متفرقه

چرا خودروهای مدرن گیربکس‌هایی با تعداد دنده‌های زیاد دارند؟

هم‌اکنون در بازارهای جهانی خودروهای مدرن با گیربکس ۹ و حتی ۱۰ دنده عرضه می‌شوند اما آیا این تعداد دنده واقعاً ضروری است؟


هرچقدر بیشتر درباره خودروها تحقیق می‌کنیم بیشتر به عدم آگاهی خود دراین‌باره پی می‌بریم. داستان‌های مهندسی جالب درباره وسایل نقلیه معمولاً با یک پرسش ساده آغاز می‌شوند. بجای ارائه یک پاسخ سرراست و ساده، ما فهمیده‌ایم که ابتدا باید سؤال خود را به گونه‌ای درست مطرح کنیم. این بار می‌خواهیم این روش را بکار گیریم: آیا خودروهای مدرن امروزی تعداد دنده‌های زیادی دارند؟ ما در دنیایی زندگی می‌کنیم که گیربکس‌های ۸، ۹ و حتی ۱۰ دنده روی خودروها نصب می‌شوند. جدای از خودروهای برقی با گیربکس‌های تک دنده ساده و گیربکس دستی با حداکثر ۶ دنده، گیربکس‌های اتوماتیک وضعیت متفاوتی به خود گرفته‌اند. در واقع اکثر خودروهای مدرن به گیربکس‌هایی با حداقل ۸ دنده مجهز شده‌اند؛ اما چگونه شد که به اینجا رسیدیم؟

برای اینکه پاسخ درستی به این پرسش ارائه کنیم باید در ابتدا اطلاعات بیشتری درباره اصول طراحی گیربکس‌های اتوماتیک داشته باشیم. یک گیربکس اتوماتیک از یک سری چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای که در آرایش‌های مختلف به کلاچ‌ها متصل شده‌اند استفاده می‌کنند. این اتصالات باعث ایجاد نسبت‌های دنده مناسب جهت حرکت روبه‌جلوی خودرو می‌شوند. یک مجموعه تکی از چرخ‌دنده‌ها نسبت‌های دنده مشخصی دارد که البته همگی قابل‌استفاده نیستند. جان کلی پروفسور بخش خودروی دانشگاه وبر می‌گوید:

برای چرخ‌دنده سیاره‌ای تکی، در واقع هفت نسبت دنده وجود دارد. برخی از نسبت‌های دنده بسیار بالا یا پایین هستند و امکان استفاده از آن‌ها وجود ندارد که مثال آن نسبت دنده اور درایو دو دهم به یک خواهد بود؛ اما زمانی که این چرخ‌دنده‌ها را در ترکیب‌های مختلفی قرار دهید، چندین نسبت دنده متنوع خواهید داشت که می‌توان از بین آن‌ها نسبت مدنظر را انتخاب کرد.

به منظور تولید گیربکسی با نسبت‌های دنده قابل‌استفاده‌تر، شما ضرورتاً نیازی به چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای بیشتر ندارید. اگر تاریخچه صنعت خودرو را مطالعه کنید نمونه‌هایی از گیربکس‌های اتوماتیک ۴ سرعته با ۲، ۳ یا حتی ۴ چرخ‌دنده را خواهید دید. گیربکس ۸ سرعته محبوب ZF از ۴ مجموعه چرخ‌دنده سیاره‌ای استفاده می‌کند و همین موضوع درباره گیربکس ۱۰ سرعته جنرال موتورز و فورد نیز وجود دارد. نکته این است که داشتن دو مجموعه دنده مفیدتر بیشتر خیلی باعث افزایش تعداد قطعات نمی‌شود. کلی اضافه می‌کند:

اگر من مجبور به مقایسه گیربکس ۸ سرعته با ۱۰ سرعته باشم به سختی خواهم توانست تفاوت‌هایی بین آن‌ها بیابم.

