گیربکس‌های E-CVT یا DHT فناوری نوین در خودروهای هیبریدی

گیربکس‌های E-CVT یا همان DHT (Dedicated Hybrid Transmission)، یکی از پیشرفته‌ترین سیستم‌های انتقال قدرت در دنیای خودروهای هیبریدی و الکتریکی هستند. این فناوری به‌طور خاص برای خودروهایی طراحی شده که از ترکیب موتور بنزینی و موتور الکتریکی استفاده می‌کنند. این نوع گیربکس با بهره‌گیری از طراحی هوشمندانه، بازدهی بیشتر، کاهش مصرف سوخت و تجربه رانندگی روان‌تری را فراهم می‌کند.

در این مقاله، به بررسی عملکرد، ویژگی‌ها، مزایا و تفاوت‌های گیربکس E-CVT با سایر گیربکس‌ها می‌پردازیم و چند نمونه از خودروهای مجهز به این فناوری را معرفی خواهیم کرد.

گیربکس E-CVT یا DHT چیست؟

E-CVT (Electronically Controlled Continuously Variable Transmission) یک نوع گیربکس پیشرفته است که به‌طور خاص برای خودروهای هیبریدی طراحی شده است. برخلاف گیربکس‌های معمولی که از چرخ‌دنده‌های مکانیکی استفاده می‌کنند، این گیربکس از ترکیب موتور الکتریکی، ژنراتور و قطعات الکترونیکی بهره می‌برد تا انتقال قدرت را به‌صورت پیوسته و بدون تعویض دنده‌های مکانیکی انجام دهد.

تفاوت گیربکس‌های ECVT با CVT معمولی

گیربکس E-CVT از اصول مشابهی با CVT (Continuously Variable Transmission) استفاده می‌کند اما تفاوت اصلی در نحوه مدیریت قدرت است. در E-CVT، قدرت به‌صورت ترکیبی از موتور بنزینی و موتور الکتریکی مدیریت می‌شود، درحالی‌که در CVT معمولی تنها موتور بنزینی دخیل است.

CVT:

• در گیربکس CVT معمولی، انتقال قدرت از طریق دو پولی مخروطی متغیر و یک تسمه یا زنجیر فلزی انجام می‌شود.
• پولی‌ها با تغییر قطر، نسبت دنده را به صورت پیوسته تنظیم می‌کنند.
• این سیستم ساده است و تنها از یک منبع قدرت (معمولاً موتور بنزینی) استفاده می‌کند.
• ساختار مکانیکی ساده‌ای دارد که شامل تسمه یا زنجیر و دو پولی مخروطی است.
• فاقد قطعات پیچیده الکترونیکی است و تنها برای خودروهای بنزینی یا دیزلی معمولی طراحی شده است.
• تنها قدرت موتور بنزینی را مدیریت می‌کند.
• توانایی انتقال قدرت از منابع مختلف را ندارد.

E-CVT:

• گیربکس E-CVT از ترکیب موتور بنزینی، موتور الکتریکی و یک ژنراتور بهره می‌برد.
• به‌جای استفاده از تسمه یا پولی، قدرت توسط موتور الکتریکی و موتور بنزینی به یک سیستم ترکیبی الکتریکی و مکانیکی منتقل می‌شود.
• این طراحی امکان توزیع هوشمند قدرت بین موتورهای مختلف را فراهم می‌کند.
• ساختار پیچیده‌تری دارد که شامل موتورهای الکتریکی، ژنراتور و کنترلرهای الکترونیکی می‌شود.
• قطعات الکتریکی و سیستم‌های کنترلی پیشرفته، این نوع گیربکس را به گزینه‌ای مناسب برای خودروهای هیبریدی تبدیل کرده‌اند.
• قدرت را از دو منبع (موتور بنزینی و موتور الکتریکی) مدیریت می‌کند.
• می‌تواند به‌صورت مستقل یا همزمان از هر دو منبع قدرت بهره ببرد.

جدول مقایسه

ویژگی	CVT	E-CVT (DHT)
نوع انتقال قدرت	تسمه یا زنجیر و پولی	ترکیب مکانیکی و الکتریکی
منابع قدرت	تنها موتور بنزینی	موتور بنزینی + موتور الکتریکی
بازیابی انرژی	ندارد	دارد
پیچیدگی ساختار	ساده	پیچیده
راندمان	متوسط	بسیار بالا
کاربرد	خودروهای اقتصادی	خودروهای هیبریدی و الکتریکی
نگهداری	ارزان‌تر	هزینه بیشتر، دوام بالاتر

E-CVT یا همان DHT یک فناوری انقلابی است که برای بهبود بازده انرژی و کاهش مصرف سوخت در خودروهای هیبریدی و الکتریکی توسعه یافته است. این گیربکس با استفاده از سیستم ترکیبی الکتریکی و مکانیکی، عملکردی بسیار بهینه‌تر نسبت به CVT ارائه می‌دهد.

