چرا به گیربکس نیاز داریم؟
در این مقاله قصد داریم بپردازیم به طریقه ی کارکرد گیربکس ، انواع آن که شامل دستی و اتومات است و علائمی که به ما نشان میدهد گیربکس خراب است.
گیربکس
گیربکس وسیله انتقالی است که بین محور خروجی موتور و محرک نهایی به منظور انتقال گشتاور و نیروی مورد نیاز به چرخ های خودرو استفاده می شود، گیربکس از مجموعه دنده ها (یعنی خار، مارپیچ، اریب، کرم و … epicycle بسته به نوع گیربکس مورد استفاده) که به روش خاصی چیده شده اند تا دنده یا نسبت سرعت مورد نیاز را به درایو نهایی وسیله نقلیه ارائه کنند، یک گیربکس معمولاً با مشخصاتی ارائه میشود یعنی گیربکس 5 سرعته با دنده عقب، و یک گیربکس اتوماتیک
چرا به گیربکس نیاز داریم؟
فهرست مطالب
نیاز به گشتاور متفاوت و سرعت متفاوت به دلیل تغییر مداوم شرایط جاده، ما را به سمت توسعه وسیلهای میانی سوق داده است که میتواند سرعت یا نسبت دندههای متفاوتی را برای حفظ حرکت خودرو ارائه دهد.
بیایید چند نکته را توضیح دهیم که نیاز به گیربکس را توضیح می دهد :
هنگام استارت زدن خودرو، گشتاور ارائه شده توسط شفت خروجی موتور برای غلبه بر وزن خودرو کافی نیست و در ابتدا حرکت خودرو را دشوار میکند، بنابراین برای حل این مشکل به گیربکسی نیاز است که بتواند در ابتدا گشتاور بالایی را ارائه دهد.
هنگامی که به ایستگاه تپه می رویم ضروری است که وسیله نقلیه به وسیله ای مجهز باشد که بتواند گستره وسیعی از گشتاور بالا را ارائه دهد، برای رفع این نیاز یک گیربکس لازم است تا وسیله نقلیه بتواند به سمت تپه ها حرکت کند.
هنگامی که یک وسیله نقلیه با سرعت بالا حرکت می کند، گشتاور به هیچ وجه موثر نیست، بنابراین به جعبه دنده ای نیاز است که بتواند نسبت گشتاور کم سرعت بالا را نیز فراهم کند تا خودرو بتواند سرعت بالا را حفظ کند.
در خودروهای مسابقه ای تعویض مداوم دنده ها از گشتاور زیاد به سرعت زیاد به دلیل انحنای مسیر وجود دارد بنابراین ماشین مسابقه باید مجهز به گیربکس مناسب باشد تا تعویض دنده ها روان و آسان باشد.
در هند همیشه مشکل ترافیک وجود دارد بنابراین تعویض مداوم دنده ها به صورت دستی که نیاز به فشار مداوم پدال کلاچ دارد باعث خستگی راننده می شود بنابراین نیاز به گیربکس اتوماتیک وجود دارد.
قطعات اصلی گیربکس
1- شفت اصلی
شفت اصلی شفت خروجی در گیربکس است. این شفت موازی با شفت پایه و جلوی شفت کلاچ یا شفت خروجی موتور قرار می گیرد. تعویض دنده ها با استفاده از این محور انجام می شود زیرا به دسته دنده متصل است
2- شفت کلاچ
کلاچ یک اتصال اصطکاکی میان موتور اتومبیل به عنوان منبع تولید توان و جعبه دنده اتومبیل برقرار میکند.
در حالی که کلاچ اتومبیل درگیر است توان از موتور به جعبه دنده و از آنجا به چرخها انتقال مییابد. لیکن گاهی لازم میشود که دنده مورد استفاده در جعبه دنده خودرو بر حسب شرایط جاده و سرعت حرکت تغییر یابد.
