انواع و عملکرد گیربکس، دلایل خرابی و صدادادن گیربکس

آیا تابهحال به این موضوع فکر کردهاید که چگونه نیروی موتور، چرخهای خودرو را با سرعتها و قدرتهای متفاوتی به حرکت درمیآورد؟ جواب این سؤال در یک مؤلفه بهنام گیربکس نهفته است که بخشی اساسی از یک اتومبیل را تشکیل میدهد. گیربکس(gearbox، به فارسی: جعبهدنده) که همچنین بهعنوان transmission (انتقال) نیز شناخته میشود، مؤلفهای مکانیکی است که بااستفاده از نسبت دندههای مختلف، به انتقال انرژی از موتور به چرخها کمک میکند. gearbox در مسیر بین موتور و چرخها قراردارد و از چندین چرخدنده، شفت و یاتاقان تشکیل شده است. جعبهدنده از طریق کلاچ به میللنگ موتور متصل میشود. سیستمکلاچ، به موتور و گیربکس اجازه میدهد تا در هنگام تغییر چرخدندهها بهطور موقت از هم جدا شوند. نقش اصلی گیربکس این استکه برای دستیابی به عملکرد بهینه، در سرعتهای مختلف مقدار مناسبی از نیرو و گشتاور را به چرخها وارد کند. در این مقاله، ماانواع گیربکس موجود در دنیا و دلایل خرابی و صدادادن این بخش مهم اتومبیل را بررسی خواهیم کرد.

گیربکس اتومبیل

مکانیزم (نحوۀ عملکرد) گیربکس

وظیفۀ گیربکس انتقال قدرت مناسب از موتور به چرخها است. در واقع این گیربکس است که به راننده کمک میکند تا گشتاور موتور رابه حداکثر یا حداقل برساند. در خودروها، گیربکس، جعبهای فلزی است که ترکیبات مختلفی از چرخدندهها را در خود جای داده است. هر دنده، اندازۀ متفاوتی دارد و اولین دنده، بزرگترینِ آنها است و حداکثر گشتاور و حداقل سرعت را ارائه میدهد.

یک راننده میتواند دندههای مختلف را با استفاده از اهرم دنده در کنار دست خود انتخاب کند. او میتواند با توجه به شرایط رانندگی، دندهای را انتخاب کند که گشتاور خروجی و سرعت موتور خودرو را تغییر دهد. هنگامی که پیکربندی چرخدندهها تغییر میکند، شفتخروجی متصل به گیربکس، گشتاور و سرعت خروجی آن را تغییر میدهد.

یک خودرو برای عملکرد خوب به سطوح مختلف گشتاور در شرایط مختلف نیاز دارد. بهعنوانمثال، هنگامی که یک وسیلۀ نقلیه در حالبالارفتن از یک تپه است، بهدلیل بار اصطکاک بالاتر، به گشتاور بیشتری نیاز دارد (دندۀ سنگین) که مصرف سوخت بیشتری رامیطلبد. با این حال، زمانی که سرعت کافی را به دست آورد، به گشتاور کمتری نیاز دارد. در چنین شرایطی، راننده میتواند باکاهش گشتاور (دندۀ سبکمصرف سوخت را کاهش دهد.
گیربکس اتومبیل

انواع گیربکس که باید در مورد آنها بدانید

سیستم gearbox در وسایل نقلیه بهطورکلی به دو کلاس دستی و اتوماتیک تقسیم میشود. کلاس دستی که برای ما ایرانیان کاملاً شناخته شده است ولی نیاز به تفصیل دارد. کلاس اتوماتیک هم که اخیراً مدلهای بسیاری از آن را در میان دوستان و آشنایان خودمیبینیم انواعی دارد که در ادامه به آن می پردازیم.

گیربکس دستی

از این گیربکس بهعنوان stickshift یا standard transmission نیز یاد میشود. ما ایرانیها بهخوبی با این نوع گیربکس آشناهستیم؛ چون هنوز هم بهدلیل هزینۀ کم، خودروهای تولید داخل فراوانی با همین انواع گیربکس قدیمی روانۀ بازار میشوند. در اینخودروها، راننده باید بهصورت دستی، نسبتِ دندههای درون گیربکس را با کلاچ و اهرمِ دنده تعویض کند. گیربکس دندهکشویی، مشثابت و پیشانتخابکننده انواع مختلفی از گیربکسهای دستی هستند.

