انتقال قدرت پيوسته ( CVT) که لئوناردو داوينچي 500 سال پيش انديشه اش را در سر داشت ،در حال حاضر جاي انتقال قدرت اتوماتيک را در بعضي خودروها گرفته است.
در واقع از اولين CVT که در1886 ثبت شده تاکنون تکنولوژي آن بهبود پيدا کرده است،امروزه چندين کارخانه خودروسازي از جمله جنرال موتورز،آيودي،هوندا و نيسان در حال طراحي CVT هاي خود هستند.
اگر درباره ي ساختار و طرزکار انتقال قدرت اتوماتيک در بخش دنده ي اتوماتيک چگونه کار مي کند، خوانده باشيد،مي دانيد که وظيفه ي انتقال قدرت، تغيير دادن نسبت سرعت چرخ و موتور است،به عبارت ديگر،بدون يک جعبه دنده خودرو فقط يک دنده خواهد داشت،دنده اي که به اتوموبيل اجازه دهد با سرعت مناسب حرکت کند.
يک لحظه تصور کنيد در حال رانندگي با اتوموبيلي هستيد که فقط دنده يک يا دنده سه دارد،در حالت اول خودرو با شتاب خوبي از حالت سکون حرکت مي کند و مي تواند از يک تپه با شيب تند بالا رود اما بيشترين سرعت آن به چند مايل در ساعت محدود مي شود، از طرف ديگردرحالت دوم خودرو با سرعت 80 مايل بر ساعت در يک بزرگراه به سمت پايين حرکت خواهد کرد اما تقريبا شتابي هنگام شروع حرکت نخواهد داشت و نمي تواند از تپه بالا رود
جعبه دنده از تعدادي چرخ دنده استفاده مي کند تا با تغيير شرايط رانندگي استفاده ي مناسبي از گشتاور موتور شود،دنده ها مي توانند به طور دستي و يا اتوماتيک تغيير کند.
در جعبه دنده هاي اتوماتيک قديمي،چرخ دنده ها وظيفه انتقال و تغيير گشتاور و حرکت دايره اي را به عهده دارند،ترکيبي از چرخ دنده هاي سياره اي تمام نسبت هاي دنده اي که لازم است را به وجود مي آورند.معمولا 4 دنده جلو و يک دنده معکوس،وقتي با اين نوع جعبه دنده، دنده عوض مي شود راننده ضربه اي را احساس مي کند.

اصول CVT

بر خلاف سيستم انتقال قدرت اتوماتيک،در سيستم انتقال قدرت با قابليت تغيير پيوسته،جعبه دنده اي با تعداد مشخص چرخ دنده وجود ندارد يعني در CVT چرخ دنده هاي دندانه دار درگير با هم وجود ندارند رايج ترين نوع CVT بر اساس سيستم پولي کار مي کندکه اجازه ي بينهايت تغيير بين بالاترين و پايين ترين دنده بدون گسستگي را مي دهد.
اگر از اين که چرا درباره ي CVT هم از واژه دنده استفاده مي شود تعجب مي کنيد به خاطر بياوريد که منظور از دنده نسبت سرعت موتور به سرعت محور چرخ هاست،اگرچه CVT اين نسبت را بدون استفاده از چرخ دنده هاي سياره اي انجام مي دهد اما باز هم از واژه دنده براي CVT استفاده مي شود.

CVT هايي بر اساس پولي

به جعبه دنده اتوماتيک توجه کنيد،در آن دنيايي از چرخ دنده ها،ترمز ها، کلاچ ها و دستگاه هاي کنترل را خواهيد ديد در مقابل CVT به سادگي قالب مطالع است،بيشتر CVT ها فقط سه جزء اساسي دارند:
? يک تسمه محکم فلزي يا لاستيکي
? يک پولي متغيير محرک (ورودي)
? يک پولي خروجي
بعلاوه CVT ها انواع مختلفي از ريزپردازنده ها و حسگر ها را دارا مي باشند اما سه جزءي که در بالا توضيح داده شده اند اجزاي اصلي اند که به اين سيستم اجازه ي کار مي دهند.

