مبدل گشتاور چگونه باعث بهبود عملكرد خودرو ميشود؟
تا به حال نسخههاي متعددي از جعبهدندههاي خودكار به بازار عرضه شدهاند اما موفقترين نوع از اين جعبهدندهها، انواع متداول دنده سيارهاي با مبدل گشتاور هستند. مدلهاي جديدتر جعبهدندههاي خودكار مانند دو كلاچه (DCT) و ضريب متغير (CVT) با اينكه مزاياي خود را دارند، اما هنوز نتوانستهاند به موفقيت جعبهدندههاي خودكار مجهز به مبدل گشتاور دست پيدا كنند.
مبدل گشتاور يك نوع كوپلينگ هيدروليكي است كه پيشرانه را به جعبهدنده متصل ميكند و جايگزيني براي كلاچ است. مبدل گشتاور همانند يك شيريني دونات فلزي است اما در ساختار داخلي آن سه بخش اصلي وجود دارد. در سمتي كه به پيشرانه متصل است، قطعهاي به نام پروانه (ايمپلر) وجود دارد و در سمت متصل به جعبهدنده نيز قطعهاي ديگر به نام توربين نصب شده است. توربين و پروانه، هر دو داراي پرههايي مشابه موتور جت هستند.
درون مبدل گشتاور از روغن جعبهدنده پر شده است. هنگام كار كردن پيشرانه، پروانه كه به ميللنگ متصل است، ميچرخد و روغن را با فشار به سمت توربين ميفرستد. اين فشار باعث چرخش توربين ميشود و به اين ترتيب نيروي پيشرانه به جعبهدنده انتقال مييابد. سپس روغن دوباره به سمت مركز پروانه بازميگردد و اين چرخه تا زمان كار كردن پيشرانه ادامه دارد. اين همهي داستان مبدل گشتاور نيست بلكه يك قطعهي سوم نيز درون آن وجود دارد كه مبدل گشتاور را از يك كوپلينگ هيدروليكي ساده به يك قطعهي بسيار پربازدهتر تبديل ميكند. اين قطعهي سوم، استاتور ناميده ميشود و بين پروانه و توربين قرار دارد. استاتور روغني را كه در حال برگشت به سمت پروانه است را منحرف ميكند و سرعت آن را كاهش ميدهد. اين كار باعث ميشود تا گشتاوري كه از پيشرانه به سمت جعبهدنده انتقال پيدا ميكند نيز افزايش يابد.
به همين دليل است كه هنگام حركت، خودروهاي داراي مبدل گشتاور حس سرعتگيري خيلي خوبي را منتقل ميكنند. هنگامي كه خودرو در حال حركت با سرعت ثابت است، توربين نميتواند با سرعت پروانه بچرخد و يك اختلاف سرعت بين اين دو وجود دارد، يعني ايمپلر سرعتي بيشتر از توربين دارد. اين اختلاف سرعت سبب افزايش مصرف سوخت و آلايندگي خودرو ميشود. بهخصوص از زمانيكه مسائل زيستمحيطي و مصرف سوخت در خودروها تبديل به يك اولويت شده است، طراحان جعبهدنده يك كلاچ قفلكننده را درون مبدل گشتاور تعبيه كردهاند تا هنگام حركت با سرعت ثابت، سمت پروانه را به توربين بهصورت فيزيكي قفل كند تا اين دو از هم دور شوند.
در يك جعبهدندهي دوكلاچ، چيدمان دندهها به جعبهدندههاي دستي شباهت دارد و ميتواند ضرايب دنده را شبيهسازي كند ولي ساختار داخلي جعبهدندههاي خودكار كمي متفاوت است. بهجاي دندههاي مشخص در امتداد هم، درون جعبهدندههاي خودكار از مجموعه چرخدندههاي سيارهاي در امتداد يكديگر استفاده شده است. براي كنترل اينكه گشتاور از كدام چرخدندهها عبور كند و چه ضريب دندهاي به دست بياوريم، از كلاچهايي درون اين جعبهدندهها استفاده شده است. به اين ترتيب، براي اضافه كردن دندهها در چنين جعبهدندههايي بايد مجموعه سيارهايهاي بيشتري اضافه كرد؛ براي مثال سه عدد مجموعهي سيارهاي ميتوانند ۶ دندهي جلو را در اختيارمان قرار دهند. جعبهدندههاي خودكار مجهز به مبدل گشتاور ايدهاي بسيار هوشمندانه و در عين حال كمي پيچيده هستند؛ اما با گذشت زمان پيشرفت بسياري كردهاند تا راندمان بالاتري را ارائه دهند.
شايد مبدلهاي گشتاور چندان مورد توجه قرار نگيرند ولي آنها از جالبترين دستگاههايي هستند كه تاكنون براي سيستم انتقال قدرت طراحي شدهاند. مبدل گشتاور به خوبي جايگزين كلاچ شده است و ميتواند گشتاور بين پيشرانه و جعبهدنده را حتي تا چند برابر افزايش دهد. جعبهدندههاي خودكار مجهز به مبدل گشتاور براي كساني كه بهدنبال بهترين راندمان باشند، همچنان بهترين انتخاب هستند.
هم انديشي ها