تست درایو تاریخچه گیربکس خودرو - قسمت 3

در این قسمت آخر ، انواع مختلفی از راه حل های مدرن را در این زمینه پیدا خواهید کرد.

امروزه دنیای گیربکس‌ها متنوع‌تر از همیشه است و شرکت‌ها و تامین‌کنندگان خودرو متعهد به روابط و توافق‌های پیچیده‌ای هستند که منجر به ایجاد محصولات بسیار پیشرفته‌ای، از گیربکس‌های کوچک CVT تا گیربکس‌های XNUMX سرعته اتوماتیک می‌شود.

در دهه 50، به نظر می رسید همه چیز تصویر شفافی به خود بگیرد: برای آمریکایی ها، گیربکس اتوماتیک در حال حاضر اولویت دارد و برای اروپایی ها، گیربکس دستی در اولویت است. با این حال، همین بیانیه را می توان در مورد دهه 70 نیز اعمال کرد - نباید فراموش کنیم که "موتورسازی" واقعی اروپا (غرب) دقیقاً از آن زمان آغاز شد، زیرا دهه 80 هنوز سال ها برای بازسازی از ویرانه های جنگ است. تاریخ نشان می دهد که تصویر در دهه 2000 تفاوت چندانی نداشت، اگرچه در برخی از نقاط اروپا اتومبیل های اتوماتیک در اتومبیل های لوکس تر ظاهر شدند. در دهه 90 بود که ظهور دولت الکترونیکی جریان را به نفع گیربکس های اتوماتیک و قاره کهن تغییر داد. اما حتی در سال 80 که سهم اتوماسیون در خودروهای جدید در ایالات متحده به 15 درصد و در ژاپن به 4 درصد رسید، تنها 5 درصد از اروپایی ها این راه حل را انتخاب کردند. البته نمی توان مؤلفه روانی را در این مورد و تمایل بسیار هدفمند دومی برای تغییر دنده به تنهایی دست کم گرفت. در آن زمان، آنها هنوز عمدتاً 2002 و دنده 6 بودند - تا سال 8 بود که ZF اولین نسل از گیربکس شش سرعته 8HP خود را معرفی کرد تا آنها را به XNUMXHP برساند، هفت سال بعد در ZF XNUMXHP. دومی نه تنها با تعداد دنده ها، بلکه با راحتی عملیاتی کامل که به لطف مهندسان BMW و ادغام دقیق آنها در سری هفتم به کمال رسیده است، تبدیل به یک انقلاب واقعی می شود.

