كاپنا

در مورد جعبه دنده خودروهاي هيبريدي و الكتريكي بيشتر بدانيم !

خودروهاي هيبريدي

صنعت خودروسازي در جهان حال حاضر به دليل مشكلات زيست محيطي و مسئله گرماي جهاني ، روز به روز به سمت پيشرفت و مصرف كمتر از ذخاير سوختي پيش مي رود و در حال حاضر تمركز بخش عظيمي از اين صنعت پر كاربرد در توليد خودروهاي هيبريدي است .

ابتدايي ترين چيزي كه كاملا مشخص و مبرهن است اين موضوع است كه خودروهاي هيبريدي در بخش فني به طور كامل با خودروهاي احتراق داخلي تفاوت دارند . يك نمونه از اين بخش ها كه موضوع بحث امروز ما نيز مي باشد بخش گيربكس يا همان جعبه دنده مي باشد .

توجه داشته باشيد كه در خودروهاي احتراق داخلي از جعبه دنده هاي چند سرعته استفاده مي شود ولي در خودروهاي هيبريدي اين موضوع به يك يا در حال حاضر دو سرعته تقليل مي يابد .

شايد اين سوال برايتان ايجاد شود كه با توجه به افزايش سرعت خودروهاي روز دنيا و نياز آنها به جعبه دنده هايي با تعداد دنده هاي بيشتر ، چرا خودروهاي هيبريدي تنها از جعبه دنده هاي يك يا بعضا دو سرعته استفاده مي كنند ؟ جواب سوال شما اينجاست !

ابتدا بگذاريد توضيحي اجمالي از فراينده كاري جعبه دنده خدمتتان ارائه كنم :

وظيفه جعبه دنده (GEARBOX) در خودروها ، انتقال قدرت به چرخ هاي جلو و همپنين تغيير مقدار گشتاور لازم به منظور بهره بري بهتر مي باشد . در موتور هاي سوختي يا به اصطلاح احتراقي ، ميزان قدرت و گشتاور خودرو در دور موتور خاصي بدست مي آيد و هر چه دور موتور بالاتر رود ، شتاب ، قدرت و گشتاور خودرو بيشتر خواهد شد . البته اگر تا به حال پشت فرمان ماشين قرار گرفته باشيد خواهيد دانست كه در هر دنده مجزا در خودروهاي احتراقي ، ماكسيمم دور موتوري وجود دارد كه از آن فراتر نخواهد رفت و ديگر گشتاور و قدرت موتور تغييري نخواهد كرد و ثابت خواهد ماند . براي مثال حداكثر ميزان گشتاور در خودروهاي احتراقي بر روي مقدار 3000 تا 3500 اتفاق مي افتد و براي حداكثر ميزان قدرت نيز ، دور موتور مي بايست روي مقدار 4500 دور بر دقيقه قرار بگيرد .

با توجه به اين قضيه مي توان دريافت كه خودروهاي احتراقي دور موتوري بين 1000 تا 10000 دور بر دقيقه خواهند داشت كه بسته به نوع موتور تفاوت مي كند . با عنايت بر اين موضوع مي توان فهميد كه در صورتي كه دور موتور زير حداقل موجود باشد پيشرانه خودرو به دليل اصطكاك بين قطعات و عدم توانايي براي غلبه بر آن خاموش خواهد شد . علاوه بر اين در صورت عبور دور موتور از حداكثر قدار مجاز ، موتور با عمل كات آف اجازه افزايش بيش از اندازه دور موتور را نمي دهد و مقدار آنرا تقريبا قابت نگه خواهد داشت .

در حقيقت وقتي دور موتور خودرو پايين باشد قدرت و گشتاور خروجي بسيار پايين بوده و نمي توان بدون تغيير گشتاور اصلي موتور ، خودرو را به حركت درآورد . در اين صورت با تغيير ضريب دنده گشتاور خروجي از موتور تغيير كرده و در نتيجه نيروي چرخشي وارد شده به چرخ ها بيشتر مي شود و موتور با ميزان توان خروجي ثابت مي تواند خودرو را به حركت بياندازد . و در صورت افزايش سرعت ، نياز به بالا بردن گشتاور موتور كمتر مي شود و در نتيجه جعبه دنده با دنده سبك تر مي تواند با سرعت بيشتري چرخهاي خودرو را بچرخاند .