ZF اولین شرکتی بود که گیربکس ۶ سرعته اتوماتیک را عرضه کرد. فورد، آیسین و دیگر شرکت‌ها این طراحی را خریداری کردند. گیربکس موردبحث از دو مجموعه چرخ‌دنده سیاره‌ای به همراه واحدی با نام Ravigneaux و یک مجموعه دنده سنتی استفاده می‌کند. علیرغم وجود چهار مجموعه چرخ‌دنده در گیربکس ۸ سرعته، ZF همه‌چیز را در پکیجی با ابعاد تقریباً مشابه گیربکس ۶ سرعته ارائه کرده و وزن کلی آن نیز کمی پایین‌تر است. دکتر آلبرت دیک مدیر پروژه ZF که مسئول توسعه گیربکس ۸ سرعته اتوماتیک بوده با خنده می‌گوید:

ما از نظر خود یک راه‌حل بسیار هوشمندانه برای تولید گیربکس ۸ سرعته پیدا کردیم و در ابتدا همه می‌گفتند ما نیازی به ۸ دنده نداریم. این موارد در فاز بسیار اولیه توسعه گیربکس پیش آمده بود به همین خاطر برخی جزئیات را بیان کردیم و فهمیدیم که داشتن گیربکس ۸ سرعته بسیار خوب است.

گیربکس ۸ سرعته اتوماتیک ZF با نام ۸HP در سال ۲۰۰۹ معرفی شد یعنی زمانی که خودروسازان فرایند کم‌حجم کردن پیشرانه‌های خود را شروع کرده بودند. با وجود یک پیشرانه توربوی کوچک‌تر بجای نیروگاه‌های تنفس طبیعی بزرگ، پنجره مفید استفاده از پیشرانه‌ها بسته‌تر می‌شد. به منظور دستیابی به توازن خوبی از پرفورمنس، پاسخ و مصرف سوخت شما اساساً نیازمند دنده‌های بیشتر بودید. کلی اضافه می‌کند:

تنها راه برای حفظ قدرت پیشرانه داشتن دنده‌های گیربکسی است که در زمان تعویض دنده‌ها در کار پیشرانه اختلال ایجاد نکند. به همین خاطر دنده‌های بیشتر باعث حفظ قدرت پیشرانه می‌شوند. زمانی که همین پیشرانه را با گیربکس ۴ سرعته ترکیب کنید از آن متنفر خواهید شد.

دنده‌های بیشتر باعث ایجاد نسبت‌های دنده وسیع‌تر می‌شوند و دکتر دیک می‌گوید هرچقدر پوشش نسبت دنده شما بیشتر باشد به شرایط عملکردی متفاوت‌تری دست پیدا می‌کنید. تحقیقات نشان داد گیربکس ۸ سرعته ZF باعث کاهش ۶ درصدی مصرف سوخت نسبت به گیربکس ۶ سرعته موجود می‌شود که یکی از دلایل اصلی آن نیز افزایش نسبت دنده‌های جلوست. البته نسبت‌های دنده وسیع تنها برای کاهش مصرف سوخت نیستند. کلی تصریح می‌کند:

خودروهایی با گیربکس‌های ۸، ۹ و ۱۰ دنده دارای نسبت‌های دنده اول تا سوم واقعاً پایینی هستند و شما می‌توانید شتاب گیری سنگینی داشته باشند. این احساس شگفت‌انگیزی خواهد بود.

این نسبت‌های دنده کوتاه به معنی ورود گشتاور بیشتر به چرخ‌هاست که به بهبود ظرفیت یدک کشی هم کمک می‌کند. به همین خاطر است که وانت‌های بزرگ امروزی از گیربکس‌هایی با دنده‌های بیشتر استفاده می‌کنند. جان کلی این گیربکس‌ها را بهترین معامله موجود می‌داند. در واقعیت گیربکس‌های CVT بیشترین کارایی را دارند زیرا نسبت دنده‌های آن‌ها در شرایط ایده آل قرار دارد اما این گیربکس‌ها مطمئن‌ترین نمونه‌ها نیستند و مشتریان هم به احساس آن‌ها علاقه‌ای ندارند بنابراین گیربکس‌های اتوماتیک سنتی بهتر کار می‌کنند. با وجود دنده‌های بیشتر شما می‌توانید بدون نقاط ضعف گیربکس‌های CVT به راندمان آن‌ها نزدیک شوید. البته دکتر دیک نیازی به استفاده از دنده‌های بیشتر نسبت به گیربکس ۸ سرعته فعلی نمی‌بیند. او می‌گوید:

فکر می‌کنم سال ۲۰۱۸ بود که گفت‌وگویی با مشتریان درباره اینکه آیا حس می‌کنند باید دنده‌های بیشتری به گیربکس فعلی ما اضافه شود یا خیر داستیم. ما به وضوح به یک نتیجه مشخص رسیدیم و آن اینکه استفاده از گیربکس‌های ۹ و ۱۰ دنده منطقی نیست. ما باید خودروهای هیبریدی و برقی تولید کنیم.

