آیا گیربکس‌های اتوماتیک کلاچ دارند؟

در
دسته بندی ها: جعبه دنده, کلاچ

همان‌طور که دو نوع جعبه‌دنده وجود دارد، می‌توان گفت دو تیپ راننده هم داریم: کسانی که طرفدار گیربکس دستی‌اند و تعویض دنده را خودشان انجام می‌دهند و آن‌هایی که تا خودرو گیربکس اتوماتیک داشته باشد، از رانندگی لذت می‌برند. گروه دوم غالباً از این خوشحال‌اند که «کلاچ وجود ندارد» و خودرو خودش دنده عوض می‌کند؛ بنابراین آن‌ها می‌توانند تمام حواسشان را به جاده بدهند.

اما اگر واقعاً تصور شود که در گیربکس اتوماتیک هیچ‌گونه کلاچی وجود ندارد، کمی سوءبرداشت در کار است. کلاچ وظیفه دارد چرخ‌ها را از موتور جدا و دوباره درگیر کند تا خودرو بتواند بایستد و موتور همچنان روشن بماند. در گیربکس اتوماتیک، قطعه‌ای به نام مبدل گشتاور (Torque Converter) همین کار را انجام می‌دهد؛ یعنی اجازه می‌دهد خودرو کاملاً متوقف شود، در حالی که موتور خاموش نشود.

با این حال، به این معنی نیست که درون گیربکس اتوماتیک هیچ نوع کلاچی وجود ندارد. در واقع مجموعه‌ای از دیسک‌های اصطکاکی باریک در قالب یک کلاچ چنددیسکی داخل آن تعبیه شده است. امروزه بسیاری از خودروسازان رده‌بالا سراغ نسخه‌ای از گیربکس اتوماتیک به نام جعبه‌دنده دوکلاچه (DCT) رفته‌اند؛ سیستمی که شبیه اتوماتیک عمل می‌کند اما از دو کلاچ بهره می‌برد و در عملکرد حتی از گیربکس دستی هم سریع‌تر و کارآمدتر است.

نحوه عملکرد جعبه‌دندهٔ اتوماتیک

اگرچه رانندگان حرفه‌ای ممکن است خودروی مجهز به گیربکس اتوماتیک را چندان هیجان‌انگیز ندانند، اما جعبه‌دندهٔ اتوماتیک در واقع ساز‌وکاری تحسین‌برانگیز است. وقتی راننده دسته‌دنده را روی حالت «Drive» قرار می‌دهد، اتفاقات زیادی زیر کاپوت رخ می‌دهد، چون این تنها زمانی نیست که گیربکس دنده عوض می‌کند. جعبه‌دندهٔ خودرو دنده‌های بیشتری فراتر از Drive (حرکت)، Park (پارک)، Reverse (دنده عقب) و Neutral (خلاص) دارد.

حالت Drive به خودرو اجازه می‌دهد از تمام ضرایب دندهٔ حرکتیِ رو به جلو استفاده کند. در کنار مبدل گشتاور، مجموعه‌ای به نام دستۀ چرخ‌دنده‌های خورشیدی (Planetary Gear Set) قرار دارد که از یک چرخ‌دندهٔ رینگی (Ring Gear)، یک چرخ‌دندهٔ خورشیدی (Sun Gear)، حامـل سیارات (Planet Carrier) و چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای کوچک (Planet Pinions) تشکیل شده است. همین مجموعهٔ خورشیدی است که امکان تعویض خودکار دنده‌ها را فراهم می‌کند.

در هر لحظه، بخش‌های مختلف این مجموعه می‌توانند نقش دندهٔ ورودی (تولیدکنندهٔ توان) یا دندهٔ خروجی (گیرندهٔ توان) را ایفا کنند، در حالی که بخش‌های دیگر ثابت نگه داشته می‌شوند. این کار با کمک بند‌های ترمزی (Brake Bands) و کلاچ‌ها صورت می‌گیرد:

  • بند ترمزی بر روی چرخ‌دندهٔ رینگی یا خورشیدی سفت یا آزاد می‌شود تا آن قطعه را ثابت نگه دارد یا رها کند.
  • کلاچ‌ها مجموعه‌ای از دیسک‌های اصطکاکی هستند که می‌توانند یک جزء از چرخ‌دندهٔ خورشیدی را به‌عنوان ورودی درگیر کنند یا آن را ثابت نگه دارند.

همهٔ این فرآیندها با ترکیبی از سامانه‌های مکانیکی، هیدرولیکی و الکتریکی انجام می‌شود تا تعویض دنده برای راننده کاملاً بی‌وقفه و نرم احساس شود.

معمولاً گیربکس‌های اتوماتیک دارای چندین دستۀ چرخ‌دندهٔ خورشیدی هستند که ضرایب دندهٔ مختلف خودرو را تشکیل می‌دهند؛ بنابراین نحوهٔ حرکت این اجزا در هر لحظه مشخص می‌کند خودرو در چه ضریب دنده‌ای قرار دارد.

مزایای گیربکس اتوماتیک

همیشه بحث میان گیربکس دستی و اتوماتیک داغ است، اما واقعیت این است که گیربکس‌های اتوماتیک مزایای مشخصی دارند. مبدل گشتاور در این گیربکس‌ها شتاب بهتری نسبت به کلاچِ دستی هنگام حرکت از حالت سکون فراهم می‌کند، و نمونه‌های جدید آن حتی می‌توانند میزان گشتاور خروجی موتور را تقویت کنند.

کسانی که در مسابقات پرفشار با گیربکس اتوماتیک فعالیت می‌کنند، معمولاً به سراغ مبدل گشتاور با استال بالا (High‑Stall Torque Converter) می‌روند؛ قطعه‌ای که توان را در دور موتور بسیار بالاتری به چرخ‌ها منتقل می‌کند و شتاب خودرو را به‌طور محسوسی ارتقا می‌دهد. البته این گزینه برای رانندگی روزمره—مثل بردن بچه‌ها به مدرسه یا رفتن به خرید—کارآمد نیست.

اما بزرگ‌ترین مزیت گیربکس اتوماتیک تجربهٔ رانندگی نرم و بی‌دردسر آن است. راننده می‌تواند بدون درگیر شدن با فشردن پدال کلاچ، تعویض دنده و سپس گاز دادن، فقط روی مسیر تمرکز کند. هرچند نقش تعاملیِ بیشتر در رانندگی دستی برای بعضی‌ها لذت‌بخش است، همه به دنبال هیجان نیستند—بسیاری فقط می‌خواهند راحت و بی‌دغدغه از نقطهٔ «الف» به نقطهٔ «ب» برسند.