گیربکس‌های هیبریدی اختصاصی (Dedicated Hybrid Transmission)
گیربکس‌های هیبریدی اختصاصی (DHT) به دلیل توانایی کار با حداقل دو منبع قدرت منحصربه‌فرد هستند. این گیربکس‌ها معمولاً در خودروهایی که دارای موتور احتراق داخلی (ICE) و موتور الکتریکی هستند، یافت می‌شوند.
گیربکس‌های DHT در حال رایج‌تر شدن هستند. خودروهای هیبریدی اکنون حدود ۳۰٪ از خودروهای جدید فروخته شده در استرالیا را تشکیل می‌دهند. این نوع خودروها نسبت به خودروهای تمام برقی برای مصرف‌کنندگان محبوب‌تر هستند و DHT به آنها امکان می‌دهد با حداکثر کارایی عمل کنند.
گیربکس‌های هیبریدی اختصاصی وظایف حیاتی برای عملکرد خودرو را انجام می‌دهند. به‌عنوان مثال، این گیربکس‌ها گشتاور و سرعت موتور را کنترل می‌کنند تا خودرو به نحوه رانندگی و شرایط جاده پاسخ دهد. همچنین، این سیستم‌ها منابع محرکه موجود را ترکیب می‌کنند تا بهترین تعادل ممکن بین مصرف انرژی و عملکرد به دست آید.
تفاوت مهم بین خودروهای دارای گیربکس هیبریدی اختصاصی و خودروهای هیبریدی با گیربکس استاندارد این است که گزینه استاندارد اجزای هیبریدی را به‌عنوان افزودنی‌هایی در نظر می‌گیرد که نقش فعالی در نیروی محرکه خودرو ندارند. این امر تأثیر آنها بر کارایی و عملکرد را محدود می‌کند. بسیاری از خودروهای هیبریدی ملایم در این دسته قرار می‌گیرند.
خودروهای دارای گیربکس هیبریدی اختصاصی هر دو منبع قدرت را برای بهینه‌سازی کارایی و عملکرد تنظیم می‌کنند. معمولاً این کار با استفاده از موتور الکتریکی برای نگه‌داشتن موتور احتراق داخلی در محدوده‌های بهینه انجام می‌شود.
در عین حال، باید توجه داشت که گیربکس‌های هیبریدی اختصاصی نیازی به دو منبع قدرت ندارند. این سیستم‌ها می‌توانند در حالت کامل احتراقی کار کنند و بدون کمک موتور الکتریکی خودرو را به‌طور مؤثر هدایت کنند (اگرچه در بلندمدت کارایی کمتری خواهد داشت). در برخی موارد، مانند هیبریدهای قابل شارژ، گیربکس می‌تواند خودرو را به‌صورت کاملاً برقی بدون دخالت موتور سوختی به حرکت درآورد.
انواع مختلف گیربکس‌های هیبریدی
تمام گیربکس‌های اختصاصی خودروهای هیبریدی برقی دارای تنظیمات دوگانه محرکه هستند که عملکرد و کارایی را متعادل می‌کنند، اما طراحی آنها می‌تواند تفاوت‌های قابل توجهی داشته باشد.
اصطلاح “گیربکس هیبریدی” بسته به طراحی پیشرانه خودرو می‌تواند معانی مختلفی داشته باشد. این تفاوت‌ها مربوط به نحوه تعامل باتری و موتور احتراق داخلی است.
انواع مختلف شامل موارد زیر هستند:
گیربکس‌های هیبریدی موازی
گیربکس‌های هیبریدی موازی دو منبع قدرت را ترکیب می‌کنند: یک موتور الکتریکی کوچک و یک موتور احتراق داخلی. این دو منبع همزمان نیروی لازم برای چرخ‌ها را تأمین می‌کنند. برخلاف برخی دیگر از گیربکس‌های هیبریدی، این نوع از موتور برای تأمین انرژی موتور الکتریکی استفاده نمی‌کند.
سیستم‌های موازی می‌توانند با باتری یا سوخت کار کنند، حتی اگر یکی از اجزای سیستم غیرفعال شود. برای مثال، اگر باتری خالی شود، خودرو می‌تواند تنها با استفاده از موتور احتراقی حرکت کند.
این نوع گیربکس با استفاده از موتور الکتریکی موازی برای بهینه‌سازی کارایی موتور احتراقی برتری دارد.
گیربکس‌های هیبریدی سری
در هیبریدهای سری، تمام نیروی خودرو از یک موتور الکتریکی تأمین می‌شود. اگرچه این خودروها همچنان دارای موتور احتراق داخلی هستند، اما این موتور نقشی در حرکت خودرو ندارد و تنها برای شارژ باتری استفاده می‌شود.
هیبریدهای سری به باتری‌های بزرگ‌تر نسبت به طراحی‌های موازی نیاز دارند. بااین‌حال، این سیستم‌ها ساده‌تر هستند، نگهداری آسان‌تری دارند و در برخی موارد، مانند رانندگی در شهر با توقف‌های مکرر، کارایی بیشتری نسبت به مدل‌های موازی ارائه می‌دهند.
گیربکس‌های ترکیبی (Power-Split)
خودروهایی که با حالت ترکیبی کار می‌کنند می‌توانند بین حالت‌های هیبریدی موازی و سری، سوئیچ کنند. این طراحی می‌تواند مزایای هر دو را ترکیب کند. با این حال، تنها در گیربکس‌هایی که فاقد دنده هستند عمل می‌کند. این سیستم‌ها به یک گیربکس متغیر الکتریکی (EVT) نیاز دارند که به‌صورت خودکار نسبت دنده بهینه را تنظیم می‌کند.
هیبریدهای محور مستقل
این خودروها با چهار چرخ محرک طراحی شده‌اند که یک محور توسط موتور الکتریکی و محور دیگر توسط موتور احتراقی هدایت می‌شود. از آنجا که این دو منبع قدرت مستقل هستند، می‌توانند به‌طور جداگانه عمل کنند و از گیربکس خودکار استاندارد استفاده کنند.
مزایای گیربکس‌های هیبریدی اختصاصی
گیربکس‌های DHT به خودروهای هیبریدی اجازه می‌دهند تعادل بهتری بین عملکرد و کارایی برقرار کنند. برخی مزایای کلیدی آنها عبارتند از:
جمع‌وجور بودن: این گیربکس‌ها با تعداد دنده‌های کمتر از گیربکس‌های سنتی طراحی شده‌اند که باعث سبکی و سهولت نگهداری آنها می‌شود.
کارایی بالا: این سیستم‌ها موتور احتراق داخلی را همیشه در محدوده بهینه نگه می‌دارند.
عملکرد بهتر: به دلیل مدیریت همزمان اجزای موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی، این سیستم‌ها می‌توانند عملکرد خودرو را بهبود بخشند.
آینده گیربکس‌های هیبریدی اختصاصی
اگرچه خودروهای هیبریدی قبلاً از خودروهای برقی در فروش پیشی گرفته بودند، مدل‌های تمام برقی اخیراً سهم بیشتری از بازار را به دست آورده‌اند. با این حال، تقاضا برای افزایش کارایی همچنان به توسعه گیربکس‌های پیشرفته‌تر منجر خواهد شد.
