گیربکس دو کلاچه یا DCT چگونه کار می‌کند؟+ مزایا و معایب

سیستم انتقال قدرت در تمامی خودروها به یکی از دو نوع دنده‌ای یا اتوماتیک تقسیم می‌شود. در واقع اکثر مالکان خودروها نیز اطلاع دقیقی از انواع گیربکس‌های اتوماتیک ندارند و تمامی آن‌ها را در دسته گیربکس‌های خودکار طبقه بندی می‌کنند. با این حال جعبه دنده‌های اتوماتیک انواع مختلفی دارند که از جمله آن‌ها می‌توان به گیربکس دو کلاچه یا DCT، گیربکس ضرایب پیوسته یا CVT و گیربکس نیمه اتوماتیک یا AMT‌ اشاره کرد.

گیربکس دو کلاچه نخستین بار در مسابقات اتومبیل‌رانی متولد شد و مورد استفاده قرار گرفت. پس از تکامل این گیربکس در دنیای مسابقات، خودروسازان نیز به استفاده از گیربکس دو کلاچه تمایل پیدا کردند. استفاده از گیربکس‌های دوکلاچه در دنیای خودروسازی روز به روز در حال گسترش است و انتظار می‌رود تا زمانی که خودروهای درون‌سوز وجود داشته باشند، گیربکس‌های دوکلاچه نیز توسعه خواهند یافت.

دو گیربکس دستی در یک گیربکس اتوماتیک!

اگر بخواهیم نحوه رفتار گیربکس دو کلاچه یا DCT را به زبان ساده شرح دهیم، باید گفت که گیربکس دو کلاچه ترکیبی از دو گیربکس دستی را در اختیار راننده قرار می‌دهد. در گیربکس‌های دستی انتقال نیرو هنگام تعویض دنده با وقفه مواجه می‌شود و اگر راننده مهارت بالایی در کنترل خودرو نداشته باشد، سرنشینان بر اثر این شوک لحظه‌ای به جلو و عقب پرتاب می‌شوند.

در مقابل گیربکس‌های دوکلاچه از دو کلاچ استفاده می‌کنند اما پدال کلاچ ندارند و عملیات تعویض دنده را به صورت اتوماتیک انجام می‌دهند. کلاچ‌های این گیربکس به صورت مستقل عمل می‌کنند. یک کلاچ برای دنده‌های فرد و کلاچ دیگر برای دنده‌های زوج اختصاص یافته است. لازم است تا یادآوری کنیم کنترل دنده عقب نیز توسط کلاچ فرد صورت می‌گیرد. با استفاده از این سیستم، می‌توان به طور بدون وقفه دنده‌ها را تغییر داد و هیچ وقفه‌ای در مرحله انتقال گشتاور پیش نمی‌آید.

شفت‌های گیربکس دوکلاچه

در گیربکس‌های عادی تمامی دنده‌های روی یک شفت قرار دارند اما در گیربکس دوکلاچه این وضعیت متفاوت است. گیربکس دوکلاچه دنده‌های زوج و فرد را روی دو شفت ورودی تقسیم می‌کند. شفت بیرونی توخالی طراحی شده است و فضایی برای شفت داخلی ایجاد می‌کند که درون مارپیچ تودرتو قرار دارد. شفت توخالی بیرونی چرخ دنده‌های دوم، چهارم و ششم (در صورت وجود) را تغذیه می‌کند، در حالی که شفت داخلی دنده های اول، سوم، پنجم و هفتم (در صورت وجود) را فعال نگه‌ می‌دارد.

چرا گیربکس دوکلاچه به مبدل گشتاور نیاز ندارد؟

گیربکس دوکلاچه یکی از انواع جعبه دنده‌های اتوماتیک است و به همین دلیل ممکن است تصور کنید که گیربکس‌های دوکلاچه نیز از همین قانون پیروی می‌کنند. با این حال گیربکس DCT نیازی به مبدل گشتاور ندارد. این گیربکس‌ها به جای مبدل گشتاور از کلاچ‌های چند صفحه‌ای مرطوب استفاده می‌کنند.

کلاچ‌های مرطوب اجزای کلاچ را در مایع روان کننده شستشو می دهد تا اصطکاک را کاهش دهد و تولید گرما را محدود کند. البته انواع DCT خشک نیز در حال تولید هستند که سبک کاری آن‌ها شباهت بیشتری به گیربکس‌های دستی دارد. استفاده از گیربکس‌های DCT خشک در موتورسیکلت‌ها رواج دارد، در حالی که خودروها مجهز به گیربکس دوکلاچه مرطوب یا WDCT هستند.

