لماذا يكره الجميع ناقل الحركة المتغّير سي ڤي تي

 من المحتمل أن يكون “ناقل الحركة المتغّير باستمرار” أحد أكثر المصطلحات المكروهة في قاموس السيارات. لقد أصبح “سي ڤي تي” اختصارًا لكلمة “بدون متعة”، والسيارات المجهزة على هذا النحو يتم رفضها من قبل عشاق الدواسات الثلاثة المتشددين والعارضين على حدٍ سواء. هل هذا في الواقع تقييم عادل، أم أن ناقل الحركة سي ڤي تي يستحق المزيد من الاحترام؟

 بعد كل شيء، ينتشر ناقل سي ڤي تي في جميع أنحاء السوق. بعد أن تم نقلها إلى السيارات المدمجة ذات السعر المنخفض ومنخفضة الطاقة، وجدت أنظمة سي ڤي تي طريقها مؤخرًا إلى سيارات السيدان وسيارات الدفع الرباعي كاملة الحجم ذات القوة العالية. حتى السيارات الرياضية المدمجة مثل سوبارو دبليو آر إكس تستخدم تصميمات متغيرة باستمرار بدلاً من الأتمتة التقليدية، وقد ولدت وفرة من السيارات الهجينة ما يسمى بـ “إي-سي ڤي تي” – وهو ناقل حركة يمزج بين كل من المحركات الكهربائية والغازية في عمود إخراج واحد. مع نسب تروس متغيرة بلا حدود. سواء أحب المتحمسون ذلك أم لا، فإن ناقل الحركة سي ڤي تي موجود ليبقى.

 مبادرة الحزام والطريق

 لكي نفهم كيف أصبح ناقل الحركة سي ڤي تي مكروهًا إلى هذا الحد، يجب علينا أن نفهم مدى اختلافه عن ناقل الحركة الأوتوماتيكي التقليدي. في ناقل الحركة الأوتوماتيكي التقليدي، يتم استخدام الضغط الهيدروليكي لتفعيل تغييرات التروس؛ في سي ڤي تي، لا توجد تروس على الإطلاق.

 تستخدم معظم أنظمة سي ڤي تي بكرتين متصلتين بحزام لإرسال الطاقة من المحرك إلى العجلات. يتم توصيل بكرة واحدة بواسطة شريحة وقابض إلى العمود المرفقي للمحرك. هذه هي بكرة إدخال سي ڤي تي (وتسمى أيضًا بكرة القيادة). تقوم بكرة ثانية، متصلة ببكرة القيادة عبر الحزام، بإرسال الطاقة إلى عمود الإدارة أو العجلات. هذه هي بكرة الإخراج (أو المدفوعة).

 تتكون إحدى البكرتين أو كلتيهما من زوج من المخاريط، حيث تواجه أطراف كل منهما بعضها البعض لتشكل مركز البكرة في القناة حيث تلتقي أطراف المخروط. يتم التحكم في المخاريط هيدروليكيًا، أو دفعها معًا أو فصلها عن بعضها البعض وفقًا لظروف القيادة.

 عند السرعات المنخفضة، يتم نشر المخروطين اللذين يشكلان البكرة المدفوعة بعيدًا عن بعضهما البعض قدر الإمكان، مما يسمح للحزام الذي يربطهما بالمتوضع عند أضيق قطر للبكرة على جانب القيادة. في هذه الحالة، يدور عمود الإدخال بسرعة مقارنة بعمود الإخراج، مما يزيد من عزم الدوران عند العجلات. يحاكي هذا الوضع الترس الأول في ناقل الحركة الأوتوماتيكي التقليدي، مما يخلق نسبة تروس تزيد من قوة الحركة المنخفضة.

 مع تسارع السيارة، تقترن مخاريط بكرة إدخال ناقل الحركة سي ڤي تي ببطء، مما يجمع أطراف المخاريط معًا، ويدفع الحزام إلى أعلى جدار المخاريط. وهذا يجعل القطر الفعال للبكرة أكبر.

