درعین حال امروزه استقبال از گیربکس‌های اتوماتیک به‌دلیل نوع کارایی و عملکردشان پیوسته رو به‌افزایش است و در این راستا خودروسازان مطرح، هر یک با ارائه تکنولوژی جدیدی، نوع خاصی‌ از این دسته گیربکس‌ها را به‌جهان معرفی کرده‌اند. در ادامه چند مدل محبوب از این نوع گیربکس‌ها معرفی می‌شود.

هدف از طراحی گیربکس ترونیک‎ چیست؟

گیربکس‌های اتوماتیک قدیمی صرفا دارای وضعیت‌ حرکت رو به‌جلو (D)، عقب (R)، خلاص (N) و پارک (P) هستند. طوری که دنده تنها با افزایش یا کاهش دورموتور تعویض می‌شود و به‌دلیل این‌که راننده دخالتی در فرآیند تعویض دنده ندارد، خودرو از شتاب لحظه‌ای پایین‌تری برخوردار است و این امر نارضایتی رانندگان را از این نوع گیربکس‌ها به‌همراه داشته است. اما از دهه 90 میلادی به بعد بزرگ‌ترین کمپانی سازنده گیربکس جهان یعنی ZF با تعبیه سیستم‌های کنترل الکترونیکی توانست گیربکس‌های اتوماتیک مکانیکی را به مکاترونیکی بدل کند.

همین موضوع منجر به‌ساختاری جدید برای گیربکس‌های اتوماتیک شد که برخلاف آن‌چه رسانه‌ها منتشر می‌کنند، این نوع از گیربکس‌ها را با نام مانوماتیک که متشکل از دو کلمه دستی Manual و اتوماتیک Automatic است، می‌شناسند. همچنین مانوتیک‌ها فرآیند تعویض دنده را برای رانندگان تسهیل کرده‌اند و امکان تعویض دنده را نیز در اختیار راننده قرار می‌دهند.

استپ‌ترونیک

گیربکس استپ‌ترونیک مدل معروفی از گیربکس‌های مانوماتیک است که طرح آن برای نخستین‌بار توسط کمپانی ب‌ام‌و ارائه شده است. به‌عبارت دیگر باواریایی‌ها برای متمایز شدن، تغییراتی در بخش واحد پردازشگر گیربکس یا همان TCU اعمال کرده‌اند تا سرعت تعویض دنده بالا رود و رانندگی باکیفیت‌تری را ارائه دهد.

این کمپانی مدل‌های دوکلاچه خود را با ام دابل کلاچ معرفی می‌کند؛ از سویی اخیرا در محصولات عملکردی و اسپرتش مانند M8، M8 کامپتیشن، M5 کامپتیشن، X5 ام کامپتیشن و ... از گیربکس 8 سرعته ام استپ‌ترونیک بهره گرفته است.

درواقع این مدل از گیربکس همان‌طور که اشاره شد، از حالت دستی برای تعویض دنده‌ها بهره می‌برد که روی دسته‌دنده حرف M با دو علامت + و – به‌صورت دیجیتالی نشانگر همین موضوع است. ضمن این‌که با طراحی دو پدال شیفتر پشت فرمان و با علامت‌های + و – نیز امکان تعویض دنده را در اختیار راننده می‌گذارد.

با فعال کردن حالت دستی یا حالت اسپرت، دورموتور تا محدوده ردلاین یا همان بالاترین سطح بالا می‌رود تا امکان رانندگی هیجان‌انگیزی را فراهم کند. درواقع یک کنترلگر الکترونیکی برای این مدل گیربکس تعبیه شده تا با هماهنگی‌های لازم با واحدپردازشگر گیربکس، امکان تعویض دنده مطابق آن‌چه راننده می‌خواهد، فراهم شود.

اسپیدشفت‌ترونیک

کمپانی مرسدس‌‎بنز در زمینه سیستم انتقال قدرت، به‌خصوص گیربکس با ایجاد تغییراتی در ساختار آن توانسته خودروهای اسپرت با عملکرد بالایی را به‌بازار عرضه کند.

به‌عبارت دیگر دو مدل گیربکس برای محصولات مرسدس‌بنز وجود دارد؛ یکی دارای ساختار ساده‌تر با مکانیزم الکترومکانیکی و دیگری دارای کلاچ‌های دوتایی با همان مکانیزم کنترلی الکترونیکی.

