أجهزة نقل الحركة .. توفر الوقود وتزيد أمان وراحة القيادة

لا تهدأ وتيرة التطوير والتحديث في عالم السيارات أبداً؛ حيث تسعى الشركات العالمية دائماً إلى ابتكار أحدث الأنظمة والتقنيات التي تعمل على التوفير في استهلاك الوقود وزيادة الراحة والأمان أثناء القيادة، ولتحقيق هذا الهدف ينصب اهتمام الخبراء على تطوير المحركات وأجهزة نقل الحركة.
وتبعاً لهذا المفهوم فإن ناقل الحركة خماسي السرعات كان يُنظر إليه قبل بضع سنوات على أنه من التجهيزات الرياضية للغاية، ومع مرور الوقت أصبحت أجهزة نقل الحركة سداسية السرعات من التجهيزات القياسية في السيارات الحديثة، كما أن ناقل الحركة الأوتوماتيكي مزدوج القابض (DSG) من شركة فولكس فاغن الألمانية يشتمل حالياً على سبع سرعات.
وتضم باقة الموديلات القياسية من شركة مرسيدس سيارات فارهة بناقل حركة بتسع سرعات، كما تقدم شركة ZF المتخصصة في إنتاج أجهزة نقل الحركة حالياً موديلات من ناقل الحركة الأوتوماتيكي بمحول وتوفر تسع سرعات.
10 سرعات
ولم تقف شركة فولكس فاغن موقف المتفرج؛ حيث كشفت الشركة الألمانية مؤخراً عن ناقل حركة أوتوماتيكي مزدوج القابض بعشر سرعات، والذي من المتوقع طرحه في الموديلات القياسية في غضون عامين إلى ثلاثة أعوام.
ولم تقوم شركة فولكس فاغن بتطوير ناقل الحركة الأوتوماتيكي مزدوج القابض والمزود بعشر سرعات بشكل جديد تماماً، ولكن الشركة الألمانية تعتمد على حيلة بسيطة في ناقل الحركة الجديد؛ حيث يتم استخدام ترس إضافي واثنين من عناصر التعشيق، كي يتم تحويل القوة، بحيث يمكن إتاحة المزيد من السرعات التي يتم النقل إليها. وبذلك يتطابق حجم جسم ناقل الحركة الجديد ووزنه تقريباً مع ناقل الحركة مزدوج القابض سباعي السرعات.
وأوضح البروفيسور كارستن شتال، من مركز أبحاث التروس وتطوير أجهزة نقل الحركة (FZG) بجامعة ميونيخ التقنية، أن ناقل الحركة يعمل بشكل أساسي على مواءمة عدد لفات العجلات الدافعة مع عدد لفات محرك الاحتراق الداخلي. وأضاف الخبير الألماني قائلاً: "ومع توافر باقة أكبر من نسب التخفيض المتاحة للاختيار فإن عملية نقل السرعات تتم بشكل أكثر سلاسة؛ وبالتالي تتوافر حسب رغبة قائد السيارة أفضل نقاط تشغيل المحرك من حيث الكفاءة والفعالية والأداء".
وتتمثل ميزة أجهزة نقل الحركة، التي تشتمل على الكثير من السرعات، في تحسين إمكانيات تشغيل المحرك. وأوضح البروفيسور شتيفان ريندركنيشت، من قسم الهندسة الميكانيكية بجامعة دارمشتات التقنية، قائلاً: "عند وجود سرعات أكثر بناقل الحركة فإنه يمكن توسيع نسب التخفيض بدرجة كبيرة، حتى أنه يمكن قيادة السيارة بعدد لفات منخفض للمحرك عند الانطلاق بسرعات مرتفعة على الطرقات، وبالتالي ينخفض معدل استهلاك الوقود".
وأضاف البروفيسور الألماني شتيفان ريندركنيشت قائلاً: "يمكن القول بأنه تم الوصول حالياً إلى الحد الأقصى لعدد السرعات بناقل الحركة"، نظراً لأن التعقيدات التقنية لتطوير ناقل الحركة لا تتناسب مع المزايا المحتمل ظهورها بعد تطوير سرعات أخرى.
وأشار كريستوفر دور، مدير تطوير ناقل الحركة 9G-Tronic بشركة مرسيدس الألمانية، إلى أن ناقل الحركة الأوتوماتيكي المزود بتسع سرعات، والذي ظهر في السيارات الحديثة، يعتبر هو أفضل موديل تقريباً؛ حيث يتم النقل إلى السرعة التاسعة عند بلوغ سرعة 100 كلم/ساعة، وعندئذ ينخفض عدد لفات المحرك، وبالتالي فإنه يعني انخفاض معدل استهلاك الوقود وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون الضارة، بالإضافة إلى زيادة مستوى الراحة أثناء القيادة؛ حيث يشعر الركاب بضجيج واهتزازات أقل.
ويسود عالم السيارات حالياً اتجاه نحو أجهزة نقل الحركة المدمجة، التي توفر الكثير من السرعات بغض النظر عن فئة السيارات. ومع ذلك فإن البروفيسور شتيفان ريندركنيشت يرى أن هذا الاتجاه يقتصر على عدد قليل من شركات السيارات العالمية بسبب ارتفاع تكاليف الإنتاج؛ ولذلك فإن معظم السيارات الصغيرة لا تزال تأتي مجهزة بناقل حركة خماسي السرعات.
خفض انبعاثات الكربون
ولا تعمل شركات السيارات العالمية على تطوير أجهزة نقل الحركة طواعية؛ حيث تنص القوانين على أن تنخفض نسبة ثاني أكسيد الكربون في 95% من السيارات الصغيرة حتى عام 2020 إلى 95 جم/كلم، وبدءاً من عام 2021 تسري هذه النسبة على أسطول السيارات الصغيرة بالكامل. وتنص المواصفات الأوروبية على ألا يزيد معدل استهلاك محركات البنزين على 1ر4 لتر/100 كلم، أما محركات الديزل فلا يجوز أن تستهلك أكثر من 6ر3 لتر/100 كلم.
وتسعى الشركات العالمية إلى معادلة الارتفاع الشديد في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من السيارات الرياضية والفاخرة أو موديلات الأراضي الوعرة من خلال التوسع في إنتاج السيارات الأصغر حجماً، وذلك من خلال الاعتماد على محركات اقتصادية وصديقة للبيئة وأجهزة نقل حركة أكثر فعالية.
ويعتقد الخبير الألماني كريستوفر دور أنه لم يعد من المفيد حالياً تطوير المزيد من السرعات وتوسيع نسب التخفيض؛ نظراً لأن السرعات الإضافية تتطلب مساحة أكبر ووزن أثقل، وهو ما يؤثر بالسلب على ميزة الاقتصاد في استهلاك الوقود. ومع ذلك لا يمكن استبعاد تطوير المزيد من السرعات تماماً.