بحث و گفت‌وگو در این زمینه باعث شد ما متوجه یک نکته شویم. در واقع پرسش اصلی این است که آیا خودروها دنده‌های زیادی دارند بلکه باید این سؤال مطرح شود که آیا خودروها کار خود در مدیریت تعداد دنده‌های گیربکس را به خوبی انجام می‌دهند؟ دلایل زیادی برای استفاده از گیربکس‌های ۸، ۹ و ۱۰ دنده وجود دارد اما آیا خودرو مشتاق تعویض دنده است یا دنده مناسب را در زمان مناسب انتخاب می‌کند؟ بخش مهمی از جذابیت‌های گیربکس ZF به تعویض‌های بسیار خوب آن مربوط می‌شود. در واقع این گیربکس با نرمی تمام و در کمترین زمان ممکن از دنده ۸ به ۲ معکوس می‌دهد. اگر پیچیدگی خودروهای امروزی به خوبی مدیریت شود نباید از این موضوع ترسید. درصورتی‌که گیربکس به خوبی تنظیم شود حتماً باید از ۸ دنده و بیشتر استفاده کنیم.

میانگین امتیازات ۵ از ۵
از مجموع ۵۷ رای

شاهین احمدزاده

نویسنده و مترجم مجله "پدال"

مطالب مشابه

‫۱۶ دیدگاه‌ها

  1. ممد ژانگولر

    ۲۴ اردیبهشت ۱۴۰۳
    سوابق: (3774 ديدگاه)

    این همه چرخ دنده و پیچیدگی که چی مثلا .نهایتش ی ماشین میخواد دومتر بره جلو.عکس آخر قیافه طرف جالبه خودش مونده با چیز پیچیده ایی که درست کرده چیکارش بکنه. خودروهای برقی به راحتی پتانسیل حودشونو میرسونن به سر چرخها و تمام .حالا هی برو چرخ دنده با دقت یک هزارم میل بتراش .

    موافقم 7
    مخالفم 17
    1. pouyan-h808

      ۲۴ اردیبهشت ۱۴۰۳
      سوابق: (30 ديدگاه)

      دیگه بخاطر همین ریزه کاری ها بود که خودرو سازی چین تا قبل ماشین های برقی اصلا نقشی توی بازار خودرو نداشت :)

      موافقم 14
      مخالفم 3
      1. NAVID۰۰۹۸

        ۲۴ اردیبهشت ۱۴۰۳
        سوابق: (10386 ديدگاه)

        این مقاله به درد اون کسانی میخوره که تجربه‌ی رانندگی با خودروهای مختلف رو ندارند و هرچی میخوانند و میشنوند میگن درسته!!!
        نه عزیز جان‌ها ، هیچی هم درست نیست ، فقط با این پیچیدگی‌ها از عمد میخواهند کاری کنند تا خودروها بیش از پیش مصرفی باشه تا سریع جایگزین شوند!!!

        به نوعی لقمه رو دور سر میگردانند تا در دهان بگذارند!!!

        کسانی که خودروهای ۲۰۱۰ به پائین سوار شده باشند حتی آمریکایی‌های ۴۰ و ۶۰ سال پیش که اتومات بوده‌اند ( سه دنده جلو یکی عقب ) ، خوب میدونند که چطور برخی حتی با دنده یک تا ۱۲۰ کیلومتر سرعت میرفت!!!
        همین ماکسیما با ۴تا دنده ۲۶۰ را مثل آب خوردن تو مسیر مستقیم میره با دنده دو ۱۲۰ تا پُر میکنه!!!

        خودروسازان دارند جیب مردم را با پیچیدگی‌های بیخودی میزنند و البته بقیه هم که سالم و صادق کار میکنند مجبورند بر اساس مُد و روز جلو بروند و اون‌ها هم پیچیده بسازند تا در این رقابت مسخره عقب نمانند!!!

