یکی از برترین مزایای گیربکس‌های استاندارد دستی (MT)، کنترل مستقیم راننده بر عمل تعویض دنده و در نتیجه قابلیت انتخاب مناسب‌ترین ضریب دنده بر اساس نیاز و ویژگی‌های مسیر است. با ورود گسترده گیربکس‌های اتوماتیک (AT) به بازار در دهه ۱۹۵۰ میلادی بازار آمریکای شمالی، نیاز به داشتن چنین تسلط و کنترل مستقیمی بر گیربکس و رفتار آن احساس می‌شد. در نتیجه از همان دوران قابلیت کنترل دستی گیربکس اتوماتیک به ویژگی‌های این سیستم انتقال نیرو اضافه شد.
این ویژگی در دنیای امروزی خودروهای مدرن با نام قابلیت تیپ ترونیک (Tiptronic) شناخته می‌شود. اما تیپ ترونیک دقیقا چیست و چه کاربردی دارد؟
تیپ ترونیک به بیان ساده
قابلیت تیپ ترونیک به ساده‌ترین بیان ممکن، ویژگی الکترومکانیکی مضاعف بر گیربکس‌های اتوماتیک (AT) است که باعث می‌شود این گیربکس همانند یک گیربکس دستی (MT) عمل کرده و تنها به دستور راننده نسبت به تغییر دنده اقدام کند. با این تفاوت که به دلیل وجود توربین، همانند گیربکس اتوماتیک معمولی خبری از کلاچ و عمل کلاچ‌گیری نیست.
حالت ترونیک در گیربکس‌های جدید یک قابلیت برنامه‌ریزی شده کامپیوتری نسبتا ساده است که به TCU یا کامپیوتر گیربکس افزوده می‌شود. از این رو زمانی که خودروهای جدید (نظیر لاماری ایما سری اول) با این ویژگی عرضه نشوند، معمولا با نارضایتی و انتقاد مشتریان مواجه خواهند شد.
مزایا و معایب تیپ ترونیک
+ کنترل کاملا دستی بر تغییرات دنده
+ کنترل سرعت خودرو در سرازیری
+ کاهش استهلاک سیستم ترمز و مصرف لنت
+ بهبود شرایط شتاب‌گیری و سبقت‌گیری
– عدم پیروی از معکوس‌های سنگین (در خودروهای مدرن)
– محدود کردن دور موتور بالا (در خودروهای مدرن)
– احتمال بروز آسیب گیربکس در صورت اجرای معکوس سنگین (در خودروهای قدیمی)
ساختار فنی تیپ ترونیک
قابلیت تیپ ترونیک تقریبا در همان دوران آغاز عرضه گیربکس‌های اتوماتیک بر این گیربکس‌ها ارائه شد. در گیربکس‌های قدیمی که به روش کاملا مکانیکی و بدون وجود کامپیوتر عمل می‌کردند و به گیربکس‌های گاورنری مشهور هستند، قابلیت ترونیک به کمک شیرهای مکانیکی فشار روغن که در مدار ساعت گیربکس تعبیه شده است در اختیار راننده قرار می‌گیرد. به این روش که در صورت قرار دادن وضعیت دنده در حالت D، گیربکس تعویض دنده بعد (Up Shift) و دنده معکوس (Down Shift) را بر اساس فاکتورهای کاملا مکانیکی نظیر فشار روغن داخل گیربکس و وکیوم پیشرانه انجام می‌دهد.
اما اگر راننده اهرم دنده را بر یکی از وضعیت‌های L1، L2، L3 و … بگذارد، حالا عملکرد گیربکس به صورت دستی و به تعداد دنده‌های انتخابی محدود می‌شود. یعنی در صورت قرارگیری شیفتر بر حالت L1، گیربکس از دنده ۱ بالاتر نمی‌رود. همین‌طور اگر دنده در حالت L3 قرار بگیرد، گیربکس از دنده ۱ آغاز و با افزایش سرعت تنها به دنده ۳ محدود شده و بالاتر نمی‌رود. در نتیجه با کاهش یا افزایش سرعت، گیربکس تنها بین دنده‌های ۱ تا ۳ جابجا می‌شود.
