ترنس‌اکسل چیست و چرا در سوپرکارهای موتور جلو استفاده می‌شود؟

در خودروها عمدتاً پیشرانه و گیربکس در کنار هم نصب می‌شوند تا نیرو را به چرخ‌های جلو یا عقب و یا هر چهارچرخ انتقال دهند. این کار اما موجب سنگینی دماغهٔ خودرو می‌شود که این موضوع در خودروهای اسپرت و سوپراسپرت اصلاً خوب نیست چراکه توزیع وزن را بر هم میزند و روی هندلینگ خودرو تأثیر منفی می‌گذارد. برای مقابله با این مشکل و بهبود توزیع وزن در سوپرکارهای موتور جلو، بسیاری از خودروسازان، گیربکس را از طریق ترنس‌اکسل (Transaxle) در عقب خودرو نصب می‌کنند. برای توضیح این موضوع ابتدا باید با ترنس‌اکسل آشنا شویم.

زمانی که گیربکس، دیفرانسیل و اکسل خودرو در یک واحد یکپارچه جمع می‌شوند، به آن ترنس‌اکسل گفته می‌شود. این شیوهٔ طراحی در همهٔ خودروهایی که پیشرانه و محور محرک آن‌ها در یک سمت قرار دارد (یعنی موتور جلو محرک جلو یا موتور عقب محرک عقب) بسیار معمول و متداول است. علاوه بر این، خودروهای چهارچرخ محرکی مثل محصولات آئودی که پیشرانهٔ آن‌ها به‌صورت طولی نصب می‌شود هم از ترنس‌اکسل استفاده می‌کنند. در این خودروها، ترنس‌اکسل به‌صورت طولی دقیقاً پشت موتور نصب می‌شود و گیربکس، دیفرانسیل جلو و درایو یونیت را در خود جای می‌دهد.

اما استفاده از ترنس‌اکسل در خودروهای موتور جلو محرک عقب متداول نیست مگر در سوپراسپرت‌ها. همان‌طور که در ابتدا گفته شد، اصلی‌ترین مزیت استفاده از ترنس‌اکسل در خودروهای محرک عقب، بهبود توزیع وزن است. علاوه بر این، ازآنجایی‌که در این طراحی میل‌گاردان مستقیم به پیشرانه متصل است و فقط با دور موتور می‌چرخد، بجای گشتاور سنگینی که توسط دنده یک تولید می‌شود، فقط باید گشتاور معمول پیشرانه را تحمل کند؛ بنابراین، می‌توان میل‌گاردان را ضعیف‌تر و سبک‌تر ساخت. در این خودروها، گیربکس به همراه دیفرانسیل روی محور عقب نصب می‌شود.

این طرح اما برای اکسل‌های صلب مناسب نیست زیرا وزن غیر فنر سوار را افزایش میدهد و به همین دلیل ترنس‌اکسل معمولاً با سیستم تعلیق عقب مستقل مورداستفاده قرار میگیرد. همچنین لازم به ذکر است که تقریباً در همۀ خودروهای محرک عقبی که از ترنسل‌اکسل استفاده می‌کنند، ترکیب پیشرانه از نوع موتور جلو-وسط است. این یعنی پیشرانه پشت محور جلو نصب می‌شود تا بازهم به توزیع وزن بهتر کمک شود.

طرح ترنس‌اکسل محرک عقب برای اولین بار در اشکودا پاپیولار ۱۹۳۴ ارائه شد و سپس در خودروهای دیگری مثل لانچیا اورالیا ۱۹۵۰ مورداستفاده قرار گرفت. امروزه نیز بسیاری از سوپراسپرت‌های مشهور موتور جلو از ترنس‌اکسل استفاده می‌کنند که ازجملهٔ آن‌ها می‌توان به آستون‌مارتین DB9 و ونتیج، لکسس LFA، مرسدس بنز SLS و AMG GT، مازراتی گرن توریسمو و… اشاره کرد. در شورلت کوروت نیز از نسل C5 به بعد از ترنس‌اکسل استفاده شد و گیربکس تمام محصولات موتور جلوی فراری مثل ۶۱۲ اسکاگلیتی، ۵۹۹، کالیفرنیا، F12 برلینتا، روما و… هم در عقب نصب شده است. همان‌طور که گفته شد، این طراحی بیشتر در سوپراسپرت‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرد ولی بااین‌حال، آستون‌مارتین راپید و نسل قبلی مازراتی کواتروپورته معدود سدان‌هایی هستند که از ترنس‌اکسل استفاده می‌کنند.

مشکل اصلی نصب گیربکس در عقب در خودروهای موتور جلو اما این است که تجهیز خودرو به سامانهٔ چهارچرخ محرک را غیرممکن و یا بسیار پیچیده می‌کند. به همین دلیل، از این طراحی عمدتاً فقط در خودروهای محرک عقب استفاده می‌شود اما در این رابطه دو استثناء وجود دارد. این خودروها نیسان GT-R و فراری FF (و بعداً جانشین آن GTC4 Lusso) هستند که هرکدام با شیوهٔ جالب و منحصربه‌فردی سامانهٔ چهارچرخ محرک را در کنار طرح ترنس‌اکسل به کار گرفته‌اند. در نیسان GT-R، یک میل‌گاردان اصلی، نیرو را از پیشرانه به گیربکس انتقال می‌دهد و یک میل‌گاردان دیگر از گیربکس نیرو را به چرخ‌های جلو می‌رساند.

راهکار فراری برای این موضوع اما پیچیده‌تر است. در این خودرو، گیربکس اصلی که در عقب نصب شده، به شیوهٔ معمول کار می‌کند اما برای انتقال نیرو به چرخ‌های جلو، یک گیربکس دیگر به‌طور مجزا در نظر گرفته شده که قدرت را از جلوی موتور می‌گیرد. این گیربکس تنها دو دنده جلو و یک دنده‌عقب دارد و صرفاً در حالت‌های رانندگی راحت و برفی فعال می‌شود. این یعنی خودرو در اغلب مواقع به‌صورت محرک عقب کار می‌کند. ارتباط بین این گیربکس و هرکدام از چرخ‌های جلو نیز از طریق کلاچ‌های مستقل و بدون دیفرانسیل صورت می‌گیرد. البته این گیربکس فقط در دنده‌های یک تا چهار گیربکس اصلی فعال است و در سرعت‌های بالاتر از کار می‌افتد.

با بررسی این شیوه‌های مختلف انتقال قدرت می‌توان به مهندسی جذاب جهان خودروسازی پی برد. به اینکه خودروسازان چگونه سعی می‌کنند با استفاده از راه‌حل‌های ابتکاری مختلف، بهینه‌ترین شیوه را برای توزیع وزن و انتقال نیرو پیدا کنند؛ اما افسوس که در دنیای الکتریکی هیچ‌کدام از این موضوعات معنا نخواهند داشت زیرا در خودروهای برقی می‌توان با نصب باطری‌ها در مکان مناسب، به توزیع وزن بهینه دست یافت و موتورهای الکتریکی را در هرجایی نصب کرد. شاید این‌ها از مزیت‌های خودروهای الکتریکی باشند اما مطمئناً مهندسی‌های جالب و هیجان‌انگیز را از جهان خودرو خواهند گرفت.