دابل کلاچ (DCT)

یک سیستم انتقال دوکلاچه (DCT) که بعضی مواقع به آن سیستم انتقال قدرت کلاچ دوقلو نیز گفته می‌شود، نوعی از سیستم انتقال قدرت (گیربکس) است که از دو کلاچ مجزا برای چرخ‌دنده‌های زوج و فرد استفاده می‌کند. طراحی آن مانند سیستم‌های انتقال قدرت مجزای دستی با کلاچ‌های مربوطه در یک پوسته بوده که به عنوان یک واحد کلی کار می‌کنند. در مصارف خودرویی و کامیونی، DCT به شکل اتوماتیک عمل کرده و به منظور تعویض دنده نیاز به دریافت علامت ورودی از طرف راننده ندارد.

طرحواره یک DCT (با استفاده از دو کلاچ مشابه در محور چرخ لنگر)

اولین DCT تولید شده، سیستم انتقال قدرت اتوماتیک Easidive بر روی خودروی سایز متوسط Hillman Minx در سال 1961 بود. پس از آن تراکتورهای ساخت اروپای شرقی در دهه 1970 (به شکل دستی و با استفاده از یک پدال کلاچ) و ماشین مسابقه‌ای پورشه 962 C در سال 1985 از چنین سیستم‌های استفاده نمودند. اولین DCT در عصر جدید مربوط به خودروی گلف شرکت فولکس واگن مدل R32 است. از اواخر دهه 2000، استفاده از DCTها بسیار گسترده شد و در بسیاری از مدل‌های خودرویی جایگزین سیستم‌های انتقال قدرت اتوماتیک هیدرولیک شد.

ساز و کار DCT

اصل کاری DCT بر این پایه است که در آن یک کلاچ دسته چرخ‌دنده‌های مربوط به دنده‌های زوج را به حرکت درآورده و دیگر کلاچ مسئول به حرکت درآوردن دسته چرخ‌دنده‌های فرد است. از آن‌جا که یک DCT می‌تواند در حالی که با دنده زوج در حال حرکت است به صورت پیش‌فرض یک دنده فرد را انتخاب کند (یا بالعکس) می‌تواند با سرعت بیشتری نسبت به آن‌چه که در حالت دستی ممکن است، تعویض دنده اتفاق افتد. با استفاده از DCT و با زمان‌بندی دقیق درگیر شدن یک کلاچ درست در زمان خلاص شدن کلاچ دیگر می‌توان گشتاور اعمالی بر چرخ‌ها را ثابت و بدون توقف اعمال نمود.

یک DCT از پک کلاچ (همانند یک سیستم انتقال قدرت دستی) به جای مبدل گشتاور به کار رفته در سیستم‌های انتقال قدرت اتوماتیک مرسوم (هیدرولیکی) استفاده می‌کند. کلاچ‌های DCT به صورت «تر» یا «خشک» استفاده شده و مشابه کلاچ‌های به کار رفته در اغلب موتورسیکلت‌ها هستند. کلاچ‌های تر در حمام روغن بوده و به این شکل سطح خود را خنک نگه می‌دارند. بنابراین از این نوع کلاچ‌ها بیشتر در کاربردهای با گشتاور بالا مانند موتور بوگاتی ویرون تحت گشتاور Nm 1250 (lbf.ft 922( استفاده می‌شود.

چیدمان‌های متعددی برای سیستم دوکلاچه امکان‌پذیر است و در زیر به آن‌ها اشاره شده است:

• اکثر DCTهای مربوط به اتومبیل از دو پک کلاچ هم‌محور واقع در محور چرخ لنگر استفاده می‌کنند. بنابراین پک کلاچ بیرونی قطر بیشتری نسبت به پک کلاچ درونی خواهد داشت.
• در بسیاری از DCTهای مربوط به تراکتورها (مانند Fortschritt ZT 320) از چیدمان آشنایی که در آن کلاچ‌ها واقع بر همان محور چرخ لنگر هستند، استفاده می‌شود. تفاوت آن با مورد قبلی این است که در این مدل، کلاچ‌ها در مکان‌های مختلفی بر روی محور نصب شده‌اند (یعنی یکی جلوی دیگری) و ابعاد آن‌ها با یکدیگر برابر است. از این طراحی در DCT مدل TR-9070 به کار رفته در فورد موستانگ مدل Shelby GT500 سال 2020 استفاده شده است.
• یک طراحی دیگر (همانند آن‌چه که در سیستم انتقال قدرت فولکس واگن مدل DQ200 به کار رفته است) از دو کلاچ هم اندازه در کنار هم استفاده می‌کند. این طراحی نیازمند دو شفت ورودی در کنار هم است که با استفاده چند چرخ‌دنده حرکت خود را از میل‌لنگ دریافت می‌نمایند.

