نخستین بار گیربکس AMT با خودروی MVM110 به کشورمان وارد شد و هر چند آمار فروش مدل های اتوماتیک این خودرو آنقدر نبود که بتواند بازار خودروهای دنده اتوماتیک کشور را به نفع خود تغییر دهد اما حداقل توانست نام سیستم های انتقال قدرت AMT را وارد کشور کند. اما این گیربکس ها چگونه کار می کنند؟ آیا استفاده از آن ها فقط مختص تولیدکنندگان خودرو در چین است که می خواهند سیستم های اتوماتیک ارزان قیمت داشته باشند و یا تولیدکنندگان دیگر هم از این سیستم استفاده می کنند؟


گیربکس های به کار رفته در خودروها را می توان از جنبه های مختلف تقسیم بندی کرد اما یکی از رایج ترین تقسیم بندی ها، تقسیم این سیستم های انتقال قدرت به انواع دستی (Manual) و اتوماتیک (Automatic) است. این تقسیم بندی هر چند بیش از حد کلی است اما می تواند تا حدود زیادی گیربکس های مختلف را در بر بگیرد.

در این تقسیم بندی، 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 دنده هایی به محور خروجی گیربکس و در نهایت چرخ ها می رسد. در این سیستم راننده نقش اصلی را در تعویض دنده ها دارد چرا که باید با فشردن پدال کلاچ، ارتباط میان گیربکس و موتور را قطع می کند. از سوی دیگر با استفاده از اهرم تعویض دنده، چرخ دنده های 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 تعویض دنده 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 می تواند آزاردهنده باشد و اینجا است که گیربکس های اتوماتیک وارد میدان می شوند. سیستم های انتقال قدرت اتوماتیک این روزها تنوع بسیار زیادی دارند اما شکل سنتی آن ها که سال ها است در خودروها مورد استفاده قرار می گیرد شامل بخشی به نام مبدل گشتاور برای انتقال قدرت از موتور به گیربکس و یک سیستم گیربکس سیاره ای برای درگیر کردن خودکار دنده های مختلف است. این سیستم هر چند کارآیی خود را سال ها به نمایش گذاشته اما به دلیل قیمت بالا، فضای زیادی که اشغال می کند و البته اتلاف بخشی از انرژی در سیستم مبدل گشتاور، ضعف هایی در مقابل سیستم های انتقال قدرت دستی از خود نشان می دهد.

راه حل میانبر
گیربکس های AMT 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 می شود که مزایای گیربکس های دستی را در کنار راحتی گیربکس های اتوماتیک به صورت یک جا عرضه می کند در حالی که دردسرهای تعویض دنده در گیربکس های دستی و هزینه بالای سیستم های اتوماتیک را ندارد.

در این سیستم ها اجزای مختلف سیستم انتقال قدرت دستی شامل گیربکس و کلاچ حفظ می شوند و از این جهت شباهت زیادی به سیستم های دستی دارند اما کنترل کارکرد این دو بخش بر عهده یک سیستم کامپیوتری است و می تواند بدون دخالت راننده کار کنند و به این ترتیب می توان آن ها را جزو سیستم های اتوماتیک طبقه بندی کرد. به همین دلیل به این سیستم ها نام Automated Manual Transmission داده شده است که به معنی سیستم انتقال قدرت دستی اتوماتیک شده است.
در گیربکس های AMT پدال کلاچ از زیر پای راننده حذف شده است چرا که عمل کلاچ گیری به طور خودکار و توسط یک برنامه کامپیوتری و یک سیستم الکتریکی انجام می شود. به علاوه دنده ها نیز می توانند به صورت خودکار و با هدایت سیستم مدیریت کامپیوتری تعویض شوند هر چند راننده نیز می تواند به صورت دستی در کار این سیستم دخالت کرده و دنده ها را سبک یا سنگین کند هر چند در این وضعیت نیز فرمان راننده مبنی بر سبک یا سنگین کردن دنده ها مانند گیربکس های موسوم به تیپ ترونیک به صورت «+ » و«-» است و در نهایت فرمان راننده به صورت یک پالس الکتریکی به سیستم می رسد و ادامه کار همچنان بر عهده واحد مدیریت کامپیوتری و مجموعه الکتریکی است.

