انواع مختلف گیربکس خودرو؛ از CVT و واریوماتیک تا سکونشئال و PDK

اکثر افراد فکر می‌کنند گیربکس‌های موجود در خودروها فقط به دو نمونه دستی و اتوماتیک خلاصه می‌شود اما این‌گونه نیست و با بررسی دقیق‌تر صنعت خودرو می‌توانیم انواع بسیار گوناگونی از گیربکس‌ها را مشاهده کنیم. در این مقاله انواع مختلف گیربکس خودرو را به ترتیب حروف الفبای لاتین خدمت شما عزیزان معرفی می‌کنیم.

در دنیای مسابقات خودرویی در پیست‌های بیضی‌شکل، گیربکس‌های دو سرعته برین کاملاً شناخته شده‌اند. این گیربکس‌ها نه‌ تنها بسیار مطمئن هستند و فرایند بازسازی ساده‌ای دارند بلکه طراحی هوشمندانه و ساده آن‌ها باعث شده تعویض دنده‌ها سبک‌تر صورت پذیرد. وزن این گیربکس‌ها نیز بسیار کمتر از انواع دیگر است. علت موفقیت این گیربکس به دنده عقبی مربوط می‌شود که با دیگر دنده‌ها ترکیب نمی‌شود و همین امر کاهش درگ مکانیکی داخل گیربکس را به همراه دارد که نتیجه نهایی آن تعویض سریع‌تر دنده‌ها و ابعاد جمع‌وجور گیربکس خواهد بود.

چِین درایو یا زنجیر قبل از ظهور دیفرانسیل‌های ایمن‌تر و نرم‌تر وجود داشته است. این سیستم در خودروهای اسپرت شرکت فریزر نش دیده می‌شد. قدرت پیشرانه از طریق یک کلاچ به این زنجیر منتقل می‌شود و سپس به اکسل می‌رسد. برای هر دنده زنجیرهای مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد تا از درگیر شدن دو دنده در یک زمان جلوگیری شود.

گیربکس ضریب متغیر پیوسته CVT قبلاً در پدال به‌طور مفصل معرفی شده است. این گیربکس دارای تسمه درایو است که باعث ایجاد دنده‌های بی‌شماری می‌شود. البته تجربه سواری با خودروهای مجهز به این نوع گیربکس تفاوت نسبتاً زیادی با گیربکس‌های عادی دارد و بیشتر برای خودروهای اقتصادی و شهری مناسب است.

شرکت هلندی داف اولین بار از گیربکس ضریب متغیر پیوسته در خودروی 600 استفاده کرد. این سیستم که توسط هاب فن دورن طراحی شده بود با استفاده از دو کاسه و تسمه‌ای بین آن‌ها کار می‌کرد. بسته به سرعت پیشرانه و میزان فشار پدال گاز، این کاسه‌ها به یکدیگر نزدیک‌تر یا دورتر می‌شدند تا سرعت را تنظیم کنند. از آنجایی که داف 600 فاقد دنده‌عقب ویژه بود بنابراین برای این کار تنها جهت حرکت تسمه‌ها برعکس شد و بنابراین این خودرو در روی کاغذ می‌توانست سرعت مشابهی در دنده‌عقب و دنده جلو داشته باشد.

گیربکس داگ نام خود را از شکل دنده‌ها گرفته چراکه بزرگ‌تر از دنده‌های گیربکس‌های استاندارد هستند. همچنین نوع درگیری چرخ‌دنده‌ها به گونه‌ای است که فرایند تعویض سخت‌تری نسبت به دنده‌های استاندارد دارند. در واقع گیربکس داگ فقط مناسب خودروهای مسابقه‌ای است. به خاطر عدم وجود سیستم سنکرونیزه، راننده باید دور موتور را با گیربکس داگ هماهنگ کند.

از آنجایی که اکثر خودروهای درگ قدرتی در حدود 11 هزار اسب بخار تولید می‌کنند بنابراین نیازمند گیربکس ویژه‌ای هستند. اینجاست که شرکت‌هایی همچون جریکو، لنکو و ریچموند پرفورمنس وارد میدان می‌شوند. اکثر گیربکس‌های این خودروها از طراحی سیاره‌ای استفاده می‌کنند. گیربکس‌های موردبحث بسیار سریع هستند و نیازی به برداشتن پای راننده از روی پدال گاز نیست.

این نوع گیربکس که با حروف DSG نیز شناخته می‌شود از دو کلاچ استفاده می‌کند و بنابراین به عنوان گیربکس‌های دوکلاچه DCT نیز مشهور شده است. هدف از به‌کارگیری دو کلاچ نیز امکان انتخاب دنده بعدی در زمانی زودتر است تا تعویض‌ها نرم‌تر و سریع‌تر صورت پذیرد. این امر با استفاده از سنسورهایی که موقعیت گاز، سرعت جاده و پیشرانه را بررسی می‌کنند صورت می‌پذیرد. گیربکس DSG به عنوان دو گیربکس مستقل کار می‌کند و خبری از مبدل گشتاور نیست که این امر باعث تلفات کمتر انرژی در گیربکس و کاهش مصرف سوخت خواهد بود.

