خودروهای هیبریدی (Hybrid Vehicles)

خودروهای هیبریدی (Hybrid Vehicles) 

 

• مقدمه

امروزه با توجه به آلودگی‌های ناشی از خودروها و محدودیت‌های سوخت فسیلی، کارخانه‌های خودروسازی گام مهمی در مقابله با این امر برداشته‌اند که از جمله آنها می توان به خودروهای هیبریدی (Hybrid Vehicle)، تکنولوژی پیل سوختی (Fuel Cell)، موتورهای با پاشش مستقیم‌ بنزینی (GDI)، موتورهای HCCI و خودروهای دو گانه سوز (Bifuel) اشاره کرد.

بازده بالا، آلایندگی کم، مسافت قابل پیمایش بالا، ایمنی مطلوب و قیمت قابل رقابت با خودروهای متداول از جمله ویژگیهای حائز اهمیت برای خودروهای هیبریدی است. بسیاری از خودروسازان بزرگ مبادرت به تولید این خودروها در سطحی گسترده نموده‌اند. در این  قسمت به شمای کلی از نحوه عملکرد، حالتهای کارکردی، مزایا، معایب و تقسیم‌بندی سیستم‌های مختلف خودروی هیبریدی خواهیم پرداخت.

• تاریخچة خودروی هیبریدی

یک مهندس آمریکائی به نام H.Piper در 23 نوامبر 1905 یک ماشین هیبریدی ساخت که قادر بود در طی 10 ثانیه تا 25 مایل شتاب بگیرد. موتور این خودرو ترکیبی از موتور بنزینی و موتور الکتریکی بود که امروزه به عنوان موتور هیبریدی شناخته می‌شود. Piper در سه سال و نیم بعد، اختراع خود را ثبت نمود؛ اما پیشرفت سریع موتور های احتراق داخلی با قدرت و گشتاور بالا در آن دوره، همچنین قابلیت استارت بدون هندل آنها  و از همه مهمتر پایین بودن قیمت سوخت های فسیلی و مطرح نبودن آلودگی محیط زیست، سبب عدم توجه به این نوع خودروها شد. در پی بحرانهای نفتی سالهای 1970 دوباره این خودروها مورد توجه قرار گرفتند ولی تا سال 1990 که کار اصولی با مشارکت PNGV (Partnership for a New Generation Vehicle) در آمریکا آغاز گردید، این خودروها به طور جدی پیگیری نشدند.

امروزه خودروهای هیبریدی مورد توجه کمپانیهای بزرگ جهان قرار گرفته اند که از آن جمله می‌توان به شرکتهایی مانند: تویوتا، هندا، میتسوبیشی، فورد، فیات، جنرال موتورز، دایملر کرایسلر، نیسان و پژو و ... اشاره نمود. توفیق این محصولات به حدی چشمگیر بوده که از دسامبر سال 1997 تا ابتدای سال 2000 بیش از چهل هزار محصول پریوس کمپانی تویوتا به فروش رسیده است.

·             ویژگیها

خودروهای هیبریدی، نوع تعمیم یافته خودروهای برقی خالص می‌باشند که معایب خودروهای برقی خالص تا حدود زیادی در آنها برطرف گردیده است و می توان گفت معایب خودروهای احتراق داخلی نیز تا حدودی در آنها برطرف شده است. از مزایای مهم این خودروها نسبت به خودروهای احتراق داخلی، کارکرد در دور و بار ثابت بوده و به اصطلاح در نقطة بهینه خود کار می ‌کنند که این امر باعث بالا رفتن بازده موتور و کاهش آلودگی و پایین آمدن مصرف سوخت می ‌گردد و دیگر اینکه به هنگام ترمزگیری و یا شتاب منفی، انرژی به صورت الکتریکی در باتری ها ذخیره می ‌شود و همین امر باعث کارکرد کمتر موتور احتراقی خواهد شد و در نتیجه منجر به کاهش آلودگی و پایین آمدن مصرف سوخت می‌گردد. به عنوان مثال تویوتا پریوس (Toyota Prius) با موتور ۴سیلندر۱۵00سی سی مصرف سوختی معادل ۲/۴ لیتر در ۱۰۰ کیلومتر دارد.  مزیت دیگر این خودروها نسبت به خودروی برقی خالص، قابلیت پیمودن مسیرهای طولانی در هر بار شارژ کردن باتری می‌باشد.