جعبه دنده تك سرعته

خودروهاي هيبريدي و الكتريكي ، بدليل نبود اصطكاك و عوامل بازدارنده حركت موتور ، تمامي گشتاور از همان ابتدا شروع كار موتور در بيشترين حد ممكن است و در نتيجه پيشرانه خودرو از همان اول ، بدون نياز به تغيير گشتاور موتور بوسيله جعبه دنده قادر است خودرو را به حركت در بياورد و به صورت تئوري نيازي به وجود جعبه دنده نيست !

ولي اينجا مشكلي پديد خواهد آمد كه لزوم استفاده از جعبه دنده را آشكار مي كند . موتورهاي خودروهاي الكتريكي قادر هستند تا گشتاوري به مقدار 20000 دور بر دقيقه را ايجاد كنند و در صورت نبود جعبه دنده چرخ هاي خودرو مي تواند تا همين ميزان در دقيقه به چرخش دربيايند كه از نظر عملي كاملا محال است . بنابراين وجود جعبه دنده در اين سري از خودروها الزاميست ولي اين جعبه دنده ها بدليل ثابت بودن گشتاور توليدي نيازي به دنده هاي بيشتر ندارند و مي توانند با افزايش دور موتور ، سرعت را افزايش داده و در صورت كاهش دور موتور ، سرعت را تقليل كنند .

البته يك شركت اتريشي در شهريور ماه سال 1397 موفق به توليد نوعي خاص از گيربكس ها شده كه داراي 2 دنده ميباشند و دو سرعته هستند . مهندسين شركت كريزل الكتريك اولين جعبه دنده 2 سرعته جهان را براي خودروهاي برقي ابداع كردند .

اين شركت ، اولين سري از اين مدل گيربكس ها را بر روي خودرو PORSCH 910 امتحان كردند و موفق شدند در 2.5 ثانيه سرعت خودرو را از صفر به 100 برسانند كه نهايت سرعت اين خودرو نيز 300 كيلومتر بر ساعت بيان شده است .

خودروي طراحي شده توسط شركت كريزل حدود يك ميليون دلار قيمت گذاري شده و براي اولين بار به سيستم جعبه دنده دو سرعته مجهز شده كه آنرا از بقيه خودرو هاي الكتريكي كه تا كنون ساخته شده است متمايز مي كند .

جعبه دنده هاي CVT

CVT يا همان (CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION ) به معني سيستم انتقال قدرت متغير است كه اولين مدل آن در سال 1986 به ثبت رسيد . چندين كارخانه ماشين سازي مطرح دنيا از جمله جنرال موتورز ، آئودي ، نيسان و … هم اكنون در حال گسترش دادن اين نوع از جعبه دنده ها هستند .

هنگامي كه راننده در حين حركت خودرو اقدام به تعويض دنده ميكند ( چه به صورت اتوماتيك و چه به صورت دستي ) ، باعث درگير شدن دو چرخ دنده با اندازه ها و تعداد دندانه هاي مختلف مي شود كه باعث تغيير ميزان گشتاور توليد شده خواهد شد .

اين چرخ دنده هاي متفاوت با بوجود آوردن ضريب دنده هاي گوناگون كه با تعداد دندانه و قطر چرخ دنده متناسب است گشتاور و دور را به چرخ ها منتقل مي كند .

در نمونه اتوماتيك ، اين نسبت دنده ها بوسيله درگير شدن چرخ دنده هاي خورشيدي و سياره اي و قفسه نگهدارنده و چرخ دنده ي رينگي ايجاد مي شود .

