گیربکس DCT یا دوکلاچه چیست؟

اگر در مورد خودروهای فعلی تحقیق کرده باشید، احتمالاً ارجاعاتی به گیربکس های دوکلاچه (DCT) دیده اید. و ممکن است از خود بپرسید: "DCT چیست؟ گیربکس دوکلاچه چیست؟" اگر به اندازه کافی جوان هستید، ممکن است از خود بپرسید "کلاچ چیست؟" برای توضیح همه اینها، اجازه دهید یک دقیقه به گذشته برگردیم.

دورانی وجود داشت که یادگیری رانندگی به معنای یادگیری مهارت در پیچیدگی تعویض دنده به صورت دستی و در عین حال دستکاری پدال کلاچ، گاز و دسته انتخابگر دنده بود. اگرچه پدال گاز (پدال گاز) و انتخابگر دنده (شیفتر) تقریباً برای همه رانندگان فعلی آشنا هستند، پدال کلاچ ممکن است آشنا نباشد.

در خودرویی با گیربکس دستی ، کلاچ موتور را برای چند لحظه از گیربکس جدا می کند تا راننده بتواند از یک دنده به دنده دیگر سوئیچ کند. راننده برای کار با کلاچ پدال کلاچ را به داخل فشار می دهد. هنگامی که در خودروی مجهز به گیربکس دستی از یک توقف خارج می‌شوید، پاهایتان در حالی که دنده اول یا معکوس را می‌گیرید، کمی رقص می‌کنند، پدال کلاچ را رها می‌کنند و مقدار مناسب شتاب را با پدال گاز اضافه می‌کنند. این روش به درجه ای از مهارت نیاز دارد که برخی تسلط بر آن را چالش برانگیز می دانند.

بنابراین، برای آسان‌تر کردن رانندگی، مخترعان و سازندگان به دنبال راه‌هایی برای خودکارسازی این فرآیند بوده‌اند تا ماشین کاری را که راننده قبلا انجام می‌داد انجام دهد.

امروزه چندین نوع مختلف گیربکس اتوماتیک کار تعویض دنده را برای ما انجام می دهند. اتومات های معمولی از مبدل های گشتاور برای تسهیل در تعویض دنده استفاده می کنند. گیربکس های متغیر پیوسته (CVT) از تسمه یا زنجیر و قرقره برای دستکاری نسبت دنده استفاده می کنند. موضوع این مقاله - گیربکس دوکلاچه (DCT) - در داخل شبیه به گیربکس دستی عمل می کند اما راننده را ملزم به کار با پدال کلاچ نمی کند.

تاریخچه کوتاه گیربکس های دوکلاچه

یک مهندس فرانسوی به نام آدولف کگرس به طور گسترده به عنوان پدر DCT شناخته می شود. او که به دنبال راهی کارآمد برای خودکارسازی انتخاب دنده در وسایل نقلیه بود، به مفهومی رسید که در اواخر دهه 1930 به گیربکس دوکلاچه تبدیل شد، اما جنگ جهانی دوم مداخله کرد و او را از اجرای ایده‌اش باز داشت. تا دهه 1980 بود که این ایده واقعاً شکل گرفت. مانند بسیاری از پیشرفت‌های خودرویی، مسابقه‌ای انگیزه‌ای بود.

پورشه گیربکس PDK (Porsche Doppelkupplungsgetriebe) را در دهه 1980 توسعه داد و از آن در اتومبیل های مسابقه ای بسیار موفق 962 استفاده کرد. در سال 1986، یک 962 با گیربکس PDK برنده اولین مسابقه قهرمانی نمونه ورزشی جهانی خود در مونزا ایتالیا شد و یکی از معرفی‌شده‌ترین خودروهای مسابقه‌ای تمام دوران بود.

گیربکس دوکلاچه PDK از آن زمان به یکی از لوازم اصلی خودروهای خیابانی پورشه تبدیل شده است . بسیاری دیگر از خودروهای عملکرد محور اکنون از DCT استفاده می کنند.

گیربکس DCT یا دو کلاچ چیست؟

همانطور که قبلاً گفتیم، در اصطلاح خودرویی، یک کلاچ میل لنگ تأمین‌کننده نیروی موتور را از گیربکس جدا می‌کند، بنابراین راننده می‌تواند از یک دنده به دنده دیگر بدون ایجاد اتصال احتمالی ماشین‌آلات سوئیچ کند.