اجزاء سیستم
AMT همان گونه که پیش از این گفتیم، گیربکس دستی است که قابلیت تعویض اتوماتیک را نیز دارد و به همین دلیل بخش هایی از آن با گیربکس های دستی یکسان است. در این سیستم کلاچ و گیربکس وجود دارد و از این نظر تفاوتی با سیستم های تعویض دستی نیست. همان گونه که گفتیم سیستم AMT می تواند به صورت خودکار دنده ها را سبک یا سنگین کند. به همین دلیل نیاز به بخشی دارد که بتواند کنترل دنده ها را در گیربکس بر عهده بگیرد. در کنار این ها، کنترل تمامی این بخش ها باید در اختیار یک سیستم کنترل باشد تا بتواند متناسب با شرایط مختلف، دنده ها 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 کلاچ گیری در این سیستم، یک فعال کننده الکترومکانیکی به کلاچ خودرو متصل می شود که با دریافت پالس های الکتریکی از TCU می تواند کلاچ خودرو را آزاد یا درگیر کند ضمن آنکه سرعت عمل آن به طور مستقیم به دور موتور خودرو بستگی دارد و می تواند عمل نیم کلاچ را نیز انجام دهد.
سیستم فعال کننده دنده ها نیز به طور معمول از دو الکتروموتور تشکیل شده است که عمل جابجایی دنده ها و درگیر کردن آن ها را انجام می دهند (این دقیقاً کاری است که راننده نیز در هنگام تعویض دنده ها انجام می دهد به این معنی که دنده ها را جابجا کرده و دنده مناسب را درگیر می کند).

در طی فرآیند تعویض دنده ها، TCU در ارتباط مستقیم با ECU خودرو است و می تواند میزان دور موتور را محدود کند. این دقیقاً کاری است که در تعویض دنده های دستی هم انجام می شود به این ترتیب که راننده لحظه ای پیش از کلاچ گیری، پدال گاز را رها می کند و به محض درگیر شدن دنده بالاتر و یا پایین تر، کلاچ را به آرامی رها کرده و پدال گاز را فشار می دهد. در غیر این صورت زمانی که کلاچ آزاد است، به دلیل آنکه بار از روی موتور برداشته می شود دور موتور به سرعت بالا می رود و ممکن است در فاصله کوتاه تعویض دنده ها 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 چرخ ها نیز به تمامی اجزای آن از موتور تا چرخ ها فشار وارد می کند. به این ترتیب مشخص است AMT نیاز به یک برنامه دقیق برای تعویض دنده ها در دورهای مختلف دارد. البته تمام این ها بدون نیاز به توجه راننده انجام می شود به این معنی که راننده در طی فرآیند تعویض دنده ها همچنان پای خود را بر روی پدال گاز نگه داشته است اما سیستم به طور خودکار میزان باز بودن دریچه گاز را تنظیم می کند.

AMT در عمل
سیستم AMT از طریق TCU می تواند تعویض دنده را به طور کامل در اختیار بگیرد و به این ترتیب یک سیستم کاملاً اتوماتیک در اختیار راننده قرار دهد. در این حالت راننده کافی است اهرم تعویض دنده را در وضعیت حرکت (D) قرار دهد. در این وضعیت سیستم کلاچ می گیرد و به دنده یک می رود و همچنان کلاچ را در وضعیت آزاد قرار می دهد. با فشردن پدال گاز توسط راننده، متناسب با دور موتور و میزان گشتاور تولید شده از سوی موتور، کلاچ خودرو به آرامی رها شده و خودرو حرکت را آغاز می کند.

