آشنایی باتکنولوژی گیر بکس های CvT

۳۰ خرداد ۹۶, ۱۷:۱۷

جعبه دنده‌های CVT

CVT یا Continuously Variable Transmission به معنی سيستم انتقال قدرت متغير است. اولين CVT در سال 1986 به ثبت رسید.  تکنولوژی این نوع گیربکس در سال‌های اخیر پیشرفت چشمگیری داشته است تا آنجا که امروزه چندين کارخانه خودروسازی از جمله جنرال‌موتورز، آئودی، هوندا و نيسان از این تکنولوژی در خودروهای جدید خود استفاده کرده اند و برنامه تحقیقات گسترده‌ای را هم برای بهبود بازده این نوع گیربکس در دستور کار دارند. 

هنگامی که در یک خودرو و در شرایط عادی راننده اقدام به تعویض دنده می‌کند این عمل در گیربکس موجب درگیر شدن دو چرخ دنده با اندازه‌ها و تعداد دندانه‌های متفاوتی می‌شود. 

درگیر شدن این چرخ دند‌ه‌های متفاوت سبب بوجود آمدن ضریب دنده‌های گوناگون (متناسب با تعداد دندانه‌ها و قطر چرخ دنده) می‌شود و گشتاور و دور بر اساس این ضریب دنده از موتور به چرخ‌ها منتقل می‌شود.

این نحوه درگیری چرخ دنده‌ها در جعبه دنده‌های دستی کاربرد دارد که در نمونه‌های اتوماتیک این نسبت دنده‌ها بوسیله درگیر شدن چرخ دنده‌های خورشیدی و سیاره‌ای و قفسه نگهدارنده و چرخ دنده رینگی ایجاد می‌شود اما در جعبه دنده‌های CVT خبری از این چرخ دنده‌های خورشیدی و سیاره‌ای و... نیست بلکه تکنولوژی و فرآیند نوینی در حال رخ دادن در زیر پوسته این سیستم‌های انتقال قدرت است. 

CVT GearBox Diagram

اصول کار سیستم انتقال قدرت  CVT

اجزا اصلی تشکیل دهنده سیستم انتقال قدرت از نوع CVT عبارتند از پولی ورودی (محرک)، پولی خروجی (متحرک) و تسمه مخصوص از جنس فلز یا پلاستیک. 

هرکدام از پولی‌های محرک و متحرک (ورودی و خروجی) از دو مخروط تشکیل شده‌اند که این مخروط‌ها می‌توانند در راستای محوری که روی آن نصب شده‌اند حرکت کنند و به هم نزدیک و دور شوند بر روی این دو پولی تسمه‌ای که بعضا دارای سطح مقطع V شکل است، قرار می‌گیرد. 

زمانی که دو مخروط تشکیل دهنده هر پولی به هم نزدیک می‌شوند به دلیل سطح شیبدار مخروط‌ها تسمه بر روی سطح شیبدار مخروط حرکت کرده و به سمت بالا رانده می‌شود. با این عمل در واقع شعاع پولی که تسمه با آن در تماس است افزایش می‌یابد. زمانی که دو مخروط از هم فاصله بگیرند عرض پولی بیشتر شده و تسمه پایین می‌رود و بین دو سر مخروط قرار می‌گیرد یا این عمل شعاع پولی که تسمه روی آن متصل است کاهش می‌یابد. 

زمانی که دو پولی که هرکدام از دو مخروط متحرک تشکیل شده‌اند عرض خود را از طریق جابجایی مخروط‌ها تغییر می‌دهند، بینهایت شعاع پولی ایجاد می‌شود و همانطور که میدانیم نسبت میان شعاع پولی ورودی و خروجی سبب ایجاد بینهایت ضریب دنده می‌شود به همین دلیل زمانی که خودرو در حال حرکت است با افزایش یا کاهش سرعت عرض این پولی‌ها کم و زیاد شده و و نسبت دنده‌ای را متناسب با وضعیت حرکتی خودرو ایجاد می‌کند.

به همین دلیل است که گفته می‌شود بر خلاف سایر جعبه دنده‌های اتوماتیک و دستی که تعداد محدودی ضریب دنده را تولید می‌کنند، در جعبه دنده‌های CVT بی نهایت نسبت دور ایجاد می‌شود که این امر سبب از بین رفتن شوک و تغییر دور‌های ناگهانی ناشی از تعویض دنده‌ها می‌گردد و به صورت پیوسته و متغیر در هر لحظه ضریب دنده مناسب انتخاب می‌شود.

Audi GearBox

مزایا سیستم انتقال قدرت CVT

از جمله مزایا استفاده از این نوع سیستم‌های انتقال قدرت CVT می‌توان به کاهش مصرف سوخت تا  20 درصد نسبت به گیربکس‌های خودکار معمولی، انتقال روان‌تر و یکنواخت‌تر قدرت موتور، کارایی دینامیکی بهتر، شتابگیری بهتر، کارکرد دائمی موتور در بهینه‌ترین دور که ضمن کمک به سلامت موتور موجب کاهش مصرف سوخت می‌شود . 

در نمودار زیر قدرت و نیروی خروجی جعبه دنده اتوماتیک دنده سیاره ای و جعبه دنده CVT بررسی شده است.

 

در جدول زیر مشخصات تعدادی از خودروهای وارداتی محبوب در کشورمان مقایسه شده است نوع جعبه دنده نیز مشخص شده است.

 

در تصاویر زیر برش خورده جعبه دنده متغیر پیوسته را مشاهده می کنید

 

 
     
 
نقشه سایت