اجزا تشكيل دهنده سيستم انتقال قدرت CVT شامل پولي ورودي ( محرك ) ، پولي خروجي ( متحرك ) و تسمه مخضوضي از جنس فلز يا پلاستيك مي باشند .هر كدام از اين پولي هاي ورودي و خروجي از دو مخروط تشكيل شده اند كه اين مخروط ها مي توانند در راستاي محوري كه در آن نصب شده اند حركت كنند .

زماني كه دو مخروط به يكديگر نزديك مي شوند ، به دليل سطح شيبدار مخروط ها تسمه بر روي سطح حركت كرده و به سمت بالا رانده مي شود . و زماني كه دو مخروط از يكديگر فاصله مي گيرند عرض پولي بيشتر شده و تسمه پايين ميايد و بين دو سر مخروط قرار ميگيرد .

زماني كه دو پولي كه هركدام از دو مخروط متحرك تشكيل شده‌اند عرض خود را از طريق جابجايي مخروط‌ها تغيير مي‌دهند، بينهايت شعاع پولي ايجاد مي‌شود و همانطور كه ميدانيم نسبت ميان شعاع پولي ورودي و خروجي سبب ايجاد بينهايت ضريب دنده مي‌شود به همين دليل زماني كه خودرو در حال حركت است با افزايش يا كاهش سرعت عرض اين پولي‌ها كم و زياد شده و و نسبت دنده‌اي را متناسب با وضعيت حركتي خودرو ايجاد مي‌كند.

به همين دليل است كه اين نوع از جعبه دنده ها بر خلاف ساير مدل آنها تعداد محدودي ضريب دنده توليد مي كنند . در جعبه دنده هاي CVT بي نهايت نسبت دور توليد مي شود كه باعث از بين رفتن شوك و تغيير دورهاي ناگهاني ناشي از تعويض دنده مي شود و به طور پيوسته و متغير در هر لحظه ضريب دنده مناسب انتخاب مي شود .

براي تعويض باتري ماشين به بزرگترين فروشگاه آنلاين فروش باطري ماشين مراجعه كنيد.

در مورد جعبه دنده خودروهاي هيبريدي و الكتريكي بيشتر بدانيم !

خودروهاي هيبريدي

صنعت خودروسازي در جهان حال حاضر به دليل مشكلات زيست محيطي و مسئله گرماي جهاني ، روز به روز به سمت پيشرفت و مصرف كمتر از ذخاير سوختي پيش مي رود و در حال حاضر تمركز بخش عظيمي از اين صنعت پر كاربرد در توليد خودروهاي هيبريدي است .

ابتدايي ترين چيزي كه كاملا مشخص و مبرهن است اين موضوع است كه خودروهاي هيبريدي در بخش فني به طور كامل با خودروهاي احتراق داخلي تفاوت دارند . يك نمونه از اين بخش ها كه موضوع بحث امروز ما نيز مي باشد بخش گيربكس يا همان جعبه دنده مي باشد .

توجه داشته باشيد كه در خودروهاي احتراق داخلي از جعبه دنده هاي چند سرعته استفاده مي شود ولي در خودروهاي هيبريدي اين موضوع به يك يا در حال حاضر دو سرعته تقليل مي يابد .

شايد اين سوال برايتان ايجاد شود كه با توجه به افزايش سرعت خودروهاي روز دنيا و نياز آنها به جعبه دنده هايي با تعداد دنده هاي بيشتر ، چرا خودروهاي هيبريدي تنها از جعبه دنده هاي يك يا بعضا دو سرعته استفاده مي كنند ؟ جواب سوال شما اينجاست !