سیستمهای ذخیره سازی انرژی :

خودروهای هیبریدی از ساختارهای مختلفی برخوردارند. اما الزاما یک خودروی هیبریدی از یک سیستم ذخیر ساز انرژی، یک واحد تولید قدرت و یک سیستم انتقال قدرت تشکیل شده است. انتخابهای اولیه برای سیستم ذخیره ساز انرژی باطریها، خازنها و فلایویل‌ها هستند. اگر چه باطریها عمده‌ترین انتخاب در این زمینه می‌باشند اما تحقیق بر روی زمینه‌های دیگر ذخیره‌سازی انرژی آغاز شده است. باتری ها، بدلیل ارزان و تجاری بودن و نداشتن قسمتهای متحرک اولین وسیله ذخیره انرژی و همانطور که گفته شد متداولترین است اما بزرگترین عیب شان عمر کوتاه آنها می باشد. البته باطریها با تکنولوژی جدید بسیار گران می‌باشند و امروزه تعداد زیادی از باطریهای جدید در حال توسعه هستند.

 

انواع خودروهای هیبریدی :

با توجه به ساختار کنترلی و طریقه اتصال اجزاء به یکدیگر، خودروهای هیبریدی به سه نوع سری، موازی و سری- موازی تقسیم‌بندی می‌شوند.

 سیستم هیبریدی سری :

در این دسته از خودروها موتور احتراق داخلی یک ژنراتور را می‌چرخاند و این ژنراتور، هم باطری را شارژ می کند و هم یک موتور الکتریکی را به حرکت درمی‌آورد و بدین صورت انتقال قدرت صورت می گیرد. در این ساختار موتور احتراقی مستقیم به سیستم انتقال قدرت وصل نمی ‌شود.

این سیستم به خاطر این سری نامیده می ‌شود که قدرت، به صورت سری به چرخ‌ها منتقل می‌گردد و از آن برای رانش موتورهای با قدرت کم و با رنج کارکرد بهینه استفاده می شود.

سیستم هیبریدی موازی :

در این نوع سیستم، موتور احتراقی و موتور الکتریکی به صورت موازی چرخها را به حرکت درمی ‌آورند. در این سیستم موتور الکتریکی توسط باطری و موتور احتراقی توسط منبع سوخت فسیلی مستقیما تغذیه می گردند. در این حالت ژنراتور حذف شده و باطری با تغییر حالت موتور الکتریکی به ژنراتور شارژ می ‌گردد. از آنجائیکه این سیستم فقط یک موتور دارد موتور الکتریکی نمی‌تواند همزمان هم باطری را شارژ کند و هم باعث رانش چرخها گردد. یک تصویر ساده از این سیستم در ذیل نشان داده شده است.

 

سیستم هیبریدی سری ـ موازی:

این طرح بگونه ای است که می‌توان از آن در شرایط مختلف به صورت هیبرید سری یا موازی استفاده نمود. در این سیستم با بهره‌گیری از فن‌آوری پیشرفته امکان استفاده از سیستم احتراقی و سیستم الکتریکی بطور جداگانه و همزمان وجود دارد. به این ترتیب در مواقع شهری کاملا الکتریکی و بدون آلودگی و در سرعتهای بالا و در محدوده برون شهری می ‌تواند بطور مستقل احتراقی و یا ترکیبی از دو سیستم باشد. در مواقعی چون شتابگیری سریع، هر دو سیستم با هم عمل می‌کنند. چنین ایده‌ای فقط بکمک یک فن‌آوری مدرن در یک خودرو سواری قابل اجراست. معمولا چنین سیستمهایی از نوع ترکیبی هستند و با بهره‌گیری از یک استراتژی کنترلی مناسب عملا همراه با فراهم آوردن عملکرد مناسب، سطح شارژ باطریها نیز در حد خوبی نگهداری می ‌شود بدین ترتیب این خودرو می ‌تواند چه در شهر و چه در جاده به یک خودروی متداول تبدیل گردد. در این سیستم دو موتور الکتریکی وجود دارد که بسته به شرایط می‌تواند ترکیبی از آنها به کار آیند و قابلیت تبدیل به ژنراتور را نیز دارند. این سیستم در خودرو Prius و Estima شرکت تویوتا استفاده شده است.

ترمز ABS

ترمز ABS چیست

در خودروهایی که  فاقد ترمز ABS می باشند  وقتی  راننده پای خود را روی پدال ترمز بطور ناگهانی

فشار دهد در صورتی  که جاده  لغزنده  باشد  خودرو تعادل خود را از دست خواهد داد  اما سیستم

ترمز ای بی اس ABS این  نقص را برطرف کرده و اجازه  قفل شدن  کامل به چرخ را نمیدهد  و باعث

 می شود که  خودرو هم  تعادل  خود را از دست  ندهد  و هم سریعتر  ترمز کند و بایستد ترمز گیری

 مطمئن  و  کنترل  شده  زمانی  است بین  مقاومت  ایجاد  شده  توسط  سیستم  ترمز  و  مقاومت 

ایجاد شده توسط سیستم ترمز و مقاومت ایجاد شده توسط تایرها و سطح جاده رابطه زیر برقرارباشد

مقاومت در سیستم ترمز

در صورت قفل شدن چرخهای عقب خودرو روی سطح جاده  سر می خورد و به دور خود می چرخد

و اگر چرخ های جلو قفل شود کنترل فرمان از دست راننده خارج می شود سیستم ترمز ABS فشار

هیدرولیکی که در سیستم وجود دارد و به سیلندر چرخ وارد  می شود را به گونه ای کنترل می کند

که از قفل شدن چرخ های خودرو در جاده های لغزنده و یا  هنگام ترمزهای شدید جلوگیری شود در

خودروهای معمولی که فاقد ترمز ABSمی باشد اگر ترمز گیری در جاده ای لغزنده صورت گیرد راننده

برای کنترل خودرو باید به صورت تلمبه زدن که به صورت این  می باشد که پدال را فشار و ان را رها

کند این عمل را چندین  بار سریع انجام  دهد تا  بتواند تعادل خودرو را حفظ کند اما  در سیستم ترمز

ABS این عمل به صورت خودکار و با سرعت بیشتر و دقیق تر انجام می شود

 

عملکرد سیستم ترمز ABS

الف حسگرهای سرعت با تشخیص  سرعت چرخها اطلاعات لازم را به شکل  سیگنال به ECU ترمز

ABS ارسال می کنند

ب    ECU با  محاسباتی دقیق که اطلاعات  اولیه ان را تغییرات سرعت  چرخشی  چرخها و سرعت

خودرو تشکیل میدهد وضعیت چرخها را بدست می اورد

پ  در ترمزهای شدید ECU به فعال کننده سیستم فرمان میدهد که فشار بهینه و لازم را به هر کدام

 از ترمزها اعمال کند

ت  واحدهای فشار هیدرولیک ترمز بر اساس فرمانی که از ECU می گیرد فشار هیدرولیک را کاهش

یا افزایش میدهند و یا ثابت نگه میدارند به این ترتیب برای جلوگیری از قفل شدن چرخ ها نرخ لغزش

مطلوب که 10تا 30 درصد می باشد ایجاد می شود

 