برای آنکه بتوان این تغییر را به راحتی انجام داد، ابتدا لازم است که توان موتور از چرخ دندههای موجود در جعبه دنده جدا شود. برای قطع کردن این ارتباط توانی میان جعبه دنده و موتور از کلاچ استفاده میشود.
این کار برای راننده اتومبیل میتواند به راحتی فشار دادن یک پدال به کمک پای چپ خویش باشد. لیکن فشار دادن این پدال پایی باعث فاصله گرفتن محور جعبه دنده از صفحه ی در حال چرخش موتور است .
3. Layshaft یا Counter Shaft
این شافتی است که از طریق آن خروجی موتور با مش بندی مداوم نیرو را از چرخ دنده های روی میل بادامک به چرخ دنده روی شفت کلاچ به شفت اصلی منتقل می کند.
4. چرخ دنده
چرخ دنده ها اساساً دایره ای شکل که دندانه هایی روی آنها متصل هستند. آنها می چرخند و چرخ دنده های دیگری که روی شفت مختلف قرارا دارند را نیز به حرکت در می آورند تا حرکت دایره ای را بین 2 شفت مختلف منتقل کنند. انواع مختلفی از چرخ دنده وجود دارد مانند چرخ دنده خار، چرخ دنده مارپیچ، چرخ دنده مخروطی و چرخ دنده حلزونی
5. همگام سازی دستگاه ها(ESP)
آنها دستگاه های ویژه ای هستند که در گیربکس مدرن (گیربکس سنکرومش) استفاده می شود که تعویض دنده ها را با یکسان کردن سرعت میل اصلی، میل پایه و میل کلاچ به طور یکسان انجام می دهند و برای تعویض دنده نیازی به لغزش روی شفت ندارند.
6. کلاچ
آنها در گیربکس های قدیمی مانند گیربکس مش ثابت استفاده می شدند تا از لغزش دنده بر روی شفت برای مش بندی یا تعویض دنده جلوگیری شود. همانطور که روی شفت می لغزند تا یک دنده را جابجا کنند.
7. اهرم دنده
این اهرمی است که توسط راننده برای تعویض دنده استفاده میشود، حرکت اهرم به شکل خاصی طراحی شده است.
انواع گیربکس
1. گیربکس دستی
2. گیربکس اتوماتیک
1. گیربکس دستی
با گیربکس دستی، راننده همه دنده ها را به صورت دستی با استفاده از انتخابگر دنده متحرک و کلاچ راننده انتخاب میکند. این نوع انتقال همچنین به عنوان انتقال “استیک” یا “استاندارد” شناخته میشود.
این تنظیمات به راننده کنترل کامل دنده ها را می دهد و به آنها اجازه می دهد برای پیشرفت سریعتر دنده را رها کنند یا برای صرفه جویی در مصرف سوخت دنده بالاتری را انتخاب کنند. انواع عمده گیربکس دستی در زیر لیست شده است.
دنده خلاص است
در این موقعیت از دنده، نیروی موتور به محور عقب منتقل نمی شود. هنگامی که دنده در حالت خلاص است، کلاچ نیرو را به چرخ دنده روی میل جلو انتقال می دهد و میله رابط جعبه دنده نیز قدرت را به شفت اصلی منتقل نمی کند. بنابراین خروجی گیربکس با ورودی گیربکس قطع می شود.
به یاد داشته باشید که در حالت خلاص، فقط چرخ دنده شفت کلاچ به چرخ دنده میل مقابل درگیر است. سایر دنده ها آزاد هستند و بنابراین شفت اصلی گیربکس نمی چرخد.
دنده یک:
گیربکس حداکثر گشتاور را در سرعت پایین فراهم می کند. کوچکترین چرخ دنده در شفت پایه با بزرگترین چرخ دنده در شفت اصلی درگیر است. این به انتقال گشتاور بالا کمک می کند.