گیربکس‌های اسپیدشفت‌ترونیک 7 سرعته که وظیفه انتقال قدرت برای مدل‌های GLE63 AMG و مدل کوپه‌ را برعهده دارد، از تعویض دنده‌های سریع‌تر و تحت اختیار راننده بهره می‌برند. اما از اواخر سال 2018 به بعد با معرفی محصولات اسپرت مانند CLS53AMG، A35 AMG و CLA45 S AMG شاهد نصب گیربکس‌های 7، 8 و 9 سرعته‌ای روی انواع خودرو هستیم که با پسوند DCT و TCT یا MCT معرفی می‌شوند.

این نوع گیربکس‌ها از ساختار کلاچ دوتایی بهره‌ می‌برند و با توجه به چنین طراحی، چرخ‌دنده‌های زوج و فرد روی دو شفت مستقل از یکدیگر قرار گرفته‌اند و کارایی متفاوتی دارند. همچنین در بخش الکترونیکی نیز با هماهنگ شدن با پدال‌های شیفتر پشت فرمان یا دسته‌دنده، امکان تعویض دنده دستی و اسپرت فراهم می‌شود.

تیپ‌ترونیک

تیپ‌ترونیک در انحصار بزرگ‌ترین خودروساز جهان یعنی فولکس‌واگن قرار دارد. به بیان دیگر برند اسپرت این کمپانی یعنی آئودی این نام اختصاصی را برای گیربکس‌های اتوماتیک نصب‌شده روی محصولاتش در نظر گرفته است.

تیپ‌ترونیک درواقع با تعریف امکان تعویض دنده به‌صورت دستی M و کاهش یا افزایش دنده + و – نیز در واحدپردازشگر گیربکس می‌توان دورموتور را تا حد بالایی افزایش داد و اختیار فرآیند تعویض دنده را به‌صورت نسبتا کامل از ECU گرفت تا شتاب بهتری نیز فراهم شود.

سیستم کلاچ‌گیری نیز همچون سایر گیربکس‌های اتوماتیک دارای یک مبدل گشتاور تورک‌کانورتور است. در محصولات اسپرت و عملکردی آئودی مانند RS6 اونت، RS Q8 و RS7 اسپرت شاهد نصب گیربکس 8 سرعته تیپ‌ترونیک هستیم. علاوه‌بر این‌که روی دسته‌دنده امکان انتخاب وضعیت اسپرت S و دستی M + یا - وجود دارد. پدال‌های شیفتر پشت فرمان در کسری از ثانیه با گیربکس هماهنگ شده و عمل تعویض دنده به‌صورت دستی و تحت کنترل راننده انجام می‌شود.

تعویض ‌دنده مستقیم (DSG)

این مدل گیربکس نیز به‌نوعی نیمه‌اتوماتیک به‌شمار می‌رود و ساختار داخلی آن مشابه گیربکس‌های دستی است. اگرچه این مدل مشابه گیربکس معمولی بوده، اما سیستم به‌طور کلی فاقد پدال کلاچ بوده و عمل‌گیری در آن به‌صورت خودکار است و تعویض دنده می‌تواند به‌صورت اتوماتیک و دستی انجام شود. مکانیزم داخلی کلاچ‌ مورد استفاده در این نوع گیربکس معمولا از نوع کلاچ‌های چندصفحه‌ای یا کلاچ‌های دوبل است. این مدل نیز همانند تیپ‌ترونیک آئودی از حالت‌های دنده‌دستی M و اسپرت S بهره می‌گیرد و دارای پدال ‌شیفتر پشت فرمان برای تغییر فرآیند تعویض دنده است.

شفت‌ترونیک

کمپانی هیوندای گیربکس‌های اتوماتیک محصولاتش را با نام شفت‌ترونیک به‌جهان معرفی می‌کند. در حقیقت ساختار این مدل از گیربکس دارای صفحات کلاچ مبدل گشتاور تورک‌کانورتور و همچنین سوپاپ‌های هدرولیکی و جعبه‌ساعت هیدرولیکی برای مسیر ورود روغن و همچنین تنظیم فشار روغن در داخل پوسته است.

علاوه‌بر این در واحد پردازشگر، حالت دستیM و اسپرت S تعریف و با پدال‌های شیفتر پشت فرمان هماهنگ شده تا از وضعیت تمام‌اتوماتیک (خودکار) به‌وضعیت تنظیم از سوی راننده بدل شود.