حسگرهای سرعت چرخ

حسگرهای سرعت چرخ های عقب و جلو شامل اهن ربای دائم و کوئل و هسته است دنده هایی که

دور تا دور روتور قرار گرفته اند هنگام چرخش روتور ولتاژ AC را با فرکانس متناسب با سرعت چرخش

روتور تولید می کنند از ولتاژ AC در ECU   برای دریافت اطلاعات مورد نیاز مربوط به سرعت چرخ ها

استفاده می شود

 

حسگر شتاب

استفاده از حسگر  شتاب ECU  سیستم  ABS  قادر می سازد تا مقدار شتاب منفی خودرو را اندازه

گیری کند و به این ترتیب از وضعیت سطح جاده بهتر مطلع شود در نتیجه برای جلوگیری از قفل شدن

چرخها دقت ترمز گیری افزایش می یابد در ضمن به حسگر شتاب حسگر G نیز گفته می شود

 

فعال کننده ABS

فعال کننده ABS با توجه به سیگنالهای ارتباطی  که از ECU دریافت میکند فشار روغن هیدرولیک هر

یک از ترمزها را به گونه ای کنترل می کند  که  بر هر کدام از  ترمزها فشار روغن به شکل مناسبی

وارد شود

 

اجزای سیستم ترمز ABS

الف واحد کنترل الکترونیکی یا ECU

ب واحد کنترل هیدرولیکی یا HCU

پ پمپ

ت سیلندر اصلی

ه  سلونوئیدها

د انبارها اکومولاتورها

ز سنسورهای سرعت

ر سایر تجهیزات ورودی واحد

خ کنترل الکترونیکی

انواع سیستم های ترمز ABS

شرکت های خودروسازی جهان از سیستم های ترمز ABS مختلفی بر روی خودروهیشان استفاده

می کنند که اصولا کار و کلیات سیستم های ABS را دارا می باشد اما با هم فرق های دارند

الف  سیستم های بندیکس (ترمز ABS)

ب  سیستم های بوش(ترمز ABS)

پ سیستم های کلسی –هایز(ترمز ABS)

ت سیستم های دلفی- چیسیس(ترمز ABS)

ز سیستم های نیپوندنسو و نیسین و سومیتوو(ترمز ABS)

ر سیستم های توس(ترمز ABS)

د سیستم های تویوتا(ترمز ABS)

چرخ دندهای سیاره ای

چرخدنده سیاره ای

قبل از اینکه به سراغ چرخدنده سیارهای برویم لازم است تعریفی از سیستم انتقال قدرت داشته باشیم.
در اینجا به تعریفی از سیستم انتقال نیرو در سیستم اتوماتیک اتومبیل می پردازیم :

سیستم انتقال نیرو چیست؟

سیستم انتقال نیرو مجموعه ای است که به انتهای موتور متصل است و قدرت موتور را به چرخ های محرک می رساند. هر اتومبیل در محدوده ی خاصی از دور موتور RPM (Reudution PER Minute) به حداکثر کارکرد خود می رسد. یک سیستم انتقال نیروی مناسب ضمن نگهداشتن دور موتور در این محدوده قدرت موتور را به چرخ های محرک انتقال می دهد تا اتومبیل به بهترین وجه رانده شود. این کار به وسیله ی ترکیب دنده ها و محورهای متعدد صورت می گیرد. زمانی که اتومبیل روی دنده ی یک است، دور موتور بسیار بالا تر از دور چرخ های محرک است. در حالی که در دنده های بالا موتور حتی در سرعت های بالا تر از 70 MPH (110km/h ) آزاد کار می کند. به غیر از دنده های جلو هر گیر بکس اتوماتیک دارای یک وضعیت خلاص است که سیستم انتقال نیرو را از چرخ های محرک جدا می کند. دنده ی عقب باعث می شود که چرخ های محرک در جهت معکوس گردش کنند که اجازه ی عقب رفتن به اتومبیل می دهد. در نهایت در این گیربکس ها یک وضعیت پارک (park position) نیز وجود دارد. در این وضعیت یک مکانیزم قفل کننده درون شفت اصلی وارد می شود و چرخ های محرک را قفل می کند تا آن ها را از چرخش باز دارد.
دو نوع سیستم انتقال نیرو وجود دارد:
1) دفرنسیال عقب (rear wheel drive)