دنده دو :
در دنده دوم گیربکس در مقایسه با دنده اول گشتاور کم و سرعت بالایی را ارائه میدهد.
دنده سه:
این دنده در گیربکس وظیفه ارائه گشتاور کم و سرعت بالا نسبت به دنده 2 را بر عهده دارد.
دنده چهار:
شفت سگی شفت کلاچ و شفت اصلی را در دنده چهارم درگیر می کند. این منجر به حداکثر سرعت چرخش شفت کلاچ میشود.
انتقال دنده کشویی
گیربکس های دنده کشویی فقط در خودروهای مدل قدیمی یافت میشوند. هنگامی که گیربکس در حالت خلاص است، تنها چیزهایی که در جعبه گیربکس حرکت می کنند، دنده اصلی محرک و چرخ دنده خوشه ای است.
برای ارسال نیرو به چرخ های محرک (چه جلو یا عقب)، باید پدال کلاچ را فشار دهید تا بتوان دسته شیفتر را جابجا کرد.
با حرکت دسته شیفتر، موقعیت اتصال دنده و دوشاخه تغییر میکند و یک چرخ دنده را در امتداد محور اصلی مستقیماً بالای دنده خوشه ای میلغزد.
نکته – گیربکس کشویی برای تعویض دنده نیاز به تکنیک خاصی دارد که به آن دو کلاچ معروف است.
کار هایی که باعث خرابی جعبه دنده دستی می شود:
- دنده معکوس کشیدن و رانندگی با دنده نامناسب
- نگه داشتن پای خود روی کلاچ به مدت طولانی و بدون دلیل.( این کار باعث می شود که بلبرینگ های شفت داخلی جعبه دنده با صفحه کلاچ درگیر شده و دچار فرسایش شوند.)
- خوردگی و ساییدگی دنده
- کم یا بی کیفیت بودن روغن جعبه دنده
-علائم خرابی گیربکس دستی
- گرم شدن بیش از اندازه جعبه دنده(از نتایج کم شدن یا بی کیفیت شدن روغن جعبه دنده)
- نشت روغن از جعبه دنده دستی
- شنیدن صداهای غیر عادی
- دنده ها به راحتی تعویض نشوند( اگر سیستم کلاچ مشکلی نداشت)
- کمبود روغن جعبه دنده
- لرزش غیر عادی دسته دنده
- در حین رانندگی، دنده به صورت خود به خود از جا پریده. و از جای خود خارج شود.
2. گیربکس اتوماتیک
به دلیل هزینه بالای آن در خودروهای مدل بالا استفاده می شود، در این نوع گیربکس فقط با میزان فشار دادن پدال گاز می توان به دنده ی مورد نیاز رسید .
راننده فقط باید حالت درایو(D) یعنی جلو یا عقب، پارک، خلاص را انتخاب کند. ، درایو و اسپرت و ضرایب دنده مورد نیاز به همراه زمان بندی ,مش بندی به صورت خودکار بدست می آید. گیربکس اتوماتیک نیازی به پدال کلاچ ندارد، بنابراین تمام خودروهای دارای گیربکس اتوماتیک تنها با 2 پدال ترمز و گاز عرضه میشوند.
(الف) گیربکس Epicyclic
در این نوع گیربکس ها از چرخ دنده های خورشیدی و سیاره ای به همراه حلقه حلقوی و حامل استفاده میشود.
شفت کلاچ به چرخ دنده خورشیدی متصل است که با تعداد چرخ دنده های سیاره ای که آزادانه روی محور خود میچرخند در شبکه ثابت هستند و با چرخ دنده حلقه ای که دندانه ها در سمت داخلی آن قرار دارد، چرخش چرخ دنده های سیاره ای در شبکه ثابت هستند. توسط حامل مورد استفاده که به شفت اصلی متصل است حمل میشود.
