تصور کنید در حال رانندگی در بزرگراه هستید، باد از پنجره می وزد و صدای موتور به نجوا تبدیل شده، در حالی که سرعت سنج به ۱۲۰ کیلومتر در ساعت رسیده. ناگهان، بدون هیچ لرزشی، گیربکس به آرامی دنده را تغییر میدهد و موتور با دور پایینتری کار میکند؛ انگار که ماشین شما با باد همسفر شده است. این جادو نیست؛ این گیربکس ۸ دنده با قابلیت اوردار (Overdrive) است که نه تنها سوخت را صرفهجویی میکند، بلکه رانندگی را به تجربهای آرام و کارآمد تبدیل کرده. در دنیایی که خودروها از اسب های آهنی به ماشین های هوشمند تبدیل شدهاند، این فناوری مانند یک رهبر ارکستر نامرئی عمل میکند: همه چیز را هماهنگ میسازد، بدون اینکه متوجه حضورش شوید. اما این گیربکس چیست و چگونه کار میکند؟ در این مقاله از خودرو مدیا، به عمق این فناوری نفوذ میکنیم و توضیحی کامل، شفاف و گام به گام ارائه میدهیم.
گیربکس اوردار
گیربکس ۸ دنده اتوماتیک یک سیستم انتقال قدرت پیشرفته است که قدرت موتور را از طریق ۸ دنده مختلف (به علاوه دنده عقب) به چرخها منتقل میکند. برخلاف گیربکسهای قدیمیتر مانند ۴ یا ۶ دنده، این مدل با استفاده از مجموعهای از چرخدندههای سیارهای و مبدل گشتاور هیدرولیکی، تعویض دنده را سریع و بدون وقفه انجام میدهد. هدف اصلی آن، بهینهسازی عملکرد موتور در شرایط مختلف رانندگی – از شتابگیری شهری تا کروز بزرگراهی – است.
این گیربکسها معمولاً برای موتورهای طولی طراحی شدهاند و در خودروهای دیفرانسیل عقب یا چهارچرخ محرک استفاده میشوند. وزن آنها حدود ۸۷ کیلوگرم است (برای مدل متوسط مانند ۸HP70) و با وجود دو دنده اضافی نسبت به مدل ۶ دنده، ابعاد و وزن کمتری دارند. شرکتهای بزرگی مانند ZF Friedrichshafen (آلمان) پیشگام این فناوری هستند و مدل ۸HP آنها از سال ۲۰۰۸ در خودروهایی مانند BMW سری ۷ معرفی شد.
اوردار (Overdrive) در گیربکس چیست و چگونه کار میکند؟
اوردار، که گاهی به عنوان “دنده فوقالعاده” شناخته میشود، یک مکانیسم است که نسبت دنده را بالاتر از ۱:۱ قرار میدهد – یعنی شفت خروجی (به سمت چرخها) سریعتر از شفت ورودی (از موتور) میچرخد. این ویژگی اجازه میدهد موتور با دور پایینتری (RPM کمتر) کار کند، که منجر به کاهش مصرف سوخت، صدای کمتر و سایش کمتر قطعات میشود. در گیربکسهای مدرن، اوردار بخشی جداییناپذیر از دندههای بالاتر است و معمولاً پس از رسیدن به سرعت ۷۰-۸۰ کیلومتر در ساعت (بسته به بار خودرو) به طور خودکار فعال میشود.
در عمل، اوردار از طریق قفل کردن مبدل گشتاور ) و استفاده از دندههای اوردار (معمولاً دندههای ۷ و ۸) کار میکند. برای مثال، در سرعتهای بزرگراهی، موتور به جای چرخیدن با ۳۰۰۰ RPM، میتواند با ۲۰۰۰ RPM کار کند و همچنان سرعت ثابت را حفظ کند. این ویژگی در گیربکسهای ۸ دنده، با “downspeeding” (کاهش دور موتور) ترکیب شده و مصرف سوخت را تا ۱۴% نسبت به گیربکس ۵ دنده و ۱۲% نسبت به ۶ دنده کاهش میدهد.
اجزای اصلی گیربکس ۸ دنده با اوردار
گیربکس ۸ دنده از اجزای پیچیدهای تشکیل شده که با طراحی کامپیوتری بهینهسازی شدهاند. در ادامه، اجزای کلیدی را بررسی میکنیم:
| جزء | توضیح | نقش در اوردار |
|---|---|---|
| مبدل گشتاور (Torque Converter) | یک واحد هیدرولیکی که قدرت را بدون اتصال مستقیم منتقل میکند و اجازه توقف بدون خاموش شدن موتور را میدهد. | در حالت اوردار، کلاچ آن قفل میشود تا لغزش را حذف کند و کارایی را افزایش دهد. |
| چرخدندههای سیارهای (Planetary Gearsets) | سه مجموعه چرخدنده (دو سیارهای و یک راونینگ) که ۸ نسبت دنده مختلف ایجاد میکنند. | دندههای ۷ و ۸ (نسبت کمتر از ۱:۱) اوردار را فعال میکنند و نسبت کلی را گستردهتر میسازند. |
| کلیتها و باندهای هیدرولیکی (Clutches & Bands) | صفحات اصطکاکی که دندهها را درگیر یا رها میکنند. | کلیچ D (دندههای ۴ تا ۸ و عقب) در اوردار بیشترین فشار را تحمل میکند و منبع اصلی سایش است. |
| واحد هیدرولیکی و الکترونیکی (Valve Body & ECU) | شیرهای کنترل فشار روغن و کامپیوتر برای تعویض هوشمند دنده. | ECU اوردار را بر اساس سرعت، بار و شیب جاده فعال میکند. |
| روغن گیربکس (Transmission Fluid) | مایع ATF که خنککاری و روانکاری میکند. | در اوردار، جریان آن بهینهسازی شده تا حرارت را کاهش دهد. |
این اجزا با هم، نسبت دندهای گسترده ایجاد میکنند – از حدود ۴.۷:۱ در دنده ۱ (برای شتاب) تا ۰.۶۴:۱ در دنده ۸ (برای اوردار).