در ادامه با توجه به میزان فشردن پدال گاز و میزان دور موتور (پارامترهایی که سیستم های تعویض دنده تمام اتوماتیک عادی نیز به آن ها توجه می کنند)، خودرو زمان مناسب برای تعویض دنده را تشخیص داده و در زمان مناسب، ابتدا دور موتور را اندکی کاهش می دهد سپس کلاچ را آزاد کرده و یک دنده سبک تر شده و بار دیگر کلاچ را درگیر می کند. در سیستم های تعویض دنده اتوماتیک که از مبدل گشتاور بهره می برند، نیازی به کاهش دور موتور در زمان تعویض دنده ها نیست چرا که در غیاب کلاچ در این سیستم ها عملاً توان موتور به صورت پیوسته به گیربکس می رسد.
هر چند AMT می تواند کاملاً خودکار عمل کند اما همواره راننده می تواند از طریق اهرم تعویض دنده و یا پدال های فرمان (در بعضی از سیستم ها) دنده را تعویض کند.

مزایا
یکی از مهم ترین مزایا این سیستم نسبت به سیستم های معمول اتوماتیک (که از مبدل گشتاور بهره می برند) عدم وجود مبدل گشتاور و وجود کلاچ است. مبدل گشتاور به دلیل ساختار خاص خود همواره بخشی از نیرو را تلف می کند اما در سیستم های دارای کلاچ، انتقال نیرو از موتور به گیربکس تقریباً بدون اتلاف است. به دلیل وجود همین اتلاف در گیربکس های اتوماتیک معمولی است که استفاده از آن ها بر روی موتورهای کم حجم و خودروهای کوچک رایج نیست چرا که توان موتور این خودروها در حالت عادی هم محدود است و نصب مبدل گشتاور بخشی از این توان محدود را تلف می کند و عملاً خودرو بخش عمده ای از توانایی های حرکتی خود را از دست می دهد. در مقابل استفاده از AMT به دلیل برخورداری از کلاچ در این خودروها عمومیت بیشتری دارد.
پیچیدگی فنی پایین و ابعاد کوچک یکی دیگر از خصوصیات این سیستم است که آن را در رتبه ای بالاتر از سیستم های اتوماتیک معمولی قرار می دهد. گیربکس های اتوماتیک معمولی به دلیل پیچیدگی ساختاری، تا مدتی قبل تعداد دنده محدودی داشتند اما در مقابل AMT می تواند با قیمت کمتر، دنده های بیشتری را عرضه کند. دنده های بیشتر به معنی شتابگیری روان تر و کاهش مصرف سوخت و آلایندگی زیست محیطی است. از سوی دیگر قیمت پایین تر این سیستم نسبت به سیستم های گیربکس اتوماتیک از دیگر مزایا است که استفاده از آن را بر روی خودروهای کوچک شهری توجیه پذیر می کند.

افزایش طول عمر کلاچ خودرو هم یکی از مسایلی است که شرکت های تولیدکننده این سیستم از جمله ZF بر آن تاکید دارند. در این سیستم به دلیل آنکه یک برنامه کامپیوتری وظیفه درگیر کردن کلاچ را بر عهده دارد، کنترل دقیقی بر سرعت و زمان درگیر شدن کلاچ وجود دارد و همین مسئله می تواند باعث افزایش طول عمر کلاچ شود. البته بعضی از کاربران این سیستم این افزایش طول عمر را تایید نمی کنند و معتقدند تفاوت خاصی میان زمان فرسودگی کلاچ در این سیستم و سیستم های تعویض دستی وجود ندارد هر چند تولیدکنندگان سیستم نتایج خود را در سیکل های آزمایشی طولانی به دست آورده اند.