Pulley-based CVT

پولي هاي با شعاع متغير قلب CVT هستند،هر پولي از دو مخروط با زاويه راس 20 درجه که رودر روي يکديگر قرار دارند تشکيل شده است، تسمه اي در شيار بين دو مخروط قرار دارد،در صورت لاستيکي بودن تسمه ها از تسمه هاي V شکل استفاده مي شود،تسمه هاي V شکل از آنجا نام خود را مي گيرند که سطح مقطع V شکل دارند که اصطکاک تسمه با پولي را افزايش مي دهد.
وقتي دو مخروط از هم فاصله بگيرند،يعني ضخامت پولي بيشتر شود،تسمه در شکاف پايين تر مي رود و شعاع تسمه ي حلقه شده دور پولي کاهش مي يابد و وقتي دو مخروط به هم نزديک مي شوند ،يعني ضخامت پولي کاهش مي يابد،تسمه در شکاف بالا تر رفته و شعاع تسمه ي حلقه شده دور پولي افزايش مي يابد CVT مي تواند از فشار هيدروليکي يا نيروي گريز از مرکز و يا کشش فنر به منظور توليد نيروي مورد نياز براي تنظيم دو نيمه ي پولي استفاده کند.
پولي ها با قطر متغير هميشه به صورت دوتايي به کار مي روند يکي از پولي ها که به عنوان پولي محرک شناخته مي شود،به ميل لنگ موتور متصل است،پولي محرک ، پولي ورودي هم ناميده مي شود زيرا جايي است که انرژي موتور وارد سيستم انتقال قدرت مي شود،پولي دوم پولي گردنده ناميده مي شود زيرا پولي اول آن را مي چرخاند،به عنوان پولي خروجي،پولي گردنده انرژي را به محور چرخها منتقل مي کند.
زماني که دو پولي ضخامت خود را نسبت به يکديگر تغيير مي دهند،بينهايت نسبت دنده مختلف بوجود مي آيد،از کم به زياد،شامل همه نسبت هاي مابين، براي مثال وقتي شعاع تسمه در پولي محرک کم و در پولي خروجي زياد باشد،سرعت دوران پولي خروجي کاهش مي يابد که دنده پايين تري را ايجاد مي کند و وقتي شعاع تسمه در پولي محرک زياد و در پولي خروجي کم باشد،سرعت دوران پولي خروجي افزايش مي يابد و دنده بالا تري را ايجاد مي کند،بنابراين در تئوري يک CVT بينهايت دنده را شامل مي شود و مي تواند در هر زماني و با هر دور موتوري کار کند.
طبيعت ساده و بدون گسستگي CVT ها آنها را به يک سيستم انتقال قدرت ايده آل براي تمام ماشين ها و وسايل،نه فقط خودرو ها،تبديل کرده است،CVT ها سالهاي زيادي در ابزار هاي قدرتي و مته ها بکار مي رفتند،همچنين از آنها در وسايل نقليه مختلفي اعم از تراکتور ها و ماشين هاي برف رو و اسکوتر هاي موتوري استفاده مي شود،در تمام اين کاربرد ها اين در نوع سيستم انتقال قدرت از تسمه هايي با لاستيک فشرده استفاده مي شود که مي تواند کشيده شده يا سر بخورد و در نتيجه باعث هدر رفتن انرژي و کاهش کارايي شود.
اختراع ماده هاي جديد CVT ها را مطمئن تر و کارآمد تر از قبل مي سازد،يکي از مهمترين پيشرفت ها طراحي و توسعه ي تسمه هاي فلزي براي متصل کردن دو پولي بوده است، اين تسمه هاي انعطاف پذير از چندين ، عموما 9 يا 12، نوار نازک فولادي که تکه هاي فلزي پاپيوني شکل بسيار مقاوم را کنار هم نگه مي دارد ساخته شده است.
تسمه هاي فلزي سر نمي خورند و بسيار با دوام اند که به CVT اجازه ي انتقال گشتاور بيشتري را مي دهند،در ضمن آرام تر از تسمه هاي لاستيکي هستند.
منبع: www.parsikhodro.com
/خ