تویوتا در فناوری دایرکت شیفت با افزودن یک دنده مکانیکی برای شروع حرکت، بازده و شتاب اولیه گیربکس CVT را بدون حذف مزایای تسمه بهبود داده است.
گیربکس‌های CVT یا ضریب‌متغیر پیوسته به این دلیل شناخته می‌شوند که برخلاف گیربکس‌های اتوماتیک چندسرعته، برای تغییر نسبت انتقال قدرت به مجموعه‌ای از دنده‌های ثابت متکی نیستند. در ساختار متداول این گیربکس‌ها، دو پولی با قطر مؤثر متغیر و یک تسمه یا زنجیر مخصوص، نسبت انتقال قدرت را به‌صورت پیوسته تغییر می‌دهند. با این حال، تویوتا در گیربکس Direct Shift-CVT راهکار متفاوتی را به کار گرفته است: افزودن یک مجموعه دنده مکانیکی برای شروع حرکت خودرو.
تویوتا این فناوری را در سال ۲۰۱۸ معرفی کرد. هدف اصلی از توسعه آن، بهبود بازده انتقال قدرت در سرعت‌های پایین، افزایش پاسخ‌گویی خودرو هنگام فشردن پدال گاز و حفظ مزایای گیربکس CVT در سرعت‌های بالاتر بود. این طراحی قرار نیست گیربکس را به نمونه‌ای کاملاً دنده‌ای تبدیل کند؛ بلکه قرار است وظیفه‌ای را که سازوکار تسمه و پولی در آن شرایط با بازده کمتری انجام می‌دهد، به مجموعه دنده‌ها بسپارد.
دنده واقعی چه زمانی وارد عمل می‌شود؟
هنگامی که خودرو از حالت توقف حرکت می‌کند، فشار و بار واردشده به اجزای انتقال قدرت اهمیت زیادی دارد. در گیربکس CVT متداول، تسمه یا زنجیر باید نیرو را در شرایطی منتقل کند که پولی‌ها ممکن است در موقعیتی با شعاع مؤثر کم قرار داشته باشند. تویوتا برای کاهش دشواری این مرحله، از یک دنده واقعی برای شروع حرکت استفاده می‌کند؛ سازوکاری که در این شرکت با عنوان Launch Gear شناخته می‌شود.
در این وضعیت، انتقال نیرو ابتدا از مسیر دنده‌ای انجام می‌شود و پس از رسیدن خودرو به شرایط مناسب، سیستم به مجموعه تسمه و پولی سپرده می‌شود. از آن پس گیربکس مانند یک CVT معمولی، نسبت انتقال قدرت را به‌صورت پیوسته تنظیم می‌کند؛ بنابراین، وجود دنده واقعی به این معنا نیست که راننده باید مانند خودروهای مجهز به گیربکس دستی دنده عوض کند؛ این فرایند به‌صورت خودکار و تحت کنترل سیستم انتقال قدرت انجام می‌شود.
این طراحی چه مزایایی دارد؟
مهم‌ترین مزیت این ساختار، کاهش بار واردشده به تسمه و پولی‌ها هنگام شروع حرکت است. وقتی مجموعه دنده‌ای این مرحله را بر عهده می‌گیرد، بخش CVT می‌تواند برای شرایط کاری مناسب‌تر بهینه شود. تویوتا اعلام کرده است که این تغییر، علاوه بر بهبود بازده در سرعت‌های پایین، امکان افزایش گستره نسبت انتقال قدرت را نیز فراهم می‌کند.
این شرکت هنگام معرفی Direct Shift-CVT از افزایش ۱۵ درصدی گستره نسبت انتقال قدرت و بهبود ۲۰ درصدی سرعت تعویض نسبت در نتیجه تغییرات طراحی سخن گفت. این ارقام به مقایسه مورد اشاره تویوتا در زمان معرفی فناوری مربوط‌اند و نباید آن‌ها را تضمینی برای عملکرد یکسان تمام خودروها یا همه شرایط رانندگی دانست.
در عمل، چنین ساختاری می‌تواند شروع حرکت روان‌تر و پاسخ سریع‌تری به فشردن پدال گاز ارائه دهد و در ادامه، مزیت تغییر پیوسته نسبت انتقال قدرت را حفظ کند. البته این فناوری در همه گیربکس‌های CVT تویوتا به کار نرفته است؛ بنابراین، وجود دنده واقعی به مدل گیربکس و خودرو بستگی دارد.
تویوتا با افزودن یک دنده واقعی به Direct Shift-CVT تلاش کرده است نقطه‌ضعف نسبی گیربکس‌های تسمه‌ای در شروع حرکت را کاهش دهد، بدون آنکه ویژگی اصلی آن‌ها، یعنی تغییر پیوسته نسبت انتقال قدرت، از بین برود. این راهکار نمونه‌ای از ترکیب دو سازوکار متفاوت برای دستیابی به عملکرد بهتر در شرایط کاری گوناگون است.