برخلاف گیربکس CVT که از تسمه‌ها استفاده می‌کنند، گیربکس‌های متغیر الکتریک EVT دارای دو روتور هم‌مرکز هستند. روتور داخلی قدرت را از پیشرانه یا موتور برقی می‌گیرد و روتور بیرونی به شفت‌ها متصل است. به این ترتیب تنها دو قطعه متحرک در گیربکس وجود دارد که استهلاک را کاهش می‌دهد. EVT هنوز در حال توسعه است اما محبوبیت روزافزونی دارد زیرا ابعاد جمع‌وجور و مصرف سوخت کمتری داشته و می‌توان از آن‌ها به عنوان ترمز احیا شونده استفاده کرد.

فرمول یک بستری برای نوآوری است و اینجاست که گیربکس‌های دستی اتومات شده سکونشئال توسعه یافته‌اند. مزیت اصلی این نوع گیربکس‌ها به تعویض دنده‌های سریع یعنی 30 میلی‌متر ثانیه مربوط می‌شود. بهترین عملکرد انسان در تعویض دنده‌ها 200 میلی‌ثانیه است و بنابراین راننده می‌تواند دست‌های خود را روی فرمان نگه دارد. جدیدترین خودروهای فرمول یک به گیربکس سکونشئال با هشت دنده جلو و یک دنده عقب مجهز هستند.

گیربکس دوکلاچه اولین بار در دهه 30 و توسط سیتروئن مطرح شد اما پورشه بود که در دهه 80 میلادی این ایده را عملی کرد. ژرمن‌ها اولین بار این نوع گیربکس را در خودروی مسابقه‌ای 956 سال 1982 بکار بردند. PDK با دو کلاچ خود باعث تعویض سریع دنده‌ها می‌شود. اولین خودروی جاده‌ای مجهز به گیربکس شبیه PDK فولکس‌واگن گلف R32 بود که از گیربکسی 6 دنده سود می‌برد. پورشه نیز در سال 2008 گیربکس موردبحث را روی 911 نصب کرد.

این نوع گیربکس از نوع دستی بدون کلاچ بوده است. در واقع بجای استفاده از پدال کلاچ، یک سوئیچ برقی برای غیر درگیر کردن کلاچ در هر زمانی که راننده با اهرم دنده دیگر را انتخاب می‌کند وجود دارد. زمانی که خودرو از حال سکون حرکت می‌کند نیروی گریز از مرکز باعث درگیر شدن کلاچ می‌شود. این سیستم توسط بی ام و، فیات، فورد، لانچیا و فولکس‌واگن بکار گرفته شد و حتی پورشه نیز نسخه‌ای مشابه از آن را در 911 بکار برد.

گیربکس دستی سکونشئال SMG بی ام و از نظر برخی افراد خوب نبود و برخی نیز آن را تکنولوژی خودروهای مسابقه‌ای در مدل‌های جاده‌ای می‌دانند. SMG در M3 E36 سال 1996 بکار رفت و گیربکس دستی 6 سرعته بود اما فرایند تعویض دنده با پمپ الکترو هیدرولیک انجام می‌شد. این گیربکس در ابتدا به خاطر عدم عملکرد مشابه گیربکس‌های اتوماتیک زیر سؤال رفت چراکه راننده باید تأخیر تعویض دنده‌ها را می‌پذیرفت. مشکلاتی هم در موتورهای پمپ هیدرولیک، رله‌ها و... وجود داشت.

این گیربکس اتوماتیک به راننده امکان انتخاب و تعویض دنده‌ها با دسته‌دنده یا پدال شیفترها را می‌دهد. البته گیربکس اجازه انتخاب اشتباه دنده‌ها و آسیب دیدن قطعات را نخواهد داد. دلیل اصلی توسعه گیربکس تیپ ترونیک ایجاد احساس رانندگی اسپرت تر در راننده است. پورشه این نوع گیربکس را در 911 سال 1990 ارائه کرد و بسیاری از خودروسازان دیگر هم گیربکس‌های مشابه با نام‌های خود را معرفی کرده‌اند.

به آخرین گزینه در لیست انواع مختلف گیربکس خودرو رسیدیم که معمول‌ترین نوع گیربکس‌های اتوماتیک است و از مبدل گشتاور برای انتقال نیروی چرخشی پیشرانه به چرخ‌ها استفاده می‌کند. جنرال موتورز اولین بار در محصولات الدزموبیل استفاده گسترده از گیربکس‌های اتوماتیک را شروع کرد و سپس بیوک داینا فلو برای اولین بار به گیربکس اتوماتیک مبدل گشتاور مجهز شد. تعداد دنده‌های این نوع گیربکس از 2 شروع شده و هم‌اکنون در برخی خودروها شاهد گیربکس‌های 10 سرعته نیز هستیم.