این واقعاً یک دوره تغییرات باورنکردنی است زیرا در آن زمان ZF به عرضه 4 اسب بخار برای پژو 407 و 5 اسب بخار برای VW و اشکودا ادامه می داد. در واقع، طی 13 سال، سهم گیربکس های اتوماتیک در سراسر جهان به شدت افزایش یافته است و در سال 46 به 2014 درصد رسیده است. با وجود افزایش تعداد دنده ها، اندازه و وزن کاهش می یابد و در حال حاضر چیزی برای همه در اینجا وجود دارد. حتی خودروهای کوچکی مانند هوندا جاز نیز گیربکس دوکلاچه خواهند داشت. مرسدس بنز و ZF 8 واحد پله ای را پشت سر هم ارائه می دهند. توسعه مشترک فعال جنرال موتورز و فورد به سختی در حال کار بر روی پروژه گیربکس ده سرعته اتوماتیک برای مقابله با کرایسلر در آمریکا هستند، که در این بین نسخه مجاز ZF 2014HP را عرضه می کند. در حالی که تکامل گیربکس‌های دستی به سمت دنده‌های بهتر، ساده‌سازی و تعویض دقیق‌تر حرکت می‌کند و برخی خودروها را به چنان کمال می‌رساند که محرومیت از آنها امری اهانت‌آمیز است، خودروهای اتوماتیک اکنون گزینه‌های بسیار زیادی دارند. از کل خودروهای با گیربکس اتوماتیک فروخته شده در سال 49، 6 درصد آن ها گیربکس های اتوماتیک کلاسیک با 15 دنده یا بیشتر هستند و تنها 6 درصد دارای دنده کمتر از 20 هستند. گیربکس‌های CVT 9 درصد، گیربکس‌های دوکلاچه 3 درصد، و گیربکس‌های دستی خودکار تنها 5 درصد، مانند گیربکس‌های خودروهای هیبریدی و الکتریکی، 2004 درصد را تشکیل می‌دهند. این ارقام برخی از ویژگی های دقیق را پنهان می کند: به عنوان مثال، سهم اصلی گیربکس های DSG در بازار اروپا، گیربکس های کلاسیک در اروپا و ایالات متحده آمریکا و سهم بالایی از گیربکس های CVT در ژاپن است. در عین حال، واحدهای جدید به هیچ وجه سنگین‌تر یا بزرگ‌تر از مدل‌های قبلی خود نیستند – اگر گیربکس 9 سرعته خودکار مرسدس بنز XNUMX به چهار دنده سیاره‌ای و هفت دستگاه قفل نیاز دارد، به لطف معماری هوشمند آن، XNUMXG-Tronic جدید همان است. همچنین چهار چرخ دنده سیاره ای را مدیریت می کند، اما با شش کلاچ به عنوان عناصر قفل. یک چیز واضح است - به زودی حتی برندهای میان رده هم از تولیدکنندگان کالاهای لوکس پیروی خواهند کرد و اکنون به سمت گیربکس با دنده های بیشتری می روند - یک مثال خوب برای این واقعیت است که اوپل در آخرین مراحل توسعه یک گیربکس اتوماتیک هشت سرعته است. . ایده خودرویی با گیربکس اتوماتیک که باعث شتاب ناخوشایند موتور می شود و حس مصنوعی عجیبی ایجاد می کند، اکنون به طور کامل در تاریخچه تاریخ آمده است.

اتحاد و توافق نامه

Однако Mercedes – скорее один из исключений как производитель автомобилей, который разрабатывает и производит собственные трансмиссии. На него похожи Mazda, PSA и Hyundai/ Kia, но на практике большинство производителей автомобилей в значительной степени связаны сложными отношениями и совместными предприятиями как друг с другом, так и с такими поставщиками коробок передач, как ZF и Aisin. С 8-ступенчатым автоматом ZF в разных вариантах, например, модели оснащены Audi, BMW и Rolls-Royce. По лицензионному соглашению Chrysler производит такую же трансмиссию для моделей Уклонение, Крайслер, и Jeep, но и для Maserati и Fiat. GM производит восьмиступенчатую Hydra-Matic для самого Corvette, но совместно с Aisin разработала восьмиступенчатую коробку передач для Cadillac, а десять лет назад поставила автоматические коробки передач для BMW. В то же время американский гигант работает с Ford над созданием десятиступенчатой коробки передач, а его европейское подразделение Opel разрабатывает собственную восьмиступенчатую коробку передач. Hyundai / Kia также разработали собственную восьмиступенчатую коробку передач. Компания Getrag, которая тем временем приобрела обширный опыт в производстве коробок передач с двойным сцеплением, предлагает свои агрегаты как для компактных моделей Ford, так и для Renault, а также для M-версий BMW, и два сцепления для них в большинстве случаев поставляет LUK. Знаменитая трансмиссия DSG от VW и Audi была сконструирована с помощью BorgWarner, а трансмиссия для Veyron была разработана Рикардо. Коробка передач с двумя сцеплениями и семью включенными передачами. Porsche PDK – это работа… ZF, BorgWarner и Aichi Machine Industry, которые совместно разрабатывают и производят трансмиссию для Nissan GT-R.

