گیربکس اتوماتیک AMT

در حالت كلي گيربكس خودرو وسيله اي است كه به كمك آن مي توان بين گشتاور و دور توليد شده توسط موتور و نيروي رانش لازم براي حركت و سرعت خودرو تناسب لازم را برقرار نمود ، منظور از تناسب اين است كه در شرايطي كه خودرو نياز به نيروي رانش بالا براي شتابگيري دارد ، گيربكس گشتاور خروجي موتور را از محور و ورودي خود تحويل گرفته ، با قرار گرفتن در يك نسبت دنده زياد (كه از درگيري بين دو عدد چرخ دنده از ميان ساير چرخدنده ها حاصل مي گردد) چندين برابر آنرا از محور خروجي خود به وسيلة ميل گاردان يا پلوسها به سمت چرخ هاي محرك مي فرستد .
اين گشتاور تقويت شده در محل تماس چرخهاي محرك با جاده تبديل به نيروي رانش بالايي مي گردد .
اين عمل در شرايطي كه نياز به سرعت به جاي گشتاور مي باشد ، بصورت قرار گيري گيربكس در نسبت دنده پائين انجام مي پذيرد .
گيربكس ها از نظر نحوه تعويض دنده به سه دستة عمدة دستي
(Manual Transmission)، اتوماتيك (Automatic) و نيمه اتوماتيك (semi-Automatic ) تقسيم مي شود .
انواع گیربکس اتوماتیک
در ادامه به بررسی مختصری از تاريخچه هر يک مي پردازيم.
1-1-AT :
Old mobile (وابسته به General motor ) در سال 1940 اولين گيربكس تمام اتوماتيك به نام Hydro – matic را توليد انبوه كرد. اين گيربكس 4 سرعته ابتدا توسط كمپاني Pontiac ,cadilac آمريكا پذيرفته شد.
در ادامه Bentley و Kaiser وRolls Royce نيز به اين جمع اضافه شدند. تا سال 1954 قالب ماشينها از اين محصول استفاده مي كردند.
شركت Mercedes آلمان در اين سال محصولي با همان كارايي ، اما طراحي متفاوت توليد كرد.
اولين مبدل گشتاور اتوماتيك نيز در سال 1948 توليد شد . اين مبدل در power glide (يك AT كه توسط كمپاني شورلت امريكا توليد شد) به كار گرفته شد .
در سال1950 Bory-warner (كمپاني معروف امريكايي در توليد قطعات خودرو كه به خاطر توليد AT هايش به شهرت رسيد) يكAT ، سه سرعته را براي كمپاني Ford توليد كرد. Ford در مدلstudbaker از اين محصول استفاده كرد.
در حدود سال 1960 غالب خودروها ازAT ، سه سرعته استفاده مي كردند كه جاي انواع 2و4 سرعته را گرفته بود.
از اوايل دهه 80 ماشينها مجهز به گيربكس هاي 5 سرعته شدند . BMW,ZF پيشگامان اين زمينه بودند .
با ورود Engine computer به صنعت خودرو سازي در اواخر دهه 80 و اوايل دهه 90، عامليتvalve body به آن واگذار شد و كنترل Transmission را بر عهده گرفت و sdenoid توسط آن خاموش و روشن مي شود . نتيجه كار بهره وري بالا و نرم كار كردن سيستم است .
BMW,ZF اولين AT ، پنج سرعته را توليد كردند . ZF5HP18 در سال 1992 وBMW E34 5-seriy ).
اولينAT شش سرعته نيز توسط اين دو شركت توليد شد . ZF 6HP26 از شركت ZF و BMW E65 7-seriy از شركت BMW ) . اين اتفاق در سال 2002 رخ داد.
7G – Tromicيك AT، 7 سرعته بود كه توسط شركت مرسدس بنز آلمان در سال 2003 توليد شد.
شركت Toyota نيز قصد استفاده از AT ، 8 سرعته را در خودروي Lexusls خود تا سال 2007 دارد.

1-2-CVT:
ايده اوليه CVT در سال1911 (Source – Bath ) ارائه شد. كه شامل دو ديسك به صورت افقي و دو چرخ جهت تغيير دنده بود كه بين 2 ديسك قرار مي گرفت.

شکل 1- شمای کلی CVT

با وجود اينكه ايده اوليه CVT به حدود يك قرن قبل برمي گردد به لحاظ مشكلات و پيچيدگي هاي فني 40 سال طول كشيد تا اولين نمونه تجاري آن در هلند توليد شد.يکي از مهمترين مسائلی که سبب علاقه طراحان به اين زمينه می شد ,نقش مهم CVT در کاهش مصرف سوخت بود.
اولينCVT كارآمد و عمليVariomatic نام داشت كه توسط يك هلندي اختراع شد. و در يك خودروي DAF به كار رفت. (اين فناوري از اواخر دهه 50 ميلادي در هواپيماها استفاده شد) در سال1958 اولين خودروي DAF از اين فن آوري بهره برد.
بعد از سالها كوتاهي صنايع خودرو سازي از پرداختن به اين مقوله ، كمپاني Subaro در دهه 80 ميلادي با توليد يك CVT كارامد تحولي در اين صنعت پديد آورد. اما اين نوآوري هم با عدم تمايل ساير شركت ها و مشتريان روبرو شد.
كمپاني نيسان در سال1992 اولين مطرح كننده CVT در خودرويي به نام Nissan micra بود. البته در اين راه از حمايت كمپانيSubaro استفاده مي كرد.

