نحوه انتقال قدرت در گیربکس های دوکلاچه (DCT)

گیربکس دوکلاچه
گیربکس دوکلاچه

سیستم انتقال قدرت به کاررفته در خودروهای مختلف متفاوت است و هر کدام از خودروها با توجه به رنج قیمتی و همچنین نوع کاربردشان از گیربکس های متفاوتی بهره مند شده اند. در بیش تر خودروهای افتصادی از گیربکس های دستی استفاده شده است و با توجه به افزایش قیمت و همچنین میزان لوکس بودن خودرو از گیربکس های AT ، CVT، AMT و دوکلاچه (Dual Clutch Transmission) استفاده می شود.

فونیکس آریزو 8 فونیکس آریزو 8

با وجود برتری گیربکس های دستی در زمینه مصرف سوخت و اتلاف انرژی، باز هم جای پیشرفت برای این گیربکس وجود داشت. در سال ۱۹۳۰ یکی از مهندسان فرانسوی سعی داشت انرژی ای که در حین تعویض دنده در گیربکس های دستی تلف می شد و همچنین زمان تعویض دنده را کاهش دهد. او به این نتیجه رسید که برای کاهش اتلاف انرژی و زمان تعویض دنده نیاز است از دو کلاچ استفاده شود، به این صورت که برای تعویض دنده، پس از قطع شدن اتصال بین کلاچ اول و موتور، بلافاصله کلاچ دوم به موتور متصل شود و تعویض دنده صورت گیرد.

گیربکس دوکلاچه
گیربکس دوکلاچه

کدام گیربکس ها بازده و مصرف سوخت کم تری نسبت به دیگر گیربکس ها دارند؟

در بین این گیربکس ها، گیربکس دستی، AMT و دوکلاچه بازده عملکردی بهتر و همچنین مصرف سوخت کم تری دارند، زیرا در این گیربکس ها برای انتقال قدرت از موتور به گیربکس از کلاچ استفاده می شود. به کارگیری کلاچ برای منتقل کردن قدرت از موتور به گیربکس باعث می شود کوپل بین موتور و گیربکس با اتلاف کم تری صورت گیرد و مانند گیربکس های AT و CVT، توان تولیدی موتور صرف چرخاندن توربین یا مبدل گشتاور (Torque Convertor) نشود.

ایده گیربکس دوکلاچه از کجا آمد؟

با وجود برتری گیربکس های دستی در زمینه مصرف سوخت و اتلاف انرژی، باز هم جای پیشرفت برای این گیربکس وجود داشت. در سال ۱۹۳۰ یکی از مهندسان فرانسوی سعی داشت انرژی ای که در حین تعویض دنده در گیربکس های دستی تلف می شد و همچنین زمان تعویض دنده را کاهش دهد. او به این نتیجه رسید که برای کاهش اتلاف انرژی و زمان تعویض دنده نیاز است از دو کلاچ استفاده شود، به این صورت که، برای تعویض دنده، پس از قطع شدن اتصال بین کلاچ اول و موتور، بلافاصله کلاچ دوم به موتور متصل شود و تعویض دنده صورت گیرد.

گیربکس دوکلاچه
گیربکس دوکلاچه
گیربکس دوکلاچه
گیربکس دوکلاچه

ویژگی های گیربکس دوکلاچه چیست؟

در بین گیربکس های موجود فقط در گیربکس دستی، راننده برای تعویض دنده نیاز به گرفتن کلاچ و تعویض موقعیت دسته دنده دارد، اما در گیربکس های AT، CVT، AMT و دوکلاچه (DCT) فرآیند تعویض دنده به صورت اتوماتیک انجام می شود و نیاز به اقدام راننده نیست. به همین دلیل در گیربکس های دوکلاچه فرآیند تعویض کلاچ نیز به صورت اتوماتیک انجام می شود و همین قضیه باعث می شود تعویض دنده با سرعت بیش تری انجام شود. البته باید گفته شود که در گیربکس های دوکلاچه راننده می تواند علاوه بر حالت اتوماتیک، تعویض دنده را شخصاً و با استفاده از لیور دنده و یا پدل شیفتر ها انجام دهد. در این حالت، کلاچ گیری به صورت اتوماتیک انجام می شود و راننده تنها دنده مورد نظر خود را انتخاب می کند.

گیربکس دوکلاچه
گیربکس دوکلاچه

به دنبال تعویض سریع دنده و کلاچ گیری اتوماتیک، زمان تعویض دنده کاهش می یابد، همچنین با کاهش زمان تعویض دنده مدت زمانی که اتصال بین گیربکس و موتور قطع می شود کاهش می یابد. از این رو، بازده بخش انتقال قدرت بیش تر می شود و اتلاف انرژی کم تری نسبت به گیربکس های دستی داریم.