2) دفرنسیال جلو(front wheel drive)

در اتومبیل های دیفرانسیل عقب سیستم انتقال نیرو معمولا پشت موتور ، زیر برآمدگی وسط کف اتومبیل در امتداد پدال گاز سوار می شود. برای اتصال محور محرک که عقب اتومبیل قرار دارد به سیستم انتقال قدرت از یک میل گردان (drive shaft) استفاده می شود تا قدرت را به محور انتقال دهد. شار قدرت در این سیستم ها ساده است؛ به صورتی که قدرت به صورت مستقیم از اتومبیل به مبدل گشتاور (torque converter) و سپس سیستم انتقال قدرت و میل گردان(drive shaft)منتقل می شود تا جایی که به محور محرک (final drive) برسد و در آن جا تقسیم شده و به دو چرخ فرستاده می شود.

در یک اتومبیل دیفرانسیل جلو ، سیستم انتقال قدرت و محور جلو با هم ترکیب شده و قطعه ای به نام ترانس اکسل (transaxle) ساخته می شود. در اتومبیل های دیرانسیل جلو موتور اصولا به صورت عرضی سوار می شود و اکسل در پایین، جلوی موتور قرار دارد. محور های جلو مستقیما به اکسل متصلند و نیروی رانشی چرخ ها را فراهم می کند. در چنین ساختاری شار قدرت از موتور به سمت مبدل گشتاور جاری می شود و سپس توسط سلسله شاره گر هایی پس از تغییر جهت °180 به سمت سیستم انتقال نیرو که در کنار موتور است می رود. در این قسمت قدرت از طریق سیستم انتقال قدرت مستقیما به محور محرک فرستاده می شود و پس از تقسیم به چرخ ها منتقل می شود.
چینش های دیگری در اتومبیل های دیفرانسیل جلو که موتور آن ها به صورت طولی قرار می گیرد، وجود دارد. همچنین خودرو هایی موجود است که هر دو محور عقب و جلو در آن ها محور محرک است؛ اما دو سیستم فوق الذکر معمول ترین چینش های انتقال قدرت هستند. از جمله ی دیگر چینش ها می توان به مدلی اشاره کرد که موتور، سیستم انتقال و تبدیل نیرو و محور محرک همگی در قسمت عقب ماشین قرار دارند. این چینش یشتر در ماشین های پورشه(Porsche) معمول است.

اجزای سیستم انتقال نیرو:

سیستم های انتقال نیروی اتوماتیک مدرن از قطعات بی شماری تشکیل شده اند که همه به صورت یک سیستم مکانیکی، هیدرولیکی، الکترونیکی هوشمند کار می کنند. این تکنولوژی در طول سال های گذشته توسط افراد مستعد رشد و نمو داشته است. در این جا با توضیحات ساده و به دور از پیچیدگی های خاص به شرح کار می پردازیم. برای تصور کردن نحوه ی کار قطعات باید در تصور خود آن ها را مجسم کنید.
قطعات اصلی تشکیل دهنده ی یک سیستم انتقال نیروی اتوماتیک عبارت اند از:
a) گروه دنده های سیارکی ( (set planetary gearسیستم هایی مکانیکی اند که نسبت دور موتور و چرخ ها را تنظیم می کنند.
b) سیستم هیدرولیکی (hydraulic system) که با فشار روغن را توسط پمپ روغن از طریق محفظه ی سوپاپ به گیربکس می فرستد تا کلاچ ها و رشته ها عمل کنند و در نتیجه گروه دنده های سیارکی کنترل می شوند.
c) آب بند ها و واشرها (seals & gaskets) که برای جلوگیری از نشت روغن پر فشار استفاده می شوند.
d) مبدل گشتاور پیچشی (torque Converter) که شبیه به یک کلاچ عمل می کند و به اتومبیل در حالی که در دنده است و موتور در حال گردش با دور بالاست ، اجازه ی ایست یا کم کردن سرعت می دهد.
e) گاورنور ((governor و تعدیل کننده (modulator) که سرعت اتوموبیل ، وضعیت پدال گاز را کنترل می کند تا زمان تعویض دنده را محاسبه کند. در ماشین های جدید تر تعویض دنده توسط کامپیوتر کنترل می شود. کامپیوتر از بوبین های کوچک برای ارسال روغن در زمان مناسب به جزء مناسب برای تعویض دنده استفاده می کند.