ابتدا بگذاريد توضيحي اجمالي از فراينده كاري جعبه دنده خدمتتان ارائه كنم :

وظيفه جعبه دنده (GEARBOX) در خودروها ، انتقال قدرت به چرخ هاي جلو و همپنين تغيير مقدار گشتاور لازم به منظور بهره بري بهتر مي باشد . در موتور هاي سوختي يا به اصطلاح احتراقي ، ميزان قدرت و گشتاور خودرو در دور موتور خاصي بدست مي آيد و هر چه دور موتور بالاتر رود ، شتاب ، قدرت و گشتاور خودرو بيشتر خواهد شد . البته اگر تا به حال پشت فرمان ماشين قرار گرفته باشيد خواهيد دانست كه در هر دنده مجزا در خودروهاي احتراقي ، ماكسيمم دور موتوري وجود دارد كه از آن فراتر نخواهد رفت و ديگر گشتاور و قدرت موتور تغييري نخواهد كرد و ثابت خواهد ماند . براي مثال حداكثر ميزان گشتاور در خودروهاي احتراقي بر روي مقدار 3000 تا 3500 اتفاق مي افتد و براي حداكثر ميزان قدرت نيز ، دور موتور مي بايست روي مقدار 4500 دور بر دقيقه قرار بگيرد .

با توجه به اين قضيه مي توان دريافت كه خودروهاي احتراقي دور موتوري بين 1000 تا 10000 دور بر دقيقه خواهند داشت كه بسته به نوع موتور تفاوت مي كند . با عنايت بر اين موضوع مي توان فهميد كه در صورتي كه دور موتور زير حداقل موجود باشد پيشرانه خودرو به دليل اصطكاك بين قطعات و عدم توانايي براي غلبه بر آن خاموش خواهد شد . علاوه بر اين در صورت عبور دور موتور از حداكثر قدار مجاز ، موتور با عمل كات آف اجازه افزايش بيش از اندازه دور موتور را نمي دهد و مقدار آنرا تقريبا قابت نگه خواهد داشت .

در حقيقت وقتي دور موتور خودرو پايين باشد قدرت و گشتاور خروجي بسيار پايين بوده و نمي توان بدون تغيير گشتاور اصلي موتور ، خودرو را به حركت درآورد . در اين صورت با تغيير ضريب دنده گشتاور خروجي از موتور تغيير كرده و در نتيجه نيروي چرخشي وارد شده به چرخ ها بيشتر مي شود و موتور با ميزان توان خروجي ثابت مي تواند خودرو را به حركت بياندازد . و در صورت افزايش سرعت ، نياز به بالا بردن گشتاور موتور كمتر مي شود و در نتيجه جعبه دنده با دنده سبك تر مي تواند با سرعت بيشتري چرخهاي خودرو را بچرخاند .

جعبه دنده تك سرعته

خودروهاي هيبريدي و الكتريكي ، بدليل نبود اصطكاك و عوامل بازدارنده حركت موتور ، تمامي گشتاور از همان ابتدا شروع كار موتور در بيشترين حد ممكن است و در نتيجه پيشرانه خودرو از همان اول ، بدون نياز به تغيير گشتاور موتور بوسيله جعبه دنده قادر است خودرو را به حركت در بياورد و به صورت تئوري نيازي به وجود جعبه دنده نيست !

ولي اينجا مشكلي پديد خواهد آمد كه لزوم استفاده از جعبه دنده را آشكار مي كند . موتورهاي خودروهاي الكتريكي قادر هستند تا گشتاوري به مقدار 20000 دور بر دقيقه را ايجاد كنند و در صورت نبود جعبه دنده چرخ هاي خودرو مي تواند تا همين ميزان در دقيقه به چرخش دربيايند كه از نظر عملي كاملا محال است . بنابراين وجود جعبه دنده در اين سري از خودروها الزاميست ولي اين جعبه دنده ها بدليل ثابت بودن گشتاور توليدي نيازي به دنده هاي بيشتر ندارند و مي توانند با افزايش دور موتور ، سرعت را افزايش داده و در صورت كاهش دور موتور ، سرعت را تقليل كنند .

البته يك شركت اتريشي در شهريور ماه سال 1397 موفق به توليد نوعي خاص از گيربكس ها شده كه داراي 2 دنده ميباشند و دو سرعته هستند . مهندسين شركت كريزل الكتريك اولين جعبه دنده 2 سرعته جهان را براي خودروهاي برقي ابداع كردند .

