هندسه ميكانيكيه :نظام الــــ cvt الجديد (صندوق التروس الأوتوماتيكي الجديد)


نظام الــــ CVT الجديد

هل حدث و ركبت سيارة أوتوماتيك جديدة (مثل اللانسر أو السيفيك) واندهشت عندما لم تسمع صوت النقلات؟

هل تخيلت أنك مخطئ أو أن صوتها منخفض بحيث لم تسمعه؟
فلننس النقلات

هل لاحظت في نفس السيارة أن عداد (RPM) يزيد بثبات بعكس باقي السيارات التي يصعد العداد ويهبط مع كل نقلة؟

أو على الـRPM العالي يثبت المؤشر في حين أن سرعة السيارة في تزايد؟

إذا كنت قد مررت بأحد هذه المواقف ولم تجد التفسير لهذه الأشياء

 

فاقرأ هذا المقال حتى تجد التفسير

انه بكل بساطة الـCVT
Continuously Variable Transmission

وهو صندوق

التروس الأوتوماتيكي الجديد

والسبب في أنك لم تسمع صوت النقلات هو بكل بساطة أيضا أنه لا توجد نقلات أساسا .

هل تتساءل كيف تتغير التروس بدون نقلات؟؟؟
الجواب في كلمتين (لايوجد تروس).
إذا كيف تتغير نسبة السرعة أو عدد اللفات الخارجة من المحرك والذاهبة إلى العجلات؟

للرد على هذا السؤال يجب أن نشرح طريقة عمل الـCVT

وهذا ما سنفعله الآن

في البداية يجب أن نتعرف على مكونات هذا النظام ووظيفة كل جزء

والكونات بسيطة جدا وقليلة جدا ، فبعكس صناديق التروس التقليدية والتي تحتوي على عشرات المكونات والأجزاء الـ CVT يتكون من ثلاثة مكونات رئيسية ؛ وهي:

1- سير قوي V-Belt (مطاطي أومعدني).

2- بكرة متغيرة القطر (variable pulley) موصلة مع القدرة الداخلة.
3- بكرة متغيرة القطر (variable pulley) موصلة مع القدرة الخارجة.

ويحتوي أيضا على عدد من المعالجات (Microprocessors) والمجسات (sensors) والتي تعطينا الدقة في الحساب السرعة المطلوبة ، ولكن المكونات الأساسية هي ما ذكرناها مسبقا وهي (بكرتين وسير).

وقبل أن أبدأ بالشرح يجب أن تشاهد هذه الصورة المتحركة حتى تستطيع أن تتخيل طريقة العمل(حتى أنك من الممكن ألا تحتاج إلى شرحي بعد ذلك).
تعتبرالبكرة متغيرة القطر هي الأساس في فكرة عمل الـCVT ، كل بكرة تكون مكونة من مخروطين كل مخروط مائل بزاوية 20 درجة وكل منهما في لاصق للآخر كما شاهدنا، ويوضع السير في الفراغ مابين المخروطين – لذلك يفضل السير على شكل V أو (V-belt) في حالة السيور المطاطية – .

أمابالنسبة لطريقة العمل ؛ فالفكرة هي نفس فكرة صندوق التروس العادي:

عندما نريد تقليل السرعة القادمة من المحرك نضع ترس صغير على العمود المتصل بالمحرك وترس كبير على العمود المتصل بالعجل

وفي الـ CVT:

عندما نريد تقليل السرعة القادمة من المحرك نصغر البكرة المتصلة بالمحرك ونكبر البكرة المتصلة بالعجل، وبالتالي نحصل على نسبة التقليل التي نحتاجها .

وفي حالة الحصول على سرعة مطابقة لسرعة المحرك أو سرعة أكبر نطبق نفس النظرية .

والبكرة المتصة بالمحرك تسمى البكرة القائدة (Drive pulley) وتكون متصلة بعمود الكرنك ، أما البكرة المتصلة بالعجل تسمى البكرةالمُقادة (Driven pulley) .
وبما أن البكر متغيرالقطر فإن لدينا عدد لانهائي من الأقطار وبالتالي عدد لانهائي من النسب التي نستخدمها للحصول على القدرة القصوى من المحرك دون أن نضر به. ولتغيير أقطار البكرات نستطيع استخدام نظام هيدروليكي أو نظام الطَّرد المركزي (centrifugal force ) أوالزنبرك ، ولكن أفضلهم هو النظام الهيدروليكي بالطبع لأنه يعطينا دقة كبيرة جدا.

المسافة من مركز البكرة حتى نقطة تلامس السير مع البكرة تسمى نصف قطر الخطوة.
وهذه المسافة تزيد بزيادة قطر البكرة وتقل عندما يقل قطر البكرة ، ونحصل على النسبة النهائية لصندوق التروس بقسمة نصف قطر الخطوة للبكرة القائدة على نصف قطر الخطوة للبكرة المُقادة.

ويأتي هنا دورالـ Controller أو وحدة التحكم لحساب النسبة المطلوبة من الصندوق التروس في كل لحظة تتحرك فيها السيارة ، وذلك لأن النسب في الـ CVT تتغير كل ثانية تقريبا.

طبعا أنت تتعجب الآن لماذا مازلنا نسميه “صندوق تروس” رغم عدم احتوائه على تروس مطلقا. هل نسينا أنه لايوجد به تروس أم أنها غلطة مطبعية؟