كيف اصبح ناقل الحركة ثنائي القابض الاهم في صناعة السيارات -- Apr 12 , 2024 245
بالنسبة لمعظم تاريخ السيارات، كان ناقل الحركة الأوتوماتيكي بمثابة كسر للصفقات بالنسبة إلى المتحمسين 'الحقيقيين'. كانت ناقلات الحركة الأوتوماتيكية بطيئة، وكانت ترتفع درجة حرارتها أثناء القيادة الشاقة، وفقدت كميات كبيرة من الطاقة مقارنة بنظيراتها ذات الدواسات الثلاثة. كانت المحاولات في التعشيق عالية الأداء غير مقبولة، مع التحول المفاجئ والأداء الرهيب عند السرعة المنخفضة.
وفي عام 2003، تغير كل ذلك. أطلقت فولكس فاجن سيارة R32 Golf، وهي سيارة ذات دفع رباعي عالية الأداء تعمل بمحرك VR6. والأهم من ذلك هو أن ناقل الحركة R32 غيّر مشهد السيارات إلى الأبد.
قبل عام 2003، تم تشغيل معظم ناقل الحركة الأوتوماتيكي هيدروليكيًا. في هذه الأتمتة 'التقليدية'، لا توجد لوحة احتكاك، أو قابض، بين عمود إخراج المحرك ومدخل علبة التروس، كما هو الحال في ناقل الحركة اليدوي. وبدلاً من ذلك، يوجد قرص مملوء بالسوائل يُعرف باسم محول عزم الدوران للربط بين سرعات المحرك وناقل الحركة.
يؤدي تسريع المحرك إلى دوران مضخة هيدروليكية في ناقل الحركة، وتدفع قوة الطرد المركزي السائل إلى الحافة الخارجية لمحول عزم الدوران. هناك، يمر السائل عبر زعانف على التوربين، الذي يدور، وينقل الطاقة إلى ناقل الحركة. يقوم قرص زعانف آخر، يُعرف باسم الجزء الثابت، بإعادة توجيه السائل إلى مركز الغلاف ليتم إعادة ضخه عبر التوربين. خلف محول عزم الدوران، تتولى مجموعة تروس كوكبية يتم التحكم فيها عن طريق الضغط الهيدروليكي والسرعة مهمة النقل.
كانت الاختلافات في هذا التصميم موجودة في السوق الشامل منذ أوائل الأربعينيات، مع طرح GM Hydra-Matic. من أجل الاستمتاع بالرحلات البحرية، كان هذا هو الخيار الأفضل لعقود من الزمن. لكن بالنسبة لسائقي السيارات الرياضية، فإن الأمر لم يقطع الطريق؛ هناك فترة توقف مؤقت بين التطبيق الأولي لقوة الخانق والشعور بحركة السيارة، حيث يستغرق الأمر لحظة حتى يتراكم الضغط الهيدروليكي في ناقل الحركة. تولد الأنظمة الهيدروليكية ذات الضغط العالي والسرعة العالية الكثير من الاحتكاك والحرارة، وكلاهما عدوان للأداء العالي.
الأتمتة الهيدروليكية أيضًا غير فعالة بشكل عام. هذه الكفاءة المفقودة ملحوظة بشكل خاص في أنظمة التشغيل الأوتوماتيكية القديمة، والتي تنقل 85٪ فقط من قوة المحرك إلى الطريق، مقارنة بـ 97٪ لناقل الحركة اليدوي. من السهل معرفة سبب حصول السيارات على لقب 'slushbox'. بالإضافة إلى ذلك، فإن تعقيد مجموعات التروس الكوكبية في ناقل الحركة الأوتوماتيكي الهيدروليكي يعني أن معظم ناقل الحركة الأوتوماتيكي يحتوي على تروس أقل من ناقل الحركة اليدوي المعاصر. أدى هذا إلى تفاقم مشاكل نطاق الطاقة
بحلول أواخر التسعينيات، أصبح ناقل الحركة 'اليدوي الآلي' الأكثر تقدمًا متاحًا في السيارات الاستهلاكية لسد الفجوة بين ناقل الحركة التقليدي ثلاثي الدواسات و'صناديق التبريد'. ربما كان أبرزها هو علبة التروس 'F1 Edition' الخاصة بسيارة فيراري F355، والتي كانت المرة الأولى التي تُرى فيها مبدلات الحركة الموجودة في كل مكان الآن في سيارة فيراري.
استخدم F355 نظام Magneti Marelli Selespeed، والذي كان عبارة عن ناقل حركة يدوي حقيقي بست سرعات تحت الجلد، والقابض وكل شيء. يستخدم صندوق التروس Selespeed مشغلات هيدروليكية على كل ترس، بالإضافة إلى المكونات الهيدروليكية الإلكترونية للقابض، للتنقل بين التروس بنفس الطريقة التي يستخدمها الإنسان. أصدرت BMW نظامًا مشابهًا في نفس العام يسمى SMG.
عانت علبتا التروس في كلتا الشركتين من نفس العيوب: فبينما كانت تعمل بشكل جيد عند الحد الأقصى - كانت سرعة Selespeed أسرع بمرتين تقريبًا من السائق البشري في التحول مرة واحدة أكثر من 7000 دورة في الدقيقة - إلا أنها عانت من أداء فظيع منخفض السرعة. كان كلا النظامين سيئين في التدحرج بعيدًا عن نقطة التوقف، مع الكثير من التأرجح والاهتزاز؛ شعرت تغييرات التروس منخفضة السرعة بالجليد، وتضاءل الطلب في جميع أنحاء المدينة مقابل نظام أوتوماتيكي هيدروليكي تقليدي مماثل. أدى هذا إلى منع الناقل اليدوي من اكتساب الشعبية.
في عام 2003، أصدرت فولكس فاجن سيارة R32 Golf. عرض R32 تصميمه الخاص على ناقل الحركة الآلي، والذي أطلقت عليه شركة فولكس فاجن اسم Direktschaltgetriebe، أو Direct-Shift Gearbox.يقوم DSG بدلاً من ذلك بتقسيم ناقل الحركة إلى مجموعتين من التروس (عادةً فردية وزوجية + عكسية) على عمودين متداخلين، مع دوران أحدهما داخل الآخر. تقوم دولاب الموازنة في المحرك بتدوير مبيت يحتوي على قوابض. يمسك كل قابض بأحد أعمدة القيادة
يقوم DSG بعد ذلك بالتحضير للتبديل التالي عن طريق تثبيت الترس الثاني في مكانه على عمود الإدارة الخارجي (الأخضر). عند الضغط على مجداف النقل لأعلى، ينفصل قابض عمود الإدارة الخارجي، ويتم تثبيت قابض عمود الإدارة الداخلي في مكانه. نظرًا لأن ناقل الحركة يستخدم قوابض وعمودين قيادة منفصلين تمامًا، فمن الأسهل بكثير على الكمبيوتر نقل الطاقة بسلاسة من واحد إلى آخر، حيث تتم مزامنة السرعات بين التروس بأكبر قدر ممكن قبل تغيير التروس.
عند النقل إلى سرعة أقل، يقوم ناقل الحركة بتحرير ترسه ويمسك القابض بعمود الإدخال المعاكس. يقوم كمبيوتر ناقل الحركة بالتنسيق مع وحدة التحكم الإلكترونية في المحرك للحصول على إشارة ضوئية للخانق لرفع سرعة عمود الإدارة المحدد حديثًا، ومن ثم تقوم آلية النقل بقفل تغيير التروس.