(ب) مبدل گشتاور هیدرولیکنوع خاصی از گیربکس اتوماتیک است که مبتنی بر کوپلینگ سیال است، در این نوع ، از چرخ دوار، توربین، سیال بسیار فشرده و چرخ دوار برای به دست آوردن سرعت یا نسبت دنده های مختلف استفاده می شود که توسط پدال گاز کنترل میشود.
پروانه مبدل گشتاور به شفت موتورو توربین به شفت خروجی وصل شده و استاتور بین این دو قرار می گیرد تا جریان سیال را هدایت کند.
گیربکس های دوکلاچه (DCT)این نوع گیربکس به سرعت در حال تبدیل شدن به رایج ترین نوع گیربکس اتوماتیک برای خودروهای بنزینی و دیزلی است.
اکثر برندهای گروه فولکس واگن؛ ، SEAT و اشکودا آن را DSG (گیربکس دنده مستقیم) مینامند، اگرچه آئودی با نامیدن آن S-Tronic مسائل را بیشتر گیج میکند و پورشه نام PDK را ترجیح میدهد، در صورتی که همه ی آنها یکسان هستند.
همانطور که از نامش پیداست، دو کلاچ در بازی با این گیربکس ها وجود دارد. در ابتدایی ترین شکل آن، دو سیستم کلاچ مجزا وجود خواهد داشت. یکی برای دنده های فرد و دیگری برای دنده های زوج هستند.
بنابراین گیربکس می تواند دنده بعدی را قبل از تعویض از قبل انتخاب کند، به این معنی که تعویض ها به طور قابل توجهی سریعتر از سایر انواع گیربکس است.
در خودروهای پرفورمنس، این امر به حدی توسعه یافته است که تغییرات دنده تقریباً نامحسوس است.
این نوع گیربکس همان حس مستقیم را مانند نسخه تک کلاچ ارائه می دهد، اما معمولاً در رانندگی بسیار نرم تر و کارآمدتر است. همچنین معمولاً می تواند مصرف سوخت و عملکرد بهتری نسبت به گیربکس دستی ارائه دهد.
هنوز هم ممکن است در سرعت کم مقداری پرش وجود داشته باشد و هنگام حرکت بین دنده اول و عقب میتواند کمی شلوغ باشد.
کار هایی که باعث خرابی گیربکس اتوماتیک می شود:
قبل از توقف کامل خودرو، حالت ( Park) را فعال نکنید.
وقتی در وضعیت خلاص، پا روی پدال گاز گذاشته اید، حالت (Drive) را انتخاب نکنید.
در سرازیری ها، از حرکت با دنده خلاص بپرهیزید.
در زمان حرکت خودرو، دنده جعبه دنده (P, R, N, D) را تغییر ندهید.
سرویس های دوره ای و استفاده از روغن مخصوص هر خودرو را فراموش نکنید.
علائم خرابی گیربکس اتوماتیک:
در صورتی که روغن جعبه دنده را چک کردید و روغن روی گیت، تیره رنگ بود و ریزگرد داشت، بوی روغن سوخته می داد و غلظت آن کم بود، حتما به تعمیرگاه گیربکس اتوماتیک بروید.
اگر سطح روغن کم شده باشد ممکن است از ترک خوردگی و نشتی جعبه دنده باشد. بنابراین حتما زودتر اقدام به حل مسئله کنید تا باعث از کار افتادن جعبه دنده نشود.
اگر با گرفتن پدال گاز سرعت خودروی شما تغییری نکرد، گیربکس شما لغزش دارد و بهتر است در چنین مواقعی رانندگی نکنید.
( زیرا لغزش جعبه دنده به سرعت روی کلاچ اثر می گذارد و آن را دچار ساییدگی می کند)
زمانی که تعویض دنده به راحتی انجام نشد و با ضربه ای غیر طبیعی و به اصطلاح تقه رو به رو شدید. حتما به تعمیرگاه مراجعه کنید.
کارستان