یکی از قطعات اصلی در سیستم قوای محرکه خودرو گیربکس یا جعبه‌دنده است. این قطعه نیروی تولیدی موتور را با نسبت‌های مختلف به چرخ‌ها انتقال می‌دهد. به‌طورکلی، گیربکس‌ها به دو دسته دستی و اتوماتیک تقسیم می‌شوند اما گیربکس‌های اتوماتیک خود انواع مختلفی دارند که یکی از آنها گیربکس CVT یا گیربکس ضریب متغیر پیوسته از مخفف عبارت Continuously Variable Transmission است. این نوع گیربکس را در کشورمان در کوییک و شاهین و برخی خودروهای چینی می‌بینیم. در ادامه با ویژگی‌ها، مزایا و معایب گیربکس‌های CVT آشنا خواهیم شد.
گیربکس CVT چیست؟
در یک گیربکس معمولی از مجموعه‌ای از چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای با ضرایب مختلف استفاده می‌شود. به‌عنوان‌مثال، یک گیربکس شش سرعته شش ضریب دنده مختلف از سنگین به سبک دارد اما در گیربکس CVT هیچ چرخ‌دنده فیزیکی وجود ندارد و در عوض یک تسمه فولادی به کمک دو پولی نیروی پیشرانه را برحسب نیاز راننده به چرخ‌ها انتقال می‌دهد. انتقال نیرو در گیربکس CVT با تغییر دائم و جابجایی پولی‌ها انجام می‌شود و درنتیجه تعداد بی‌نهایت ضریب دنده دراین‌بین وجود خواهد داشت. نام CVT هم مخفف گیربکس ضریب متغیر پیوسته یا Continuously Variable Transmission است.
مقالات مرتبط: زمان تعویض روغن گیربکس دستی و اتومات یا واسکازین
گیربکس‌های CVT اولیه به دلیل حس تنبلی و کسل‌کننده موردانتقاد بودند اما به‌مرور برنامه‌ریزی کامپیوتری این گیربکس‌ها تغییر کرد تا عملکرد بهتری را ارائه کنند. همچنین طی سال‌های اخیر دنده‌های مجازی یا مصنوعی به این گیربکس‌ها اضافه شده تا حس تعویض دنده گیربکس اتوماتیک معمولی را به راننده بدهند. به همین دلیل است که این روزها در مشخصات خودروها با عبارتی مثل شش سرعته CVT مواجه می‌شویم. این یعنی هرچند گیربکس CVT بی‌نهایت ضریب دنده دارد اما شش ضریب دنده مجازی یا مصنوعی برای آن تعریف شده است. به همین دلیل، هرچند علاقه‌مندان به رانندگی روی خوشی به گیربکس‌های CVT نشان نمی‌دهند اما نمونه‌های جدید این گیربکس‌ها مثل گذشته آن‌قدرها هم بدون هیجان و کسل‌کننده نیستند.
تاریخچه گیربکس CVT
پیشینه گیربکس CVT به سال 1879 بازمی‌گردد یعنی زمانی که «میلتون ریوز» این نوع گیربکس را برای استفاده در کارخانه چوب اختراع کرد. وی از سال 1896 از گیربکس CVT در خودروهای خود استفاده کرد و سپس در سال 1911 موتورسیکلتی بنام زنیت هم به این نوع گیربکس مجهز شد. اولین استفاده از گیربکس‌های CVT بیشتر در موتورسیکلت‌ها و خودروهای سه‌چرخه بود اما رفته‌رفته این گیربکس در خودروها هم مورداستفاده قرار گرفت و رواج پیدا کرد.
اجزای گیربکس CVT
گیربکس CVT از اجزا و بخش‌های مختلفی تشکیل شده است. در ادامه با سه قطعه اصلی این نوع گیربکس آشنا خواهیم شد.
پولی‌ها
پولی‌ها یا قرقره‌ها به شکل مخروط‌هایی هستند که روی شفت‌های ورودی و خروجی قرار می‌گیرند. پولی‌های مخروطی با سطح مقطع متفاوت و متغیر، ضریب‌های مختلف انتقال نیرو را فراهم می‌کنند. در گیربکس ضریب متغیر پیوسته دو پولی مخروطی وجود دارد که یکی روی شفت ورودی و دیگری روی شفت خروجی نصب می‌شود.