این وضعیت در گیربکس‌های AT مدرن امروزی نیز به همین ترتیب است با این تفاوت که گیربکس‌های جدید به کامپیوتر کنترل وضعیت گیربکس یا TCU مجهز هستند و از این رو رفتار گیربس دیگر مکانیکی نیست بلکه به صورت الکترومکانیکی (ترکیب کنترل الکترونیکی و شیرهای مکانیکی فشار روغن) عمل می‌کند.
به همین دلیل ساختار بخش تیپ ترونیک بجای اعداد منتخب L1، L2، L3 و … به وضعیت دوگانه + و – یا Up و Down تغییر پیدا کرده است. در این گیربکس‌ها در صورت قرارگیری وضعیت دنده در حالت ترونیک، تعویض دنده به بعدی یا قبلی تنها به دستور راننده انجام شده و تا زمانی که راننده هرم را به سمت + یا – جابجا نکند، گیربکس هیچ تغییر دنده‌ای انجام نمی‌دهد. به خاطر داشته باشید که در بسیاری از خودروهای AT جدید نظیر سراتو و مزدا ۳ که از اهرم‌های تعویض سریع دنده در پشت فرمان (معروف به Quick Shifter) استفاده شده است، این اهرم‌ها در حقیقت کار مشابه به جابجایی شیفتر دنده به سمت حالت‌های + و – را انجام می‌دهد.
روش‌های کنترل رفتار گیربکس
گیربکس‌های گاورنری قدیمی هیچ کنترلی بر رفتار راننده و عملکرد گیربکس در صورت استفاده اشتباه از حالت ترونیک نداشتند. در نتیجه اگر راننده در دنده ۵ و سرعت ۱۵۰ کیلومتر بر ساعت، به اشتباه وضعیت دنده را در حالت L2 قرار می‌داد، مستقیما به معنای معکوس کشیدن از دنده ۵ به ۲ در یک خودرو دنده‌ای معمولی بود. نتیجه این اشتباه با افت شدید سرعت چرخ‌های محرک و اعمال فشار بسیار شدید بر اجزا گیربکس بود که معمولا با خرد شدن قطعات، دنده‌ها، سوختن صفحات اصطکاکی و در نهایت نابودی گیربکس و حتی بروز تصادف بر اثر برهم خوردن تعادل خودرو همراه می‌شد. اگرچه شیفتر گیربکس خودروهای اتوماتیک گاورنری قدیمی با یک ضامن ایمنی همراه بود که تغییر وضعیت ناگهانی شیفتر را محدود می‌کرد اما این ضامن به تنهایی کافی نبود.
اما در گیربکس‌های اتوماتیک جدید، TCU گیربکس در حالت ترونیک وظیفه کنترل دور موتور را بر عهده دارد. از این رو در صورت ورود به حالت ترونیک، TCU اجازه افزایش بیش از حد دور موتور را نمی‌دهد. همچنین در صورت اعمال دنده معکوس، اگر دور موتور با دنده انتخابی تناسب نداشته باشد، از معکوس دادن سر بازمی‌زند تا از بروز آسیب به گیربکس جلوگیری کند.
گیربکس‌های غیر ترونیک
ویژگی تیپ ترونیک مختص به گیربکس‌های اتوماتیک دارای توربین یا همان گیربکس‌های AT است. از این رو در گیربکس‌های اتوماتیک دو کلاچ (DCT)، گیربکس‌های دستی (MT) و گیربکس‌های دستی اتوماتیک شده (AMT) که همانند MT دارای دیسک و صفحه با عملکرد کامپیوتری هستند، چیزی به نام تیپ ترونیک وجود ندارد. حالا این پرسش مطرح می‌شود که گیربکس‌های دو کلاچ یا همان DCT (DSG فولکس واگن یا PDK پورشه) نیز شیفترهای + و – پشت فرمان وجود دارد و رفتار آن نیز کاملا مشابه یک گیربکس AT دارای تیپ ترونیک است. پس چرا می‌گوییم در DCT تیپ ترونیک معنا ندارد؟
دلیل آن است که رفتار گیربکس DCT کاملا بر اساس عملکرد کامپیوتری یک گیربکس MT است. ذات عملکرد این گیربکس انتخاب ترتیبی یا سیکوئنشال (Sequential) دنده‌ها است پس رفتار آن از حضور قابلیت تیپ ترونیک سرچشمه نمی‌گیرد. اگرچه این ویژگی رفتاری باعث می‌شود در بازار جهانی DCTها را نیز دارای حالت ترونیک خطاب کنند.
