إذا كنت تتابع عالم السيارات عن كثب، فربما لاحظت وجود نمط مثير للاهتمام: تستخدم السيارات الألمانية بشكل عام-ناقلات الحركة ذات القابض المزدوج (DCTs)، بينما تفضل السيارات الأمريكية ناقلات الحركة الأوتوماتيكية (ATs)، بينما تستخدم السيارات اليابانية-خاصة-نماذج العائلة ذات الحجم الكبير-ناقلات الحركة المتغيرة باستمرار (CVTs) بشكل حصري تقريبًا.
[صورة]
قد يتساءل المرء: أليس في اليابان آيسين؟ تتمتع ناقلات الحركة الأوتوماتيكية من Aisin بشهرة عالمية-وتعد شركة Toyota أحد المساهمين الرئيسيين في Aisin. فلماذا لا يستخدمون ATs الخاصة بهم بدلاً من الاعتماد بشكل كبير على CVTs؟
وراء هذا السؤال تكمن فلسفة التصنيع الكاملة لشركات صناعة السيارات اليابانية.
**أولاً، دعونا نفهم ما هو ناقل الحركة CVT في الواقع.**
قبل مناقشة "السبب"، نحتاج إلى توضيح ما هو CVT.
يرمز CVT إلى ناقل الحركة المتغير باستمرار. تعتمد ATs التقليدية على مجموعات من التروس للتبديل؛ على سبيل المثال، 6AT بها ستة تروس أمامية، و8AT بها ثمانية. يتوافق كل ترس مع نسبة تروس ثابتة، ويتضمن النقل التبديل من ترس إلى آخر.
[الصورة:-تحليل متعمق لعمليات نقل CVT]
إن CVT مختلف تمامًا. ليس لديها مفهوم "التروس" المنفصلة. يتكون هيكلها الأساسي من ثلاثة مكونات فقط: بكرتان مخروطيتان وحزام فولاذي.
يمكنك تصور آلية عمل الدراجة الهوائية متعددة-السرعات. كل من البكرات الدافعة والمدارة عبارة عن أقراص مخروطية ذات أقطار مختلفة، متصلة بحزام فولاذي. يقوم النظام الهيدروليكي بدفع الأقراص المخروطية لتقترب من بعضها البعض أو تتباعد أكثر، مما يتسبب في تغيير نصف قطر عمل الحزام بشكل مستمر-يعمل نصف القطر الأكبر مثل "الترس الكبير"، بينما يعمل نصف القطر الأصغر مثل "الترس الصغير".
[صورة]
المفتاح يكمن في كلمة "بشكل مستمر". في حين أن ATs تتحول في خطوات منفصلة، يمكن لناقل الحركة CVT الانتقال بسلاسة وسلاسة بين الحد الأقصى والحد الأدنى لنسب التروس، مما يوفر نظريًا عددًا لا حصر له من نسب التروس.
ينتج عن هذا العديد من الخصائص المميزة لـ CVTs.
** الميزة 1: كفاءة استهلاك الوقود **
وهذا هو العامل الذي يعطيه صانعو السيارات اليابانيون الأولوية قبل كل شيء.
يسمح نظام CVT للمحرك بالعمل بشكل متسق ضمن نطاق عدد الدورات في الدقيقة الأكثر كفاءة. في المقابل، عندما تقوم AT بتغيير التروس، ترتفع وتنخفض سرعة المحرك، مما يخلق نطاقات حيث "تهدر" الطاقة. يمكن لناقل الحركة المتغير (CVT) ضبط نسبة التروس في الوقت الفعلي-استنادًا إلى سرعة السيارة وإدخال الخانق، مما يحافظ على تثبيت سرعة المحرك بدقة عند النقطة الأكثر- كفاءة في استهلاك الوقود.
[صورة]
الميزة 2: النعومة
أي شخص يقود سيارة مزودة بناقل الحركة CVT يعرف الشعور بالتسارع السلس-وهو شيء يصعب على أنظمة AT (ناقل الحركة الأوتوماتيكي) وDCT (ناقل الحركة- المزدوج القابض) تكراره. غالبًا ما تواجه سيارات AT انقطاعًا بسيطًا في الطاقة أو هزة أثناء نقل السرعات، بينما قد تكون سيارات DCT عرضة للاهتزاز عند السرعات المنخفضة. وفي المقابل، فإن تسارع ناقل الحركة CVT يتبع منحنى سلسًا، مما يوفر قوة مستمرة دون انقطاع.
تُترجم هذه السلاسة إلى راحة ملحوظة، خاصة أثناء التوقف-و-حركة المرور في المدينة.