اگرچه پیچیدگی و هزینه تولید بالاتری دارد، اما مزایای آن در کاهش مصرف سوخت، کاهش آلایندگی و راندمان بالا، این گیربکس را به انتخابی ایده‌آل برای خودروهای هیبریدی مانند تویوتا پریوس، هیوندای سوناتا هیبریدی و لکسوس RX 500h تبدیل کرده است.

ساختار مکانیکی گیربکس E-CVT

گیربکس E-CVT (Electronically Controlled Continuously Variable Transmission) از اجزای مکانیکی و الکتریکی تشکیل شده است که با هماهنگی یکدیگر، انتقال قدرت را به بهترین شکل انجام می‌دهند. برخلاف گیربکس‌های CVT سنتی که بر اساس تسمه و پولی کار می‌کنند، E-CVT از یک طراحی کاملاً متفاوت بهره می‌برد و به همین دلیل می‌تواند به‌طور هم‌زمان از قدرت موتور بنزینی و موتور الکتریکی استفاده کند.

اجزای اصلی ساختار مکانیکی E-CVT

1. سیستم چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای (Planetary Gear System)

هسته اصلی ساختار مکانیکی گیربکس E-CVT، چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای است. این سیستم شامل سه بخش کلیدی است:

• چرخ خورشیدی (Sun Gear): در مرکز قرار دارد و مستقیماً به موتور الکتریکی یا موتور بنزینی متصل است.
• چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای (Planet Gears): اطراف چرخ خورشیدی قرار گرفته‌اند و نیروی آن را به چرخ حلقه‌ای منتقل می‌کنند.
• حلقه خارجی (Ring Gear): بزرگ‌ترین چرخ‌دنده است که با چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای درگیر است و نیروی نهایی را به محور خروجی منتقل می‌کند.

این سیستم به E-CVT اجازه می‌دهد تا قدرت موتور بنزینی و موتور الکتریکی را با انعطاف بالا و بدون نیاز به تعویض دنده‌های مکانیکی ترکیب و به محورهای خروجی منتقل کند.

2. موتور الکتریکی

موتور الکتریکی یکی از اجزای اصلی E-CVT است و به چرخ خورشیدی یا به‌طور مستقیم به سیستم چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای متصل می‌شود. این موتور وظایف متعددی بر عهده دارد:

• حرکت اولیه خودرو در سرعت‌های پایین (حالت الکتریکی خالص).
• کمک به موتور بنزینی برای کاهش بار کاری.
• بازیابی انرژی از طریق ترمزهای بازتولیدی و شارژ باتری.

3. ژنراتور الکتریکی

ژنراتور، یکی دیگر از اجزای مهم گیربکس E-CVT است که در مدار انتقال قدرت قرار دارد. این قطعه وظیفه تبدیل انرژی جنبشی به انرژی الکتریکی و شارژ باتری را بر عهده دارد. همچنین در برخی شرایط، ژنراتور می‌تواند به‌عنوان موتور دوم عمل کرده و قدرت بیشتری تولید کند.

4. کنترلر الکترونیکی (ECU)

کنترلر الکترونیکی، مغز متفکر سیستم E-CVT است. این واحد، هماهنگی میان موتور بنزینی، موتور الکتریکی، ژنراتور و چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای را مدیریت می‌کند. وظایف اصلی کنترلر عبارتند از:

• تعیین میزان نیروی مورد نیاز از هر منبع (الکتریکی یا بنزینی).
• تنظیم نسبت دنده بر اساس شرایط رانندگی.
• مدیریت تغییر حالت‌های رانندگی (برقی خالص، هیبریدی یا بنزینی).

5. محور خروجی (Output Shaft)

محور خروجی، نیروی ترکیب‌شده از سیستم چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای را دریافت کرده و به محورهای جلو یا عقب (بسته به نوع خودرو) منتقل می‌کند.

فرآیند انتقال قدرت در گیربکس E-CVT

1. شروع حرکت (حالت الکتریکی)

در سرعت‌های پایین یا شروع حرکت، قدرت مورد نیاز خودرو به‌طور کامل از موتور الکتریکی تأمین می‌شود. این نیرو از موتور الکتریکی به چرخ خورشیدی و سپس از طریق چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای به محور خروجی منتقل می‌شود.

2. حالت هیبریدی (ترکیب موتور بنزینی و الکتریکی)

• موتور بنزینی وارد مدار می‌شود و از طریق یک اتصال مکانیکی (معمولاً به حلقه خارجی یا چرخ خورشیدی) نیروی خود را به چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای منتقل می‌کند.
• هم‌زمان، موتور الکتریکی نیز به انتقال نیرو کمک می‌کند یا به‌عنوان ژنراتور برای شارژ باتری عمل می‌کند.
• ترکیب این دو منبع نیرو توسط کنترلر الکترونیکی مدیریت می‌شود.

3. سرعت‌های بالا (موتور بنزینی خالص)

در سرعت‌های بالا، موتور بنزینی به‌طور کامل وارد مدار شده و مستقیماً نیروی خود را به چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای و محور خروجی منتقل می‌کند. در این حالت، موتور الکتریکی می‌تواند در حالت غیرفعال یا شارژ باتری قرار گیرد.

