ما مستقبل ناقلات الحركة؟

وحدات الطاقة الكهربائية البحتة والمحركات الكهربائية الهجينة تتولى بالفعل زمام مستقبل المركبات، لكن ناقل الحركة باقٍ ليبقى

المحرك الجيد قد يصنع سيارة، لكن ناقل حركة رديء قد يفسد كل شيء. هذه التركيبات المعقدة من التروس والمحامل وحلقات الأعمدة والآليات غالبًا ما تُحدث الفارق بين منظومة دفع ممتازة وأخرى متوسطة.

لقد جرى التقليل من شأن ناقل الحركة، لكن يجب أن نتذكر أن المحرك الجيد دون ناقل حركة جيد لا يساوي شيئًا. وقد منحت الكهربة مصممي ناقلات الحركة الأوتوماتيكية فرصة ذهبية للتأثير بشكل أكبر في أداء المركبة. كيف؟ عبر إمكانية دمج محرك/مولد كهربائي هجين داخل علبة ناقل الحركة بدلًا من ربطه بالمحركات.

عملاق ناقلات الحركة ZF Friedrichshafen يبني منذ سنوات مجموعة من ناقلات الحركة الأوتوماتيكية الهجينة، مقدّمًا لمصنّعي السيارات ما يشبه صندوق أدوات معياريًا من ناقلات الحركة للاختيار منه. وهي تعمل بالطريقة نفسها التي تعمل بها الناقلات التقليدية، باستثناء إضافة محرك كهربائي بدلًا من محوّل عزم الدوران.

ناقلات الحركة، ماذا ستغيّر في مستقبل السيارات الكهربائية؟

الهيكل الخارجي متطابق تقريبًا، لذلك تتلاءم بسهولة. لا يوجد تأثير للنقل المتغير، وقابلية القيادة مماثلة لتلك الخاصة بالسيارة التقليدية، لكن منظومة الدفع يمكنها “التقاط” الطاقة عبر نظام الفرملة التجديدية أو زيادة عزم الدوران إلى خط النقل من المحرك-المولد الكهربائي كما في أي هجين آخر.

تبدأ مجموعة ناقلات الحركة الهجينة من ZF بنسخة هجينة خفيفة بقدرة 20 حصانًا وجهد 48 فولت. تليها نسخ الهجين الكامل عالية الجهد بقدرة 55 و125 حصانًا، وفي أعلى مجموعة نماذج ناقلات الحركة لدى المصنّع، نسخة هجين كامل بقدرة 140 حصانًا تنتج نحو 400 نيوتن متر، ويمكن استخدامها في تكوينات الدفع الخلفي وكذلك الدفع الرباعي.

يمكن للنسخ الهجينة الكاملة فصل المحركات للقيادة في وضع الكهرباء فقط، وتتضمن مضخات كهربائية للحفاظ على عمل الآليات الهيدروليكية الداخلية عندما يتوقف المحرك بفعل القصور الذاتي أو عبر نظام التشغيل والإيقاف.

ناقلات الحركة للمركبات الكهربائية البحتة أبسط بكثير، إذ تحتوي في معظم الحالات على ترس تخفيض بسرعة واحدة لخفض سرعة المحرك الكهربائي من نحو 12,000 دورة في الدقيقة إلى سرعة أكثر تواضعًا. أما المحركات الكهربائية الصغيرة عالية السرعة (أكثر من 20,000 دورة في الدقيقة)، التي تنتج عزمًا أقل لكنها توفر الوزن والمساحة، فتُقرن بناقل حركة أوتوماتيكي من سرعتين. لكن حتى الناقلات البسيطة ذات السرعة الواحدة تخفي أكثر مما يبدو. ومن الأمثلة على ذلك Volkswagen ID.3 الذي يستخدم ناقل حركة من سرعة واحدة ذي مرحلتين.

يجب تخفيض دورات المحرك عشر مرات عند العجلات، وتحقيق ذلك بتروسين فقط يعني أن قطر أحدهما سيكون كبيرًا جدًا بحيث لا يتسع للمساحة المتاحة. بدلًا من ذلك، يحتوي ناقل الحركة على زوجين من التروس: الأول يخفض دورات المحرك في مرحلة، والثاني يُكمل المهمة. وهذا معقد تقريبًا بقدر ناقل التخفيض ذي السرعة الواحدة، وإن كان قد يكون معقدًا من الناحية الإلكترونية، فهو توضيح جيد لمدى بساطة أنظمة الدفع الكهربائي البحت من الناحية الميكانيكية، وكيف أن بعض المكونات الأكثر شيوعًا وأساسية تؤدي دورًا محوريًا.