مسابقه اتوماسیون کلاسیک

در قسمت قبلی ، ما به طور مفصل در مورد ایجاد و توسعه گیربکس های اتوماتیک کلاسیک به شما گفتیم. ما اضافه خواهیم کرد که در نسخه های قبلی ، سیستم هیدرولیک تحت فشار فعال کننده عناصر قفل (به شکل زیر مراجعه کنید) به صورت مکانیکی بر اساس خلا موجود در منیفولدها و با استفاده از تنظیم کننده گریز از مرکز کنترل می شود. بعداً همه چیز بر اساس الکترونیک و پارامترهای مربوط به کنترل موتور است. توجه به این نکته مهم است که روغن های مصنوعی جدید نیز در عملکرد دقیق انتقال مدرن سهم بسزایی دارند. با این حال ، توسعه سریع گیربکس های اتوماتیک کلاسیک در سال های اخیر به آنها کمک کرده است که از نظر راحتی تعویض دنده با صافی و سرعت فوق العاده ، از حد قابل قبولی برخوردار باشند و تاکنون در تعداد دنده ها پیشرو هستند (در حال حاضر 9 عدد). قطع سریع مبدل گشتاور باعث کارآیی بیشتر آنها و بدون قطع شدن کشش می شود ، که آنها را به DSG نزدیکتر می کند ، زمان تعویض ها کوتاه و کوتاه می شوند و به کمک جمع کننده های فشار سیستم start-stop یکپارچه نیست. سوال جالب است بدانید که در حالی که اتوبوس ها بیشتر از جعبه دنده اتوماتیک کلاسیک استفاده می کنند ، اولویت کامیون های بزرگ یک جعبه دنده دستی با تعویض دنده پنوماتیک اتوماتیک است.

انتقال اتوماتیک

همین یک دهه پیش، آینده آنها امیدوار کننده به نظر می رسید... پس از اینکه آنها در دهه 80 وارد ورزش موتوری شدند و به گیربکس های متوالی پرسرعت روی آوردند، اکنون کمتر و کمتر در خودروهای تولیدی رایج هستند و جای خود را به گیربکس های دو سرعته داده اند. کلاچ گزینه های گیربکس مکانیکی با تعویض دنده پنوماتیک و هیدرولیک در اولویت کامیون ها و موارد متوالی برای اتومبیل های مسابقه است. مورد دوم یک واقعیت نسبتاً متناقض است و توسط FIA با تمایل به کاهش هزینه ها استدلال می شود. کار به جایی رسیده است که به زودی همه خودروهای فرمول 1 احتمالاً گیربکس را از یک تامین کننده دریافت می کنند. علاوه بر این، آنها در مواد، و تعداد دنده ها و در عرض چرخ دنده ها محدود هستند - تصمیمی نسبتاً عجیب در مقابل معرفی موتورهای توربو جدید.

در واقع، همه چیز به عنوان یک انقلاب در ماشین جوجه کشی شدید فرمول 1 آغاز شد و مولد مفهومی آن، طراح اصلی فراری در اواسط دهه 80، جان بارنارد بود. ایده عمیق او در عمل یافتن راهی جدید برای تعویض نیست، بلکه حذف مکانیسم های پیچیده و سنگین در کابین خودرو است. از آنجا که در آن زمان یک پایه تکنولوژیکی در قالب دستگاه های الکترو هیدرولیک (به عنوان عنصری از تعلیق فعال اتومبیل ها) وجود داشت، او تصمیم گرفت که از چنین فعال کننده ای برای این منظور استفاده شود. حتی در مورد این نیست که ابتدا پدال کلاچ را بردارید. اولین نمونه های اولیه شامل دستگاه هایی برای تعویض هر دنده بودند و این راه حل اجازه می داد اهرم های فرمان جابجا شوند. تنها پس از آن، ایده رها کردن پدال کلاچ و باز کردن همزمان آن به کمک مغز الکترونیکی کنترل شد. این معماری و بهبودهای ریزپردازنده، و همچنین معرفی دریچه گازهای کنترل شده الکترونیکی، امکان تعویض دنده کاملا اتوماتیک را فراهم می کند. آیا این آخرین میخ در تابوت یک گیربکس اتوماتیک کلاسیک خواهد بود - در دهه نود ، چنین صداهایی بیشتر و بیشتر شنیده می شد. علاوه بر این، گیربکس های اتوماتیک به سرعت در حال بهبود هستند و به سمت یک معماری کاملاً جدید با طراحی منظم (متوالی) حرکت می کنند که در آن اهرم های سیستم های تعویض دنده در کانال ها قرار می گیرند یا خطوط یک درام چرخان را دنبال می کنند.