یک گیربکس دوکلاچه - که جای تعجب نیست - دو کلاچ دارد. چرا؟ از آنجا که یک DCT اساساً دو گیربکس است که به طور هماهنگ کار می کند، که هر کدام به یک کلاچ نیاز دارند به همان دلیل که یک گیربکس دستی نیاز به کلاچ دارد.

علاوه بر این، گیربکس های دوکلاچه نیازی به تعویض دستی راننده از یک دنده به دنده دیگر با استفاده از اهرم دنده ندارند. در عوض، فرآیند انتخاب دنده به‌طور خودکار انجام می‌شود تا یک DCT بتواند به عنوان یک گیربکس اتوماتیک عمل کند. اما همانطور که توضیح خواهیم داد، دنده ها را به همان روشی که یک گیربکس اتوماتیک معمولی با مبدل گشتاور انجام می دهد، انتخاب نمی کند.

جادوی گیربکس دوکلاچه این است که می تواند خیلی سریع از یک دنده به دنده دیگر تغییر کند. این تعویض سریع امکان پذیر است زیرا در حالی که یک دنده در یکی از دو گیربکس داخلی در DCT درگیر است، دنده بعدی در دومی از دو گیربکس داخلی از قبل انتخاب شده و برای درگیری فوری آماده است.

بنابراین، انتقال از یک دنده به دنده دیگر صرفاً میلی ثانیه طول می کشد و باعث می شود که تعویض دنده با یک DCT بسیار سریعتر از یک گیربکس دستی سنتی یا یک گیربکس اتوماتیک معمولی باشد. این به ویژه در عملکرد و اتومبیل های مسابقه ای مفید است، جایی که تقسیم ثانیه ها می تواند تفاوت بین برد و باخت باشد.

گیربکس دوکلاچه چگونه کار می کند؟

یک گیربکس دوکلاچه دارای دو کلاچ است اما پدال کلاچ ندارد. با گیربکس دستی سنتی، درگیر شدن کلاچ به راننده نیاز دارد که از پدال کلاچ استفاده کند. با یک DCT، کلاچ کنترل الکترونیکی درگیر شده و دستوراتی را به هیدرولیک داخلی گیربکس صادر می کند.

هر یک از دو کلاچ با یکی یا دیگری از دو گیربکس داخلی مرتبط است. اغلب، یکی از این گیربکس ها دارای دنده های فرد است و دیگری دنده های زوج را کنترل می کند. (یکی از گیربکس ها دنده عقب را نیز برای پشتیبان گیری در خود جای داده است.)

در حین رانندگی خودرو با DCT، بسته به دنده انتخابی، یکی از گیربکس‌های داخلی با موتور درگیر می‌شود و خودرو را نیرو می‌دهد در حالی که دیگری از موتور جدا می‌شود، اما با دنده بعدی که از قبل برای استفاده انتخاب شده است. تغییر بین دنده ها سریع است و بدون وقفه در جریان گشتاور در خط محرکه اتفاق می افتد.

• شرایط ویژه خرید اقساطی خودرو

دو حالت - اتوماتیک و دستی

در DCT معمولی، هنگام رانندگی در حالت اتوماتیک، گیربکس دنده بعدی را از قبل انتخاب می کند و سپس تمام اقدامات لازم برای تعویض بین دنده ها را انجام می دهد. DCT دو کلاچ را در صورت لزوم برای بالا بردن دنده در حین شتاب گیری و پایین آوردن دنده در هنگام کاهش سرعت فعال و رها می کند. تغییرات دنده به صورت ترتیبی است که به ترتیب عددی بالا و پایین است. با این حال، یک DCT به دلیل فرآیند پیش انتخاب دنده دوکلاچه می‌تواند به سرعت در طیف کامل دنده‌های خود پیشرفت کند.

علاوه بر عملکرد خودکار، یک DCT مدرن می تواند به عنوان یک دستی بدون کلاچ نیز عمل کند. این بدان معناست که راننده می تواند دنده بعدی را به صورت دستی انتخاب کند، معمولاً با استفاده از اهرم ها (دنده شیفترها) روی فرمان. راننده به هیچ وجه نیازی به استفاده از پدال کلاچ یا فعال کردن کلاچ ندارد. الکترونیک و هیدرولیک گیربکس به طور خودکار هر دو کلاچ داخلی را درگیر می کنند. تعویض دنده به صورت دستی امکان تعویض دنده های بالا و پایین بسیار سریع را فراهم می کند و به راننده کنترل کامل رفتار گیربکس را می دهد.