 ثم تدور بكرة القيادة بشكل أبطأ بكثير مقارنة بالبكرة المدفوعة. وهذا يعادل تروس السرعة الزائدة في ناقل الحركة التقليدي، مما يزيد من السرعة القصوى للعجلات من عدد دورات المحرك المنخفض في الدقيقة. في السيارة الحديثة، يتم تصنيع كلتا البكرتين من المخاريط، للسماح بمزيد من التباين في نسب التروس (ونطاق أوسع من السرعات الممكنة).

بداية الفكرة

 إذا كان هذا يبدو وكأنه مفهوم بسيط، فهو كذلك. كانت سي ڤي تي موجودة منذ ظهور السيارة. تتميز سيارة بنز  موتورڤاجن بحزام وبكرة “سي ڤي تي” بدائية. وأول سيارة متاحة تجاريًا مزودة بناقل حركة متغير الحركة ستأتي من بريطانيا، بفضل شركة كلاينو، في عام ١٩٢٣. (كان اسم كلاينو مشتقًا من كلمة “مائلة”، في إشارة إلى البكرات المائلة لناقل الحركة سي ڤي تي.)

 يمكن لهذه الفكرة المبكرة التعامل مع قوة متواضعة فقط. جاءت معظم نجاحات كلاينو على شكل دراجات نارية بقدرة تتراوح بين حصانين وخمسة أحصنة. لسوء الحظ، أفلست شركة كلاينو في وقت مبكر من فترة الكساد الكبير، قبل أن تتمكن من صنع العديد من السيارات المجهزة بناقل الحركة سي ڤي تي، وأنهت أيامها في تاريخ السيارات.

 سوف يستغرق الأمر بضعة عقود أخرى حتى وصل أول ناقل حركة سي ڤي تي ناجح تجاريًا. في عام ١٩٥٨، أطلقت داف (المعروفة اليوم لدى معظم الأمريكيين بشاحنات داكار) سيارة المدينة ٦٠٠، المقدمة مع ما أسمته ناقل الحركة “ڤاريوماتيك”.

 كان ڤاريوماتيك عبارة عن ناقل حركة سي ڤي تي بدائي مدمج في المحور الخلفي. وقد استخدمت بكرات ضخمة وأحزمة مطاطية امتدت بمرور الوقت (على الرغم من أن محرك داف المبرد بالهواء بقوة ٢٢ حصانًا وسعة ٥٩٠ سم مكعب كان منخفض الضغط). حققت سيارة ٦٠٠ نجاحًا هائلاً في أوروپا بفضل كفاءتها الممتازة في استهلاك الوقود وبصمتها المدمجة. تم بيع سيارات داف المزودة بناقل حركة ڤاريوماتيك لفترة وجيزة في أمريكا في الستينيات. ثم تم منعهم في نهاية المطاف من السير على الطرق الأمريكية بفضل خصوصية ڤاريوماتيك نفسها – لم يكن لدى داف المبكرة معدات ركن، فقط القيادة والمحايدة والعكس. اعتبرت حكومة الولايات المتحدة هذا غير آمن وأوقفت المبيعات.

 تمثلت خصوصية ڤاريوماتيك الأخرى في أنه نظرًا لأن الترس العكسي يستخدم نفس البكرات مثل ترس القيادة، فإن داف يمكن أن يصل بسرعته القصوى – حوالي ٧٥ ميلاً في الساعة – إلى الخلف. وقد أدى ذلك إلى ابتكارات رائدة في السباقات.