اتوماتیک کلاسیک اکنون با لغو دستی

اما در همان زمان که گیربکس های نیمه اتوماتیک مبتنی بر گیربکس های دستی اولین گام های خود را در این ورزش بزرگ برداشتند، پورشه با ایجاد یک گیربکس اتوماتیک کلاسیک با قابلیت تعویض دنده با استفاده از اهرم های روی فرمان، مشکل مخالف را حل کرد. البته گیربکس متعلق به ZF است که همراه با بوش نقش اصلی را در پروژه ایفا می کند (پورشه ایده اصلی را ایجاد می کند و پروژه را هدایت می کند، ZF تجهیزات را توسعه می دهد و بوش مدیریت است). اجرای این پروژه در قالب تجهیزات اضافی برای 911 و 968 نشان داده شده است و بعداً آئودی و میتسوبیشی مجوزهای پروژه را خریداری می کنند. نام این گیربکس تیپ ترونیک از کلمه آلمانی tippen (فشار دادن) گرفته شده است که دلیل آن قابلیت جابجایی با فشار دادن و کشیدن یک اهرم است. این نوع گیربکس در حال حاضر عملکرد تغییر حالت خود را بسته به سبک رانندگی راننده دارد.

در همین حال، آفرینش جان بارنارد در خودروها - البته برای کسانی که روحیه اسپورت دارند یا حداقل ادعاهایی نسبت به آن دارند - مانند فراری F360 Modena و آلفا 147 سلسپید بسیار ساده تر با گیربکس متوالی (بر اساس روی یک گیربکس استاندارد پنج سرعته با شیفتر اضافه شده و مغز Magnetti-Marelli، اما همانطور که اشاره کردیم، به نظر می رسید تولد گیربکس دوکلاچه جاه طلبی های گیربکس های اتوماتیک را در دنیای خودروهای بزرگ و دومی سوزانده است. به مدل‌های ساده‌تر و امکان اتوماسیون ارزان‌تر گیربکس‌های موجود روی آورد (مانند Opel Easytronic که در همین حین نسخه جدید و سوم خود را دریافت کرد). این با وسایل ساده تر از معماری سریال اجرا می شود - برای این کار از یک واحد کنترل اضافی استفاده می شود که در حال حاضر کاملاً فشرده است. با این حال، راه حل رویای دیرینه طراحان مبنی بر تعویض و جداسازی خودکار هماهنگ تنها یک مدینه فاضله باقی می ماند - در عمل این اتفاق هرگز نمی افتد و همه گیربکس های این نوع از عدم تعویض هماهنگ از یک دنده به دنده دیگر رنج می برند. . سازندگان خودروهای اسپرت روی گیربکس های دوکلاچه (DCT یا DSG) تمرکز کرده اند. یک مثال معمولی در این راستا، همکاری بین BMW و Getrag است که به عنوان یک گیربکس SMG متوالی برای نسل قبلی M5 عملی شد و به گیربکس هفت سرعته DCT برای گیربکس فعلی تبدیل شد.

