بهترین گیربکس‌های AMT برای کشنده‌ها

در سال‌های اخیر، گیربکس‌های دستی اتوماتیک یا AMT (Automated Manual Transmission) به استانداردی جدید در صنعت کشنده‌های سنگین تبدیل شده‌اند. این سامانه‌ها در واقع گیربکس دستی هستند که تعویض دنده و کنترل کلاچ آن‌ها به‌صورت خودکار و با مدیریت الکترونیکی انجام می‌شود.

هدف اصلی از توسعه AMT کاهش مصرف سوخت، بهبود پاسخ‌دهی ضریب دنده‌ها، کاهش خطای انسانی و افزایش عمر قوای محرکه است. علاوه بر آن، رانندگی با کامیون‌ های سنگین دارای گیربکس AMT به‌مراتب آسان‌تر و با خستگی کم‌تری همراه است، همچنین هماهنگی کامل با سامانه‌های کمکی رانندگی (ADAS) به آن امکان می‌دهد تا در مسیری که به سمت رانندگی نیمه‌خودکار حرکت می‌کند، نقش اصلی را ایفا کند.

در این مقاله از پایه یک، برترین گیربکس‌های AMT مورد استفاده در کشنده‌های سنگین اروپایی، آمریکایی و آسیایی را بررسی می‌کنیم و می‌بینیم کدام فناوری‌ها توانسته‌اند میان قدرت، هوشمندی و دوام تعادل ایجاد کنند.

ZF TraXon (آلمان)

ZF TraXon جدیدترین گیربکس اتومات دستی شرکت ZF آلمان است که به‌عنوان نسل جایگزین AS-Tronic معرفی شد و به سرعت به معیاری در کلاس خود تبدیل گردید. این گیربکس ۱۲ یا ۱۶ سرعته دارای ساختار ماژولار است و می‌تواند تا ۳۴۰۰ نیوتن‌متر گشتاور را منتقل کند؛ عددی که آن را برای موتورهای بسیار قوی و کاربری‌های فوق‌سنگین مناسب می‌کند. یکی از نوآوری‌های اصلی TraXon، امکان افزودن ماژول‌های اختیاری مانند اینتراردر، سیستم هیبرید، یا مبدل گشتاور است که به آن انعطاف‌پذیری منحصربه‌فردی می‌دهد.

بهره‌وری مکانیکی TraXon حدود ۹۹ درصد گزارش شده و سامانه «PreVision GPS» آن با تحلیل شیب جاده، پیش از ورود به سربالایی یا سراشیبی دنده مناسب را انتخاب می‌کند. این ویژگی در عمل باعث کاهش تعویض‌های غیرضروری و صرفه‌جویی چشمگیر در مصرف سوخت می‌شود.

علاوه بر آن، حالت‌های ویژه‌ای مانند Rock-free و Rolling برای رهایی خودرو در گل یا حرکت آرام در سرازیری در نظر گرفته شده است. ZF TraXon در کشنده‌های معروفی نظیر MAN TipMatic، DAF XF، Iveco Hi-Tronix و حتی مدل‌های فورد تراکس و فوتون نیز به کار رفته است.

Volvo I-Shift (سوئد)

گیربکس I-Shift محصول اختصاصی شرکت ولوو است که از سال ۲۰۰۱ تا امروز در تمام کامیون‌های این برند مورد استفاده قرار می‌گیرد و نقش مهمی در فراگیری فناوری AMT داشته است. این گیربکس ۱۲ سرعته، کاملاً الکترونیکی کنترل می‌شود و به جای سنکرون مکانیکی از تطبیق دور الکترونیکی برای تعویض دنده استفاده می‌کند. توان انتقال گشتاور در نسخه‌های مختلف آن از ۲۶۰۰ تا ۳۵۰۰ نیوتن‌متر متغیر است و مدل‌های قدرتمندتر آن حتی برای موتورهای ۷۵۰ اسب‌ بخاری سری FH16 نیز مناسب‌اند.

ویژگی برجسته I-Shift، هوشمندی نرم‌افزاری آن است، سامانه‌ای به نام I-See با استفاده از نقشه جاده و اطلاعات GPS، پیش از رسیدن به شیب مسیر، دنده مناسب را انتخاب می‌کند تا مصرف سوخت بهینه بماند.

