مقدمه‌ای بر گیربکس‌های CVT

شهرزاد طریقتی: CVT یا Continuously Variable Transmission به معنی سیستم انتقال قدرت متغیر است. اولین CVT در سال ۱۹۸۶ به ثبت رسید.  تکنولوژی این نوع گیربکس در سال‌های اخیر پیشرفت چشمگیری داشته است تا آنجا که امروزه چندین کارخانه خودروسازی از جمله جنرال‌موتورز، آئودی، هوندا و نیسان 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.

گیربکس CVT که اجازه تغییر دنده با نسبت دنده نامحدود بین بالاترین و پایین‌ترین دنده را بدون گسستگی می دهد، از سه قسمت اصلی تشکیل شده است: تسمه محکم فلزی یا لاستیکی ، پولی محرک ورودی ، پولی متحرک خروجی.

نقش پولی در گیربکس CVT . . .

هر پولی از دو مخروط با زاویه راس ۲۰ درجه که رودرروی یکدیگر قرار دارند تشکیل شده، تسمه‌ای در شیار بین دو مخروط قرار دارد که وظیفه انتقال قدرت بین دو پولی بر اساس دنده مشخص شده را دارد.

در صورت استفاده از تسمه‌های لاستیکی، از تسمه هایی با سطح مقطع V شکل استفاده می شود که افزایش اصطکاک بین پولی و تسمه را سبب خواهد شد. وقتی دو مخروط از هم فاصله بگیرند – یعنی عرض پولی بیشتر شود – تسمه در شکاف پا یین‌تر می رود و شعاع تسمه حلقه شده دور پولی نیز کاهش می یابد. اما وقتی دو مخروط به هم نزدیک می شوند – یعنی عرض پولی کاهش یابد – تسمه در شکاف بالاتر رفته و شعاع تسمه حلقه شده دور پولی افزایش می یابد.

گیربکس CVT می تواند از فشار هیدرولیکی یا نیروی گریز از مرکز و یا کشش فنر به منظور تولید نیروی موردنیاز برای تنظیم دو نیمه پولی بهره بگیرد.

زمانی که دو پولی عرض خود را نسبت به یکدیگر تغییرمی دهند، بی نهایت نسبت دنده مختلف حاصل می‌شود؛ از کم به زیاد و شامل همه نسبت های مابین؛ برای مثال وقتی شعاع تسمه در پولی محرک کم و در پولی خروجی زیاد باشد، سرعت دوران پولی خروجی کاهش می یابد که دنده پایین‌تری را ایجاد می‌کند و وقتی شعاع تسمه در پولی محرک زیاد و در پولی خروجی کم باشد، سرعت دوران پولی خروجی افزایش می یابد و دنده بالاتری را ایجاد می کند. بنابراین در تئوری یک CVTبی نهایت دنده را شامل می شود و می‌تواند در هر زمانی و با هر دور موتوری کار کند.

یکی از مهمترین پیشرفت ها، طراحی و توسعه تسمه های فلزی است.  این تسمه های انعطاف پذیر عموما از ۹ یا ۱۲ نوار فولادی که تکه های فلزی پاپیونی شکل بسیار مقاوم را کنار هم نگه می دارد، ساخته شده است.  تسمه های فلزی سر نمی‌خورند و بسیار بادوامند که به CVT اجازه انتقال گشتاور بیشتری را می دهند، در ضمن آرام تر از تسمه های لاستیکی نیز هستند.

مزایای استفاده از گیربکس CVT . . .

# کاهش مصرف سوخت به میزان ۲۰ درصد نسبت به گیربکس های اتوماتیک معمولی.

# کارآیی و عملکرد دینامیکی بهتر در قیاس با گیربکس‌های اتوماتیک معمولی؛ به دلیل انتقال روان قدرت موتور بدون گسستگی در روند حرکت خودرو.

# این نوع گیربکس همچنین می‌تواند باعث شتابگیری خودرو در بهترین حوزه عملکرد موتور از لحاظ توان خروجی شود که در این صورت بهترین ارقام شتابگیری با کمترین میزان مصرف سوخت میسر خواهد بود.