1. دنده کشویی (sliding gear transmissions): در مدلهای قدیمی خودروها پیدا میشوند. امروزه دیگر، در تولید وسایلنقلیه از آنها استفاده نمیشود.
2. مشثابت (Constantmesh transmission): تضمین میکند که دندۀ کلاستر، دندۀ درایو و دندۀ محور اصلی در هنگامحرکت، ثابت باقی بمانند. برای قفلکردن این دندهها میتوانید از dog clutch استفاده کنید.
3. سیستم انتقال پیشانتخابکننده (Preselector transmission): از یک سیستم دندۀ سیارهای برای از پیشتعیینکردن نسبت دنده با استفاده از یک اهرم کوچک روی ستون فرمان استفاده میکند. سپس راننده از یک پدال پا برایفراخوانی یک دندۀ از پیش تنظیمشده استفاده میکند و این فرآیند با درگیرکردن دندۀ جدید، دندۀ قبلی را جدا میکند.

گیربکس دستی به راننده اجازه میدهد تا دندهها را بهطور کامل کنترل کند؛ یعنی این امکان را به راننده میدهد که از مهارتهای خوددر انتخاب دندۀ مناسب برای صرفهجویی در مصرف سوخت استفاده کند و همچنین به او کمک میکند تا به سرعت و شتاب موردنظرخود دست یابد.

گیربکس DCT اتوماتیک (دوکلاچه یا Dual Clutch Transmissions)

باتوجهبه محبوبیت بالا در میان رانندگان، امروزه DCT به یک گیربکس بسیار رایج برای خودروهای دیزلی و بنزینی تبدیل شده است. در این نوع، دو کلاچ وجود دارد: یکی برای دندههای فرد و دیگری برای دندههای زوج. در ادامه، ویژگیهای این gearbox ذکر شدهاست:

از آنجایی که این سیستم انتقال میتواند دندۀ بعدی را از قبل تعیین کند، تعویض دنده بهسرعت انجام میشود.
عمدتاً دو نوع سیستم انتقال اتوماتیک DCT وجود دارد؛ یکی کلاچهای چندصفحهایِ مرطوب و دیگری کلاچهای چندصفحهایِ خشک.
مهندسان، DCT با کلاچ مرطوب را برای موتورهایی با خروجی گشتاور بالا توسعه دادهاند. از سوی دیگر، DCT کلاچ خشکبرای موتورهای کوچکتر با گشتاور خروجی کمتر ایدهآل است.

این گیربکس در بسیاری از خودروهای پرفورمنس وجود دارد که تعویض دنده در آنها تقریباً غیرقابل تشخیص است. علاوهبراین، اگرخودرو دارای DCT کلاچ خشک باشد، هیچ تلفاتی در پمپاژ سیّال وجود نخواهد داشت؛ درنتیجه راندمان سوخت، بیشتر میشود.

مبدل گشتاور اتوماتیک (Torque Convertor Automatic)

در این سیستم هم مانند سایر انواع گیربکس اتوماتیک، راننده بهصورت فیزیکی دندهها را تعویض نمیکند. مبدل گشتاور، یکگیربکس پرکاربرد است که اتومبیل را قادر میسازد تا حتی در زمانی که موتور کار میکند بهراحتی متوقف شود. ویژگیهای گیربکساتوماتیک مبدل گشتاور به شرح زیر است:

این سیستم انتقال قدرت این قابلیت را دارد که حتی در RPM پایین، گشتاور را چند برابر کند.
مبدل گشتاور دارای یک استاتور است که ویژگیهای درایو را برای تسهیل افزایش گشتاور خروجی تغییر میدهد.
معمولاً موتورهای با ظرفیت بالا که گشتاور بسیار بالایی تولید میکنند از این نوع گیربکس استفاده میکنند. ضمناً، این نوعبهدلیل داشتن ساختار بهتر، احتمال خرابی کمتری دارد.

مهمترین مزیت این سیستمِ انتقالِ قدرت، در این است که شتابگیریِ نرمی در سرعتهای پایین دارد و حتی در دورهای پایین، باعثمیشود موتور، واکنش بسیار خوبی نشان دهد.

گیربکس AMT (دستیِ خودکارشده یا Automated Manual Transmission)

این گیربکس دستی دارای یک محرک با کنترل الکترونیکی یا هیدرولیکی است که دندهها را بهطور خودکار تعویض میکند و برای اینکار از کلاچ معمولی، پیکربندی دنده، سنسورها، پردازندهها، محرکها و پنوماتیک استفاده میکند. برخی از ویژگیهای مهم این مورداز انواع گیربکس به شرح زیر است:

در این گیربکسها، سرعت خودرو و ورودی دریچۀ گاز، تعیینکنندۀ زمان تغییر دنده هستند.
این سیستم بهجای راحتی راننده، بر راحتی موتور تمرکز دارد.
توجه داشته باشید که AMTها قیمت مناسبی دارند. آنها نسبت به سیستمهای اتوماتیک معمولی مقرونبهصرفهتر هستند وبنابراین در ایران بسیار مورد استفاده قرار میگیرند!