حالت حرکت آزاد یا I-Roll نیز با خلاص کردن ایمن گیربکس در سرازیری‌ها، انرژی جنبشی را حفظ کرده و مصرف را کاهش می‌دهد. ولوو در نسخه‌های جدید، دو نوآوری مهم به این مجموعه افزوده است: نخست نسخه دوکلاچه (Dual Clutch) که تعویض دنده را بدون وقفه گشتاور انجام می‌دهد، و دوم دنده‌های کرال (Crawler Gears) که امکان شروع حرکت نرم با بارهای بسیار سنگین را فراهم می‌کنند.

تمام کشنده‌های ولوو سری FH و FM و نیز محصولات هم‌خانواده آن مانند Mack mDrive و Renault Optidriver از همین فناوری استفاده می‌کنند. نتیجه، ترکیبی از دوام، نرمی تعویض و هماهنگی مثال‌زدنی میان موتور و گیربکس است که I-Shift را به یکی از موفق‌ترین سامانه‌های انتقال قدرت در جهان بدل کرده است.

Scania Opticruise (سوئد)

اسکانیا از نخستین شرکت‌هایی بود که به‌صورت جدی روی گیربکس‌های اتوماتیک تمرکز کرد و سیستم Opticruise را سال‌ها پیش از رقبا معرفی نمود. نسل جدید این گیربکس‌ها با کد G25 و G33 از سال ۲۰۲۰ عرضه شده و با ۱۴ دنده جلو (۱۲ دنده اصلی + ۲ کرالر) و تا ۸ دنده عقب، گستره انتقال نیرو بسیار وسیعی ارائه می‌دهد. نسخه G33 می‌تواند تا ۳۳۰۰ نیوتن‌متر گشتاور را تحمل کند و برای موتورهای V8 اسکانیا تا ۷۷۰ اسب‌ بخار طراحی شده است.

یکی از تفاوت‌های فنی مهم Opticruise با سایر AMTها وجود سنکرونایزرهای داخلی در چند دنده اصلی و استفاده از کلاچ الکتروهیدرولیکی است. این دو ویژگی باعث می‌شوند تعویض دنده حتی در شرایط لغزنده یا هنگام معکوس در سرازیری‌ها نرم‌تر و کنترل‌شده‌تر انجام گیرد. چهار حالت رانندگی استاندارد، اقتصادی، قدرتی و آفرود، به راننده اجازه می‌دهد متناسب با شرایط مسیر بهترین عملکرد را انتخاب کند. همچنین سیستم کروز پیش‌بینی‌کننده (GPSمحور Scania Active Prediction) با این گیربکس یکپارچه است و پیش از رسیدن خودرو به شیب‌ها استراتژی انتخاب دنده را تنظیم می‌کند.

وزن گیربکس‌های جدید Opticruise حدود ۶۰ کیلوگرم کمتر از نسل قبل است و اصطکاک داخلی آن‌ها تا ۵۰ درصد کاهش یافته؛ در نتیجه مصرف سوخت در مجموعه انتقال قدرت V8های جدید اسکانیا تا ۶ درصد کمتر شده است.

نرمی فوق‌العاده در تعویض دنده، دوام بالا در شرایط سخت و هماهنگی عالی با موتورهای کم‌دور اسکانیا، این گیربکس را به یکی از دقیق‌ترین و راحت‌ترین سیستم‌های AMT در کامیون‌های امروزی تبدیل کرده است. از مزایای اصلی این گیربکس می‌توان به وزن نسبتاً کم، تعویض دنده‌های سریع و نرم، سازگاری کامل با سیستم‌های کمکی مانند کروز تطبیقی و در دسترس بودن قطعات و خدمات در شبکه بین‌المللی ZF اشاره کرد.

البته پیچیدگی الکترونیکی بالا و هزینه اولیه بیشتر نسبت به گیربکس‌های دستی سنتی از محدودیت‌های آن است. با این حال، ترکیب توان انتقال بسیار بالا، هوش نرم‌افزاری پیشرفته و ماژولار بودن، TraXon را به یکی از موفق‌ترین گیربکس‌های AMT در کشنده‌های امروزی تبدیل کرده است.

