سیستم انتقال قدرت دو کلاچهDCT

Dual  Clutch Transmission 

مقدمه:

سیستم انتقال قدرت از نظر نوع تعویض دنده به دو دسته معمولی و اتوماتیک تقسیم بندی می شوند. در سیستم انتقال قدرت معمولی ،  راننده با فشار دادن پدال کلاچ و با استفاده از دسته دنده ،دنده را تعویض مى نماید.در  سیستم انتقال قدرت اتوماتیک که  با استفاده از یک مبدل گشتاور(به جای کلاچ)و یک یا چند مجموعه چرخ دنده  سیاره اى،  همه کارهاى تعویض دنده به صورت خودکار انجام می گیرد.  اما سیستم دیگرى مابین این دو سیستم  وجود دارد که ترکیبى از بهترین ویژگى هاى هر دو سیستم را دارا می باشد و آن سیستم انتقال قدرت دو کلاچه است که به آن، سیستم انتقال قدرت شبه اتوماتیک، سیستم دستى بدون کلاچ یا سیستم دستى انتقال قدرت اتوماتیک شده هم گفته مى شود. البته در زمینه ماشین هاى مسابقه سیستم هاى شبه اتوماتیک مانند گیربکس دستى متوالى همواره استفاده شده اند اما در ماشین هاى معمولى تکنولوژى نسبتاً جدیدى است.  

 

تاریخچه:

هم Audi هم Porsche مفهوم دو کلاچه را در طرح های خود مد نظر قرار دادند هرچند که استفاده این شرکت ها از سیستم دو کلاچه تنها به ماشین های مسابقه محدود شد. Porsche Dual Klutch یا PDK شامل مدل های مسابقه ای ۹۵۶ و ۹۶۲ C بودند.در سال ۱۹۸۶ پورشه ۹۶۲ در مسابقه ۱۰۰۰ کیلومتری مونزا (Monza) که بین خودروهای نمونه اولیه در سطح جهان برگزار می شود موفق به کسب مقام اول شد. این اولین برد اتومبیل های مجهز به PDK نیمه اتوماتیک بود. این مدل به وسیله پدال عمل تعویض دنده را انجام می داد. Audi هم در سال ۱۹۸۵ تاریخ ساز شد، زمانی که یک ماشین کواترو S۱ مجهز به سیستم انتقال قدرت دو کلاچه در مسابقه بالا رفتن از تپه از یک کوه به ارتفاع ۴۳۰۰ متر بالا رفت و موفق به کسب مقام اول شد. تا سال های اخیر ماشین های مجهز به سیستم دو کلاچه وارد بازار نشدند . فلکس واگن از پیشگامان سیستم انتقال قدرت دو کلاچه است. فورد دومین تولید کننده سیستم های انتقال قدرت دوگانه است. این شرکت یک سیستم دو کلاچه ۶ دنده را تحت عنوان سیستم پاور شیفت (Powershift) در سال ۲۰۰۵ در نمایشگاه بین المللی فرانکفورت به نمایش گذاشت با این وجود محصولات آنها دو سال بعد به اولین نسل پاور شیفت ها مجهز شدند.  

 

عملکرد سیستم بطور خلاصه:

 یک گیربکس دو کلاچه ( مانند گیر بکس DSG Direct Shift Gearbox )  از دو کلاچ استفاده مى کند و در عین حال پدال کلاچ ندارد ،کنترل کننده های الکترونیکى و هیدرولیکى پیچیده اى کلاچ ها را کنترل مى کنند.  درDCT(سیستم انتقال قدرت دو کلاچه) کلاچ ها مستقل از هم عمل مى کنند. یک کلاچ چرخ دنده هاى فرد را کنترل مى کند و دیگرى چرخ دنده هاى زوج را. با استفاده از این شیوه دنده بدون قطع جریان نیرو از موتور به چرخ ها عوض مى شود.  