مانند مبدل های گشتاور، کلاچ‌های چند صفحه‌ای مرطوب از فشار هیدرولیک و پیستون‌ها برای حرکت چرخ دنده‌ها استفاده می‌کنند. هنگامی که کلاچ درگیر می شود، فشار هیدرولیک داخل پیستون مجموعه ای از فنرهای سیم پیچ را وادار می‌کند که یک سری صفحات کلاچ روی هم و دیسک‌های اصطکاک را به یک صفحه فشار ثابت فشار دهد. دیسک‌های اصطکاک دارای دندانه‌های داخلی هستند که اندازه و شکل آن‌ها به شکل مشبک با خطوط روی درام کلاچ است. به نوبه خود، درام به گیربکس متصل می‌شود و نیروی انتقالی از سمت موتور را دریافت می‌کند. برای جدا کردن کلاچ، فشار سیال در داخل پیستون کاهش می‌یابد. این کار به فنرهای پیستون اجازه می‌دهد تا شل شوند. در نتیجه فشار روی مجموعه کلاچ و دیسک‌های اصطکاک را کاهش می‌دهد.

مزایا و معایب گیربکس‌های دوکلاچه

گیربکس‌های DCT در دسته جعبه دنده‌های خودکار طبقه‌بندی می‌شود با این حال رفتار آن شباهت بسیاری به گیربکس دنده‌ای دارد. در نتیجه خودروهایی که از جعبه دنده DCT استفاده می‌کنند، شتاب بهتری نسبت به خودروهای اتوماتیک عادی دارند. همچنین اکثر خودروهای مجهز به گیربکس دوکلاچه، امکان تغییر دنده را از پشت فرمان برای راننده فراهم می‌کنند. در نتیجه مجموعه‌ای از کامپیوترها، شیرهای برقی و پمپ‌های هیدرولیک به جای دسته دنده و کلاچ وظیفه تعویض دنده را برعهده می‌گیرند.

گیربکس‌های دوکلاچه در بین جعبه دنده‌های اتوماتیک، پویاترین نوع عملکرد را دارند. این گیربکس با حذف شوک‌های ناگهانی و عملکرد کند برخی نمونه‌های اتوماتیک، عملکرد نرم و روانی را به اجرا می‌گذارد. همچنین این گیربکس‌ها به راننده اجازه می‌دهند تا کنترل تعویض دنده را خودش در اختیار بگیرد یا آن را به کامپیوتر خودرو واگذار کند.

یکی دیگر از مزایا گیربکس دوکلاچه برای خودروهای درون‌سوز، کاهش مصرف سوخت آن‌ها است. در گیربکس‌های DCT وقفه‌ای بین انتقال گشتاور هنگام تعویض دنده وجود ندارد و از این رو از کوچکترین ذره انرژی تولید شده توسط پیشرانه به خوبی استفاده می‌شود. بنابر تجربه کاربران و روزنامه نگاران خودرویی، استفاده از گیربکس دو کلاچه شش سرعته در مقایسه با گیربکس پنج سرعته اتوماتیک معمولی، ده درصد کاهش مصرف سوخت را به همراه دارد.

مزایای مختلف گیربکس‌های دوکلاچه سبب شده است تا خودروسازان به استفاده از این گیربکس‌ها علاقمند باشند. با این حال اصلاح خط تولید خودروسازان به نحوی که قابلیت نصب جعبه دنده DCT نیاز به صرف هزینه دارد. در نتیجه برخی خودروسازان تمایل خود برای استفاده از گیربکس‌های DCT‌ را از دست می‌دهند و ترجیح می‌دهند خودروهایی ارزان‌تر با گیربکس اتوماتیک عادی را روانه بازار کنند. برای خودروسازانی همچون تویوتا، استفاده از گیربکس‌های CVT هزینه کمتر و دوام بالاتری را به همراه دارد، در حالی که هزینه استفاده و نصب آن‌ها نیز کمتر است.

جمع بندی

این روزها استفاده از گیربکس‌های دوکلاچه در خودروهای اسپرت و سوپراسپرت فراگیر است. جعبه دنده‌های DCT قادر به تحمل گشتاور بالای موتور هستند و همین مزیت موجب می‌شود تا برندهای لوکس و نیمه لوکس به استفاده از انواع DCT علاقمند شوند. پیش‌بینی‌های بازاریابی نشان می‌دهد که 25 درصد از خودروهای فروخته شده در بازار اروپا، به یکی از انواع گیربکس‌های دوکلاچه مجهز هستند. در سوی مقابل مشتریان اروپایی تمایل چندانی به گیربکس CVT‌ ندارند و انتظار می‌رود سهم بازار این نوع جعبه دنده به مرور در بازار کاهش یابد.

نکات مثبت و منفی

سوالات متداول