آشنایی با گیربکس CVT و اصول کاری آن

 به گزارش پایگاه خبری «عصر خودرو»، اساس کاری گیربکس‌های اتوماتیک دارای تورک کانورتر باعث می‌شد تا این گیربکس‌ها وزن، ابعاد و قیمت بالایی داشته باشند. از این رو گیربکس‌هایی اتوماتیک دیگری نیز انواع AMT و CVT روی کار آمدند. در این میان گیربکس CVT به عنوان یک جایگزین خوب برای خودروهای ارزان‌قیمت و اقتصادی شناخته شد و استفاده از آن به طور فزاینده‌ای بالا گرفت تا جایی که امروزه می‌توان اوج استفاده از آن را در خودروهای ارزان‌قیمت و حتی با قیمت متوسط ساخت آسیای شرقی دید.

تولد CVT
مکانیسم کاری گیربکس CVT را به لئوناردو داوینچی، مخترع معروف ایتالیایی نسبت می‌دهند که بیش از 5 قرن پیش آن را معرفی کرد اما این سیستم در سال 1896 برای اولین‌بار روی یک خودرو قرار گرفت. امتیاز گیربکس CVT توسط گوتلیب دایملر و کارل بنز در سال 1886 به ثبت رسیده است و اولین استفاده از آن در دنیای موتورسیکلت‌ها نیز به سال 1910 باز‌می‌گردد که شرکت موتورسیکلت‌سازی زنیت از این گیربکس برای انتقال قدرت پیشرانه 2سیلندر خورجینی محصولش استفاده کرد. نوع پر‌استفاده دیگر از گیربکس‌های CVT که اساس کاری آن بر اساس غلتک‌هاست و به نام toroidal CVT شناخته می‌شود، در سال 1935 در ایالات متحده به ثبت رسید.

گیربکس‌های CVT انواع مختلفی دارند که در اکثر آنها، نیرو از یک بخش به بخش روبه‌رویی منتقل می‌شود. این دو بخش می‌توانند پولی‌شکل، مخروطی، غلتکی و .... باشند. مهم‌ترین ویژگی گیربکس CVT در استهلاک و مصرف سوخت پایین موتور است چرا‌که در خودرویی که دارای این گیربکس است، تا حد زیادی می‌توان بدون تغییر در دور موتور و فقط از طریق تغییر در ضرایب پولی‌ها (‌و یا غلتک‌ها یا مخروطی‌ها) به سرعت بالاتر رسید. این اساس کاری در عین اینکه کاهش استهلاک و مصرف سوخت را به همراه دارد، از لذت رانندگی نیز خواهد کاست.

نوع پولی متغیر
شایع‌ترین نوع گیربکس‌های CVT از این سری هستند که بر اساس تغییر در قطر پولی‌ها، تغییر در ضرایب دنده صورت می‌گیرد. در این نوع، دو پولی داریم که هر‌کدام از به هم پیوستن دو قیف از قسمت نوک‌تیز به هم ساخته شده‌اند که این دو قطعه قیفی شکل می‌توانند به کمک نیروی هیدرولیکی یا نیروی فنر از هم دور شده و یا به همدیگر نزدیک شوند. این اتفاق باعث می‌شود تا اندازه پولی در قسمتی که تسمه و یا زنجیر روی آن قرار دارد، تغییر محیط بدهد که به معنی تغییر در ضریب پولی خواهد بود. این اتفاق دقیقا شبیه به استفاده از دنده‌ای بزرگ‌تر و یا کوچک‌تر است که در گیربکس‌های چرخ‌دنده‌ای رخ می‌دهد.
اساس کاری این گیربکس به همین شکل است که با این روش شاهد تغییر در نرخ سرعت ورودی و خروجی نیرو از گیربکس خواهیم بود. این نوع مکانیسم باعث می‌شود تا با ثابت‌بودن دور موتور، با تغییر در اندازه پولی‌ها، سرعت و قدرت ارسالی به سمت چرخ‌ها تغییر کند.

نوع غلتکی
نوع شایع دیگری از گیربکس‌های CVT که استفاده از آنها زیاد شده است و طرح آن برای اولین‌بار در آمریکا به ثبت رسیده، نوع Extroid CVT است. در این نوع از گیربکس CVT دو قرقره مخروطی در روبه‌روی هم قرار گرفته‌اند که به واسطه دو غلتک به یکدیگر مرتبط می‌شوند. یکی از دو مخروطی نقش ورودی را دارد که نیرو و گشتاور را از موتور دریافت می‌کند و دیگری نقش خروجی را دارد. بسته به اینکه غلتک‌ها در چه ناحیه‌ای باعث ارتباط فیزیکی این دو قرقره مخروطی شوند، سرعت این دو قرقره تفاوت خواهد کرد که به معنی تغییر در گشتاور خروجی است که باعث افزایش یا کاهش سرعت خودرو می‌شود.

با دور و نزدیک شدن پولی‌ها به هم، سرعت ورودی و خروجی تغییر می‌کند.

با تغییر در موقعیت دو غلتک جانبی، سرعت دورانی پولی‌های ورودی و خروجی، تغییر می‌کند.

نمونه ای از یک گیربکس از سری extroid  که Toroidal یا  roller-basedنیز نامیده می‌شود.

نویسنده: علیرضا داودی