با دو چنگال بدون قطع شدن کشش

همه چیز در سال 2003 زمانی شروع شد که فولکس‌واگن گیربکس دنده مستقیم (یا Direct Schalt Getriebe در آلمانی) را که با همکاری BorgWarner توسعه داده شده بود، معرفی کرد. به محض معرفی، توانایی تعویض سریع تر و بدون تکان های گیربکس های دستی و اتوماتیک، بدون از دست دادن کشش و بدون افت مصرف به دلیل عدم وجود مبدل را نشان داد. با این حال، بازگشت به تاریخ نشان می دهد که آئودی در اواسط دهه 80 از جعبه دنده مشابهی در اتومبیل های رالی خود استفاده می کرد (مانند اسپرت کواترو S1 Pikes Peak)، اما این فناوری باید مدتی صبر کند تا سیستم های الکترونیکی به اندازه کافی سریع در دسترس باشند. کنترل تولید سری، مواد کوپلینگ مناسب و محرک های هیدرولیک سریع. برخلاف گیربکس های معمولی، DSG دارای دو محور کواکسیال است که هر کدام کلاچ مخصوص به خود را دارند. این کانکتورها به صورت متحدالمرکز نسبت به یکدیگر چیده شده اند که قسمت بیرونی به قسمت داخلی دو شفت و قسمت داخلی به قسمت بیرونی توخالی متصل می شود. یکی از شفت ها چرخ دنده های فرد و دیگری دنده های زوج را می پذیرد. به عنوان مثال، زمانی که دنده اول درگیر است، دنده دوم از قبل آماده شده است، و درگیر شدن با جدا کردن همزمان یکی و درگیر شدن دیگری بدون وقفه در کشش انجام می شود. چرخ دنده ها با استفاده از سنکرونایزرهای کلاسیک به حرکت در می آیند، اما به جای میله ها و چنگال های مکانیکی، این کار با استفاده از عناصر هیدرولیک انجام می شود. کلاچ های چند صفحه ای از نظر طراحی با گیربکس های مکانیکی متفاوت هستند و از این نظر به مکانیسم هایی نزدیک هستند که به عنوان عناصر قفل در اتوماتیک عمل می کنند - توسعه آنها به تکامل DSG کمک کرده است. با این حال، این دو نوع نه تنها از نظر باز و بسته شدن کلاچ های هیدرولیک مشابه هستند، بلکه از نظر کنترل الکترونیکی مبتنی بر سنسورهای متعدد نیز مشابه هستند. در نسخه های قبلی، گیربکس دارای کلاچ حمام روغن برای انتقال حرارت بهتر بود، اما با پیشرفت در مواد، اکنون از کلاچ های خشک کارآمدتر استفاده می شود. گیربکس‌های DSG اکنون عمدتاً برای مدل‌های اسپرت در اولویت هستند، اما اغلب به عنوان جایگزینی برای مدل‌های جمع‌وجور و کوچک مانند فورد فوکوس و رنو مگان (مجهز به Getrag)، VW Golf، Audi A3، Skoda Octavia (VW-BorgWarner) استفاده می‌شوند. اتوماتیک و اتوماتیک بنابراین امروزه با کمک الکترونیک انواع گیربکس های اتوماتیک این قابلیت را دارند که حالت های مختلف عملکرد ماشین های اتوماتیک را به صورت مکانیکی سوئیچ کنند.

و در این بین وایاتور چه اتفاقی افتاد؟

ایده انتقال متغیر پیوسته به قدمت دنیاست و پروژه‌ها دارای تغییرات زیادی هستند. مشکل آنها معمولاً عدم وجود چرخ دنده است و انتقال گشتاور به سطوح کشویی منجر به بوکس می شود. در اوایل قرن بیستم، وبر سوئیسی چنین انتقالی داشت، اما تنها در سال 20 برادران دورن موفق به ایجاد یک راه حل عملی از این نوع شدند - دومی به شکل Variomatic در ماشین هلندی DAF ظاهر شد. مشکل اصلی یک تغییر بدون پله ساده و امیدوارکننده در طیف وسیعی از طرح‌ها با محرک‌های هیدرولیکی افست محوری و عناصر مخروطی که توسط یک تسمه اریب متصل شده‌اند، سایش آنهاست. بنابراین، در طراحی های بعدی، با یک عنصر فلزی قطعه بندی شده فولادی با اصطکاک بالا جایگزین شد، که حرکت در آن نه با کشیدن، بلکه با فشار دادن است که گشتاور بالاتری را فراهم می کند. در اواخر دهه 1955، بسیاری از شرکت ها مانند فورد، فیات، سوبارو و ZF تولید مشترک خود را با Van Doorne آغاز کردند و به منظور انتقال گشتاور بیشتر نسبت به سال 80، آئودی یک جعبه دنده CVT با استفاده از زنجیر ایجاد کرد. در سال 2000، نیسان که مطمئناً به این گیربکس ها احترام می گذارد، تا حد زیادی به لطف سازنده داخلی Jatco، مورانو را به گیربکس CVT مجهز کرد و نسخه گیربکس اتوماتیک فعلی سوبارو لگاسی از گیربکس LUK استفاده می کند.