بعد اختفاء داف، لم يحصل الأمريكيون على ناقل حركة سي ڤي تي آخر حتى ظهور سوبارو چاستي في عام ١٩٨٩. وقد فتح ناقل الحركة الحديث هذا – مع ترس عكسي أكثر تقليدية. بفضل التصميم بمساعدة الكمبيوتر والتقدم في علوم المواد، يمكن لناقل الحركة المتغير المستمر (سي ڤي تي) التعامل مع قدر أكبر بكثير من الطاقة دون تدهور كبير في الحزام. (حتى أن بعض سيارات سي ڤي تي الحديثة تستخدم سلاسل فولاذية بين بكراتها، بدلاً من الأحزمة، مما يزيد من طول العمر.) وبحلول أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، قامت شركات هوندا ونيسان وسوبارو وتويوتا ببناء سيارات تحتوي على ناقل حركة متغّير، سي ڤي تي.

 ناقل الحركة بشريط مطاطي (جيد أو سيئ، إعتمادًا على نغمة الصوت)

 السبب وراء حب شركات صناعة السيارات لناقلات الحركة سي ڤي تي – خاصة في السيارات الاقتصادية، مثل السيارة الاقتصادية چاستي بقوة ٦٦ حصانًا – ذو شقين. تحتوي على أجزاء متحركة أقل من الآلات الأوتوماتيكية التقليدية، مما يجعلها أرخص في التصنيع. وهم أكثر كفاءة في استهلاك الوقود. نظرًا لأن نسبة التروس متغيرة بشكل لا نهائي ومستمر، فإن ناقل الحركة سي ڤي تي يحافظ دائمًا على المحرك عند أعلى عدد دورات في الدقيقة كفاءة. من المحتمل أن يكون أي شخص يقود سيارة مجهزة بناقل الحركة سي ڤي تي على دراية بما يبدو عليه هذا الأمر.

 تقفز الدورات في ظل تسارع قوي، حيث تسمح بكرة إدخال ناقل الحركة للمحرك بالدوران عند عدد الدورات في الدقيقة حيث ينتج عزم الدوران الأقصى (عادةً، في مكان قريب من الخط الأحمر). الدورات “تعلق” هناك مع زيادة سرعة السيارة. ومع ارتفاع سرعة السيارة، يتم ضبط بكرات الإدخال والإخراج في ناقل الحركة سي ڤي تي للحفاظ على المحرك في مكانه المناسب.

 عندما يتم الوصول إلى سرعة الانطلاق، ويتم تقليل دواسة الوقود، تتوسع بكرة عمود الإدخال وتتقلص بكرة عمود الإخراج، مما يقلل من سرعة المحرك لضمان التشغيل الفعال. ويتم ذلك بسلاسة، دون توقف مؤقت للتبديل كما هو الحال مع ناقل الحركة التقليدي. تتم مواجهة إضافة كميات معتدلة من دواسة الوقود من خلال تعديل حجم البكرة للحفاظ على مستوى عدد دورات المحرك في الدقيقة. وهذا أمر ممتاز للاقتصاد في استهلاك الوقود.

 في حين أن ناقلات سي ڤي تي القديمة فقدت بعضًا من هذه الكفاءة بسبب الاحتكاك العالي والحرارة، فإن ناقلات سي ڤي تي الحديثة أكثر تقدمًا. وفقًا لشركة چاتكو، وهي شركة مصنعة لناقل الحركة تتعاون بشكل متكرر مع مصنعي المعدات الأصلية الياپانيين الكبار، فقد تجاوزت بعض محركات سي ڤي تي الحديثة “حاجز كفاءة ناقل الحركة بنسبة ٩٠٪، وهو إنجاز يعتبر صعبًا للغاية بالنسبة لناقلات الحركة سي ڤي تي”. وهذا يتعارض مع كفاءة نقل الطاقة بنسبة ٨٥٪ في الأنظمة الأوتوماتيكية القديمة لمحول عزم الدوران.