بیشتر بخوانید: کلاچ خودرو

تاریخچه سیستم DCT

ایده سیستم انتقال قدرت دوکلاچه اولین بار توسط مهندس فرانسوی آدولف کگرس (A. Kegresse) در سال 1939 به وجود آمد. قرار بود از این سیستم در خودروی سیتروئن Traction Avant استفاده شود، اما قبل از این که کگرس بتواند آن را به مرحله تولید برساند، ورشکسته شد.

یکی از اولین مدل‌های سیستم انتقال قدرت دوکلاچه مدل Easidrive در دهه 1950 ساخته شده توسط گروه صنعتی Smiths&Rootes بود. این DCT را در سال 1961 بر روی خودروی Hillman Minx (سری IIIC) نصب نمودند و در آن از دو کلاچ الکترومغناطیسی به همراه سیستم الکترونیک آنالوگ و چند سری سیم‌پیچ به منظور انجام تعویض دنده استفاده شد. این مدل Easidrive به عنوان امکانی برای انتخاب در خودروهای Hillman و Singer موجود بود، هرچند که در آن زمان خیلی قابل اطمینان نبوده و بسیاری از افراد آن را با سیستم‌های انتقال قدرت مرسوم دستی تعویض نمودند.

پورشه در اواخر دهه 1970 شروع به ساخت DCT برای خودروهای مسابقه‌ای خود کرد، زیرا با استفاده از DCT احتمال قطع شدن قدرت در هنگام تعویض دنده در موتورهای توربوشارژ کمتر می‌شود. با کوچک‌تر شدن لوازم الکترونیک مورد نیاز برای کنترل سیستم انتقال قدرت، سیستم انتقال قدرت Porsche Doppelkuppleunsgetriebe (جعبه‌دنده دوکلاچه PDK) به عنوان نمونه در خودروی مسابقه‌ای پورشه مدل 956 Le Mans  در سال 1983 نصب گردید. اولین بار از PDK بر روی این خودرو در یک رقابت در سال 1985 استفاده شد که باعث شد این خودرو در رقابت‌های قهرمانی جهانی خودروهای اسپورت در سال 1986 برنده شود. سیستم انتقال قدرت PDK همچنین در خودروی رالی آئودی مدل Quattro S1 در سال 1985 استفاده شد.

اولین بار در خودروهای گلف مدل R32 شرکت فولکس واگن سیستم‌های انتقال قدرت DCT به صورت تولید انبوده ساخته شد.

بیشتر بخوانید: کنترل کلاچ

تولیدکنندگان سیستم DCT

شرکت Borg Warner

بورگ‌وارنر اولین DCT را به شکل انبوه تولید نمود و از آن در مدل R32 خودروی گلف فولکس واگن در سال 2003 استفاده شد. این شرکت بسیاری از DCTهای استفاده شده در شرکت فولکس واگن را تولید می‌کند (تحت نام DSG در خودروهای فولکس واگن) و همچنین اجزای مختلفی از خودروی اسپورت نیسان GT-R را در سال 2007 به عنوان یکی از اولین کاربردهای DCT در موتورهای با گشتاور بالا تولید نمود. این شرکت تامین‌کننده تعداد فراوانی از شرکت‌های خودروسازی در زمینه واحدهای کامل سیستم انتقال قدرت، کلاچ‌های تر و/یا ماژول‌های کنترل مکاترونیک است.

شرکت Getrag

گتراک در سال 2008 تولید اولین DCT خود را شروع نمود و شرکت‌های از جمله بی‌ام‌و، داچیا، دوج، فراری، مرسدس بنز، فورد، میتسوبیشی، رنو، اسمارت و ولوو از مشتریان آن هستند. Getrag 7DCL750 یک DCT 7 سرعته است که برای موتورهای با راندمان بالا طراحی شده و از گشتاور N.m 750 برخوردار است. از این سیستم در خودروهای اسپورت موتورمیانی مانند فراری 458 مدل 2009، مرسدس AMG GT مدل 2014و فورد GT مدل 2017 استفاده شده است.

شرکت LuK

از سال 2008 فولکس واگن از DCTهای ساخت شرکت لوک در خودروهای کوچک‌تر خود با خروجی‌های گشتاور پایین استفاده کرده است.

شرکت Ricardo

ریکاردو یک DCT 7 سرعته برای استفاده در بوگاتی ویرون از تاریخ 2005 تا 2015 طراحی و تولید نموده است که قدرت را از یک موتور توربوشارژ 16 سیلندری با گشتاور تولیدی N.m 1250 انتقال می‌دهد.

شرکت ZF Friedrichshafen

این شرکت برای پورشه DCTهای 7 سرعته تولید می‌کند.