 

 طرز کارسیستم انتقال قدرت دو کلاچه: یک شفت دو قسمتى در مرکز DCT قرار دارد. بر خلاف گیربکس هاى دستى معمولى که همه چرخ دنده ها روى یک شفت ورودى قرار دارند ،DCT چرخ دنده هاى زوج و فرد را به وسیله دو شفت ورودى از هم جدا مى کند.
این چگونه ممکن است؟ شفت خارجى به صورتى سوراخ شده که محفظه اى را براى شفت داخلى فراهم مى کند و شفت داخلى در آن جا مى گیرد. شفت خارجى به چرخ دنده هاى دو و چهار وصل است و شفت داخلى به چرخ دنده هاى اول ،سوم و پنجم متصل است. تصویر زیر ترتیب قرار گیرى اجزا را در یک سیستم پنج دنده DCT نشان مى دهد. توجه کنید که یک کلاچ چرخ دنده هاى دوم و چهارم را کنترل مى کند و کلاچ دیگر به صورت مستقل چرخ دنده هاى اول و سوم و پنجم را کنترل مى کند. این همان چیزى است که تعویض برق آساى دنده ها را ممکن مى کند و در عین حال قدرت همواره به صورت ثابت یه چرخ ها منتقل مى شود.  سیستم انتقال قدرت اتوماتیک استاندارد نمى تواند این نیاز را برطرف کند زیرا در این سیستم براى تمام چرخ دنده ها از یک کلاچ استفاده مى شود. 

 

 

کلاچ هاى چند صفحه اى:از آنجایى که سیستم دو کلاچه شبیه سیستم اتوماتیک است شاید فکر کنید که این سیستم به مبدل گشتاور نیاز داشته باشد چیزى که در سیستم اتوماتیک مورد نیاز است تا قدرت به چرخ ها منتقل شود در حالى که DCT به مبدل گشتاور نیاز ندارد. به جاى آن DCT هایى که هم اکنون در بازارند از کلاچ هاى چند صفحه اى خیس استفاده مى کنند.کلاچ خیس کلاچى است که اجزاى کلاچ را در مایعى شست و شو مى دهد تا هم اصطکاک کم شود هم از گرماى تولید شده بکاهد.تولید کنندگان در حال توسعه DCT هاى با کلاچ خشک هستند درست مانند سیستم هاى دستى. اما ماشین هایى که مجهز به DCT هستند از کلاچ خیس استفاده مى کنند. بسیارى از موتور سیکلت ها از یک کلاچ چند صفحه اى استفاده مى کنند. درست همانند مبدل گشتاور ،کلاچ چند صفحه اى از فشار هیدرولیکى براى به حرکت در آوردن چرخ دنده ها استفاده مى کند. مایع کار خود را در داخل پیستون کلاچ انجام مى دهد_در شکل بالا مشخص است_وقتى که کلاچ درگیر مى شود فشار هیدرولیکى داخل پیستون فنر هاى حلقه شده را تحت فشار قرار مى دهد. با این کار یک دسته از صفحه هاى کلاچ و دیسکهاى اصطکاکى به صفحه فشار که ثابت است فشرده مى شوند. دیسکهاى اصطکاکى داراى دندانه هاى داخلى هستند و به گونه اى طراحى شده اند که با دندانه هاى روى غلطک هاى کلاچ درگیر شوند و این غلطک ها هم به نوبه خود با چرخ دنده هایى که نیرو را انتقال مى دهند درگیر مى شوند.  سیستم انتقال قدرت دو کلاچه خشک آ ئو دى(Audi) ،هم یک فنر حلقه اى کوچک هم یک فنر بزرگ میانى دارد. به منظور آزاد کردن کلاچ ،از فشار روغن درون پیستون کاسته مى شود. با این کار فنر هاى پیستون که اعمال فشار روى مجموعه کلاچ و صفحات فشار را ممکن مى کنند به حالت آزاد بر مى گرد. 

 

مزایاى سیستم انتقال قدرت دو کلاچه: 1- چون DCT به ترتیب یک چرخ دنده را خارج و دیگرى را درگیر مى کند شوک هنگام تعویض دنده (shift shock) کاهش مى یابد.

 2- تعویض دنده تحت نیرو انجام مى گیرد یعنى یک جریان قدرت ثابت و پایدار بین موتور و چرخ ها وجود خواهد داشت.

3- با توجه به اینکه رفتن به دنده بالاتر ظرف ۸ میلى ثانیه انجام مى گیرد پس رانندگان در ضمن تعویض دنده یکى از چندین محاسن DCT ها را تجربه خواهند کرد و آن هم شتابگیرى دینامیک و پیوسته آن است.

همچنین برای درک بهتر سیستم انتقال قدرت دو کلاچه ، مبحث گیربکس DSG را در شماره بعد مطالعه فرمائید.