AMT و خودروسازان
هر چند AMT در کشورمان چندان عمومیت ندارد اما تقریباً تمامی خودروسازان بزرگ دنیا از این سیستم در دوره ای بر روی محصولات خود استفاده کرده اند و بعضی نیز هم اکنون در حال نصب آن ها بر روی محصولات تولیدی خود هستند.
این سیستم معمولاً در خودروهای شهری مورد استفاده قرار می گیرد تا از افت توان ناشی از استفاده از مبدل گشتاور جلوگیری شود. اسمارت یکی از خودروهایی است که در حال حاضر نیز با گیربکس AMT پنج سرعته تولید می شود ضمن آنکه فولکس واگن هم این سیستم را به عنوان یک آپشن بر روی مدل up! عرضه می کند. به علاوه گیربکس i-Shift شرکت ولوو که بر روی محصولات سنگین این شرکت نصب می شود نیز در اصل گونه ای از AMT است. از سوی دیگر شرکت های بزرگ سازنده مجموعه های خودرو مانند ZF، Magneti Marelli و Getrag همگی تولید گیربکس های AMT را نیز در کنار انواع دستی و اتوماتیک در برنامه خود دارند. مهم ترین مزیت این شرکت ها امکان تأمین کلیه بخش های لازم برای سیستم از یک تولیدکننده است که مشکل عدم هماهنگی در بخش های مختلف به ویژه عدم هماهنگی های نرم افزاری را از میان می برد.


نحوه استفاده از گیربکس amt در خودروی mg3



تفاوت گیربکس CVT و AMT چیست؟ تیپ ترونیک چیست؟


حتما در بسیاری از طرح های فروش خودروها یا در مشخصات آن نام جعبه دنده CVT یا AMT را دیده اید ولی آیا تفاوت گیربکس CVT و AMT را می دانید؟! در این مقاله سعی شده است این دو نوع جعبه دنده به زبان ساده توضیح داده شود.
به نقل از عصر ایران ، با پیشرفت علم و تکنولوژی و نیاز روز افزون خودرو ها به بهینه سازی و بازدهی بالاتر، مدام تکنولوژی های تازه تر در زمینه جعبه دنده های اتوماتیک در حال عرضه هستند که بسیاری از این تکنولوژی ها بر اساس همین نوع جعبه دنده های اتوماتیک ساده و با افزوده شدن چند قطعه مکانیکی و الکترونیکی و هیدرولیکی عمل کرده و بعضی از آنها از پایه و اساس با این گیربکس های اتوماتیک معمولی تفاوت دارند.


جعبه دنده هایCVT
هنگامی که در یک خودرو و در شرایط عادی راننده اقدام به تعویض دنده می کند این عمل در گیربکس موجب درگیر شدن دو چرخ دنده با اندازه ها و تعداد دندانه های متفاوتی می شود.

درگیر شدن این چرخ دند ه های متفاوت سبب بوجود آمدن ضریب دنده های گوناگون (متناسب با تعداد دندانه ها و قطر چرخ دنده) می شود و گشتاور و دور بر اساس این ضریب دنده از موتور به چرخ ها منتقل می شود.

این نحوه درگیری چرخ دنده ها در جعبه دنده های دستی کاربرد دارد که در نمونه های اتوماتیک این نسبت دنده ها بوسیله درگیر شدن چرخ دنده های خورشیدی و سیاره ای و قفسه نگهدارنده و چرخ دنده رینگی ایجاد می شود اما در جعبه دنده های CVT خبری از این چرخ دنده های خورشیدی و سیاره ای و… نیست بلکه تکنولوژی و فرآیند نوینی در حال رخ دادن در زیر پوسته این سیستم های انتقال قدرت است.


CVT مخفف عبارت Continuously Variable Transmission و به معنای سیستم انتقال قدرت متغیر پیوسته است.



استفاده از این نوع سیستم انتقال قدرت به سرعت در حال رشد بوده و کارخانجاتی مانند رنو، نیسان، جنرال موتورز، فولکس واگن و… در حال استفاده و تحقیق و توسعه این نوع از سیستم های انتقال قدرت هستند.

