گیربکس AMT چیست و چگونه کار می کند ؟

این گیربکس‌ها چگونه کار می‌کنند؟ آیا استفاده از آن‌ها فقط مختص تولیدکنندگان خودرو در چین است که می‌خواهند سیستم‌های اتوماتیک ارزان قیمت داشته باشند و یا تولیدکنندگان دیگر هم از این سیستم استفاده می‌کنند؟

گیربکس‌های به کار رفته در خودروها را می‌توان از جنبه‌های مختلف تقسیم‌بندی کرد اما یکی از رایج‌ترین تقسیم‌بندی‌ها، تقسیم این سیستم‌های انتقال قدرت به انواع دستی (Manual) و اتوماتیک (Automatic) است. این تقسیم‌بندی هر چند بیش از حد کلی است اما می‌تواند تا حدود زیادی گیربکس‌های مختلف را در بر بگیرد.

در این تقسیم‌بندی، گیربکس دستی سیستم انتقال قدرتی است که در آن قدرت از طریق کلاچ به گیربکس منتقل شده و در آن جا نیز از طریق چرخ دنده‌هایی به محور خروجی گیربکس و در نهایت چرخ‌ها می‌رسد. در این سیستم راننده نقش اصلی را در تعویض دنده‌ها دارد چرا که باید با فشردن پدال کلاچ، ارتباط میان گیربکس و موتور را قطع می‌کند. از سوی دیگر با استفاده از اهرم تعویض دنده، چرخ دنده‌های مناسب را در گیربکس خودرو رو به روی یکدیگر قرار دهد و در ادامه با رها کردن پدال کلاچ، مجدداً ارتباط میان موتور و گیربکس را برقرار کند. این فرآیند باید سریع انجام شود ضمن آنکه دور موتور نیز چه در زمان قطع کردن ارتباط و چه حین تعویض‌دنده و در نهایت برقرار کردن مجدد ارتباط باید از سوی راننده به شکل مناسبی تنظیم شود.
این فرآیند هر چند در ابتدا چندان دشوار نیست اما انجام چند ده و چند صد باره آن در یک رانندگی شهری می‌تواند آزاردهنده باشد و اینجا است که گیربکس‌های اتوماتیک وارد میدان می‌شوند. سیستم‌های انتقال قدرت اتوماتیک این روزها تنوع بسیار زیادی دارند اما شکل سنتی آن‌ها که سال‌ها است در خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرد شامل بخشی به نام مبدل گشتاور برای انتقال قدرت از موتور به گیربکس و یک سیستم گیربکس سیاره‌ای برای درگیر کردن خودکار دنده‌های مختلف است. این سیستم هر چند کارآیی خود را سال‌ها به نمایش گذاشته اما به دلیل قیمت بالا، فضای زیادی که اشغال می‌کند و البته اتلاف بخشی از انرژی در سیستم مبدل گشتاور، ضعف‌هایی در مقابل سیستم‌های انتقال قدرت دستی از خود نشان می‌دهد.

راه حل میانبر
گیربکس‌هایAMT در حقیقت یک راه حل میانبر برای رسیدن به یک سیستم گیربکس اتوماتیک با کمترین هزینه است. این سیستم از این جهت به عنوان راه حل میانبر در نظر گرفته می‌شود که مزایای گیربکس‌های دستی را در کنار راحتی گیربکس‌های اتوماتیک به صورت یک جا عرضه می‌کند در حالی که دردسرهای تعویض‌دنده در گیربکس‌های دستی و هزینه بالای سیستم‌های اتوماتیک را ندارد.
در این سیستم‌ها اجزای مختلف سیستم انتقال قدرت دستی شامل گیربکس و کلاچ حفظ می‌شوند و از این جهت شباهت زیادی به سیستم‌های دستی دارند اما کنترل کارکرد این دو بخش بر عهده یک سیستم کامپیوتری است و می‌تواند بدون دخالت راننده کار کنند و به این ترتیب می‌توان آن‌ها را جزو سیستم‌های اتوماتیک طبقه‌بندی کرد. به همین دلیل به این سیستم‌ها نام Automated Manual Transmission داده شده است که به معنی سیستم انتقال قدرت دستی اتوماتیک شده است.
در گیربکس‌های AMT پدال کلاچ از زیر پای راننده حذف شده است چرا که عمل کلاچ‌گیری به طور خودکار و توسط یک برنامه کامپیوتری و یک سیستم الکتریکی انجام می‌شود. به علاوه دنده‌ها نیز می‌توانند به صورت خودکار و با هدایت سیستم مدیریت کامپیوتری تعویض‌شوند هر چند راننده نیز می‌تواند به صورت دستی در کار این سیستم دخالت کرده و دنده‌ها را سبک یا سنگین کند هر چند در این وضعیت نیز فرمان راننده مبنی بر سبک یا سنگین کردن دنده‌ها مانند گیربکس‌های موسوم به تیپ‌ترونیک به صورت «+ » و«-» است و در نهایت فرمان راننده به صورت یک پالس الکتریکی به سیستم می‌رسد و ادامه کار همچنان بر عهده واحد مدیریت کامپیوتری و مجموعه الکتریکی است.

