نگاهي به آينده جعبه دنده در خودروسازي
در دنياي خودروسازي همواره عملكرد پيشرانه‌ها در كانون توجهات بوده است و اين امر سبب شده تا به جعبه‌دنده‌ها آن‌طور كه شايسته است بها داده نشود. در حقيقت بسياري از افراد بدون در انديشه متخصصين گرفتن نقش جعبه‌دنده‌ها و تأثيرشان بر كيفيت سواري خودرو، تنها پيشرانه‌ها را مورد نقد و مطالعه قرار مي‌دهند. با ظهور استفاده‌ي گسترده از انرژي الكتريكي در خودروها بالاخره فرصتي طلايي براي شركت‌هاي فعال در زمينه‌ي فناوري انتقال قدرت پديد آمده است تا بتوانند جعبه‌دنده‌ها را در كانون توجهات قرار دهند.
در جعبه‌دنده‌هاي هيبريدي امروزي بيشتر قسمت‌ها نسبت به نمونه‌هاي به‌كار رفته در خودروهاي معمولي دست‌نخورده باقي مانده است و تنها تفاوت را مي‌توان در به‌كارگيري يك ژنراتور الكتريكي درون جعبه‌دنده دانست.
شركت ZF كه در زمينه‌ي توليد جعبه‌دنده‌هاي مختلف سرآمد است، چند سالي است كه سبد محصولات خود را گسترش داده تا تنوعي از جعبه‌دنده‌هاي نوين را براي پاسخ‌گويي به نيازهاي تازه‌ي بازار خودروسازي توليد كند. محصولات جديد ZF به خودروسازان اجازه مي‌دهد تا از ميان انتخاب‌هاي گوناگون مناسب‌ترين گزينه را انتخاب كنند. اين محصولات عملكردي مشابه جعبه‌دنده‌هاي معمولي دارند، اما مبدل گشتاور در آن‌ها جاي خود را به يك موتورالكتريكي داده است.
ظاهر جعبه‌دنده‌هاي جديد ZF تقريباً مشابه نمونه‌هاي قبلي است و به همين دليل ابعادشان تغييري نكرده است و خودروسازان براي به‌كارگيري آن‌ها در محصولات خود با اشكال مواجه نمي‌شوند. حس و حال منتقل شده توسط جعبه‌دنده‌هاي جديد مانند نمونه‌هاي CVT نيست، بلكه مشابه جعبه‌دنده‌هاي معمولي تغيير دنده توسط راننده حس مي‌شود. اين جعبه‌دنده‌ها مي‌توانند از طريق سيستم‌هاي بازياب انرژي ترمز، انرژي الكتريكي توليد كنند و در زمان مورد نياز با توليد گشتاور اضافي به پيشرانه كمك كنند.
جعبه‌دنده‌هاي هيبريدي ZF شامل نمونه‌هاي كوچك نيمه هيبريدي با ۴۸ ولتي با قدرت ۲۰ اسب‌بخار، نمونه‌هاي تمام هيبريدي با قدرت ۵۴ و ۱۲۱ اسب‌بخار و نمونه‌هاي ولتاژ بالا با قدرت ۱۳۴ اسب‌بخار و گشتاور ۴۰۰ نيوتن‌متر است كه مي‌توانند در سيستم‌هاي انتقال قدرت چهار چرخ محرك و محور عقب محرك مورد استفاده قرار گيرند. ارتباط نمونه‌هاي تمام هيبريدي با پيشرانه مي‌تواند در هنگام رانندگي تمام الكتريكي كاملاً قطع شود و انرژي الكتريكي توليدي صرف به جريان انداختن و گردش مايعات در مكانيزم‌هاي هيدروليكي پيشرانه شود، به‌علاوه قابليت اعمال تغييرات براي هماهنگي با پيشرانه‌ها را دارند.
جعبه‌دنده‌هاي مورد استفاده در خودروهاي الكتريكي بسيار ساده‌ترند. اين جعبه‌دنده‌ها به‌طور معمول تك سرعته‌اند كه براي كاهش سرعت چرخش موتور الكتريكي از حوالي ۱۲ هزار دور بر دقيقه تا سرعت‌هاي مناسب براي به حركت درآوردن چرخ‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در بعضي خودروهاي الكتريكي براي صرفه‌جويي در وزن و فضا از موتورهاي الكتريكي كوچكتر با گشتاور توليدي كمتر كه و كاركرد ۲۰ هزار دور بر دقيقه ستفاده مي‌شود. براي كاهش سرعت كاركرد اين موتورها بايد از جعبه‌دنده‌هاي دو سرعته استفاده شود. با وجود سادگي جعبه‌دنده‌هاي تك سرعته، اما بازهم مهندسي پيچيده‌اي در پس طراحي آن‌ها نهفته است. در اين جعبه‌دنده‌ها سرعت چرخش در دو مرحله كاهش مي‌يابد كه نمونه‌اي از آن‌ها را مي‌توان در فولكس‌واگن ID3 يافت.
براي كاهش سرعت دوراني شفت موتور و انتقال آن به چرخ‌ها، سرعت بايد تا ۱۰ برابر كاهش يابد. تحقق اين امر تنها با يك جفت چرخ‌دنده به اين معنا است كه قطر يكي از چرخ‌دنده‌ها نسبت به چرخ‌دنده‌ي ديگر بسيار بزرگتر است. در عمل استفاده از اين حالت به دليل محدوديت فضا امكان‌پذير نيست، درنتيجه مهندسان كاهش سرعت را توسط دو جفت چرخ‌دنده و در دو مرحله انجام مي‌دهند. اگرچه اين سيستم‌ها از لحاظ الكترونيكي پيچيده هستند، اما در مقايسه با جعبه‌دنده‌هاي قبلي پيچيدگي كمتري دارند و اين امر بيانگر آن است كه برخي قطعات مهندسي نه‌تنها اهميت خود را از دست نمي‌دهند، بلكه با گذشت زمان بر ميزان حياتي بودنشان افزوده مي‌شود.
از ديگر پيشرفت‌هاي صورت گرفته مي‌توان به جعبه‌دنده‌هاي سكوئنشال اشاره كرد. در اين جعبه‌دنده‌ها براي تسريع روند تعويض دنده، كلاچ و قطعات مربوط به همسان‌سازي سرعت چرخ‌دنده‌ها حذف شده و به‌جاي آن سيستم‌هاي الكترونيكي با اتصال به واحد كنترل الكترونيكي (ECU) خودرو در كسري از ثانيه گشتاور انتقالي را براي تعويض دنده حذف كرده و پس از تعويض دوباره اتصال گشتاور را برقرار مي‌كنند.
هم انديشي ها