 حتى سيارات السباق دخلت استخدام ناقل الحركة المتغير باستمرار – تسمح سلسلة العجلات المفتوحة بمواصفات الفورمولا ٥٠٠ بذلك، وفي التسعينيات، حظرت الفورمولا ١ بشكل استباقي ناقل الحركة المتغير بالكامل خوفًا من أن تكون السيارات المجهزة مهيمنة للغاية وسهلة القيادة. فلماذا لا يحبهم المتحمسون؟

 تحقق من مدى إزعاج صوتي

تحافظ أنظمة سي ڤي تي، حسب تصميمها، على سرعة المحرك عند دورات ثابتة تقريبًا أثناء التسارع. في حين أن هذا أكثر كفاءة من الناحية الفنية، إلا أنه يؤدي إلى إصدار صوت هزيل للمحرك ويزيل بعض الإحساس بالسرعة الناتج عن تغيير التروس. بشكل ذاتي، هذا يجعل السيارة أقل جاذبية للقيادة. يبدو الأمر فظيعًا، حيث يحول المحركات اللحنية إلى عجائب ذات نغمة واحدة ،وأصبحت تكره صوت سيارة سوبارو المجهزة بنظام سي ڤي تي.

 تقوم بعض الشركات المصنعة ببرمجة سي ڤي تي للحصول على “نقاط التحول”. بدلاً من تغيير الأقطار النسبية لأعمدة الإدخال والإخراج بسلاسة للحصول على أقصى قدر من الطاقة أو الكفاءة، تظل الأقطار ثابتة على الخط الأحمر، ثم تتغير في وقت واحد لإسقاط عدد الدورات في الدقيقة.

 يحاكي الإجراء تروس ناقل الحركة الأوتوماتيكي التقليدي. وفي بعض السيارات، مثل دبليو آر إكس الجديدة، يسمح هذا للسائقين باستخدام المجاذيف الموجودة على عجلة القيادة “للتنقل” بين التروس. من خلال هذه الإستراتيچية، لا يزال المصنعون يتمتعون بمزايا ناقل الحركة المتغير باستمرار (سي ڤي تي) – القدرة على تغيير نسب التروس بسرعة، وخفض تكاليف البناء – دون أن يمتص ناقل الحركة قوة الحياة والبهجة من عروق المتحمسين.

 ماذا عن إي-سي ڤي تي (التي ليست في الواقع سي ڤي تي)

 فماذا عن سيارات مثل لكزس إل سي ٥٠٠ اتش، التي تمزج بين الطاقة الكهربائية والبنزين في علبة تروس واحدة “إي-سي ڤي تي”؟ هذا نظام مختلف تمامًا عن نظام سي ڤي تي التقليدي. بدلاً من نظام المخروط والحزام، تستخدم سي ڤي تي الإلكترونية مجموعة تروس كوكبية تدمج قوة المحرك مع زوج من مولدات المحركات الكهربائية. إن تفاصيل هذا الأمر معقدة، ولكن المهم هو أنه على غرار ناقل الحركة سي ڤي تي التقليدي، يسمح نظام سي ڤي تي الإلكتروني للمحرك بالعمل عند عدد دورات مثالي في الدقيقة لأي من خرج الطاقة النقي ( تحت حمولة عالية) أو لشحن البطارية. يمكن اختيار نسب التروس بشكل فعال حسب الرغبة، ولا يزال صوت النطاق المطاطي التقليدي لناقل الحركة سي ڤي تي موجودًا.

في حين أن المتحمسين قد لا يشعرون بسعادة غامرة لأن المستقبل من المحتمل أن يتضمن الكثير من المحركات، فقد تكون هناك خيارات بديلة: فقد تخلصت بعض السيارات الهجينة من ناقل الحركة بالكامل. يقوم نظام الدفع المباشر من كوينيجسيج، والذي تم تطبيقه لأول مرة في ريجيرا، بإخراج طاقة المحرك إما مباشرة إلى المولدات لإعادة شحن البطارية أو إلى الرصيف. تحتوي معظم السيارات الكهربائية على تروس تخفيض بسيطة أحادية السرعة لتعمل بشكل فعال كناقل حركة أيضًا، مما يعني أن عصر ناقل الحركة سي ڤي تي قد يقترب قريبًا من نهايته… جنبًا إلى جنب مع عصر ناقل الحركة متعدد السرعات بالكامل.