یک DCT چه تفاوتی با سایر گیربکس های اتوماتیک دارد؟

گیربکس های اتوماتیک معمولی از مبدل گشتاور برای انتقال نیروی موتور به گیربکس و به چرخ های محرک استفاده می کنند. مبدل گشتاور که اساساً یک وسیله انتقال گشتاور هیدرولیک است، انتقال نیرو را ممکن می‌سازد، اما همچنین می‌تواند قدرت را از گیربکس جدا کند وقتی موتور در سرعت‌های بسیار پایین موتور کار می‌کند. این به رانندگان اجازه می‌دهد بدون تعویض دنده خودرو بایستند و بیکار بنشینند. در یک DCT، دو کلاچ عمل کوپلینگ و جداسازی را انجام می دهند.

گیربکس های متغیر پیوسته (CVT) نوع دیگری از گیربکس های اتوماتیک هستند و محبوبیت فزاینده ای دارند. یک CVT از یک سیستم قرقره متحرک همراه با یک تسمه یا زنجیر برای تنظیم نسبت دنده در محدوده وسیعی استفاده می کند. یک گیربکس CVT شامل تعویض گسسته دنده ها از یکی به دیگری مانند یک اتوماتیک معمولی یا یک DCT نیست. در عوض، می‌تواند نسبت درایو را بر اساس نیاز برق تغییر دهد.

CVT ها معمولاً راندمان سوخت عالی را ارائه می دهند، اما ویژگی هایی دارند که برخی از رانندگان آن را قابل اعتراض می دانند. برای مبارزه با این موضوع، خودروسازان معمولاً نسبت‌های عملکرد CVT خاص را برنامه‌ریزی می‌کنند و حس و صدای شتاب را بیشتر شبیه به گیربکس اتوماتیک معمولی می‌کنند. برخی از آنها حتی دنده‌های دست و پا را برای کنترل نسبت‌های از پیش برنامه‌ریزی‌شده به راننده ارائه می‌کنند، مانند مدل‌های مدرن سوبارو .

برخلاف یک CVT، یک گیربکس دوکلاچه مانند یک گیربکس اتوماتیک معمولی دنده ها را تغییر می دهد، اما این کار را با سرعت بیشتری انجام می دهد و با اتلاف قدرت بسیار کمتر در انتقال. یک DCT همچنین در گوش یک علاقه‌مند به رانندگی احساس رضایت بیشتری دارد.

چرا برخی از گیربکس های دوکلاچه دوست ندارند

مانند CVT ها، DCT ها معمولاً در مقایسه با انواع دیگر گیربکس ها، مصرف سوخت بسیار خوبی را ارائه می دهند، اما دارای چند جنبه منفی هستند.

برخی از رانندگان ممکن است تعویض سریع با برخی از DCT ها را ناگهانی و ناراحت کننده بدانند

هنگام جابجایی بین دنده عقب و درایو، DCT گاهی اوقات ممکن است دچار تردید شود

تردید مشابهی گاهی در هنگام شتاب اولیه از یک توقف مشهود است

گیربکس‌های دوکلاچه معمولاً در خزش به جلو با سرعت‌های بسیار کم هنگامی که در چراغ توقف هستند یا به جلو در پارکینگ حرکت می‌کنند مهارت ندارند.

به همین دلایل، بسیاری از خودروسازان ترجیح می‌دهند از گیربکس‌های اتوماتیک مبدل گشتاور سنتی یا CVT در خودروهای خود به جای DCT استفاده کنند. اما برای خودروهای پرفورمنس، گیربکس‌های دوکلاچه همچنان یک انتخاب محبوب هستند.

چه خودروهایی از گیربکس دوکلاچه استفاده می کنند؟

چندین خودروی پرفورمنس فعلی گیربکس دوکلاچه ارائه می دهند. از جمله آنها می توان به آئودی R8، فورد موستانگ شلبی GT500 ، نیسان GT-R و پورشه 718 و 911 اشاره کرد. اما DCT ها به خودروهای اسپرت سطح بالا محدود نمی شوند. به عنوان مثال، آنها را در کیا فورته GT و فولکس واگن GTI خواهید یافت . یکی از عجیب ترین کاربردهای این فناوری در مدل های هیبریدی هیوندای آیونیک و پلاگین هیبریدی است.

به نظر می رسد پیشرفت در فناوری گیربکس اتوماتیک معمولی، محبوبیت آینده گیربکس های دوکلاچه را تهدید می کند. برخی پیش بینی می کنند که مدل های کمتر و کمتری فناوری DCT را در آینده ارائه می دهند. اما آن دسته از خودروهایی که در حال حاضر دارای آنها هستند، از توانایی خود برای تعویض سریع دنده با حداقل از دست دادن گشتاور سود می برند.