Mercedes-Benz PowerShift 3 / Detroit DT12 (آلمان و آمریکا)

گیربکس PowerShift 3 محصول اختصاصی گروه دایملر است که در کشنده‌های مرسدس‌ بنز، فریت‌لاینر و وسترن استار به‌کار می‌رود. این گیربکس ۱۲ سرعته بدون سنکرونیزه طراحی شده و بسته به مدل، توان انتقال گشتاور بین ۲۸۰۰ تا ۳۳۰۰ نیوتن‌متر را دارد. ساختار فنی آن طوری طراحی شده که با موتورهای سری OM471 و OM473 مرسدس هماهنگی کامل دارد. در نسخه آمریکایی، همین گیربکس با نام Detroit DT12 عرضه می‌شود و عملکردی مشابه ارائه می‌دهد.

PowerShift به دلیل تعویض‌های بسیار سریع و نرم، شناخته شده است. سیستم کنترل هوشمند آن با کمک کروز کنترل پیش‌بین (Predictive Powertrain Control) بر اساس نقشه‌های ماهواره‌ای، دنده و سرعت را در هماهنگی با شیب جاده و وزن بار تنظیم می‌کند.

ویژگی‌هایی مانند Hill Hold (سیستم کمکی حرکت در سربالایی)، EcoRoll (حرکت با خلاص ایمن در سرازیری‌ها) و Launch Assist برای شروع حرکت نرم، از امکانات استاندارد آن هستند. این گیربکس به‌ویژه در ناوگان‌های اروپایی و آمریکایی به‌دلیل راندمان بالا، دوام زیاد و هماهنگی کامل با سامانه‌های ایمنی و کمکی شناخته می‌شود. تنها محدودیت آن، انحصاری بودن برای برندهای گروه دایملر است؛ اما از نظر عملکرد، PowerShift/DT12 در سطح همان گیربکس‌های مطرح ZF و Volvo قرار دارد.

Eaton Cummins Endurant (آمریکا)

گیربکس Endurant حاصل همکاری دو غول آمریکایی، Eaton و Cummins است و به عنوان جایگزین خانواده UltraShift معرفی شد. این گیربکس ۱۲ سرعته سبک‌وزن با پوسته آلومینیومی، برای کاربردهای جاده‌ای و کشنده‌های سنگین طراحی شده و حداکثر گشتاور ۲۵۰۰ نیوتن‌متر را پشتیبانی می‌کند. وزن پایین (حدود ۲۹۸ کیلوگرم) و راندمان بالا از مهم‌ترین مزیت‌های آن است.

حذف خنک‌کن روغن در طراحی Endurant، احتمال نشت و نیاز به تعمیرات دوره‌ای را کاهش داده و در عین حال، سیستم روغن‌کاری دقیق Precision Lubrication تضمین می‌کند همه قطعات به‌صورت بهینه روان‌کاری شوند.

از نظر نرم‌افزاری، Endurant دارای مجموعه‌ای از قابلیت‌های هوشمند تحت عنوان GearLogic است که شامل انتخاب خودکار دنده بر اساس وزن و شیب، حالت حرکت آهسته Creep Mode برای ترافیک، Hill Start Aid جهت جلوگیری از عقب‌گرد در شیب و Neutral Coast برای خلاص کردن هوشمند در سرازیری‌هاست.

این فناوری‌ها، تعویض دنده را کاملاً تطبیقی و وابسته به شرایط واقعی جاده کرده‌اند. فواصل تعویض روغن در این گیربکس به بیش از ۷۵۰ هزار مایل (۱٫۲ میلیون کیلومتر) افزایش یافته است که از نظر هزینه نگهداری یک رکورد محسوب می‌شود.

Endurant در کشنده‌های International LT و RH، همچنین Kenworth T680 و Peterbilt 579 با نام تجاری PACCAR TX-12 استفاده می‌شود. دوام بالا، مصرف سوخت کمتر و راندمانی که به گیربکس‌های اروپایی نزدیک است، باعث شده این محصول در مدت کوتاهی به یکی از گزینه‌های اصلی ناوگان‌های آمریکایی تبدیل شود.

