهم می‌کند.

ایکس‌ترونیک CVT
از دیگر اصلاحات موجود برای گیربکس‌های CVT که دهه‌های قبل به دلیل عدم تنطیمات دلخواه برای تعویض دنده و نبود چرخ‌دنده برای پروسه انتقال قدرت، رانندگی با خودروهای دارای گیربکس CVT چندان جذاب نبود. اما نیسان با ارائه مکانیزم جدید ایکس‌ترونیک توانسته رانندگی این دسته از محصولاتش که از چنین گیربکسی برخورداراند را به سبک اسپرت نزدیک‌تر کند. به عبارت دیگر با اصلاحات در بخش طراحی دو قرقره و همچنین استفاده از تسمه منعطف از جنس فلز و گاهی اوقات آلیاژی و بهره گرفتن از چند سنسور برای وضعیت انتقال قدرت و مدیریت آن توسط واحدپردازشگر مرکزی، منجربه شتاب بهتر، استهلاک کمتر و رانندگی اسپرت‌تر شده است. یکی از مزایایی ایکس‌ترونیک قرارگرفتن وضعیت تعویض دنده روی حالت دستی M و همچنین ایجاد وضعیت اسپرت S نیز است، با انتخاب این دو حالت میزان قدرت و گشتاور انتقال شده افزایش یافته و رانندگی جذاب‌تری را به ارمغان می‌آورد.