الميزة 3: التكلفة المنخفضة والحجم الصغير
هيكل CVT أبسط بكثير من هيكل AT. يحتوي AT على مجموعات تروس كوكبية معقدة، وحزم قابض متعددة، وأشرطة فرامل، بينما يتكون ناقل الحركة CVT بشكل أساسي من بكرتين بأقطار متغيرة- وحزام فولاذي.
عدد المكونات أقل بحوالي 20% من عدد المكونات التي تبلغ 6-سرعة AT. كما أنها أخف وزنًا بشكل ملحوظ - يبلغ وزن ناقل الحركة AT المستعرض الشهير ذو السرعات الست من Aisin 90 كجم، بينما يزن ناقل الحركة CVT المماثل 67.5 كجم فقط، بفارق 22.5 كجم.
مع وجود أجزاء أقل ووزن أقل، تنخفض التكاليف بشكل طبيعي. بالنسبة لشركات صناعة السيارات التي تنتج المركبات على نطاق واسع، فإن توفير حتى مبلغ صغير لكل ناقل حركة-مضروبًا في أحجام المبيعات بالملايين-يؤدي إلى هامش ربح ضخم.
لذا فإن السؤال الذي يطرح نفسه: هل شركات صناعة السيارات الأخرى غير مدركة لهذه المزايا؟
وهم بالتأكيد على علم. ومع ذلك، هناك أسباب أعمق وراء تفضيل شركات صناعة السيارات اليابانية لناقلات الحركة CVT.
الظروف الوطنية في اليابان تجعل كفاءة استهلاك الوقود ضرورة حتمية للبقاء على قيد الحياة
تعتبر اليابان دولة فقيرة بالموارد-وتعتمد بشكل كامل تقريبًا على النفط المستورد. بالنسبة لشركات صناعة السيارات اليابانية، لا تعد كفاءة استهلاك الوقود مجرد "نقطة بيع"-بل هي مطلب أساسي للبقاء.
[الصورة:-صورة عالية الدقة لحركة المرور المزدحمة في المدينة]
علاوة على ذلك، فإن الطرق الداخلية في اليابان ضيقة ومزدحمة، وحدود السرعة منخفضة (100 كم/ساعة على الطرق السريعة)؛ تتكون معظم القيادة من التنقل داخل المدينة والسفر بسرعة منخفضة-إلى-سرعة متوسطة. في ظل هذه الظروف، يتم تعظيم نقاط القوة في ناقل الحركة CVT-كفاءة استهلاك الوقود والسلاسة-، في حين أن نقاط الضعف (مثل الاستجابة البطيئة أثناء التسارع السريع ونقص الطاقة- للتجاوز بسرعة عالية) بالكاد تكون ملحوظة في الاستخدام اليومي. تتوافق فلسفة تصنيع السيارات اليابانية بشكل مثالي مع تقنية CVT.
إن نقاط البيع الأساسية للسيارات العائلية اليابانية لم تكن أبدًا "الأداء" أو "التعامل"، بل "المتانة، وكفاءة استهلاك الوقود، وسهولة القيادة".
تضمن سلاسة ناقل الحركة CVT الراحة لكل من السائق والركاب؛ وتخفف كفاءتها في استهلاك الوقود من عبء تكاليف الملكية؛ وهيكلها البسيط يعني عددًا أقل من نقاط الفشل المحتملة.
والأهم من ذلك، أن المحركات ذات السحب الطبيعي التي تفضلها السيارات العائلية اليابانية تتناسب بشكل مثالي مع ناقل الحركة CVT. توفر المحركات ذات السحب الطبيعي الطاقة بشكل خطي، مما يتجنب الزيادات المفاجئة في عزم الدوران المميزة للمحركات ذات الشحن التوربيني. عندما تجتمع التغييرات المستمرة في نسبة التروس-لناقل الحركة CVT مع الخرج الخطي للمحرك ذي السحب الطبيعي، تكون تجربة القيادة سلسة بشكل لا يصدق وتستجيب لمدخلات الخانق.
فلماذا لا تستخدم السيارات الألمانية نظام CVT؟
ويعود ذلك إلى طريقتين مختلفتين تمامًا لتصميم السيارة.
تركز السيارات الألمانية-خاصة سيارات فولكس فاجن، وبي إم دبليو، وأودي-على الأداء ومتعة القيادة. العديد من محركاتها مزودة بشاحن توربيني، مما يوفر عزم دوران عاليًا وقوة تفجيرية. ومع ذلك، تعتمد أنظمة CVT على الاحتكاك بين الحزام الفولاذي والبكرات المخروطية لنقل الطاقة، مما يحد بطبيعتها من مقدار عزم الدوران الذي يمكنها التعامل معه. أثناء التسارع الشديد، يحد كمبيوتر السيارة من عزم الدوران لمنع الحزام من الانزلاق، مما يؤدي إلى إحساس بأن المحرك يدور بصوت عالٍ ولكن السيارة لا تزيد السرعة وفقًا لذلك.