دستگاه دنده خورشیدی:

تعریف اولیه: یکی از جالب ترین چرخ دنده هایی که اختراع شده است، چرخ دنده خورشیدی است. فرض کنید می‌خواهید دو چرخ دنده داشته باشید که سرعت یکی n برابر دیگری باشد، اما جهت چرخش آنها با هم یکی باشد. برای این کار از چرخ دنده خورشیدی استفاده می شود.

مجموعه چرخدنده سیاره ای

یک مجموعه خورشیدی و یا سیاره ای مطابق شکل شامل یک دنده خورشیدی یا دنده مرکزی (زرد) که با دنده های هرز گرد سیاره ای یا پنیونها که روی محور نگهدارنده ان به طور یکپارچه روی قفسه یا حامل سیاره ای(سبز) قرار گرفته و قفسه هم در داخل دنده داخلی یا رینگی(ابی) احاطه شده است. محور چرخ دنده خورشیدی ثابت و محور چرخ دنده های سیاره ای متحرک است . مجموعه چرخ دنده های اپی سیکلیک (سیاره ای)اغلب زمانی مفید هستند که نسبت سرعت به گشتاور زیادی در یک مجموعه فشرده از چرخ دنده ها مورد نیاز باشد.
تنش های محرک روی دندانه های زیادی وارد میشود و بنابراین بار متعادل میگردد درنتیجه این طرح دوام زیادتری پیدا میکند . دنده های خورشیدی نسبت به دنده های استاندارد میتوانند مقاومتر باشند وگشتاورهای زیاد را انتقال دهند.
عضوهای مجموعه خورشیدی (رینگی ،خورشیدی ،قفسه )در گیربکسهای اتوماتیک به وسیله ی کلاچ ها و باندهایی ثابت و یا محرک میشوند. در حالت کلی میتوان پنج حالت مختلف را در مجموعه مورد بررسی قرار داد.البته باید دانست که مجموعه نمیتواند پنج حالت را در گیربکس داشته باشد.در گیربکس ها برای ایجاد نسبت دنده ی مناسب از دو و یا سه مجموعه استفاده میکنند.
برای بررسی حالت ها باید به چند نکته توجه کرد
تعداد دنده های خورشیدی منظور از محرک ،عضوی است که گشتاور ورودی به ان وارد میشود و نیرو را به عضو متحرک منتقل میکند.

نسبت دنده برابر است با تعداد دنده های متحرک تقسیم بر تعداد دنده های محرک

حالت های مختلف موجود در دستگاه :