کاربرد حالت تیپ ترونیک
زمانی که گیربکس در حالت D کاملا اتوماتیک و هوشمند عمل می‌کند، ما چه نیازی به استفاده از حالت ترونیک داریم؟ چرا طراحان برای خلق ویژگی تیپ ترونیک زمان صرف کرده‌اند؟
پاسخ آنجایی است که شاید یک خودرو در حالت D در یک سربالایی تند بتواند وارد دنده ۲ و سپس دنده ۳ شود، اما این موضوع به آن معنا نیست که پیشرانه خودرو توان کشش در دنده ۳ در آن شیب بخصوص را داشته باشد. اگرچه گیربکس‌های پیشرفته امروزی به سرعت متوجه سبک بودن بیش از حد ضریب دنده می‌شوند. اما اگر راننده‌ای ناآگاه از وضعیت رفتاری پیشرانه، بر فشار روی پدال گاز اصرار کند، می‌تواند موجب آسیب دیدن پیشرانه شود. اینجاست که حالت ترونیک به کمک راننده می‌آید تا با محدود کردن دنده در ۲، از ورود بی‌مورد آن به دنده ۳ جلوگیری کرده و دور موتور و گشتاور پیشرانه را در حالت مناسب نگه دارد. از آن گذشته، استفاده از حالت ترونیک در سربالایی می‌تواند با رفتار تیزتر پدال گاز و پیشرانه همراه باشد و همچنین در سبقت‌گیری‌های سریع به راننده کمک کند.
اما بدون تردید مهم‌ترین نقش تیپ ترونیک کاربری آن در سرازیری است. اگر در سرازیری گیربکس در وضعیت D باشد، گیربکس منحصر از خطرات احتمالی بر اثر نیروی جاذبه سرعت می‌گیرد و به ترتیب به دنده‌های بالاتر وارد می‌شود. این مهم نه تنها باعث مصرف شدید لنت ترمز می‌شود بلکه داغ شدن سریع سیستم ترمز و ناکارآمدی آن را نیز رقم می‌زند. از این رو عدم توقف خودرو می‌تواند به تصادف سنگین منجر شود. در این حالت وضعیت ترونیک با محدود کردن گیربکس در یک ضریب دنده سنگین‌تر، با کمک پدیده‌ای تحت عنوان ترمز موتور (Engine Brake)، ضمن حفظ دمای مناسب سیستم ترمز، از افزایش ناخواسته سرعت خودرو نیز جلوگیری می‌کند.
به بیان ساده‌تر، حالت ترونیک کنترل بیشتری بر رفتار گیربکس را در اختیار راننده قرار می‌دهد تا راننده بر اساس نوع جاده و سبک رانندگی، کنترل بهتری بر رفتار نهایی خودرو داشته باشد.
نام‌های دیگر تیپ ترونیک
واژه تیپ ترونیک (Tiptronic) یک واژه پذیرفته شده بین المللی برای قابلیت کنترل دستی گیربکس‌های اتوماتیک است. اما برخی از شرکت‌های خودروسازی از نام‌های انحصاری دیگر در محصولات خود بهره می‌گیرند. به عنوان مثال شرکت هیوندای آن را شیفت ترونیک (Shift Tronic)، کیا اسپرت ماتیک (Sportmatic)، بی ام و استپ ترونیک (Steptronic)، مرسدس بنز ترونیک و آئودی و پورشه آن را تیپ ترونیک خطاب می‌کنند. اما در حقیقت همه این اسامی در نهایت به ویزگی تیپ ترونیک اشاره دارند.
نویسنده: شهاب انیسی