أيهما أفضل: السيارات اليابانية أم السيارات الألمانية؟ نظرة على السوق العالمية تحكي القصة!
علاوة على ذلك، فإن "صدمة النقل"- ذلك الإيقاع القوي والقوي لتغييرات التروس-المطلوب في السيارات الألمانية هو شيء لا يمكن أن يوفره ناقل الحركة CVT. إن CVTs سلسة للغاية لدرجة أن المتحمسين الذين يبحثون عن تجربة قيادة ديناميكية غالبًا ما يجدونها "مملة".
وبالتالي، يختار المصنعون الألمان -ناقلات الحركة ذات القابض المزدوج (DCTs) وناقلات الحركة الأوتوماتيكية التقليدية (ATs)؛ يمكنها التعامل مع عزم الدوران الأعلى، والتحول بشكل أسرع، وتوفير "إحساس" أكثر جاذبية.
ومع ذلك، لا تستخدم جميع السيارات اليابانية نظام CVT.
ومن الجدير بالذكر أن استخدام ناقل الحركة CVT في السيارات اليابانية يتركز بشكل أساسي في الطرازات العائلية الاقتصادية.
بالنسبة للنماذج ذات المحركات ذات الإزاحة الأكبر أو تلك التي تركز على الأداء، لا يزال المصنعون يستخدمون ناقل الحركة الأوتوماتيكي التقليدي (ATs). على سبيل المثال، تستخدم سيارة تويوتا كامري 2.5 لتر ناقل حركة أوتوماتيكي ذو 8 سرعات، وتستخدم سيارة هوندا أفانسير 2.0T ناقل حركة أوتوماتيكي ذو 9 سرعات، وتستخدم نيسان باترول ناقل حركة أوتوماتيكي ذو 7 سرعات. لقد تطورت تقنية CVT بشكل مستمر على مر السنين.
لا يزال العديد من الأشخاص يربطون CVTs بمشاكل مثل الانزلاق والبطء وضعف المتانة. في الواقع، استثمرت شركات صناعة السيارات اليابانية بكثافة في تحسين تكنولوجيا CVT.
قامت تويوتا بدمج معدات الإطلاق في نظام CVT الخاص بها. ومن خلال استخدام ناقل الحركة بسرعات منخفضة، فقد تم حل مشكلة التسارع البطيء عند الانطلاق.
قامت شركة هوندا بتطوير تقنية التحكم "G-Design Shift"، مما أدى إلى تحسين كفاءة ناقل الحركة واستجابة الخانق. يمكن لسيارة سيفيك المجهزة بمحرك 1.5T وناقل الحركة CVT التسارع من 0 إلى 100 كم/ساعة في أقل من ثماني ثوانٍ.
تعد شركة JATCO، وهي شركة تسيطر عليها نيسان، أكبر شركة مصنعة لناقل الحركة CVT في العالم. يستخدم ناقل الحركة CVT8 الأحدث{2}}حزامًا فولاذيًا عالي القوة (مقدر بـ 490 ميجا باسكال) قادر على التعامل مع 380 نيوتن متر من عزم الدوران، مما يجعله متوافقًا حتى مع محركات V6 سعة 3.5 لتر.
وبطبيعة الحال، بغض النظر عن مدى التقدم التكنولوجي، لا تزال CVTs تعاني من قيود مادية متأصلة. فهي تظل نوع ناقل الحركة المثالي للاستخدام العائلي، ولكنها الأقل ملاءمة للقيادة العدوانية.
لذا، بالعودة إلى السؤال الأصلي: لماذا تستخدم معظم السيارات الأوتوماتيكية اليابانية نظام CVT؟
الإجابة بسيطة: يبحث معظم المستهلكين عن سيارة تتسم بالكفاءة في استهلاك الوقود-والسلاسة وسهولة القيادة وبأسعار معقولة.
قامت شركات صناعة السيارات اليابانية ببساطة بتلبية الاحتياجات الحقيقية للأغلبية في الوقت المناسب باستخدام التكنولوجيا المناسبة.
أما بالنسبة لأولئك الذين يمنحون الأولوية للأداء-فيمكنهم ببساطة اختيار المركبات المزودة بناقل حركة أوتوماتيكي تقليدي (AT) أو ناقل حركة مزدوج-بناقل حركة (DCT). لا يوجد شيء اسمه انتقال مثالي. هناك فقط ما يناسب احتياجاتك.