در اواخر قرن نوزدهم، اولین گیربکس های CVT ایجاد شد که از درگیری مستقیم با دیسک های با قطرهای مختلف استفاده می کرد و در دهه 19، سیتروئن و GM اولین نسخه های تولیدی را تولید کردند. علاقه آنها به این راه حل فن آوری در اواخر دهه 20، دوباره با توسعه مواد، بازگشت و متولیان آن شرکت انگلیسی Torotrak و Jatco فوق الذکر بودند - دومی به عنوان یک رهبر در انتقال CVT. اخیراً راه‌حل‌های جدیدی از این دست ظاهر شده‌اند، مانند گیربکس Double Rollet CVT Ultimate که هنوز کارایی خود را نشان نداده‌اند.

در یک گیربکس استاندارد CVT ، معمولاً یک دنده کوچک سیاره ای در مقابل دنده اصلی قرار می گیرد تا دنده های جلو ، عقب و خنثی فراهم شود. راه حل های مختلف شروع از اتصالات مغناطیسی یا مبدل استاندارد (سوبارو یا ZF Ecotronic CVT) استفاده می کنند. جعبه دنده های CVT که طی سالهای اخیر مدتها مورد بی توجهی قرار گرفته بودند ، بخصوص از سوی تولیدکنندگان ژاپنی مورد توجه مجدد قرار می گیرند. آنها هنوز سهم زیادی در تولید کل گیربکس های اتوماتیک دارند. فناوری های انتقال بوش به طور فزاینده ای در این زمینه فعال می شوند. مانند سایر موارد ، مواد و وسایل الکترونیکی جدید به کمک می آیند.