1)قانون خلاص : هیچ عضوی درگیر نمی باشد.
2)قانون مستقیم که کافی است دو عضو با هم یکپارچه شوند.
3) دنده عقب : در این حالت قفسه ثابت می شود و دو حالت خواهیم داشت که حالت مطلوب ان این است که خورشیدی محرک باشد و رینگی متحرک باشد. چون در این حالت افزایش گشتاور خواهیم داشت .حالت دوم افزایش نسبت دنده خواهیم داشت که برای دنده عقب مناسب نیست.
4) قانون دنده سنگین : که دو حالت دارد
(قفسه متحرک – رینگی محرک – خورشیدی ثابت)
( قفسه متحرک– رینگی ثابت – خورشیدی محرک )بیشترین افزایش گشتاور
5)قانون اور درایو:
(قفسه محرک – رینگی ثابت – خورشیدی متحرک )بیشترین افزایش نسبت دنده
(قفسه محرک – رینگی متحرک – خورشیدی ثابت)

بررسی انتقال قدرت در مجموعه خورشیدی

برای بررسی حالت ها باید ادراک خوبی داشت تا جهت دور اجزا را مجسم کرد. اگر ماکت این مجموعه را داشته باشید درک آن آسان تر خواهد بود .
برای هر دنده باید جهت دور خورشندی ،رینگی ، قفسه و پنیون ها را باید درنظر گرفت.

جهت چرخش رینگی و پنیون همواره موافق یکدیگرند به علت دنده داخلی بودن رینگی و جهت چرخش خورشیدی و پنیون مخالف یکدیگرند همانند دو چرخ دنده ی خارجی

بررسی یکی از حالت ها (قانون دنده سنگین )خورشیدی محرک - قفسه متحرک - رینگی ثابت

همانطور که مشاهده میکنید قدرت (دور) از خورشیدی که موافق عقربه های ساعت میچرخد به قفسه منتقل میشود ،چون رینگی ثابت است در نتیجه پنیون ها مخالف میچرخند. جهت چرخش قفسه (خروجی ) در جهت موافق خواهد بود چون راه گریزی ندارد.
در جدول زیر حا لت های کلی انتقال نیرو در مجموعه ی چرخدنده به نمایش در آمده است :

حالات مختلف	دنده رینگی	قفسه	خورشیدی
1	خروجی	ورودی	قفل
2	ورودی	خروجی	قفل
3	خروجی	قفل	ورودی
4	ورودی	قفل	خروجی
5	قفل	خروجی	ورودی
6	قفل	ورودی	خروجی
7	دو جزء قفل است=>حالت 1:1
8	هیچ جزئی قفل نیست=>حالت خلاص

کاربرد چرخدنده سیاره ای:

یک مورد کاربرد چرخدنده سیاره ای در سیستم تعویض دنده طراحی شده برای گیربکس‌های اتوماتیک موسوم به سیستم تعویض دنده آنتونو می‌باشد. در گیربکس‌های اتوماتیک مرسوم، تعویض دنده از یک دنده به دنده دیگر به صورت پله‌ای اتفاق می‌افتد و این باعث تغییر لحظه‌ای سرعت می‌گردد. در سیستم آنتونو، در حالت گذر از یک دنده به دنده دیگر، سیستم کلاچ وظیفه انتقال قدرت را بعهده می‌گیرد، لذا هیچ وقت انتقال نیرو از موتور به چرخ منقطع نمی‌شود. همین امر موجب می‌شود که احساس رانندگی بهتری بوجود آید. سیستم تعویض دنده خودکار آنتونو (AAD) از یک ایده کاملاً واضح و ساده استفاده می‌کند. تغییر دنده‌ها بوسیله دو نیرویی که بطور طبیعی در حین انتقال قدرت بوجود می‌آیند صورت می‌گیرد. دو نیرویی که جایگزین المانهای مصرف کننده انرژی در گیربکسهای اتوماتیک موجود می‌شوند. یکی از این دو نیرو، نیروی محوری ایجاد شده در اثر درگیری چرخ‌دنده‌های مارپیچ است که تمایل دارد چرخ دنده‌های درگیر را در امتداد شفت‌هایشان از یکدیگر دور کند. دیگری نیروی گریز از مرکز ایجاد شده بوسیله اجسام دوار می‌باشد. اگر تعادل بین این دو نیرو یعنی نیروی گریز از مرکز و نیروی محوری در یک نمونه کلاچ بررسی شود، عملکرد این سیستم بهتر درک می‌شود. کاملاً باز می‌شود. بدین ترتیب نسبت تبدیل کاهنده (دنده یک) بطور یکنواخت ایجاد می‌گردد.در حین شتاب، گشتاور از طریق شفت ورودی اعمال می‌شود. نیروی محوری ایجاد شده از درگیری چرخ دنده‌های مارپیچ، چرخ‌دنده حلقه‌ای را به سمت باز شدن کلاچ رانده و آن را در وضعیت باز نگه می‌دارد و در نتیجه انتقال قدرت از طریق مجموعه چرخ دنده سیاره‌ای اتفاق افتاده و یک نسبت تبدیل کاهنده دور که اولین نسبت تبدیل است شکل می‌گیرد. در این حالت چرخ دنده خورشیدی مجموعه سیاره‌ای با کمک یک سیسم جانبی قفل است. در وضعیت انتقالی (حالت گذر از دنده یک به دو) نیروی محوری با نیروی گریز از مرکز برابر می‌شود و کلاچ شروع به لغزش می‌کند به محض اینکه این لغزش افزایش می‌یابد نیروی محوری کاهش خواهد یافت. بخشی از توان از طریق کلاچ انتقال می‌یابد که باعث می‌شود نیروی محوری بطور تصاعدی حذف شده و کلاچ بطور کامل بسته شود. در این حین، نسبت تبدیل بصورت پیوسته تا لحظه یکی شدن دور شفت ورودی و خروجی که نسبت تبدیل دوم است، کاهش می‌یابد. در حین حرکت در دنده دو که هیچ نسبت تبدیلی از طریق چرخ‌دنده‌ها صورت نمی‌گیرد، نیروی گریز از مرکز از نیروی محوری که در این حالت مقدار آن صفر است بزرگتر بوده و کلاچ را همواره بسته نگه می‌دارد. در این حال به منظور کاهش استهلاک چرخ‌دنده‌های مجموعه سیاره‌ای می‌توان قفل چرخ‌دنده خورشیدی مجموعه را برداشت.
در فرایند دنده معکوس، در اثر افزایش بار روی شفت خروجی یا کاهش گشتاور روی شفت ورودی دور پایین می‌آید. با پایین آمدن دور، نیروی گریز از مرکز کاهش یافته و دیگر برای بسته نگه داشتن کلاچ کافی نبوده و بنابراین لغزش کلاچ شروع خواهد شد. به محض شروغ لغزش مجموعه، چرخ‌دنده خورشیدی مجدداً فعال شده و در اثر نیروی محوری درگیری چرخ‌دنده‌های مارپیچ، کلاچ کاملاً باز می‌شود. بدین ترتیب نسبت تبدیل کاهنده (دنده یک) بطور یکنواخت ایجاد می‌گردد.

تمرین از Sketcher

در این بخش تمرینی از محیط دو بعدی را خدمت شما ارائه می دهیم.

دانلود نقشه

دانلود فایل  Catpart این تمرین

 

Sketcher

این بخش رو اختصاص می دهم به تکمیل محیط Sketcher فایل های آموزشی و نقشه هایی برای تمرین بیشتر را می توانید دانلود کنید.

 

دانلود فایل آموزشی ۱                                                   دانلود نقشه های تمرینی                         

 دانلود فایل آموزشی ۲         

 دانلود فایل آموزشی ۳

 دانلود فایل آموزشی ۴

 

آموزش هدفمند کتیا

خیلی ها دوست دارن ببینند مفصل های یونیورسال چطوری کار می کنند..با دانلود این فایل نحوه تعریف و کار برد این مفصل را یاد بگیرید..یک فایل شبیه سازی دیگری هم که جالبه قرار دادم

دانلود 1

دانلود2