        موافقم 7
        مخالفم 16
        1. Alireza

          ۲۴ اردیبهشت ۱۴۰۳
          سوابق: (196 ديدگاه)

          اون ۲۶۰ تای ماکسیما یعنی دور موتور تا خرخره بچسبه اما یه بی ام و با گیربکس ۸ سرعته با دنده ۸ تو دور بین ۳ تا ۳.۵ ۲۶۰ تارو پر میکنه نظرت راجب این قضیه چیه؟

          موافقم 14
          مخالفم 1
        2. NAVID@@98

          ۲۴ اردیبهشت ۱۴۰۳
          سوابق: (422 ديدگاه)

          وقتی نمیدونی و مطلب رو هم نخوندی ولی بازم میخوای نظر بدی
          دیگه به وضوح داره میگه گیربکس های جدید با دنده های بیشتر خیلی بهترن
          ما هم تجربه زیادی داریم همینو خودمون دیدیم و تجربه کردیم پس
          هرکی اینها رو نفی کنه یا چیزی نمیدونه یا اینکه هدفش چیزی دیگست که اونم اشتباهه
          البته نظرات شما معمولا یا تعصبی یا اشتباه معمولا و بد NAVID۰۰۹۸ که بد و هم تکراری و اشتباهن
          چون چیزی که دیدیم اینه که اتفاقاً ۹۹% نظرات NAVID۰۰۹۸ اشتباه و بد و ریپلای کامنت اولو تکراریه و اشتباهِ
          بعنوان مثال مثلا خودمون میدونیم و داریم میبینیم گیربگس های مدرن با دنده های بالاتر خیلی بهترن و از دنده دستی بهتر شدن ولی قبلا که تعداد دنده هم کم بود اینطور نبود ولی بازم میخوای نظر اشتباه بدی این بده
          چون این نوع نظرات مشخصا این این هدف گفته میشن که بحثو منحرف کنند و چیزی دیگه میگن

          موافقم 11
          مخالفم 3
    2. رامین

      ۲۴ اردیبهشت ۱۴۰۳
      سوابق: (1 ديدگاه)

      مثلا سرعت اینترنت هم برای دو تا سرچه حالا ۵جی بااون زحمت و هزینه که چی.از اینترنت اچ استفاده کن.

      موافقم 6
      مخالفم 2
  2. محمد

    ۲۴ اردیبهشت ۱۴۰۳
    سوابق: (8 ديدگاه)

    نصف شخصیت و رفتار ماشین به جعبه دنده مربوطه ، شما اگه گیربکس با نسبت دنده های مناسب و هماهنگ با پیشرانه داشته باشید حتی با یک پیشرانه معمولی لذت رانندگی بالا تو سواری و کارکرد خوب تو ماشین های تجاری رو تجربه میکنید اگه تجربه رانندگی با خودرو روز دنیا از شرکت های مطرح رو داشته باشید یا همین گیربکس هشت سرعته zf رو تجربه کرده باشید علاوه بر تعویض های نرم که اگه به دور و موتور یا صدا توجه نکنید واقعا متوجه نمیشد هوش زیاد گیربکس جلب توجه میکنه و تو هر موقعیت رانندگی بهتر از بهترین راننده ها میتونه دنده مناسب رو سریع درگیر کنه ، شاهکار هایی مثل pdk پورشه هم اصلا تو یه لیگ دیگن و انگار خود خدا مهندسیشون کرده

    موافقم 18
    مخالفم 1
  3. کوروش

    ۲۴ اردیبهشت ۱۴۰۳
    سوابق: (119 ديدگاه)

    برای کاهش سوخته تعداد دنده ی بالا

    موافقم 3
    مخالفم 2
  4. کوروش

    ۲۴ اردیبهشت ۱۴۰۳
    سوابق: (119 ديدگاه)

    برای همینه که ماشین های دهه ی هفتاد امریکا حالا بجز موتور های وی۸ مصرف سوخت بالای داشتن بخاطر دنده های کمشون هم بوده مثلا سه دنده اتومات شورلت کامارو ۱۹۷۰

    موافقم 8
    مخالفم 3
    1. NAVID۰۰۹۸

      ۲۴ اردیبهشت ۱۴۰۳
      سوابق: (10386 ديدگاه)

      کوروش جان

      گیربکس و ضریب دنده تو دور موتورهای مختلف فقط یک بُعدِ قضیه هستش که شاید ۲۰٪ مصرف سوختشون به گیربکس ربط داشته باشه!!!

