انتقل إلى المحتوى الرئيسي

شارك برأيك من خلال التعليق على المقالات.

ناقلات الحركة ذو النسبة المتغيرة باستمرار موجودة منذ زمن أطول بكثير من السيارات الاقتصادية.

تخيل ليوناردو دافنشي ناقل الحركة ذو النسبة المتغيرة باستمرار منذ قرون، لكن الأمر تطلب جهود العديد من المخترعين وشركة داف الهولندية لصناعة السيارات لإيصاله إلى الطرقات.

who-invented-the-cvt
الصورة بواسطة: Motorsport.com

قد يبدو ناقل الحركة المتغير باستمرار اختراعًا حديثًا نسبيًا، لكن أصوله تعود إلى أكثر من 500 عام. رسم ليوناردو دافنشي نسخة أولية من هذه التقنية حوالي عام 1490، أي قبل قرون من ظهور أولى السيارات على الطرق.


استغرق الأمر عدة مئات من السنين، إلى جانب مساهمات من مخترعين أمريكيين وشركة هولندية لصناعة السيارات، ليصبح ناقل الحركة المتغير باستمرار ناقل حركة عمليًا في السيارات. واليوم، تستخدم شركات مثل تويوتا وهوندا ونيسان وسوبارو هذه التقنية في ملايين المركبات.


رحلة ناقل الحركة المتغير باستمرار من رسومات عصر النهضة إلى سيارات الركاب الحديثة أغرب بكثير مما يدركه معظم السائقين.


رسم ليوناردو دافنشي نموذجًا أوليًا لناقل الحركة المتغير باستمرار عام 1490


يُنسب الفضل في أقدم مفهوم معروف لناقل الحركة المتغير باستمرار، وفقًا لعدة مصادر، إلى ليوناردو دافنشي، الذي رسم آلية ناقل حركة سلسة السرعات حوالي عام 1490.


أظهر تصميمه المبدأ الأساسي لناقل الحركة المتغير باستمرار: تغيير نسبة النقل باستمرار بدلًا من الاعتماد على مجموعة ثابتة من التروس. مع أن دافنشي لم يصنع ناقل حركة سيارة عمليًا، إلا أن رسوماته أظهرت فهمًا لكيفية توفير الأنظمة الميكانيكية لسرعات متغيرة دون تغييرات التروس التقليدية.


بالطبع، لم تظهر السيارات إلا بعد قرون. كان مفهومه أقرب إلى فضول هندسي منه إلى حل عملي لتشغيل مركبة، لكنه وضع الأساس للمخترعين اللاحقين لاستكشاف الفكرة.


مخترع أمريكي يُقرّب ناقل الحركة المتغير باستمرار من الواقع


بالعودة إلى أواخر القرن التاسع عشر، أصبح المخترع الأمريكي ميلتون ريفز شخصيةً بارزةً في تطوير ناقلات الحركة متغيرة السرعة.


في عام 1879، طوّر ريفز ناقل حركة متغير السرعة للآلات الصناعية، وخاصةً المعدات المستخدمة في مناشر الأخشاب. سمح هذا النظام للآلات بالعمل بسرعات مختلفة دون الاعتماد على نسب التروس الثابتة التقليدية.


قام ريفز لاحقًا بتكييف تقنية ناقل الحركة الخاصة به للسيارات. وبحلول عام 1896 ، كان يستخدمها في سياراته الخاصة، مما ساعد في إثبات أن لناقل الحركة المتغير باستمرار تطبيقات تتجاوز الآلات الصناعية.


مع أن ريفز لم يكن مسؤولاً عن المفهوم الأصلي لناقل الحركة المتغير باستمرار، إلا أن عمله مثّل خطوةً مهمةً نحو جعل هذه التقنية عملية. وواصل العديد من المخترعين والمصنّعين الآخرين تجربة أنظمة مماثلة خلال بدايات صناعة السيارات.