اغلب به‌دلیل اقتصادی بودن محصولات هیوندای حالت دستی M و + و – روی نمایشگر دسته‌دنده وجود دارد تا فرآیند تعویض دنده در کمترین زمان ممکن انجام شود و درنهایت شتاب و سرعت را به‌شکل چشمگیری افزایش دهد. به‌عبارت دیگر در این مدل گیربکس در زمان انتخاب حالت دستی M و حرکت دسته‌دنده در وضعیت + و – فشار روغن بالا می‌رود تا فرآیند تعویض دنده در کسری از ثانیه انجام شود.

دوکلاچه‌ها (DCG)

گیربکس‌های دوکلاچه را با نام DCG همان Dual Clutch Gearbox هم می‌شناسند. این نوع گیربکس نیمه‌اتوماتیک محسوب می‌شود و همچون گیربکس‌های دستی دارای تعدادی چرخ‌دنده است.

با این تفاوت که برای انجام تعویض دنده از دو کلاچ استفاده می‌شود؛ یعنی سیستم کلاچ آن به‌صورت دوتایی است. در این سیستم چرخ‌دنده‌های زوج و فرد روی دو شفت مستقل از یکدیگر قرار گرفته و در یک واحد ایفای نقش می‌کنند. به‌طوری که هر دو کلاچ به‌صورت هم‌مرکز و در راستای شفت ورودی گیربکس هستند.

معمولا در این نوع گیربکس‌های نیمه‌اتوماتیک، تعدادی سنسور وجود دارد تا شرایط عملکرد سیستم قوای محرکه کنترل شود و اطلاعات آن‌ها در واحد کنترل الکترونیکی ECU مورد پردازش قرار گیرد.

سپس متناسب با شرایط، این واحد کنترل‌کننده الکترونیکی فرمان‌هایی را صادر کرده و می‌تواند عمل‌ کلاچ‌گیری و تعویض دنده را به‌صورت به‌طور خودکار انجام دهد.

از مزایای گیربکس دوکلاچه می‌توان به‌بالا رفتن چشمگیر شتاب، رانندگی باکیفیت‌ و تعویض دنده در کمترین زمان اشاره کرد. این مدل در خودروهای سوپراسپرت، هایپرکار و همچنین خودروهای اسپرت مورد استفاده قرار می‌گیرد.

E-CVT

اگرچه نحوه تعویض دنده گیربکس‌های CVT مشابه اتوماتیک بوده، اما نمی‌توان آن را اتوماتیک نام‌گذاری کرد. چراکه این نوع گیربکس‌ها فاقد چرخ‌دنده بوده و به‌جای آن از دو عدد پولی (قرقره) مخروطی‌شکل استفاده شده است. یک تسمه برای ارتباط این دو قرقره طراحی شده تا انتقال قدرت انجام شود.

کمپانی تویوتا برای محصولات هیبرید و برند لوکس خود (لکسوس) از نوع E-CVT بهره گرفته که در این ساختار از کنترلگر الکترونیکی برای پولی‌ها استفاده شده تا میزان راندمان و گشتاور خروجی بهبود یابد.

به‌عبارت دیگر یکی از ضعف‌های گیربکس‌های CVT عدم‌توانایی انتقال قدرت و گشتاور بالاست که به‌لطف طراحی کنترلگر الکترونیکی اصلاح شده و همچنین امکان تعویض دنده به‌صورت دستی و همچنین اسپرت را نیز فراهم می‌کند.

ایکس‌ترونیک (CVT)

پیش از این رانندگی با خودروهای دارای گیربکس CVT به‌دلیل عدم‌تنظیمات دلخواه برای تعویض دنده و نبود چرخ‌دنده برای پروسه انتقال قدرت چندان جذاب نبود. اما کمپانی نیسان با ارائه مکانیزم جدید ایکس‌ترونیک توانسته رانندگی با این دسته از محصولات را که از چنین گیربکسی برخوردارند، به سبک اسپرت نزدیک‌تر کند. به‌عبارت دیگر با اصلاحات در بخش طراحی دو قرقره و همچنین استفاده از تسمه منعطف از جنس فلز و گاهی آلیاژ و بهره گرفتن از چند سنسور برای وضعیت انتقال قدرت و مدیریت آن توسط واحد پردازشگر مرکزی، شتاب بهتر، استهلاک کمتر و رانندگی اسپرت‌تر شده است.

یکی از مزایای ایکس‌ترونیک قرار گرفتن وضعیت تعویض دنده روی حالت دستی (M) و همچنین ایجاد وضعیت اسپرت (S) است. با انتخاب این دو حالت میزان قدرت و گشتاور انتقال داده شده افزایش یافته و رانندگی جذاب‌تری را به‌ارمغان می‌آورد.