شرکت Tremec

این شرکت نیز شروع به تولید سیستم‌های انتقال قدرت دوکلاچه نموده است. فورد موستانگ شلبی GT500 مدل 2020 از یک واحد 7 سرعته ساخت این شرکت بهره می‌برد. همچنین شورولت کوروت مدل 2020 نیز از یک واحد 8 سرعته بهره می‌برد که اگر شما برای کوروت خود پکیج Z51 را خریداری کنید، می‌توانید بین LSD مکانیکی یا LSD الکتریکی قدرت انتخاب داشته باشید.

کاربردهای DCT در وسایل نقلیه

1- استفاده از DCT در خودروهای موتوری

پس از معرفی DCT در خودروی گلف شرکت فولکس واگن در سال 2003 که از یک DCT 6 سرعته (مدل DQ250) با دو کلاچ تر به صورت هم‌محور استفاده می‌کرد، در سال‌های پس از آن این مدل DCT بر روی مدل‌های متعددی از خودروهای فولکس واگن و آئودی فراهم شد. در سال 2008، گروه خودروسازی فولکس واگن شروع به تولید DQ200، یک DCT 7 سرعته با استفاده از دو کلاچ خشک با چیدمان در کنار هم (به جای استفاده از چیدمان هم‌محور) نمود. فولکس واگن ادعا می‌کند که با استفاده از این سیستم جدید راندمان مصرف سوخت تا 6% نسبت به سیستم دنده 6 سرعته دستی و تا 20% نسبت به سیستم دنده اتوماتیک مرسوم (هیدرولیک) بهتر شده است. سیستم‌های انتقال قدرت DCT بر روی خودروهای فروخته شده فولکس واگن، آئودی، سئات، اسکودا و بوگاتی با نام تجاری جعبه دنده شفت (پلوس) مستقیم (DSG) البته به جز آئودی که به S-Tronic معروف است، وجود دارد.

استفاده در خودروهای با راندمان بالا در سال 2005 و توسط DCT 7سرعته بوگاتی ویرون شروع شد. از دیگر خودروهای با راندمان بالای آن زمان می‌توان به نیسان GT-R مدل 2007، فراری کالیفرنیا 2008، میتسوبیشی لنسر Evolution X 2008 و پورشه 911 مدل 2009 اشاره نمود.

اولین موتورسیکلتی که از سیستم DCT استفاده نمود هوندا VFR1200F در سال 2009 بود.

در سال 2010، سیستم انتقال قدرت 6 سرعته میتسوبیشی Fuso اولین DCT استفاده شده بر روی یک کامیون بود.

در سال 2012 خودروی آکورا ILX از یک مبدل گشتاور (دستگاهی که عمومأ از آن در سیستم‌های انتقال قدرت اتوماتیک هیدرولیکی استفاده می‌شود) همراه با یک DCT 8 سرعته در کنار آن استفاده نمود. هدف استفاده از مبدل گشتاور بهبود نرمی در رانندگی با سرعت‌های پایین از طریق حذف تکان‌ها و لرزش ایجاد شده در DCT در سرعت‌های پایین است.

2- استفاده از DCT در تراکتورها

چندین تراکتور در دهه 1970 در اروپای شرقی (مانند مدل‌های مختلف شرکت Kirovets K-700) از DCTهای دستی استفاده می‌کردند. برای مثال Fortschritt ZT 300 دارای عملکرد Unterlastchaltstufe (تعویض دنده تحت بار) بود که نیازمند این بود که ابتدا راننده آن را انتخاب کرده و سپس با فشردن کلاچ به صورت نیم کلاچ آن را فعال نماید. این عمل منجر به درگیر شدن کلاچ دومی می‌شد و اجازه می‌داد که دنده کاهنده بدون هیچ‌گونه توقفی در انتقال گشتاور حرکت را به چرخ‌ها منتقل نماید.

3- استفاده از DCT در ماشین‌های ریلی

نوع متفاوتی از سیستم انتقال قدرت دوکلاچه در بعضی از ماشین‌های ریلی استفاده می‌شود. دو کلاچ را یکی بر روی شفت ورودی جعبه دنده و دیگری را بر روی شفت خروجی جعبه دنده نصب می‌نمایند. برای تعویض دنده، هر دو کلاچ هم‌زمان خلاص شده و ترمز درون جعبه‌دنده فعال می‌شود. تعویض دنده هنگامی رخ می‌دهد که کلیه چرخ‌دنده‌ها در حالت سکون باشند، بنابراین در این مورد نیازی به استفاده از مکانیسم همگام‌سازی وجود ندارد. پس از تعویض دنده، هر دو کلاچ درگیر می‌شوند. طی این امر توقف نسبتأ طولانی مدتی در انتقال قدرت به وجود می‌آید، بنابراین این سیستم برای استفاده در لوکوموتیوهای حمل واگن‌های بار مناسب نیست.

شما میتوانید تمامی قطعات لوازم یدکی هیوندای و لوازم یدکی کیا را از مجموعه ما تهیه کنید برای اینکار فقط کافیست تا با کارشناسان ما تماس بگیرید.