سپتامبر 14, 2019 دسته بندی: تخصصی گیربکس

نگاهی به تکامل جعبه دنده خودکار ZF

جعبه‌دنده‌های خودکار از مدل‌های سه‌دنده‌ی ابتدایی به نمونه‌های بسیار پیچیده و پیشرفته‌ی ۹ سرعته رسیده‌اند و یکی از تأثیرگذارترین بخش‌های خودروها برای کاهش مصرف سوخت و افزایش عملکرد هستند.

از زمانی‌که قوانین مربوط به مصرف سوخت و آلایندگی به‌سرعت گسترش پیدا کرده‌اند، ساخت جعبه‌دنده‌های خودکار نیز سرعت بیشتری به خود گرفته است. خودروسازان برای اینکه خودروهایی کم‌مصرف‌تر بسازند، به جعبه‌دنده‌هایی با بازده بیشتر نیاز دارند. اولین راه برای افزایش کارایی و بازده جعبه‌دنده افزایش تعداد دنده‌های آن است.

جعبه‌دنده‌های خودکار در دهه‌ی ۱۹۸۰ اکثرا چهارسرعته بودند و در دهه‌ی ۱۹۹۰ نیز، جعبه‌دنده‌های پنج‌سرعته به بازار آمدند. اصلی‌ترین قسمت تشکیل‌دهنده‌ی جعبه‌دنده‌های خودکار دنده‌های سیاره‌ای هستند که از یک دنده‌ی خورشیدی و سه یا چند دنده‌ی سیاره‌ای در اطراف آن تشکیل می‌شوند. در سال ۲۰۰۲، شرکت آلمانی ZF توانست دنده‌های سیاره‌ای جدیدی معرفی کند. این طراحی جدید امکان قراردادن دنده‌های بیشتر را در فضایی مشابه یا حتی کوچک‌تر از قبل فراهم می‌کرد.

جعبه‌دنده‌ی جدید ZF که 6HP نام داشت، جایگزین جعبه‌دنده قدیمی‌تر 5HP شد. این جعبه‌دنده جدید اولین‌بار در نسل چهارم بی‌ام‌و سری ۷ به بازار عرضه شد و در آن سال‌ها توانست تحول بزرگی در دنیای خودروهای دنده‌خودکار ایجاد کند. جعبه‌دنده‌ی 6HP اولین‌بار کلاچ قفل‌کننده را در مبدل گشتاور خود داشت. این کلاچ قفل‌کننده می‌توانست در تمامی دنده‌های جلو فعال شود و برای کاهش مصرف سوخت، ارتباط پیشرانه از مبدل گشتاور را نیز جدا کند. همچنین، قطعات داخلی جعبه‌دنده‌ی 6HP نیز در مقایسه با 5HP کم‌تر بودند؛ به‌طوری‌که مدل قدیمی ۶۶۰ قطعه داشت؛ ولی این عدد در مدل جدید به ۴۷۰ قطعه کاهش پیدا کرده بود.

6HP در مقایسه با 5HP طول کمتری داشت که به‌لطف طراحی جمع‌و‌جور چرخ‌دنده‌ها به‌دست آمده بود. مزایای 6HP به همین‌جا ختم نمی‌شد؛ بلکه ۱۳ درصد وزن سبک‌تری داشت و مصرف سوخت خودرو را نیز در مقایسه با قبل ۷ درصد کاهش می‌داد. این جعبه‌دنده کامپیوتری یکپارچه به‌نام «مکاترونیک» داشت. در این سیستم جدید، پیشرانه و جعبه‌دنده به‌صورت دو مجموعه‌ی جدا از هم کار نمی‌کردند؛ بلکه عملکرد آن‌ها کاملا با یکدیگر هماهنگ بود. چنین ایده‌ای در کاهش مصرف سوخت خودرو تأثیر بسزایی می‌گذاشت. پس‌از‌آن، شرکت ZF جعبه‌دنده‌ی 8HP را معرفی کرد که دو دنده‌ بیشتر داشت و بهینه‌سازی‌های گسترده‌تری هم تجربه کرده بود.

قدم بزرگ دیگر ZF در سال ۲۰۱۳ با معرفی جعبه‌دنده‌ی 9HP برداشته شد که از سیستم استارت/استاپ نیز پشتیبانی می‌کرد. در این جعبه‌دنده، ZF از کلاچ‌های جدیدی استفاده کرده بود که به فضای کمتری در مقایسه با قبل نیاز داشت. طراحی خاص دنده‌ها نیز به کوتاه‌ترشدن طول جعبه‌دنده و کاهش وزن آن کمک کرده بود. شرکت سازنده سرعت تعویض دنده در این جعبه‌دنده را فراتر از تصور معرفی می‌کرد و کلاچ مبدل گشتاور نیز می‌توانست در سرعت‌های کم نیز درگیر و قفل شود. این جعبه‌دنده جدید حالتی داشت که از تعویض دنده در پیچ‌ها جلوگیری می‌کرد.

جعبه‌دنده‌های جدید قابلیت سازگاری با سیستم‌های هیبرید را هم دارند. برای مثال، در این جعبه‌دنده‌ها پمپ روغن برقی تعبیه شده است تا درصورت خاموش‌بودن پیشرانه‌ی بنزینی، جعبه‌دنده همچنان بتواند به فعالیت خود ادامه دهد.

جعبه‌دنده‌های خودکار مبتنی‌بر مبدل‌های گشتاور همچنان به راه تکامل خود ادامه می‌دهند و در آینده، جعبه‌دنده‌هایی با بازده و عملکرد بهتر را نیز خواهیم داشت. در جدیدترین جعبه‌دنده‌های خودکار هیبریدی، موتور برقی به‌جای مبدل گشتاور نصب می‌شود. این موتور الکتریکی ضمن انجام‌دادن کار مبدل گشتاور، بخشی از نیروی موردنیاز خودرو را نیز فراهم می‌کند. جعبه‌دنده‌ی هشت‌سرعته‌ی ZF که تصویر آن را در بالا می‌بینید، یکی از همین نمونه‌هاست که موتور الکتریکی آن ۱۶۰ اسب‌بخار قدرت تولید می‌کند. این اولین‌بار است که موتور برقی درون جعبه‌دنده‌ی خودکار کار گذاشته می‌شود که ایده‌ای بسیار هوشمندانه و کاربردی است.

 

 

منبع: زومیت

نوشته های مشابه