      موافقم 4
      مخالفم 8
  5. blackwing

    ۲۴ اردیبهشت ۱۴۰۳
    سوابق: (1022 ديدگاه)

    فکر کنم اولین گیربکس ده دنده اتوماتیک تولید انبوه رو فورد روی نسل جدید وانت رپتور سال ۲۰۱۵ و در نمایشگاه بین المللی دیترویت رونمایی کرد.
    بعدش هم سال ۲۰۱۶ شورولت روی کامارو ZL1 نسل ۶ توسعه داد و رونماییش کرد

    این گیربکس رو فورد و جنرال موتورز باهم توسعه دادن که روی لینکلن اویاتور و نویگیتور ، ماستنگ GT ، تمام وانت‌های سیلورادو و سیرا ، کامارو ها و وانت‌های F-150 نصب کردن

    موافقم 6
    مخالفم 3
  6. امیرمسعود

    ۲۴ اردیبهشت ۱۴۰۳
    سوابق: (22 ديدگاه)

    آقای نوید۰۰۹۸ واقعیت راگفتن دهه ۸۰ اتوبوس های شهری به گیربکس zf مجهز بودند کارایی خیلی خوب بود تااینکه بعدها گیربکسهای ۱۶ دنده آمدند همینها مصرف سوختشون بالا وفوق العاده تعمیر ونگهداریش پرهزینه هست .

    موافقم 1
    مخالفم 7
  7. R@min

    ۲۴ اردیبهشت ۱۴۰۳
    سوابق: (1802 ديدگاه)

    نکته ای که جا موند تو این مقاله، با افزایش تعداد دنده و با دستیابی به گشتاور در دورهای پایین عمر موتور هم بیشتر میشه برای مثال از زمانی که بیمر گیربکس های ضعیف و پر ایراد خودشو با هشت سرعته ZF تعویض کرد خیلی از مشکلات فنی موتورهاش که بخاطر فشار بیش از حد به موتور بود کمتر شد و حتی محصولات سریع تری هم معرفی کرد.

    موافقم 9
    مخالفم 0
  8. قاسم

    ۲۴ اردیبهشت ۱۴۰۳
    سوابق: (32 ديدگاه)

    وقتی انگلیس نساخته یعنی به درد نمی خوره؟

    موافقم 2
    مخالفم 6
  9. یوسف

    ۲۵ اردیبهشت ۱۴۰۳
    سوابق: (979 ديدگاه)

    اتفاقا خیلی خوبه….
    من تجربه رانندگی با رنجرور دیزل 2011 رو دارم که 8 دنده بود شاید باور نکنید با دور موتور 1400 دور در دقیقه با دنده 8 خیلی راحت 110 تا میرفت. روی حالت کروز کامپیتور مصرف 6 تا 7 رو نشون میداد….. موتور 8 سیلندر دیزل 4400 با 700 نیتون متر گشتاور….
    ماشین خودم هم 6 دنده هست با دور موتور 2000 تا در دنده 6 راحت 115 تا میره و مصرف صدی 8….. موتور 4200 8 سیلندر sc

    موافقم 3
    مخالفم 0
  10. همایون

    ۶ خرداد ۱۴۰۳
    سوابق: (609 ديدگاه)

    یکی از برگهای برنده بیمر نسبت به بنز تو درگها و پرفورمنس کلی خودروهای اسپرت خانوادگیش همین گیربکس ۸سرعته ZF هستش که بسیار بهتر از نمونه ۹سرعته بنزه

    موافقم 0
    مخالفم 0

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفاً از نوشتن به‌صورت پینگلیش، اجتناب نمایید. نظرات حاوی توهین، عبارات غیراخلاقی، سیاسی، مطالب غیر مرتبط، اسپم، ترول و تبلیغاتی پذیرفته نمی‌شوند. برای تغییر آواتار خود می‌توانید از سایت گراواتار استفاده نمایید.

دکمه بازگشت به بالا