اجزا اصلی تشکیل دهنده سیستم انتقال قدرت از نوع CVT عبارتند از پولی ورودی (محرک)، پولی خروجی (متحرک) و تسمه مخصوص از جنس فلز یا پلاستیک.

هرکدام از پولی های محرک و متحرک (ورودی و خروجی) از دو مخروط تشکیل شده اند که این مخروط ها می توانند در راستای محوری که روی آن نصب شده اند حرکت کنند و به هم نزدیک و دور شوند بر روی این دو پولی تسمه ای که بعضا دارای سطح مقطع V شکل است، قرار می گیرد.

زمانی که دو مخروط تشکیل دهنده هر پولی به هم نزدیک می شوند به دلیل سطح شیبدار مخروط ها تسمه بر روی سطح شیبدار مخروط حرکت کرده و به سمت بالا رانده می شود. با این عمل در واقع شعاع پولی که تسمه با آن در تماس است افزایش می یابد. زمانی که دو مخروط از هم فاصله بگیرند عرض پولی بیشتر شده و تسمه پایین می رود و بین دو سر مخروط قرار می گیرد یا این عمل شعاع پولی که تسمه روی آن متصل است کاهش می یابد.

زمانی که دو پولی که هرکدام از دو مخروط متحرک تشکیل شده اند عرض خود را از طریق جابجایی مخروط ها تغییر می دهند، بینهایت شعاع پولی ایجاد می شود و همانطور که میدانیم نسبت میان شعاع پولی ورودی و خروجی سبب ایجاد بینهایت ضریب دنده می شود به همین دلیل زمانی که خودرو در حال حرکت است با افزایش یا کاهش سرعت عرض این پولی ها کم و زیاد شده و و نسبت دنده ای را متناسب با وضعیت حرکتی خودرو ایجاد می کند.
به همین دلیل است که گفته می شود بر خلاف سایر جعبه دنده های اتوماتیک و دستی که تعداد محدودی ضریب دنده را تولید می کنند، در جعبه دنده های CVT بی نهایت نسبت دور ایجاد می شود که این امر سبب از بین رفتن شوک و تغییر دور های ناگهانی ناشی از تعویض دنده ها می گردد و به صورت پیوسته و متغیر در هر لحظه ضریب دنده مناسب انتخاب می شود.
.
از جمله مزایا استفاده از این نوع سیستم های انتقال قدرت می توان به کاهش مصرف سوخت تا بیش از ۱۸ درصد نسبت به گیربکس های خودکار معمولی، انتقال روان تر و یکنواخت تر قدرت موتور، کارایی دینامیکی بهتر، شتابگیری بهتر، کارکرد دائمی موتور در بهینه ترین دور که ضمن کمک به سلامت موتور موجب کاهش مصرف سوخت می شود.



جعبه دنده های AMT
AMT مخفف شده عبارت Automated Manual Transmission به معنای سیستم انتقال قدرت دستی اتوماتیک شده است.
این نوع از گیربکس ها در واقع راحتی استفاده از گیربکس های اتوماتیک را به ویژه در ترافیک های شهری برای راننده به ارمغان می آورند در حالی که پیچیدگی و هزینه بالای گیربکس های اتوماتیک را ندارند.
در واقع این نوع از سیستم های انتقال قدرت همان گیربکس های دستی هستند که عمل کلاچ گیری و تعویض دنده در آنها بوسیله یک مجموعه الکترونیکی و مکانیکی صورت می پذیرد.

AMT ها از اجزای اصلی شامل واحد انتخاب حالت دنده، واحد کنترل کننده الکترونیکی ECU، دریچه گاز برقی(مبدل دریچه گاز برقی)، عملگر های برقی تعویض دنده و کلاچ گیری تشکیل شده اند.