وصول أولى سيارات ناقل الحركة المتغير باستمرار قبل الحرب العالمية الثانية


بدأت تقنية ناقل الحركة المتغير باستمرار بالانتشار في السيارات قبل وقت طويل من ربطها بسيارات الاقتصاد الحديثة.


في عام 1923 ، طرحت شركة كلاينو البريطانية لصناعة السيارات سيارة صغيرة مزودة بناقل حركة متغير باستمرار بدائي. استخدم هذا الناقل بكرات مائلة مصممة خصيصًا لتغيير نسبة التروس، مما سمح للسيارة بالعمل دون الحاجة إلى تروس تقليدية متدرجة.


مع ذلك، عانت الأنظمة المبكرة من قيود كبيرة، حيث واجهت صعوبات في المتانة، وتوصيل الطاقة، ومتطلبات القيادة اليومية. ونتيجة لذلك، ظل ناقل الحركة المتغير باستمرار حلاً غير شائع نسبيًا، ولم يصبح بديلاً فوريًا لناقلات الحركة التقليدية.


استغرق الأمر بضعة عقود أخرى قبل أن تتمكن إحدى الشركات المصنعة من جعل هذه التقنية مجدية تجاريًا للسيارات العادية.


شركة هولندية لصناعة السيارات تحقق نجاحًا تجاريًا لناقل الحركة المتغير باستمرار


في عام 1958، طرحت شركة داف الهولندية لصناعة السيارات سيارة داف 600، وهي سيارة ركاب صغيرة مزودة بناقل الحركة المتغير باستمرار المبتكر.


طور هذا الناقل هوب فان دورن، أحد مؤسسي شركة داف، حيث استخدم بكرات متغيرة القطر متصلة بأحزمة مطاطية على شكل حرف V. ومع تغير ظروف القيادة، كانت البكرات تُعدّل أقطارها الفعالة، مما يُغير نسبة النقل باستمرار.


على عكس ناقل الحركة الأوتوماتيكي التقليدي، لم يكن لهذا النظام مجموعة ثابتة من التروس. تمكّن السائقون من التسارع بسلاسة دون الشعور بتغييرات التروس التقليدية. ولأن ناقل الحركة يعمل بنفس الطريقة في كلا الاتجاهين، كانت نسب الحزام قابلة للعكس تمامًا.


سمح هذا لسيارات DAF المجهزة بناقل الحركة Variomatic بالوصول إلى سرعتها القصوى (حتى 57-80 ميلًا في الساعة تقريبًا، حسب الطراز) عند القيادة للخلف بنفس كفاءة القيادة للأمام، مما أدى إلى ظهور ظاهرة غريبة تتمثل في سباقات "القيادة للخلف" في هولندا.


تُعرف سيارة DAF 600 على نطاق واسع بأنها أول سيارة ركاب تُنتج بكميات كبيرة مزودة بناقل حركة متغير باستمرار ، مما يجعلها علامة فارقة في تاريخ نواقل الحركة في صناعة السيارات. كما أصبح ناقل الحركة Variomatic سمة مميزة لطرازات DAF اللاحقة، وانتهى به المطاف في السيارات التي تُباع تحت علامة فولفو التجارية بعد استحواذ فولفو على قسم سيارات الركاب في DAF.


لماذا لا تزال شركات صناعة السيارات تستخدم نواقل الحركة المتغيرة باستمرار حتى اليوم؟


ناقلات الحركة المتغيرة باستمرار الحديثة


تُعد هذه الأنظمة أكثر تطوراً بكثير من تلك التي طُورت في بدايات عصر السيارات. وتستخدم معظم ناقلات الحركة ذات التغيير المستمر التي تعتمد على الأحزمة، حزاماً معدنياً أو سلسلة مصممة خصيصاً لربط بكرتين متغيرتي القطر، حيث تقوم أنظمة تحكم إلكترونية بتعديل نسبة نقل الحركة باستمرار.