طراحی اولیه گیربکس اتوماتیک کلاسیک

مرسدس در گیربکس جدید 9G-Tronic خود از مبدل گشتاور هیدرودینامیکی استفاده می کند که دستگاهی بسیار پیچیده است، اما اصل عملکرد آن با اولین دستگاه های مشابه تفاوتی ندارد (عکس را ببینید). در عمل از یک پمپ متصل به فلایویل موتور، یک توربین متصل به چرخ دنده ها و یک عنصر میانی به نام استاتور تشکیل شده است. دینامیک سیال در این دستگاه بسیار پیچیده است، اما به سادگی روغن قرار داده شده در آن در اطراف اطراف آن در یک حرکت دایره ای پمپ می شود، شبیه به بالای شکل 8، اما در یک نسخه 50 بعدی که در آن خطوط متقاطع جابجا شده اند. نسبت به یکدیگر. شکل خاص پره های توربین، به عنوان نشانه ای از بازو، در واقع یک انحنای بسیار دقیق محاسبه شده است که به طور بهینه نیروی جریان را جذب می کند، که به نوبه خود به طور ناگهانی جهت را تغییر می دهد. در نتیجه، گشتاور افزایش می یابد. متأسفانه، به محض تغییر جهت، جریان در حال حاضر اثر منفی دارد، زیرا به سمت پره های پمپ هدایت می شود. در اینجا استاتور به کمک می آید که نقش آن تغییر جهت جریان است و این عنصر است که دستگاه را به مبدل گشتاور تبدیل می کند. طراحی آن به گونه ای است که دارای مکانیزم قفلی است که آن را تحت این فشار ثابت نگه می دارد. در نتیجه تمام موارد فوق، در هنگام راه اندازی، بیشترین افزایش گشتاور وجود دارد. اگرچه جریان با سرعت معینی معکوس می شود، اما با افزایش تدریجی سرعت محیطی توربین در جهت مخالف، سرعت خالص آن مانند جهت توربین می شود. برای درک این موضوع تصور کنید که در حال رانندگی با تراموا با سرعت 30 کیلومتر در ساعت هستید و توپ را با سرعت 20 کیلومتر در ساعت به عقب برمی گردانید، در این حالت، جریان روغن از پشت پره های استاتور عبور می کند، مسدود شدن آن غیرفعال شده و شروع به چرخش می کند. آزادانه، و هنگامی که به 90 درصد سرعت پمپ برسد، جریان گرداب شعاعی می شود و افزایش گشتاور متوقف می شود. بنابراین، ماشین روشن می شود و شتاب می گیرد، اما این همیشه با تلفات همراه است، حتی با واحدهای مدرن. در انتقال های مدرن، اندکی پس از راه اندازی، مبدل خاموش می شود، یا بهتر است بگوییم، عملکرد آن با کمک به اصطلاح مسدود می شود. کلاچ قفل کننده که کارایی کلی گیربکس را افزایش می دهد. در نسخه های هیبریدی مانند ZF 8HP با موتور الکتریکی که باعث افزایش گشتاور می شود جایگزین می شود و در برخی راه حل ها مانند AMG 7G-DCT مبدل با مجموعه ای از کلاچ های صفحه ای جایگزین می شود. و با این حال - برای بهینه سازی دینامیک جریان روغن، در برخی موارد، تیغه های استاتور دارای یک تغییر زاویه حمله هستند که بسته به موقعیت، گشتاور را تغییر می دهد.

مجموعه ای از چرخ دنده های سیاره ای

همانطور که در قسمت قبل ذکر شد، چرخ دنده سیاره ای به دلیل توانایی آن در کنترل دنده های مختلف بدون دنده یا سنکرونایزر به عنوان مناسب ترین چرخ دنده انتخاب شد. مکانیزم یک چرخ دنده حلقه ای (تاج) با دندانه های داخلی، یک چرخ دنده خورشیدی و چرخ های سیاره ای است که آن را می مالند و با حلقه تاج جفت می شوند که به یک راهنمای مشترک متصل می شوند. هنگامی که یکی از عناصر (تاج، راهنما یا چرخ خورشیدی) قفل می شود، گشتاور بین دو عنصر دیگر منتقل می شود و نسبت دنده به طراحی بستگی دارد. عناصر قفل می توانند کلاچ یا ترمز نواری باشند و توسط محرک های هیدرولیک به صورت مکانیکی در جعبه دنده های قدیمی تر و به صورت الکترونیکی در گیربکس های جدیدتر کنترل می شوند. حتی گیربکس‌های خودکار اولیه مانند GM Hydra-Matic یا Chrysler Torque-Flite از دنده‌های سیاره‌ای معمولی استفاده نمی‌کردند، بلکه از طرح‌های ترکیبی مانند سیمپسون استفاده می‌کردند. دومی به نام سازنده آن، مهندس آمریکایی هاوارد سیمپسون، نامگذاری شده است و شامل دو چرخ دنده سیاره ای کاملاً یکسان (epicyclic) است که در آن یکی از قسمت های دوم به اولی متصل می شود (به عنوان مثال، یک راهنما با چرخ خورشیدی). در این مورد، عناصر ثابت دو کلاچ چند صفحه ای، دو تسمه ترمز، و همچنین یک کلاچ یک طرفه است که انتقال مستقیم گشتاور را فراهم می کند. مکانیسم سوم که به اصطلاح اوردرایو را ارائه می دهد، می تواند به طور جداگانه به گیربکس اضافه شود. تعدادی از طرح‌های مدرن‌تر از چرخ دنده‌های سیاره‌ای پیچیده‌تر استفاده می‌کنند، مانند Ravigneaux (به نام سازنده آن، Paul Ravigneau) که با یک و دو چرخ دنده استاندارد ترکیب می‌شود تا تعداد دنده‌ها را به پنج افزایش دهد. این شامل یک تاج معمولی و ترکیبی از دو نوع مختلف از ماهواره ها و چرخ های خورشیدی است که بین آنها جریان های انرژی پیچیده تری انجام می شود. اولین گیربکس 6 سرعته اتوماتیک ZF که در سال 2002 معرفی شد، از مکانیزم Lepelletier (طراح Paul Lepelletier) استفاده می کند که منجر به قطعات کمتر، وزن و حجم کمتر می شود. هوشمندی راه‌حل‌های مدرن عمدتاً در توانایی، به لطف تحلیل رایانه‌ای، برای ادغام مکانیسم‌های قفل فشرده‌تر، شفت‌ها و چرخ دنده‌ها نهفته است که به عناصر بیشتری اجازه تعامل و در نتیجه دستیابی به چرخ دنده‌های بیشتری را می‌دهد.