FAST Gear (چین)

شرکت FAST Gear بزرگ‌ترین تولیدکننده گیربکس‌های تجاری در چین است و طی سال‌های اخیر با توسعه فناوری‌های اتومات دستی، جایگاه مهمی در بازار جهانی پیدا کرده است. نسل جدید گیربکس‌های AMT این برند، شامل مدل‌های FAST 16JZ و 16TX است که با توان انتقال گشتاور تا حدود ۲۸۰۰ نیوتن‌متر، برای استفاده در کشنده‌های سنگین طراحی شده‌اند. ساختار این گیربکس‌ها ترکیبی از طراحی سنتی و کنترل الکترونیکی پیشرفته است؛ یعنی همان فلسفه‌ای که گیربکس‌های اروپایی را به موفقیت رسانده است.

در محصولات فاو، دانگ‌فنگ و شاکمن که به بازار ایران راه یافته‌اند، FAST Gear نقش اصلی را در انتقال قدرت ایفا می‌کند. نسخه‌های جدید این گیربکس با سیستم کنترل هوشمند، حسگر تطبیقی دور موتور و الگوریتم تعویض پیش‌بین عرضه می‌شوند. اگرچه سرعت تعویض آن‌ها هنوز به گیربکس‌هایی مانند ZF TraXon یا Volvo I-Shift نمی‌رسد، اما از نظر دوام و هزینه نگهداری در سطح بالایی قرار دارند.

یکی از مزیت‌های FAST Gear، سازگاری با موتورهای کامینز و ویچای و همچنین قابلیت کارکرد در شرایط آب‌وهوایی سخت است. علاوه بر آن، شبکه خدمات پس از فروش گسترده در چین و خاورمیانه باعث شده این برند گزینه‌ای محبوب برای خودروسازان چینی مانند فاو J6P، دانگ‌فنگ KX و شاکمن X5000 باشد. در مجموع، FAST Gear امروز نماد نسل جدید AMTهای اقتصادی است که با اتکا به فناوری ساده و کارآمد، فاصله خود را با رقبای اروپایی کاهش داده‌اند.

مقایسه گیربکس‌های AMT در کشنده‌های سنگین

برای انتخاب بهترین گیربکس AMT، معیارهایی مانند توان انتقال گشتاور، سرعت تعویض دنده، وزن، هوشمندی نرم‌افزاری و گستره کاربرد اهمیت دارد. جدول زیر خلاصه‌ای از ویژگی‌های فنی و عملکردی برترین گیربکس‌های AMT جهان را نشان می‌دهد:

فناوری گیربکس‌های AMT؛ آپشنی ضروری برای کشنده‌های امروزی

فناوری گیربکس‌های AMT اکنون به یکی از ارکان اصلی در طراحی کشنده‌های سنگین تبدیل شده است. این سامانه‌ها ضمن کاهش مصرف سوخت و استهلاک، راندمان موتور را در شرایط متغیر جاده‌ای بهبود می‌بخشند و با سامانه‌های کمکی رانندگی و ترمز هماهنگ هستند.

از میان برندهای فعال، گیربکس‌های ZF TraXon و Volvo I-Shift به‌عنوان رهبران جهانی شناخته می‌شوند؛ در حالی‌که Scania Opticruise و Mercedes-Benz PowerShift با بهینه‌سازی نرم‌افزاری و هماهنگی با موتورهای اختصاصی، عملکردی نزدیک به راندمان ایدئال دارند.

در سوی دیگر، گیربکس‌های Eaton Cummins Endurant در آمریکا با طراحی سبک و فواصل سرویس طولانی، نمونه‌ای از کارایی اقتصادی به‌شمار می‌آیند. برند FAST Gear نیز با توسعه AMTهای ۱۶ سرعته توانسته جایگاه خود را در ناوگان آسیایی تثبیت کند.

روند جهانی نشان می‌دهد که آینده کشنده‌های سنگین به سمت یکپارچگی کامل موتور، گیربکس و سامانه‌های هوشمند پیش می‌رود؛ جایی که نرم‌افزار به اندازه قطعات مکانیکی اهمیت دارد. در نهایت، گیربکس‌های AMT پلی میان فناوری‌های سنتی و آینده تمام اتوماتیک هستند. آن‌ها به رانندگان اجازه می‌دهند با کمترین دخالت انسانی، بیشترین بازده را از توان موتور بگیرند و در عین حال، ایمنی، آسایش و دوام بالای سیستم انتقال قدرت را تجربه کنند.