مقایسه فناوری گیربکس‌های ZF تراکسون و ولوو I-Shift

روزگاری بود که رانندگی با ماشین سنگین، زور بازو و مهارت بالای دنده‌کشی در سربالایی‌ها را می‌طلبید؛ روزهایی که تعویض دنده یک تخصص و هنر بود و صدای ناخراشیده آب ‌هویج گرفتن گیربکس، کابوس هر راننده‌ای.

اما با ورود سیستم‌های هوشمند انتقال قدرت یا AMT، قواعد بازی تغییر کرد. حالا نبرد بر سر زور بازو نیست، بلکه جنگ بر سر میکروچیپ‌ها، نرم‌افزارهای مدیریت گشتاور و سرعت عمل در حد میلی ‌ثانیه است. در این میدان رقابت، دو نام بزرگ بیش از دیگران می‌درخشند: مهندسی دقیق آلمانی با نام «ZF» و نوآوری جسورانه سوئدی با نام «Volvo».

رانندگانی که پشت فرمان کشنده‌های مدرن می‌نشینند، همواره این سوال را دارند که کدام گیربکس باهوش‌تر است؟ آیا نرمی تعویض دنده در ولوو اف‌اچ برتری دارد یا بازدهی و جان‌ سختی داف‌های مجهز به ZF؟

در این مقاله از پایه یک قصد داریم این دو رقیب قدرتمند را جراحی کنیم و با نگاهی فنی و مهندسی، فناوری‌های به کار رفته در گیربکس ZF TraXon (تراکسون) و Volvo I-Shift (آی شیفت) را مقایسه کنیم. اگر می‌خواهید بدانید زیر پوسته فلزی این گیربکس‌ها چه می‌گذرد، با ما همراه باشید.

فلسفه طراحی فناوری‌های گیربکس؛ طراحی یکپارچه در برابر ماژولار

برای درک تفاوت این دو، ابتدا باید طرز تفکر سازندگانشان را بشناسیم. ولوو با معرفی I-Shift در سال ۲۰۰۱، رویکرد «یکپارچگی عمودی» (Vertical Integration) را انتخاب کرد. به این معنی که موتور و گیربکس هر دو توسط یک کارخانه و منحصرا برای یکدیگر ساخته شده‌اند.

این یعنی گیربکس I-Shift دقیقا می‌داند موتور D13 یا D16 ولوو در هر لحظه چه رفتاری دارد. نتیجه این هماهنگی، ارتباط بی‌نقص و تبادل ‌سریع داده‌ها بین ECU موتور و TCU گیربکس است که حسی از یک موجود واحد را به راننده منتقل می‌کند.

در سوی دیگر میدان، شرکت آلمانی ZF فردریشس‌هافن با معرفی مدل TraXon (جایگزین مدل معروف AS-Tronic)، رویکرد «طراحی ماژولار» (Modular Design) را در پیش گرفت. ZF یک خودروساز نیست، بلکه یک غول قطعه‌سازی است که باید گیربکسی بسازد که هم روی کامیون داف (DAF) عالی کار کند، هم روی مان (MAN)، ایویکو و حتی کامیون‌های جدید چینی مثل فوتون.

هنر مهندسی ZF در این است که یک پلتفرم پایه بسیار باکیفیت ساخته که قابلیت تطبیق با موتورهای مختلف و نیازهای گوناگون (از کاربری جاده‌ای تا معدنی) را دارد.

لازم به ذکر است که هر دو سیستم از نوع AMT هستند. برخلاف باور عموم، این‌ها گیربکس اتوماتیک هیدرولیکی نیستند؛ بلکه در واقع یک گیربکس دستی مکانیکی با چرخ ‌دنده‌های فولادی هستند که کلاچ‌گیری و تعویض دنده در آن‌ها توسط ربات‌های پنوماتیکی و الکترونیکی انجام می‌شود.

این ساختار باعث می‌شود تا هم راندمان بالای گیربکس دستی حفظ شود و هم راحتی گیربکس اتوماتیک برای راننده فراهم گردد. استفاده از این تکنولوژی حتی در برخی مدل‌های کامیونت جدید نیز در حال گسترش است.