4. ترمزگیری و بازیابی انرژی

در هنگام کاهش سرعت یا ترمزگیری، موتور الکتریکی به‌عنوان ژنراتور عمل کرده و انرژی جنبشی را به برق تبدیل می‌کند. این برق در باتری ذخیره می‌شود و در مراحل بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مهم ترین ویژگی‌های گیربکس E-CVT یا DHT

1. راندمان بالا

E-CVT با حذف چرخ‌دنده‌های متغیر مکانیکی و استفاده از کنترل الکترونیکی، بازده انرژی را به حداکثر می‌رساند.

2. تعویض دنده نرم و بی‌وقفه

در این گیربکس، خبری از تعویض دنده‌های مکانیکی نیست. این ویژگی رانندگی نرم و بدون ضربه را تضمین می‌کند.

3. کاهش مصرف سوخت

با استفاده از نیروی الکتریکی در سرعت‌های پایین و هماهنگی دقیق میان دو موتور، مصرف سوخت به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد.

4. سازگاری با محیط زیست

کاهش مصرف سوخت و انتشار کمتر گازهای گلخانه‌ای، این نوع گیربکس را به گزینه‌ای دوستدار محیط زیست تبدیل کرده است.

5. کاهش پیچیدگی مکانیکی

به دلیل استفاده کمتر از قطعات مکانیکی، نگهداری و تعمیرات گیربکس E-CVT ساده‌تر و کم‌هزینه‌تر است.

مزایا گیربکس E-CVT :

• راندمان بالاتر نسبت به گیربکس‌های سنتی
• کاهش استهلاک قطعات داخلی
• بهبود عملکرد در شرایط ترافیکی شهری
• تجربه رانندگی روان‌تر و آرام‌تر

معایب گیربکس E-CVT :

• هزینه اولیه بالاتر برای تولید و خرید
• پیچیدگی در تعمیرات تخصصی
• وابستگی به سیستم الکتریکی و باتری

نمونه خودروهای مجهز به گیربکس E-CVT

1. تویوتا پریوس (Toyota Prius)

تویوتا پریوس به‌عنوان یکی از اولین خودروهای هیبریدی جهان، از گیربکس E-CVT استفاده می‌کند. این گیربکس با مدیریت هوشمند نیروی موتور بنزینی و الکتریکی، مصرف سوخت فوق‌العاده پایین و تجربه رانندگی آرامی ارائه می‌دهد.

2. هوندا کلاریتی (Honda Clarity)

هوندا کلاریتی نیز یکی دیگر از خودروهای هیبریدی است که از گیربکس E-CVT بهره می‌برد. این خودرو با ترکیب موتور الکتریکی و بنزینی، راندمان بالایی در مسافت‌های طولانی دارد.

3. هیوندای سوناتا هیبریدی (Hyundai Sonata Hybrid)

هیوندای با معرفی سوناتا هیبریدی، توانسته از گیربکس E-CVT برای کاهش مصرف سوخت و بهبود عملکرد بهره ببرد. این خودرو یکی از محبوب‌ترین مدل‌های هیبریدی بازار است.

4. فورد فیوژن هیبریدی (Ford Fusion Hybrid)

فورد فیوژن هیبریدی نیز از گیربکس E-CVT استفاده می‌کند تا مصرف سوخت بهینه و رانندگی نرمی را ارائه دهد.

5. لکسوس RX 500h

لکسوس با استفاده از گیربکس DHT در مدل‌های هیبریدی مانند RX 500h توانسته عملکرد فوق‌العاده‌ای در خودروهای لوکس ارائه دهد.

نگهداری و تعمیر گیربکس E-CVT

• تعویض به‌موقع روغن گیربکس: هرچند این گیربکس به استهلاک کمتری دچار می‌شود، تعویض روغن آن طبق توصیه سازنده ضروری است.
• بررسی سیستم الکتریکی: سیستم الکتریکی و باتری‌ها باید به‌طور منظم بازبینی شوند.
• توجه به علائم هشدار: هرگونه صدا یا عملکرد غیرعادی در گیربکس باید سریعاً بررسی شود.

گیربکس E-CVT یا همان DHT یکی از فناوری‌های انقلابی در دنیای خودروهای هیبریدی است که با ترکیب هوشمندانه موتورهای الکتریکی و بنزینی، تجربه‌ای بی‌نظیر از رانندگی، کاهش مصرف سوخت و حفاظت از محیط زیست ارائه می‌دهد.

اگر به دنبال اطلاعات بیشتر درباره این نوع گیربکس یا نیازمند خرید و خدمات مربوط به گیربکس‌های هیبریدی هستید، گیربکس پلاس آماده ارائه مشاوره و خدمات تخصصی به شما است.

برای ثبت سفارش یا دریافت اطلاعات بیشتر، با ما تماس بگیرید یا از وب‌سایت گیربکس پلاس بازدید کنید.