وهناك عدة أسباب تدفع شركات تصنيع السيارات إلى مواصلة استخدام هذه التقنية:


كفاءة استهلاك الوقود: تتيح هذه الناقلات للمحرك العمل عند سرعة دوران هي الأكثر كفاءة، مما يساهم في تقليل استهلاك الوقود.


سلاسة التسارع: نظراً لغياب تبديلات التروس التقليدية، يكون التسارع سلساً ومتواصلاً.


البساطة الميكانيكية: تحتوي العديد من تصميمات ناقلات الحركة هذه على عدد أقل من الأجزاء المتحركة مقارنة بناقلات الحركة الأوتوماتيكية التقليدية.


مزايا التصميم المدمج: بفضل حجمها الصغير نسبياً، تُعد خياراً جذاباً للسيارات الأصغر حجماً.

ومع ذلك، لا تخلو هذه الأنظمة من العيوب؛ إذ ينزعج بعض السائقين من بقاء سرعة دوران المحرك ثابتة تقريباً أثناء التسارع، مما يخلق شعوراً بعدم التناغم بين صوت المحرك وسرعة السيارة. كما قد تثير المتانة وتكاليف الإصلاح مخاوف لدى البعض، وذلك يعتمد على نوع ناقل الحركة المستخدم.


ورغم ذلك، يواصل المصنعون تطوير هذه التقنية، بما في ذلك ابتكار نسخ مخصصة للسيارات الهجينة وتصميمات أكثر تطوراً للأحزمة والسلاسل. وبعد أكثر من خمسة قرون على وضع ليوناردو دا فينشي لأول رسومات معروفة لهذا المفهوم، لا يزال ناقل الحركة ذو التغيير المستمر يشكل جزءاً مهماً في صناعة السيارات.


لماذا لا يزال السائقون منقسمين حول ناقلات الحركة ذات التغيير المستمر ؟


تُظهر النقاشات على منصة "ريديت" (Reddit) أن عشاق السيارات لا يزالون يبدون اهتماماً كبيراً بنظام "DAF Variomatic" الأصلي. ففي نقاش حول ناقل الحركة في سيارة "DAF 55" طراز 1967، أبدى المستخدمون إعجابهم بتصميم البكرات والأحزمة غير التقليدي، حتى أن البعض أشار إلى أن السيارة كانت قادرة على السير بسرعة كبيرة عند الرجوع إلى الخلف.


أما ناقلات الحركة الحديثة من هذا النوع، فتثير ردود فعل متباينة للغاية. ففي النقاشات التي تتناول أسباب عدم شعبية هذه الأنظمة أو مدى موثوقيتها، غالباً ما يشير المستخدمون إلى قضايا مثل صوت المحرك، وطبيعة تجربة القيادة، وتكاليف الإصلاح، والمتانة. وفي المقابل، يثني آخرون على سلاسة التسارع والكفاءة التي توفرها في الاستخدام اليومي.


يمتد الجدل أيضاً ليشمل صيانة هذه الناقلات ومعدلات أعطالها، حيث يؤكد المستخدمون على أهمية إجراء الصيانة الدورية وتغيير سائل ناقل الحركة بانتظام. وتشير هذه النقاشات إلى أنه على الرغم من التطور الكبير الذي شهدته ناقلات الحركة ذات التغيير المستمر منذ طرح نظام "DAF Variomatic"، إلا أن سمعتها لا تزال متفاوتة بشكل واضح بين عشاق السيارات. بعد مرور أكثر من 500 عام على رسم ليوناردو دا فينشي للمفهوم الأساسي، لا يزال ناقل الحركة المتغير باستمرار جزءاً مألوفاً في عالم السيارات. ورغم أن هذه التقنية قد شهدت تغيرات كبيرة، إلا أن مبدأها الجوهري ظل كما هو إلى حد مدهش، ألا وهو الضبط المستمر لنسبة نقل الحركة بدلاً من الاعتماد على مجموعة ثابتة من التروس.