کالبدشکافی فنی؛ زیر پوسته گیربکس‌ها چه می‌گذرد؟

وقتی درپوش این گیربکس‌ها را برمی‌داریم، تفاوت‌های مهندسی آشکارتر می‌شود. هنر ZF TraXon در بازدهی انتقال نیرو نهفته است. مهندسان آلمانی مدعی هستند که این گیربکس با بازدهی ۹۹.۷ درصد، کمترین میزان هدررفت انرژی را در میان رقبا دارد.

استفاده از دنده‌هایی با تراشکاری خاص و طراحی مورب، نه تنها صدای کارکرد را به شدت کاهش داده، بلکه توانایی انتقال گشتاورهای بالا را فراهم کرده است. TraXon به گونه‌ای طراحی شده که می‌توان ماژول‌های مختلفی مثل کلاچ‌های خشک تک ‌صفحه‌ای، مبدل گشتاور یا حتی ماژول هیبرید برقی را به جلوی آن متصل کرد.

در مقابل، ولوو I-Shift بر روی سرعت و فشردگی تمرکز کرده است. این گیربکس یکی از سبک‌ترین و فشرده‌ترین نمونه‌ها در کلاس خود است که به کاهش وزن کلی کامیون و کشنده کمک می‌کند. اما برگ برنده واقعی ولوو، معرفی نسخه دو کلاچه بود؛ فناوری‌ای که از دنیای خودروهای مسابقه‌ای وارد ماشین‌های سنگین شد.

در این سیستم، دو شفت ورودی و دو کلاچ وجود دارد؛ یعنی وقتی شما در دنده یک هستید، دنده دو از قبل درگیر شده و فقط کلاچ‌ها جابه‌جا می‌شوند. این فناوری باعث می‌شود که تعویض دنده بدون قطع شدن انتقال نیرو انجام شود که در سربالایی‌ها، یک مزیت حیاتی محسوب می‌شود.

نبرد نرم‌افزاری؛ نقش هوش مصنوعی در کدام برند پررنگ‌تر است؟

در دنیای مدرن، سخت‌افزار قدرتمند بدون نرم‌افزار هوشمند ارزشی ندارد. هر دو کمپانی ZF و ولوو سرمایه‌گذاری عظیمی روی سیستم‌های پیش‌بینی مسیر کرده‌اند. ولوو با سیستم معروف I-See و زد اف با سیستم PreVision GPS، عملاً جاده را می‌بینند. این سیستم‌ها با استفاده از نقشه‌های توپوگرافی ذخیره شده و موقعیت ‌یاب ماهواره‌ای، شیب جاده را تا چند کیلومتر جلوتر تشخیص می‌دهند.

تصور کنید تریلر شما با ۸۰ کیلومتر سرعت به یک سربالایی نزدیک می‌شود. سیستم I-See ولوو قبل از اینکه سرعت افت کند، به صورت هوشمند معکوس می‌کشد تا دور موتور را بالا نگه دارد. در مقابل، سیستم PreVision در گیربکس تراکسون نیز عملکرد مشابهی دارد و با هماهنگی دقیق با کروز کنترل تطبیقی، استراتژی تعویض دنده را تعیین می‌کند.

هر دو سیستم قابلیت «Eco-Roll» یا همان خلاص کردن هوشمند را دارند؛ یعنی در سرازیری‌های ملایم، گیربکس را خلاص می‌کنند تا از انرژی جنبشی خودرو استفاده شده و مصرف سوخت کاهش یابد. البته رانندگان باتجربه می‌گویند که الگوریتم‌های ولوو در مسیرهای کوهستانی کمی تهاجمی‌تر و دقیق‌تر عمل می‌کنند، در حالی که ZF در مسیرهای کفی عملکردی بسیار نرم و اقتصادی دارد.

یکی دیگر از ویژگی‌های نرم‌افزاری جذاب، قابلیت «Rock-free» یا همان ننو کردن است. اگر کامیون در گل و لای یا برف گیر کند، این سیستم با درگیر کردن و خلاص کردن سریع کلاچ، خودرو را تکان می‌دهد تا از چاله بیرون بیاید. این ویژگی در هر دو گیربکس وجود دارد، اما سرعت عمل و دقت سنسورها در نسل جدید TraXon بهبود چشمگیری نسبت به مدل‌های قبلی داشته و پا به پای I-Shift پیش می‌آید.