نحوه عملکرد: از شتاب تا کروز
عملکرد گیربکس ۸ دنده با اوردار را میتوان در مراحل رانندگی تصور کرد:
- شتابگیری (دندههای پایین، ۱-۳): نسبت دنده بالا (بیش از ۱:۱) گشتاور را افزایش میدهد. مبدل گشتاور لغزش دارد تا انتقال نرم باشد.
- سرعت متوسط (دندههای ۴-۶): نسبتها نزدیک به ۱:۱ میشوند و ECU بر اساس سنسورها (سرعت، گاز، شیب) تعویض میکند.
- فعالسازی اوردار (دندههای ۷-۸): پس از رسیدن به سرعت کروز، ECU اوردار را فعال میکند. نسبت دنده کمتر از ۱:۱ باعث میشود موتور با RPM پایینتر (مثلاً ۲۰۰۰ به جای ۳۰۰۰) کار کند. کلاچ مبدل قفل میشود تا ۱۰۰% قدرت منتقل شود و مصرف سوخت ۱۰-۱۵% کاهش یابد.
- کاهش سرعت یا توقف: اوردار غیرفعال میشود و گیربکس به دنده پایینتر برمیگردد. در ترافیک، سیستم “Stop-Start” (اگر موجود) با اوردار ترکیب میشود تا صرفهجویی بیشتری ایجاد کند.
در مدلهای هیبریدی، اوردار با موتور الکتریکی ادغام میشود و کارایی را تا ۲۰% افزایش میدهد.
مزایای گیربکس ۸ دنده با اوردار
- صرفهجویی سوخت: کاهش ۱۲-۱۴% مصرف نسبت به مدلهای قدیمی، به لطف downspeeding و اوردار.
- عملکرد نرم و سریع: تعویض دنده در کمتر از ۲۰۰ میلیثانیه، مناسب برای خودروهای اسپرت و لوکس.
- انعطافپذیری: گشتاور ۲۲۰ تا ۱۰۰۰ نیوتنمتر، مناسب از سدانهای متوسط تا SUVها.
- کاهش آلودگی: دور موتور پایینتر، انتشار CO2 کمتر.
- دوام: با نگهداری مناسب (تعویض روغن هر ۶۰,۰۰۰ کیلومتر)، عمر بیش از ۲۰۰,۰۰۰ کیلومتر.
معایب و مشکلات رایج
هرچند پیشرفته، اما چالشهایی دارد:
- پیچیدگی: تعمیر گران (تا ۵۰۰۰ دلار) به دلیل قطعات الکترونیکی.
- سایش کلیچها: در دندههای اوردار، کلیچ D زودتر فرسوده میشود، به ویژه در کامیونها.
- حساسیت به حرارت: در رانندگی سنگین، نیاز به خنککننده اضافی.
مثالهای واقعی و کاربردها
- ZF 8HP: در BMW، Jaguar، Jeep و Ram استفاده میشود. در Ram 1500، اوردار مصرف را در بزرگراه به ۱۰ لیتر/۱۰۰ کیلومتر میرساند.
- Toyota Direct Shift-8AT: در لکسوس و تویوتا، با کاهش ۵۰% اتلاف اصطکاک در کلیچها، کارایی ۹۸% دارد.
- Aisin TL-80SN: اولین ۸ دنده طولی برای خودروهای لوکس، با نسبتهای بهینه برای هیبریدها.
در سال ۲۰۱۷، بیش از ۳.۵ میلیون واحد ZF 8HP تولید شد و امروزه استاندارد صنعت است.
نگهداری و نکات عملی
- روغن ATF را هر ۵۰-۸۰ هزار کیلومتر تعویض کنید (ظرفیت ۷-۹ لیتر).
- از رانندگی تهاجمی در اوردار اجتناب کنید تا سایش کاهش یابد.
- اگر چراغ چک ECU روشن شد، فوراً به مکانیک مراجعه کنید – اغلب مشکل نرمافزاری است.
در نهایت، گیربکس ۸ دنده با اوردار نه تنها یک قطعه مکانیکی، بلکه پلی به سمت رانندگی هوشمندانهتر است. با پیشرفتهایی مانند ادغام با الکتریکیسازی، آینده خودروها روشنتر از همیشه به نظر میرسد.