اجزاء سیستم
AMT همان‌گونه که پیش از این گفتیم، گیربکس دستی است که قابلیت تعویض اتوماتیک را نیز دارد و به همین دلیل بخش‌هایی از آن با گیربکس‌های دستی یکسان است. در این سیستم کلاچ و گیربکس وجود دارد و از این نظر تفاوتی با سیستم‌های تعویض دستی نیست. همان‌گونه که گفتیم سیستم AMT می‌تواند به صورت خودکار دنده‌ها را سبک یا سنگین کند. به همین دلیل نیاز به بخشی دارد که بتواند کنترل دنده‌ها را در گیربکس بر عهده بگیرد. در کنار این‌ها، کنترل تمامی این بخش‌ها باید در اختیار یک سیستم کنترل باشد تا بتواند متناسب با شرایط مختلف، دنده‌ها را به صورت دستی تعویض کرده و یا عمل نیم کلاچ را با توجه به توان و دور موتور انجام دهد. این وظیفه بر عهده بخشی به نام TCU یا واحد کنترل انتقال قدرت است.
برای کلاچ‌گیری در این سیستم، یک فعال‌کننده الکترومکانیکی به کلاچ خودرو متصل می‌شود که با دریافت پالس‌های الکتریکی از TCU می‌تواند کلاچ خودرو را آزاد یا درگیر کند ضمن آنکه سرعت عمل آن به طور مستقیم به دور موتور خودرو بستگی دارد و می‌تواند عمل نیم کلاچ را نیز انجام دهد.
سیستم فعال‌کننده دنده‌ها نیز به طور معمول از دو الکتروموتور تشکیل شده است که عمل جابجایی دنده‌ها و درگیر کردن آن‌ها را انجام می‌دهند (این دقیقاً کاری است که راننده نیز در هنگام تعویض دنده‌ها انجام می‌دهد به این معنی که دنده‌ها را جابجا کرده و دنده مناسب را درگیر می‌کند).
در طی فرآیند تعویض دنده‌ها، TCU در ارتباط مستقیم با ECU خودرو است و می‌تواند میزان دور موتور را محدود کند. این دقیقاً کاری است که در تعویض‌دنده‌های دستی هم انجام می‌شود به این ترتیب که راننده لحظه‌ای پیش از کلاچ‌گیری، پدال گاز را رها می‌کند و به محض درگیر شدن دنده بالاتر و یا پایین‌تر، کلاچ را به آرامی رها کرده و پدال گاز را فشار می‌دهد. در غیر این صورت زمانی که کلاچ آزاد است، به دلیل آنکه بار از روی موتور برداشته می‌شود دور موتور به سرعت بالا می‌رود و ممکن است در فاصله کوتاه تعویض دنده‌ها به محدوده قرمز برسد. به علاوه اگر با دور بالای موتور کلاچ درگیر شود، گشتاور بالا باعث آسیب به کلاچ شده و شوک ناشی از اختلاف دور موتور و چرخ‌ها نیز به تمامی اجزای آن از موتور تا چرخ‌ها فشار وارد می‌کند. به این ترتیب مشخص است AMT نیاز به یک برنامه دقیق برای تعویض دنده‌ها در دورهای مختلف دارد. البته تمام این‌ها بدون نیاز به توجه راننده انجام می‌شود به این معنی که راننده در طی فرآیند تعویض دنده‌ها همچنان پای خود را بر روی پدال گاز نگه داشته است اما سیستم به طور خودکار میزان باز بودن دریچه گاز را تنظیم می‌کند.

گیربکس به کار رفته در کشنده های ولوو

گیربکس اسمارت