سيارات

2030

الاتجاهات الجديدة لتطوير أنظمة نقل الحركة في السيارات

شهدت أنظمة نقل الحركة الأوتوماتيكية تطورات كبيرة على مر تاريخ صناعة السيارات، ففي السابق اقتصر نظام نقل الحركة الأوتوماتيكي بالسيارة على وجود ثلاث أو أربع سرعات كحد أقصى، ولكن وبفضل التقدم التقني تم الوصول اليوم إلى تسع سرعات في بعض موديلات مرسيدس الألمانية، بل إن شركة فولكس فاغن تخطط لطرح ناقل حركة مباشر بعشر سرعات، فهل يلي ذلك موديلات باثنا عشر سرعة أو أكثر؟.

ويشيع استخدام ناقل الحركة الأوتوماتيكي أو ناقل الحركة الأوتوماتيكي مزدوج القابض، حيث يعتبر ناقل الحركة بمحول هو ناقل حركة أوتوماتيكي كلاسيكي، أما ناقل الحركة الأوتوماتيكي مزدوج القابض فقد تم الاعتماد عليه في بعض الموديلات قبل سنوات قليلة فقط.

وأوضح البروفيسور ستيفان ريندر كنيشت، من معهد أنظمة الميكاترونيك للهندسة الميكانيكية في دارمشتات، أن ناقل الحركة بمحول هو عبارة عن نظام هيدروليكي مع محول عزم دوران، لتوفير درجات عالية من الراحة عند بدء السير ونقل الحركة؛ حيث يعد المحول عنصر بدء سير منفصل.

وهذا يعني من ناحية أخرى أنه يتولى نقل عزم الدوران عند عدد اللفات المختلف، وكذلك نقل قوة المحرك في جميع الأوضاع لحركية إلى الطريق. غير أن سلبياته تتمثل في التعقيد وارتفاع التكاليف؛ حيث تبلغ تكلفته بشكل أساسي ضعف تكلفة ناقل الحركة مزدوج القابض، بحسب ما أوضحه هيلموت كلاين من نادي السيارات الألماني.

ويعد ناقل الحركة مزدوج القابض في الأساس تطويراً لناقل الحركة اليدوي، مع جميع مميزاته وسلبياته، فعندما تسير السيارة على سرعة يتم التحضير للسرعة التالية، والنتيجة أن السيارة تواصل الحركة دون أي انقطاع في قوة السحب. وأوضح ريندر كنيشت أن هذا النوع يستخدم كلا القابضين المركزيين لنقل الحركة وبدء السير.

ويأخذ كلاين بطرف الحديث ويضيف أنه يمثل المزيج المثالي من الراحة الوزن الخفيف، إلا أن ثمة خسارة طفيفة في الراحة مقارنة بناقل الحركة بمحول تحدث عند بدء السير فقط. ووفقاً لما أوضحه نادي السيارات الألماني فإن ناقل الحركة الأوتوماتيكي مزدوج القابض يمتلك أفضلية من الناحية الاقتصادية، فمع نفس المحرك يمكن أن يكون الفارق 0.5 وقد يصل إلى 1.0 لتر كامل من الوقود.

ويندر الاعتماد على الطاقة الكهربائية في نظام ناقل الحركة في السيارات، ففي الموديلات الهجين يتعاون محرك كهربائي مع آخر يعمل بالاحتراق الداخلي، ويتم الاعتماد عليه بشكل بسيط، حيث لا يتم تشغيله في الغالب باستمرار.

ومن خلال المحرك الكهربائي ينتج نقطة تشغيل أكثر ملائمة بالنسبة لمحرك الاحتراق. وبذلك تصبح درجات النقل القليلة ضرورية، ومن ثم يتم خفض استهلاك الوقود.

وعلى هذا نجد أن الموديلات المعتمدة على تقنيات المحرك الكهربائي تظهر آثارها على ناقل الحركة؛ حيث تعتمد على عدد أقل في السرعات، على سبيل المثال نجد أن فولكس فاغن وأودي لم تقدما في موديلاتهما الهجين سوى ست سرعات.

وتعليقًا على زيادة عدد السرعات ببعض أجهزة نقل الحركة عن عشر سرعات أوضح غراينر ان نطاق السرعات بين 8 و10 هو الأكثر توازنًا من ناحيتي التكاليف والنتائج؛ فعند تطوير ناقل الحركة فإن الأمر لا يعتمد على عدد السرعات ولكن على مدى اتساع نسب التعشيق وإمكانية السير بها.

وكلما زاد هذا الاتساع لنسب التعشيق، زادت سرعة السيارة على عدد اللفات القليل، وهو ما يترتب عليه انخفاض استهلاك الوقود، وحتى الآن عمل التحسين في عملية نقل الحركة على تقليل استهلاك الوقود.

ويبدو أننا قد وصلنا إلى النهاية فيما يخص عدد السرعات؛ حيث إن اتساع السرعات عن الحد الحالي للسرعات قد يأتي بنتائج عكسية؛ نظراً لأن المزيد من درجات التعشيق قد لا يجلب إلا مزايا قليلة فيما يتعلق باستهلاك الوقود. ويرى ريندر كنيشت أن المزيد من السرعات يعني المزيد من الوزن ومن ثم زيادة استهلاك الوقود.

وتخلو السيارات الكهربائية من هذه المشكلة، حيث أنها لا تحتاج إلى ناقل حركة، لأنها تبدأ مع بدأ السير في توليد أقصى عزم دوران.