در خط مقدم 9 دنده: مرسدس 9G-Tronic.

گیربکس جدید مرسدس 9G-Tronic دارای نسبت دنده (نسبت دنده از اول به نهم) 9,15 است. بنابراین ، مجهز به این گیربکس ، E 350 Bluetec می تواند با دنده نهم با سرعت 120 کیلومتر در ساعت و تنها در 1350 دور در دقیقه حرکت کند. توانایی حرکت در سرعت های پایین نیز توسط یک میراگر پیچشی دوتایی جایگزین چرخ فلک در ترکیب با یک دستگاه آونگ گریز از مرکز می شود. اگرچه می تواند تا 1000 نیوتن متر گشتاور را تحمل کند ، اما این پیشرانه براساس تعداد زیادی شبیه سازی رایانه ای ، سبک تر و کم حجم تر از قبل است. محفظه دو تکه از آلومینیوم در مبدل گشتاور هیدرودینامیکی و آلیاژهای منیزیم ساخته شده است در غیر این صورت با یک میل لنگ پلیمری ساخته شده است. قبل از دستیابی به امکان دستیابی به نه چرخ دنده فقط با چهار چرخ دنده سیاره ای ، تجزیه و تحلیل های زیادی انجام شد. از این سیستم انتقال قدرت در سایر مدل های کراس مانت و DSG برای مدل های جمع و جور استفاده خواهد شد.

پس زدن فوق العاده ZF: 9HP

ریشه های 9HP را می توان در سال 2006 جستجو کرد که ZF تصمیم گرفت به بخش عرضی برگردد (محصولات قبلی انتقال چهار سرعته و CVT بود که در اواخر دهه 90 قطع شد). توسعه آن معمولاً حدود 4 سال طول می کشد ، اما این شرکت نمی خواهد آنها با گیربکس 6 سرعته اتوماتیک برگردند زیرا آنها از قبل وجود داشته اند. این واقعیت که این شرکت 7 سال طول می کشد تا هدف را به پایان برساند ، بیانگر کار طراحی عظیمی است که برای ایجاد این انتقال انجام شده است. این راه حل یک راه حل فوق العاده با تکنولوژی پیشرفته است که حتی در نسخه با 480 نیوتن متر گشتاور فقط 86 کیلوگرم وزن دارد. به لطف گیربکس جدید ، در مقایسه با گیربکس 10 سرعته ، مصرف سوخت حدود 6 درصد کاهش می یابد و با سرعت ثابت 120 کیلومتر در ساعت ، 16 درصد کاهش می یابد. معماری هوشمند شامل قرار دادن چهار چرخ دنده سیاره ای درون یکدیگر و افزودن اتصالات پین اضافی است که هنگام باز شدن اصطکاک باقیمانده کمتری دارند. یک سیستم میرایی چند مرحله ای به مبدل گشتاور اضافه شده است.

متن: جورجی کولف