ناقل الحركة الأوتوماتيكي.. نظرة عن قرب

يوما بعد يوم يزيد عدد السرعات في أجهزة نقل الحركة؛ ففي الماضي كان ينظر إلى السرعات الخمسة على أنها كافية، لكن اليوم وصلت أجهزة نقل الحركة إلى 8 و9 و10 سرعات.
قبل حوالي 15 عاما كان يُنظر إلى ناقل الحركة الأوتوماتيكي مزدوج القابض وناقل الحركة الأوتوماتيكي المزود بمحول وخماسي السرعات على أنه مخصص لعشاق القيادة الرياضية، ولكن تغير كل شيء اليوم فقد أصبحا ضمن التجهيز القياسي للموديلات العادية، فضلا عن أن شركات السيارات مثل مرسيدس وفورد وفولكس فاجن وزد إف تنتج دائما أجهزة نقل حركة مع تجهيزها بالمزيد من التعشيقات.
تسارع أفضل واقتصادية أكثر
وتأتي سيارة فورد Mustang الجديدة مثلا مزودة بناقل حركة أوتوماتيكي من 10 سرعات. وأوضح إيان أولدنو، مطور أنظمة نقل الحركة بشركة فورد الأمريكية، أن كثرة التعشيقات تساعد على البقاء في نطاق عدد اللفات المثالي، وهو ما يساعد على تسارع أفضل وبالتالي المزيد من الاقتصادية.
وعلى عكس ما هو معتاد لا يقوم ناقل الحركة بالتحول إلى التعشيقة الأعلى مباشرة، ولكنه يقوم باختيار أفضل ما يناسب وضع القيادة، على ذلك يمكن لسيارة فورد Mustang أن تكون في التعشيقة الثانية، ثم تتحول إلى التعشيقة الرابعة مباشرة، ويتم التحكم في هذا التخطي عن طريق إلكترونيات السيارة، والتي تتعرف على المستوى المناسب عن طريق بارامترات مختلفة للقيادة والمحرك.
وتحتاج جميع المحركات إلى ناقل حركة سواء كانت محركات احتراق داخلي أو كهربائية، أو كلاهما كما في الموديلات الهجين. وبدون التعشيقات، كما يقول البروفيسور كارستن شتال رئيس مركز بحوث التروس في جامعة ميونخ، فإن عدد اللفات لمحرك الاحتراق سيرتبط مع سرعة السيارة، لكن عند الرغبة في أن يتنوع عدد لفات المحرك عند السرعة المحددة فإن السيارة ستحتاج إلى جهاز نقل الحركة.
ومع زيادة التعشيقات تزيد نسب التخفيض المتاحة من أجل اختيار سرعة دوران المحرك في سرعة محددة، وللتسارع تحتاج السيارة قدر الإمكان لعدد لفات عالٍ في نطاق القدرة القصوى للمحرك. وتلبي أجهزة نقل الحركة ثمانية السرعات مع النطاق المعقول المتطلبات اليومية للسيارة على النحو الأمثل، لكن واحدة أو اثنين من التعشيقات لن تضر، لكنها لن تجلب بالضرورة أي شيء من الناحية التقنية، كما يرى شتال؛ لأن كل تغيير في التعشيقة يرتبط باستهلاك الطاقة.
من 7 إلى 9 تعشيقات تكفي
ويتم فقدان الطاقة الميكانيكية من خلال الاحتكاك، وتحتاج المشغلات لطاقة إضافية؛ لأنها تحول إشارات التحكم الكهربائية إلى حركة ميكانيكية. ويرى ماركوس زومر، مدير قسم تطوير أنظمة نقل الحركة الأوتوماتيكي لدى مرسيدس، أنه من منظور اليوم تكفي التعشيقات من 7 إلى 9 تعشيقات اعتمادا على قوة مجموعة نقل القدرة ومنصة السيارة.
وتستخدم الشركة الألمانية كلا ناقلي الحركة؛ ناقل الحركة الأوتوماتيكي مزدوج القابض مع الموديلات المدمجة ذات الدفع الأمامي، والترس الكوكبي بمحول في السيارات الرياضية متعددة الأغراض SUV.
تروس كوكبية
ويشرح بيرند فالينسيك أن ناقل الحركة بالتروس الكوكبية هو ناقل حركة مدمج، وهي ميزة مع عزم الدوران العالي، ويوفر محول عزم الدوران أعلى مستوى من الراحة عند بدء الانطلاق والمناورة. وأضاف رئيس تطوير آليات التشغيل في شركة زد إف أن ناقل الحركة الأوتوماتيكي بمحول يمتاز بالاقتصادية حتى عند المقارنة بناقل الحركة اليدوي.
ومن حيث ديناميكية التعشيق فإنها تكون على مستوى أجهزة نقل الحركة الأوتوماتيكية مزدوجة القابض، ولكن من عيوبها عدم دورانها بشكل عالٍ مثل أجهزة ناقل الحركة الأوتوماتيكية مزدوجة القابض، بالإضافة إلى الحجم الكبير والوزن المرتفع.
وأضاف فالينسيك أنه مع وجود ثمانية تعشيقات بأنظمة الدفع القياسية وتسع تروس للمحركات العرضية الأمامية فقد وصلنا بالفعل إلى المستوى الأمثل اليوم، ومن الناحية التقنية من الممكن الحصول على المزيد من التعشيقات، لكنها تأتي بنتائج عكسية، وأشار فالينسيك إلى أن مستويات التعشيق الأخرى لن تجلب سوى الحد الأدنى من المزايا في تمديد النطاق، لكنها ستمثل وزنا إضافيا وتتسبب في فقدان طاقة أكبر.
ولعل الاتجاه الأهم مستقبلا نحو الاعتماد على الكهرباء في دفع السيارات. وأوضح فالينسيك أن العديد من الجوانب مثل الراحة ومساحة التركيب والتكاليف تصب في مصلحة النوع أحادي التعشيقة في السيارة الكهربائية، ويمكن ألا تعمل التعشيقات المتعددة على تحسين اقتصادية المحرك الكهربائي.