از سویی، بازده گیربکس های دنده ای نسبت به گیربکس های AT و CVT بیش تر است و به همین دلیل، میان گیربکس های گفته شده عملکرد گیربکس دوکلاچه، که نمونه ارتقایافته گیربکس های دنده ای‌ست، از همه بهتر است. برای مثال، میزان مصرف سوخت یک گیربکس دوکلاچه ۶ دنده نسبت به یک گیربکس ۵ دنده AT حدود ۱۰ درصد کم تر است.

گیربکس دوکلاچه
گیربکس دوکلاچه

طراحی و ساخت گیربکس های دوکلاچه بسیار شبیه به گیربکس های دستی و AMT است. در هر سه از چرخ دنده هایی استفاده شده است که ضریب دنده های مختلف را به دست می دهند، اما در گیربکس های AMT و دوکلاچه از پدال کلاچ خبری نیست. آرایش چرخ دنده های استفاده شده در گیربکس های دوکلاچه بسیار به آرایش چرخ دنده ها در گیربکس دستی و AMT شبیه است و مانند گیربکس AT از چرخ دنده های سیاره ای و خورشیدی استفاده نشده است.

طرز کار گیربکس دوکلاچه چگونه است؟

برای مثال، در یک گیربکس دوکلاچه ۶ دنده برای دنده های یک، سه، پنج و دنده عقب از یک کلاچ و برای دنده های دو، چهار و شش از یک کلاچ دیگر استفاده می شود و این تمایز باعث می شود هر کدام از این دو مجموعه توسط دو شفت متفاوت به کلاچ مخصوص خودشان وصل شوند. دقت داشته باشید که دنده دو و سه نمی توانند بر روی یک شفت و کلاچ قرار گیرند.

گیربکس دوکلاچه
گیربکس دوکلاچه

از سویی دیگر، نیاز است دو شفت به کاررفته در یک راستا و موازی هم باشند تا بتوانند در راستای خروجی موتور قرار بگیرند و از آن توان دریافت کنند. به همین دلیل، یکی از شفت ها باید توخالی باشد تا شفت دیگر بتواند درون آن قرار گیرد و با همدیگر در یک راستا باشند. قرارگیری دو شفت درون یکدیگر باید به گونه ای باشد که این دو شفت بتوانند مستقل از یکدیگر دَوران کنند. شفت درونی به دنده های عقب، یک، سه و پنج متصل است و شفت بیرونی و توخالی به دنده های دو، چهار و شش.

در گیربکس دوکلاچه از پدال کلاچ خبری نیست و کلاچ گیری به صورت اتوماتیک و با استفاده از بخش های الکترونیکی و هیدرولیکی و با دستور کامپیوتر گیربکس انجام می شود. هر کدام از کلاچ ها به یکی از شفت ها متصل اند و با توجه به نوبت‌شان به موتور متصل می شوند.

راز تعویض دنده سریع و نرم و همچنین قطع نشدن جریان قدرت از موتور به گیربکس در این است که برای تعویض دنده، دنده ای که به عنوان دنده مقصد توسط گیربکس حدس زده می شود بر روی شفت دیگر درگیر می شود تا برای کلاچ گیری و درگیر شدن شفت مقصد آماده شده باشد، سپس در یک زمان کوتاه (حدود ۱۰ میلی ثانیه) کلاچ اول رها می شود و کلاچ دوم درگیر می شود. کامپیوتر گیربکس برای تشخیص دنده مقصد ابتدا باید متوجه شود که خودرو در حال شتاب گیری است یا کاهش سرعت. برای مثال، اگر خودرو در دنده ۳ در حال حرکت است و شتاب خودرو صعودی است، دنده ۴ بر روی شفت خود قرار می گیرد تا آماده درگیر شدن کلاچ با موتور باشد.

به طور کلی، گیربکس های دوکلاچه در گذشته دارای مشکلاتی بودند و نمی شد از آن ها در خودروهای شهری استفاده کرد و به کارگیری آن ها بیش تر برای خودروهای مسابقه ای و پرقدرت بود، اما با پیشرفت تکنولوژی مشکلات رفته رفته برطرف شد و می بینیم که امروز از این گیربکس ها در خودروهای شهری نیز استفاده می شود. برخی از پورشه های موجود در ایران، جک S5، فیدلیتی و تعدادی دیگر از خودرو های چینی موجود در ایران از گیربکس های دوکلاچه بهره مند شده اند.

محمد جبارزاده شیاده

پایگاه خبری اسب بخار

۴.۷ امتیاز از ۴ رای

تازه ترین اخبار و ویدیوهای خودرویی را در کانال تلگرام و اینستاگرام اسب بخار دنبال کنید.