تسمه
تسمه در گیربکس CVT از فولاد یا لاستیک تقویت‌شده با کولار و دیگر موارد مقاوم ساخته می‌شود تا دوام بالایی داشته باشد. وظیفه تسمه انتقال نیرو از پولی ورودی به پولی خروجی است. تسمه امکان تغییر نسبت انتقال نیرو از حالت سنگین با گشتاور زیاد به سبک برای سرعت بالاتر را فراهم می‌کند.
شفت
شفت قطعه‌ای دورانی است که نیرو را از پیشرانه به درایو نهایی انتقال می‌دهد. در گیربکس CVT دو شفت وجود دارد که یکی شفت ورودی است که نیروی موتور را دریافت می‌کند و دیگری شفت خروجی که توان نهایی را به دیفرانسیل خودرو انتقال می‌دهد.
شیوه کار گیربکس CVT
گیربکس CVT با دو پولی و یک تسمه، ساختار ساده‌تری نسبت به دیگر گیربکس‌ها دارد. در این نوع گیربکس، با جابجایی تسمه روی پولی‌ها ضریب انتقال نیرو تغییر می‌کند. در اینجا هیچ ضریب دنده تنظیم‌شده‌ای که در گیربکس‌های دستی یا اتوماتیک معمولی دیده می‌شود وجود ندارد؛ بنابراین CVT درواقع یک گیربکس تک سرعته با نسبت دنده‌های نامحدود است.
مطالب مرتبط: مزایا و معایب گیربکس دو کلاچه
مزایا و معایب گیربکس‌های ضریب متغیر پیوسته
گیربکس‌های CVT مثل دیگر همنوعان خود مزایا و معایبی دارند که در ادامه به بررسی آنها خواهیم پرداخت.
مزایای گیربکس CVT
انتقال بهینه نیرو
با گیربکس ضریب متغیر پیوسته خودرو همواره در دنده صحیح قرار دارد. برخلاف گیربکس اتوماتیک معمولی و یا گیربکس دستی، گیربکس‌های CVT به‌گونه‌ای برنامه ریزی شده‌اند تا سرعت و قدرت پیشرانه را درست متناسب با همدیگر نگه دارند.
کاهش مصرف سوخت
ازآنجایی‌که گیربکس CVT دور موتور را همیشه در منطقه بهینه نگه می‌دارد، باعث کاهش مصرف سوخت می‌شود. در این نوع گیربکس نیازی نیست دور موتور به حد مشخصی برسد تا عمل تعویض دنده صورت گیرد و درنتیجه پیشرانه همیشه در بهینه‌ترین حالت خود کار خواهد کرد.
ساختار ساده و هزینه ساخت ارزان‌تر
همان‌طور که در بالا اشاره شد، گیربکس CVT ساختار ساده‌تری نسبت به دیگر گیربکس‌ها دارد و این باعث کاهش هزینه تولید می‌شود. به همین دلیل، از CVT بیشتر به‌عنوان گیربکسی اقتصادی یاد می‌شود که در خودروهای خانوادگی و معمولاً ارزان‌قیمت مورداستفاده قرار می‌گیرد.
تعویض دنده نرم‌تر
چون در گیربکس CVT برخلاف گیربکس‌های دستی و اتوماتیک معمولی خبری از چرخ‌دنده نیست، ضرایب دنده از سنگین به سبک به‌صورت کاملاً یکنواخت و نرم تغییر می‌کنند و راننده و سرنشینان با تکان‌های ناشی از تعویض دنده مواجه نخواهند شد.
معایب گیربکس CVT
عملکرد کسل‌کننده و فاقد هیجان
اصلی‌ترین مشکل گیربکس CVT عملکرد کسل‌کننده است. البته هرچند گیربکس‌های CVT جدیدتر نسبت به نمونه‌های قدیمی از این لحاظ بسیار بهتر شده و حتی از ضریب دنده‌های مصنوعی بهره می‌برند اما هنوز هم با مشکل هیجان پایین رانندگی مواجه هستند.
ظرفیت محدود
همان‌طور که در بالا اشاره شد، گیربکس‌های CVT بیشتر در خودروهای اقتصادی و خانوادگی استفاده می‌شوند و کمتر می‌توان این نوع گیربکس را در خودروهای اسپرت و قدرتمند دید زیرا این گیربکس‌ها توانایی انتقال گشتاورهای خیلی بالا را ندارند و بنابراین هنوز نمی‌توان به‌طور گسترده و در هر خودرویی از آنها استفاده کرد.
مطالب مرتبط: