سیستم انتقال قدرت CVT چیست و چگونه کار می کند

چند سالی است که استفاده از CVT در خودروها متداول شده است. این سیستم انتقال قدرت عملکردی بسیار متفاوت با آنچه که پیش از این در گیربکس های اتوماتیک معمولی دیده بودیم دارد و به همین دلیل نیز موافقان و مخالفان بسیاری دارد.

CVT نوعی از سیستم های انتقال قدرت در خودرو است که چند سالیست که استفاده از آن توسط خودروسازان عمدتا ژاپنی و سپس چینی ها متداول شده است. حتی انتقال قدرت در خودروهایی مانند کوئیک اتوماتیک و ساینا اتوماتیک نیز توسط CVT انجام می شود. این سیستم انتقال قدرت که برخی اوقات به اشتباه "گیربکس CVT" خوانده میشود، ساختاری کاملا متفاوت با گیربکس های دستی و اتوماتیک دارد و در آن هیچ دنده ای به کار نرفته است. در نتیجه رفتار CVT ها با آنچه که در خودروهای دیگر با آن آشنا بوده ایم کاملا متفاوت است و این چیزی است که باعث شده CVT موافقان و مخالفان زیادی داشته باشد. به هر حال، چه CVT را دوست داشته باشیم و چه از آن متنفر باشیم، نمیتوانیم منکر پیشرفت های وسیع این سیستم انتقال قدرت بشویم.

CVT یا انتقال قدرت دائما متغیر (Continuously Variable Transmission) نوعی از سیستم های انتقال قدرت است که به دلیل نقش آن در کاهش مصرف سوخت، در سالهای اخیر در خودروهای بسیار بیشتری نسبت به قبل مورد استفاده قرار گرفته است. CVT ها زمانی به سیستم انتقال قدرت دارای تسمه لاستیکی بدون دنده مشهور بودند که باعث می شدند خودرو به طور دائم در حال تجدیدنظر باشد. اما در حال حاضر دیگر CVTها تجربه ای برای خودروسازانی که به دنبال کاهش مصرف سوخت هستند، نیست. آنها به قدری متداول شده اند که پیدا کردن خودروساز بزرگی که حداقل یک یا چند مدل دارای CVT عرضه نکند سخت است. آئودی، شورولت، فورد، هوندا، جیپ، نیسان، سوبارو و تویوتا همگی CVT را به عنوان انتقال قدرت استاندارد در حدلقل یکی از مدلهایشان ارائه می کنند و خیلی از خودروسازان مدتهاست که این کار را کرده اند.

CVT ها از این جهت با انتقال قدرت اتوماتیک سنتی تفاوت دارند که آن ها دارای دنده نیستند که گام هایی را مابین عملکرد سرعت بالا و پایین ایجاد کند. در عوض، اکثر آن ها از طریق یک جفت قرقره مخروطی شکل با قطر متغیر که از طریق یک تسمه از جنس استیل یا کامپوزیت به هم متصل شده اند، کار می کنند.

اگرچه CVT ها دارای انواع مختلفی هستند، اما در بیشتر اتومبیل های شخصی وسط هر قرقره با انتهای نوک تیز مخروط ها تراز می شوند. در آنجا شیارها به شکل V ایجاد شده که در آن کمربند اتصال دهنده سوار می شود. یک طرف قرقره ثابت است و طرف دیگر متحرک است که توسط یک سیلندر هیدرولیک به حرکت در می آید. سیلندر باعث افزایش یا کاهش میزان فضای بین دو طرف قرقره می شود و این امر به کمربند امکان می دهد که بسته به شرایط رانندگی ، پایین تر یا بالاتر در امتداد دیواره های قرقره سوار شود که در نتیجه اصطلاحا نسبت دنده تغییر می کند.

ماهیت بدون دنده طراحی CVT ها بزرگترین مزیت برای مهندسین خودرو است، چراکه به همین دلیل، یک CVT می تواند به گونه ای کار کند که موتور را در محدوده توان بهینه قرار دهد که این امر با تحویل دادن تعداد بینهایتی از انتتقال ها از کم به زیاد، باعث افزایش راندمان و بهبود مصرف سوخت می شود. و همین تغییرات بینهایت است که بر اساس اعلام EPA، می تواند تا 6 درصد از مصرف سوخت کاهش دهد.

ارزش CVTها نه تنها در مصرف سوخت پایینتر آنها، بلکه در سادگی آنهاست. یک CVT در مقایسه با یک گیربکس اتوماتیک معمولی از قطعات به مراتب کمتری تشکیل شده است. قطعات معمول در یک CVT عبارتند از: یک تسمه با مقاومت بالا، یک قرقره یک با نیروی هیدرولیک کار می کند، یک قرقره که گشتاور مکانیکی را دریافت می کند و مجموعه ای از ریزپردازنده ها و حسگرها.

به دلیل سادگی طراحی، CVT ها برتریهای نسبت به انتقال قدرت اتوماتیک سنتی دارند. علاوه بر مصرف سوخت کمتر و هزینه های ساخت پایینتر، CVT ها شتابگیری ثابت، عملکرد نرم و توانایی انطباق با شرایط جاده های مختلف را ارائه کرده و به نیاز توان برای یک رانندگی راحت تر به طور کلی پاسخ می دهند.

البته CVT معایبی هم دارد که مهمترین آن این است که گاهی اوقات یک عدم تناسب ناخوشایند بین فشار وارد شده بر پدال گاز و دور موتور ایجاد می شود. به علاوه CVT های دارای تسمه معمولا گشتاور کمتری را در مقایسه با یک گیربکس اتوماتیک معمولی تحویل می دهند. البته این مساله به طور بی وقفه ای در مدل های جدیدتر در حال بهبود است. در نهایت، انتقال قدرت به وسیله اصطکاک باعث ایجاد فرسایش زیادی بر روی تسمه ها و سایر قطعات می شود.

همچنان در صورت کاربرد درست و در اکثر شرایط، مزیت های یک CVT بر معایب آن برتری دارد. پس درک این موضوع که چرا سازندگان خودروهای راندمان بالا معمولا از CVT در ساخت خودروهای خود استفاده می کنند کار سختی نیست. می توان انتظار داشت که در سالهای آینده با افزایش تلاش برای کاهش مصرف سخت خودروها و پیشرفتهای تکنولوژی که باعث گسترده تر شدن کاربردهای CVT می شود، بیش از پیش شاهد استفاده از CVT در خودروهای جدید باشیم.