مزیت مهم این نوع گیربکس، راندمان بالای سوخت آن است.

گیربکس CVT اتوماتیک (متغیر پیوسته یا Continuously Variable Transmission)

این نوع گیربکس بهعنوان سیستم انتقال پولی (pulley) یا بدون پله (stepless) نیز شناخته میشود. گیربکسهای CVT برای عملکردبه گشتاور وابسته نیستند. در عوض، از ضرایب دنده برای انتقال نیرو بهمنظور حرکت و قدرتدادن به خودرو استفاده میکنند. برخیاز ویژگیهای مهم این گیربکسها به شرح زیر است:

CVTها دارای یک مخروط بههمراه نواری در دور آن و یک محور در محل چرخدنده هستند. برای تغییر طول و نسبت دندهمیتوانید باند را به بالا و پایین حرکت دهید.
این سیستم گیربکس اتوماتیک، ضرایبِ دندهایِ بینهایت متغیری را ارائه میدهد که باعث بهبود راندمان سوخت و عملکردخودرو میشود.

CVT برای خودروهای هیبریدی مفید است؛ زیرا میتواند بهطور مؤثری، حجم کار بین یک موتور الکتریکی و یک موتور بنزینی رامتعادل کند. این سیستمِ نسبتاً جدید، دستخوش پیشرفتهای زیادی شده است؛ بنابراین نسخههای بعدی احتمالاً میتوانند بسیاربهتر باشند.

شرکت نوبخت با چندین سال تجربه فعال در زمینه طراحی ، تولید و پخش انواع محصولات سایپا و ایران خودرو می باشد.

گیربکس اتومبیل

دلایل خرابی و صدادادن انواع گیربکس

صدادادن، اولین علامت هشداردهندۀ خرابی انواع گیربکس است. هرچه زودتر مشکل پیدا و تعمیر شود بهتر است؛ زیرا قطعاتکمتری تحت تأثیر قرار میگیرند و هرگونه تعمیر، هزینۀ کمتری خواهد داشت. سایش یاتاقان، دنده و شفت شایعترین دلایل ایجادصدا هستند. همانطور که چرخدندهها و بلبرینگها میچرخند، خراشها و سوراخهای کوچکی بر روی آنها ایجاد میشود که با رشدآنها، این نواقص باعث ایجاد صدای بیشتری میشوند. متأسفانه تا زمانی که این مشکل را تجربه نکرده باشید، درک میزان صداییکه وجود یک یاتاقان یا چرخدندۀ ازکارافتاده را نشان میدهد، میتواند بسیار دشوار باشد. البته واقعاً هیچ جایگزینی برای یک گوشِ باتجربه برای تشخیص این مشکل وجود ندارد! پس در صورت شنیدن کوچکترین صدای غیرعادی از gearbox بهسرعت به یکتعمیرکار باتجربه مراجعه کنید.

گاهی اوقات هم نالهای که نسبتاً ناگهانی ظاهر میشود و در مدتزمان کوتاهی بسیار بلند میشود، میتواند نشان دهندۀ آسیب بهدندهها یا یاتاقانهای گیربکس باشد. محتملترین منبع این آسیب، کمبود روغنکاری گیربکس (واسکازین) است. اگر لایۀ روغنِ رویدندانههای چرخدنده، بیشازحد نازک شود، دندانهها همدیگر را خراش میدهند و حتی اگر روغن گیربکس را تعویض کنید یا دوبارهپُر کنید، چرخدندههای آسیبدیده هرگز بهبود نمییابند.

تعویض مکرر روغن گیربکس یک روش اثباتشده برای جلوگیری از خوردگی دندانههای چرخدندههای درون گیربکس است. البتهساییدگی دندانهها در کل اجتنابناپذیر است. بااینحال، اطمینان از اینکه گیربکس خودرویتان مقدار مناسبی واسکازین تمیز ومناسب دارد، میتواند میزان سایش سطحی چرخدندهها را تاحدزیادی کاهش دهد و طول عمر گیربکس خودروی شما را افزایش دهد.
گیربکس اتومبیل

سخن پایانی

جالب است بدانید که برخلاف خودروهای بنزینی و هیبریدی، خودروهای الکتریکی تنها به باتری و موتور متکی هستند. یک موتورالکتریکی تمام گشتاور موجود را در هر سرعتی ارائه میدهد؛ بنابراین نیاز به مدیریت افزایش گشتاور در محدودۀ دور موتور را از بینمیبرد. این امر باعث میشود که رانندگی با خودروهای برقی در بین انواع وسایل نقلیه راحتتر باشد، چون نیاز به انواع گیربکسندارند!

مقالات بیشتر

Call Now Button