شکل 2- خودرو Nissan_Micra

در آن زمان نيسان از فناوري Roller based cvt بهره مي برد كه البته در سالهاي اخير تنها شركت استفاده كننده از اين متد است .
در اين متد رولرها به دو ديسک خروجي و ورودي متصلند و با تغيير زاويه آنها نسبت انتقال متفاوت بدست مي آيد.
در سال1995 كمپاني هندا از نوع ديگري CVT به نامPulley Based CVT در محصولي به نام Honda civic استفاده كرد.

شکل 3- Honda_Civic

در اين محصول که ساخت شرکت Vandoorne مي باشد، تسمه شامل صدها صفحه فلزي متقاطع و رينگهاي طولي کائوچويی مي باشد.

شکل 4- Pulley Based CVT

براي سالهاي زيادي مسايل فني و توانايي تحمل گشتاور موتور، CVT را محدود به استفاده در خودروهاي كمتر از 1600 مي كرد. اما در سال97 شركت ژاپنيFuji با استفاده از تسمه هاي فولادي (Steel-Belt ) مشكل را رفع و گام بزرگي در توسعه CVT برداشت.
Toyota در سال97 استفاده از CVT را در Prius آغاز كرد.

شکل 5- Toyota Prius 1997 (Generation I)

BMW در سال2001 ازBelt-Driven CVT در محصولي به نام mini استفاده كرد.

شکل 6- MINI_BMW

GM در سال2002 ، ازCVT در خودروهاي كوچك خود استفاده كرد.
كمپاني Audi از سال2000 در محصولاتي از قبيلChain-type cvt Au 3.ol استفاده كرد.

شکل 7- Audi

كمپاني Ford در سال2005 نوعيChain-type cvt مدرن را با كمك كمپاني ZF در محصولات خود ارائه كرد.
افزايش تقاضا براي استفاده از CVT ناشي از تمايل زياد كمپاني هاي خودرو سازي در كاهش مصرف سوخت خودروهاست كه اين هدف مسلماَ در كمپاني هاي ژاپني بيشتر مورد توجه است. پيش بيني مي شود بيشتر از يك سوم محصولات ژاپني در سال2010 بر اين پايه توليد شود.
Prof.WolfgangReitzle (از رؤساي سابق كمپاني BMW و يكي از مقامات عالي رتبه فعلي كمپانيFord ) پيش بيني مي كند.
((CVT is the Transmission of the future ))
شركت Audi نيز در همين راستا تصميم دارد طي برنامه اي تا پنج سال آينده 50% از خودروهاي اتوماتيك خود را مجهز به CVT كند.
1-3- AMT:
در این نوع گیربکس ساختار گیربکس دنده ای معمولی حفظ شده و از دو عملگر مکانیکی جهت کلاچ گیری و تعویض دنده استفاده می شود.در خودروهایی که فاقد دریچه گاز برقی می باشند نیز یک عملگر مکانیکی جهت قطع کردن دریچه گاز هنگام تعویض دنده به کار می رود.
از لحاظ تاريخي (AMT ) در سال1941 در خودروي امريكايي Chrysler به كار رفته با نام Mu/vacamatic .
بعد از آن كمپاني Volkswagen آلمان ادامه دهنده اين راه بود و در واقع اولين خودروي بدون كلاچ را اين كمپاني ارائه كرد .
Liberty ,Lenco از ديگر انواع MT بودند كه از كلاچ استفاده نمي كردند و در خودروهاي سرعت به كار مي رفتند .

مزایا و معایب انواع گیربکس اتوماتیک :

گیربکس AT :
مزایا :
1. كلاچ گيري و تعويض دنده به صورت اتوماتيك انجام مي شود.
2. عملكرد راحت و ايمني بالايي دارد.
3. تعويض دنده در بهترين شرايط انجام مي شود.
4. مصرف سوخت زیاد.

معایب :
5. قيمت بالا
6. وزن زياد
7. جايگيري زياد
8. شتابگيري كندتر نسبت به MT
9. تعميرات پيچيده

گیربکس CVT :
مزایا :
مصرف سوخت پايين در مقايسه با AT
شتاب گيري ملايم
بدون شك بودن تعويض حالت
داشتن مدهاي حركتي گوناگون(Snow , Sport,iptronic )
انعطاف پذيري
اشغال فضاي محدودتر نسبت به ساير گيربكس ها
سروصداي كم
ماكزيمم بهره وري از موتور

معایب :
– قيمت بالا در مقايسه با ساير انواع ديگر
2- وزن زياد در مقايسه با ساير انواع ديگر
3- در دسترس نبودن اين فن آوري
4- استفاده از تسمه در آن و پرتنش بودن اين قطعه كه مانع از انتقال گشتاور بالا مي شود.
البته مورد اخير با استفاده از Chain تا حدود زياد مرتفع شده است.
5- پيچيدگي زياد و لذا تعميرات مشكل.

گیربکس AMT :

مزایا :

1. عمل كلاچ گيري به هنگام تعويض دنده حذف ميشود
2. ايمني در ترافيك
3. قابليت مانور
4. به كارگيري TCU
5. اطلاع رساني براي تعويض دنده
6. نمايش دنده درگير
7. راحتي بهنگام حركت و توقف
8. تعويض دنده سريع و بدون لرزش
9. حفاظت موتور و گيربكس از خطاهاي عملياتي
10. عمليات حركت و شروع مناسب
11. مصرف سوخت پايين در مقايسه با گيربكس دستي و اتومات
12. قدرت بالا در مقايسه با اتوماتيكهاي متداول
13. وزن كم (Kg4)
14. قرارگيري ASG روي گيربكسهاي دستي با كمترين تغييرات
15. تعويض دنده سريع
16. انتخاب Tip Mode & Auto Mode
17. ايمني و راحتي
18. مصرف سوخت پايين
19. قدرت بيشتر نسبت به اتوماتيك معمولي
20. حفظ شتاب مثبت به هنگام كلاچ گيري