در این نوع از سیستم های انتقال قدرت راننده می تواند با قرار دادن اهرم تعویض دنده در حالت مخصوص به تعویض دستی، شخصا اقدام به تعویض دنده ها کند و همچنین می تواند با قرار دادن در حالت اتوماتیک این کار را به مجموعه الکترونیکی و مکانیکی تعبیه شده بسپارد.

هنگامی که راننده اهرم تعویض را در حالت اتوماتیک قرار می دهد واحد کنترل الکترونیکی به کلاچ برقی دستور می دهد و عملیات کلاچ گیری انجام می شود، سپس واحد تعویض دنده برقی اقدام به درگیر کردن گیربکس دستی در دنده یک می کند، اما کماکان سیستم کلاچ برقی عملیات کلاچ گیری را ادامه می دهد(مشابه حالتی که خودرو را در دنده یک قرار داده و پدال کلاچ را پایین نگه داریم). سپس زمانی که راننده اقدام به فشردن پدال گاز می کند بر اساس دور موتور و موقعیت دریچه گاز، کلاچ برقی اقدام به درگیر کردن مجموعه دیسک و صفحه کرده و خودور شروع به حرکت می کند.





در این حالت واحد پردازش ECU با در اختیار داشتن پارامتر هایی نظیر سرعت خودرو، وضعیت دریچه گاز، دور موتور و… در زمان لازم دستور کلاچ گیری مجدد را به مجموعه کلاچ برقی و دستور درگیر کردن دنده دو را به مجموعه تعویض برقی دنده می دهد و مجددا واحد کلاچ برقی دیسک و صفحه را درگیر می کند (مشابه حالتی که کلاچ توسط راننده گرفته شده و دنده ۲ جا زده شود و پدال کلاچ به آرامی رها شود) و این عملیات تا سبک ترین دنده ادامه می یابد.

زمانی که اهرم تعویض در حالت دستی قرار می گیرد فرامین لازم برای وارد مدار شدن کلاچ برقی و مجموعه تعویض دنده برقی توسط راننده داده می شود، به طوری که وقتی راننده اهرم تعویض را در جهت سبک کردن دنده ها فشار دهد این پیام از طریق واحد پردازش به مجموعه کلاچ و تعویض کننده برقی دنده ها فرستاده می شود و گیربکس یک دنده سبک تر می شود (مثلا از ۲ به۳).

آشنایی با اصطلاحات تیپ ترونیک و شیفت ترونیک
تیپ ترونیک و شیفت ترونیک نوع خاصی از جعبه دنده ها به شمار نمی روند، بلکه به عنوان یک تکنولوژی و امکان ویژه برای تعویض دنده ها شناخته می شوند.
در گیربکس های اتوماتیک تیپترونیک و شیفت ترونیک بر خلاف گیربکس های اتوماتیک معمولی، این اختیار به راننده داده شده است که به صورت دستی و از طریق اهرم تعویض دنده یا از طریق شیفتر های تعبیه شده در پشت فرمان خودرو دستور سبک یا سنگین کردن دنده ها را بدهد.

در این سیستم اگر راننده اهرم تعویض را در حالت اتوماتیک قرار دهد تعویض دنده ها به صورت اتوماتیک انجام می شود، اما اگر اهرم را در وضعیت دستی قرار دهد می تواند با استفاده از حرکت خاص تعریف شده برای اهرم دنده یا با استفاده از شیفتر ها خود اقدام به تعویض دنده ها کند.

البته در این حالت چناچه تعویض دنده ها از جانب راننده به موقع صورت نپذیرد و از محدوده قرمز تعریف شده برای موتور و گیربکس عبور کند برای جلوگیری از آسیب به موتور و گیربکس، به صورت اتوماتیک دنده سبک می شود. لازم به ذکر است بسیاری از شرکت های خودروسازی اسامی انحصاری را بر روی این نوع از سیستم تعویض دنده قرار می دهند، اما در واقع عملکرد بیشتر آنها شبیه هم است.