اين شركت ، اولين سري از اين مدل گيربكس ها را بر روي خودرو PORSCH 910 امتحان كردند و موفق شدند در 2.5 ثانيه سرعت خودرو را از صفر به 100 برسانند كه نهايت سرعت اين خودرو نيز 300 كيلومتر بر ساعت بيان شده است .

خودروي طراحي شده توسط شركت كريزل حدود يك ميليون دلار قيمت گذاري شده و براي اولين بار به سيستم جعبه دنده دو سرعته مجهز شده كه آنرا از بقيه خودرو هاي الكتريكي كه تا كنون ساخته شده است متمايز مي كند .

جعبه دنده هاي CVT

CVT يا همان (CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION ) به معني سيستم انتقال قدرت متغير است كه اولين مدل آن در سال 1986 به ثبت رسيد . چندين كارخانه ماشين سازي مطرح دنيا از جمله جنرال موتورز ، آئودي ، نيسان و … هم اكنون در حال گسترش دادن اين نوع از جعبه دنده ها هستند .

هنگامي كه راننده در حين حركت خودرو اقدام به تعويض دنده ميكند ( چه به صورت اتوماتيك و چه به صورت دستي ) ، باعث درگير شدن دو چرخ دنده با اندازه ها و تعداد دندانه هاي مختلف مي شود كه باعث تغيير ميزان گشتاور توليد شده خواهد شد .

اين چرخ دنده هاي متفاوت با بوجود آوردن ضريب دنده هاي گوناگون كه با تعداد دندانه و قطر چرخ دنده متناسب است گشتاور و دور را به چرخ ها منتقل مي كند .

در نمونه اتوماتيك ، اين نسبت دنده ها بوسيله درگير شدن چرخ دنده هاي خورشيدي و سياره اي و قفسه نگهدارنده و چرخ دنده ي رينگي ايجاد مي شود .

اجزا تشكيل دهنده سيستم انتقال قدرت CVT شامل پولي ورودي ( محرك ) ، پولي خروجي ( متحرك ) و تسمه مخضوضي از جنس فلز يا پلاستيك مي باشند .هر كدام از اين پولي هاي ورودي و خروجي از دو مخروط تشكيل شده اند كه اين مخروط ها مي توانند در راستاي محوري كه در آن نصب شده اند حركت كنند .

زماني كه دو مخروط به يكديگر نزديك مي شوند ، به دليل سطح شيبدار مخروط ها تسمه بر روي سطح حركت كرده و به سمت بالا رانده مي شود . و زماني كه دو مخروط از يكديگر فاصله مي گيرند عرض پولي بيشتر شده و تسمه پايين ميايد و بين دو سر مخروط قرار ميگيرد .

زماني كه دو پولي كه هركدام از دو مخروط متحرك تشكيل شده‌اند عرض خود را از طريق جابجايي مخروط‌ها تغيير مي‌دهند، بينهايت شعاع پولي ايجاد مي‌شود و همانطور كه ميدانيم نسبت ميان شعاع پولي ورودي و خروجي سبب ايجاد بينهايت ضريب دنده مي‌شود به همين دليل زماني كه خودرو در حال حركت است با افزايش يا كاهش سرعت عرض اين پولي‌ها كم و زياد شده و و نسبت دنده‌اي را متناسب با وضعيت حركتي خودرو ايجاد مي‌كند.

به همين دليل است كه اين نوع از جعبه دنده ها بر خلاف ساير مدل آنها تعداد محدودي ضريب دنده توليد مي كنند . در جعبه دنده هاي CVT بي نهايت نسبت دور توليد مي شود كه باعث از بين رفتن شوك و تغيير دورهاي ناگهاني ناشي از تعويض دنده مي شود و به طور پيوسته و متغير در هر لحظه ضريب دنده مناسب انتخاب مي شود .

براي تعويض باتري ماشين به بزرگترين فروشگاه آنلاين فروش باطري ماشين مراجعه كنيد.