قابلیت‌های حمل بار سنگین؛ زورآزمایی در بارهای فوق سنگین

وقتی صحبت از بارهای ترافیکی و فوق ‌سنگین می‌شود، بازی عوض می‌شود. ولوو برای اثبات قدرت خود، دنده کراولر را به I-Shift اضافه کرد. این دنده‌های اضافی که می‌توانند یک یا دو دنده فوق سنگین باشند نسبت دنده بسیار بالایی دارند و به کشنده اجازه می‌دهند تا با بارهای مافوق سنگین (تا ۳۲۵ تن!) از حالت سکون و حتی در شیب شروع به حرکت کند، آن هم با سرعتی کمتر از سرعت راه رفتن انسان (حدود ۰.۵ کیلومتر بر ساعت). این ویژگی برای کار در معادن یا حمل قطعات نیروگاهی حیاتی است و فشار را از روی صفحه کلاچ برمی‌دارد.

در آن سوی رینگ، ZF TraXon با تکیه بر طراحی ماژولار وارد میدان می‌شود. برای بارهای سنگین، ZF به جای دنده‌های کرال داخلی، اغلب از مبدل گشتاور هیدرولیکی (Torque Converter) یا کلاچ‌های مبدل‌دار (WSK) در ورودی گیربکس استفاده می‌کند.

این سیستم گشتاور موتور را چند برابر کرده و شروع حرکتی بسیار نرم و بدون سایش لنت کلاچ را تضمین می‌کند. اگرچه سیستم ولوو یکپارچه‌تر و سبک‌تر است، اما سیستم ZF در کاربردهای نظامی و جابه‌جایی بارهای فوق‌ سنگین خاص که نیاز به گشتاور مداوم هیدرولیکی دارند، همچنان طرفداران سرسخت خود را دارد.

تجربه رانندگی و ارگونومی؛ فرمانروایی پشت فرمان

در نهایت، همه چیز به حسی ختم می‌شود که راننده پشت فرمان تجربه می‌کند. در محصولات ولوو، دسته دنده I-Shift معمولا یا در کنار صندلی راننده ادغام شده (که ارگونومی عالی دارد اما فضای حرکت در کابین را کمی محدود می‌کند) و یا در مدل‌های جدیدتر به صورت دکمه‌های روی داشبورد درآمده است.

تعویض دنده‌ها در نسخه دو کلاچه (Dual Clutch) ولوو چنان نرم است که تقریبا هیچ وقفه‌ای در شتاب‌گیری احساس نمی‌شود؛ حسی شبیه به رانندگی با یک خودروی سواری لوکس.

در مقابل، تجربه کار با ZF TraXon بستگی زیادی به برند سازنده کامیون دارد. در کامیون‌های DAF، دسته دنده معمولا روی ستون فرمان (سمت راست) قرار دارد که فضای کابین را کاملا باز می‌گذارد و کار با آن بسیار راحت است. در کامیون‌های MAN، سلکتور دنده روی کنسول یا داشبورد است.

گیربکس TraXon نسبت به نسل قبلی خود (AS-Tronic) بسیار سریع‌تر و بی‌صداتر شده است. اگرچه در نسخه‌های تک کلاچه هنوز هم آن مکث کوتاه بین تعویض دنده‌ها حس می‌شود، اما این مکث به قدری مهندسی شده و کوتاه است که راننده احساس ضعف قدرت نمی‌کند. در واقع، بسیاری از رانندگان قدیمی، آن ضربه خفیف و حس مکانیکی تعویض دنده در ZF را به نرمی بیش از حد ولوو ترجیح می‌دهند چون حس قدرت را منتقل می‌کند.

تعمیر و نگهداری و خدمات در ایران؛ دغدغه اصلی مالکان

برای یک راننده ایرانی، فناوری پیشرفته تنها نیمی از ماجراست؛ نیم دیگر و شاید مهم‌تر، دسترسی به لوازم یدکی و تعمیرکار ماهر است. در این زمینه، کفه ترازو کمی به نفع ZF سنگینی می‌کند. از آنجایی که گیربکس‌های ZF (چه مدل‌های قدیمی و چه TraXon جدید) روی طیف وسیعی از خودروها، از کامیون‌های اروپایی مثل داف و مان گرفته تا بسیاری از کشنده‌های چینی جدید بازار نصب شده‌اند، قطعات آن‌ها فراوانی بیشتری دارد.

همچنین تعداد مکانیک‌هایی که به سیستم‌های ZF مسلط هستند، در شهرهای مختلف ایران بیشتر است. حتی برخی کامیونت‌های جدید نیز از نسخه‌های سبک‌تر گیربکس‌های ZF استفاده می‌کنند که باعث شده شبکه خدمات این برند گسترده‌تر شود.

در مقابل، ولوو I-Shift یک سیستم انحصاری است، اگرچه کیفیت قطعات ولوو بی‌نظیر است و استهلاک بسیار پایینی دارد، اما در صورت خرابی، هزینه‌های تعمیر آن می‌تواند نجومی باشد. تعمیر I-Shift نیازمند ابزارهای مخصوص و نرم‌افزارهای دیاگ انحصاری (Volvo Tech Tool) است که هر مکانیکی به آن دسترسی ندارد.

با این حال، شبکه خدمات ولوو در ایران (رنا) سابقه طولانی دارد و هنوز هم یکی از قوی‌ترین‌هاست، اما تحریم‌ها و ورود قطعات طرح اصلی، تعمیرات این گیربکس حساس را کمی پرریسک کرده است. نکته مهم در هر دو گیربکس، حساسیت شدید به کیفیت روغن و زمان تعویض آن است؛ موضوعی که در صورت اهمال، می‌تواند شیر برقی‌ها و یونیت‌های کنترل را با هزینه‌های سنگین روبرو کند.

جمع‌بندی و اعلام برنده؛ کدام گیربکس بهترین است؟

پاسخ به این سوال که کدام گیربکس بهتر است؟ به این بستگی دارد که شما چه اولویتی دارید:

• اگر به دنبال نهایت نرمی، آسایش رانندگی و هماهنگی بی‌نقص هستید، برنده بلامنازع Volvo I-Shift (به‌ویژه نسخه دو کلاچه) است. این گیربکس چنان با موتور هماهنگ است که گویی ذهن راننده را می‌خواند. عملکرد آن در گردنه‌های سخت و جاده‌های کوهستانی ایران، دقیق‌تر و هوشمندانه‌تر ارزیابی می‌شود.
• اگر به دنبال بازدهی بالا، هزینه‌های نگهداری منطقی‌تر و تعمیرپذیری راحت‌تر هستید، برنده میدان ZF TraXon است. این گیربکس یک شاهکار مهندسی ماژولار است که امتحان خود را روی داف ۵۳۰ و مان ۵۰۰ به خوبی پس داده و خرابی‌های بسیار کمی گزارش کرده است. سرعت تعویض دنده در تراکسون نسبت به نسل‌های قبل چنان پیشرفت کرده که تفاوت آن با I-Shift برای بسیاری از رانندگان قابل تشخیص نیست.

در نهایت، هر دو گیربکس قله‌های تکنولوژی فعلی جهان هستند. انتخاب بین این دو، در واقع انتخاب بین دو فلسفه متفاوت است: فلسفه همه چیز زیر یک سقف ولوو در برابر فلسفه تخصص ‌گرایی یکپارچه زد اف.

حالا نوبت شماست که قضاوت کنید. آیا تجربه رانندگی با اف‌اچ ۵۰۰ و گیربکس آی-شیفت را داشته‌اید؟ یا پشت فرمان داف با گیربکس تراکسون نشسته‌اید؟ عملکرد کدام ‌یک را در جاده‌های پرچالش ایران مثل گردنه گدوک یا سینه کش‌های خرم‌آباد می‌پسندید؟ نظرات فنی و تجربیات ارزشمند خود را در بخش کامنت‌ها بنویسید؛ تجربه شما مکمل این مقاله تخصصی است.