راحت تر اما پیچیده تر؛ عیب یابی و دلایل خرابی گیربکس اتوماتیک
این روزها تعداد خودروهایی با گیربکس‌های اتوماتیک در کشورمان بیش از همیشه است و تعداد زیادی از خریداران ترجیح می‌دهند خودروهایی با این گیربکس‌ها را برانند. در گذشته، گیربک‌های اتوماتیک در حقیقت یک فرآیند مکانیکی را انجام می‌دادند و بر اساس سیستم مبدل گشتاور کار می‌کردند اما در گیربکس‌های مدرن تر، عملکرد جعبه دنده با تلفیقی از فرایند‌های مکانیکی و الکترونیکی همراه است که همین مساله کار عیب‌یابی و رفع مشکل را سخت‌تر می‌کند.
گیربکس های اتوماتیک در حالت عادی و در صورت مراقبت اصولی می‌توانند بدون دردسر تا مدت‌ها خدمت کنند اما در عین حال همچون هر قطعه‌ای در خودرو ممکن است دچار عیوبی شوند. در این مطلب به بررسی کارکرد گیربکس اتوماتیک، دلایل خرابی گیربکس اتوماتیک و عیب‌یابی گیربکس اتوماتیک می‌پردازیم.
ساختار گیربکس اتوماتیک
گیربکس‌های اتوماتیک را میتوان به سه بخش کلی تقسیم کرد: مبدل گشتاور، بلوک هیدرولیک و مجموعه دنده‌ها و کلاچ‌ها.
مبدل گشتاور یا توربین، رابط میان پیشرانه و گیربکس است که از دو توربین (روتور) اصلی تشکیل شده است. یکی از توربین‌ها از میل‌لنگ دور گرفته و با ایجاد جریان گردابی در روغن هیدرولیک، توربین دوم را که به گیربکس متصل است به گردش در می‌آورد. حد فاصل این توربین‌ها، استاتور قرار گرفته که با تغییر جهت سیال خروجی از پره‌های توربین‌ها، نیروی کمکی برای مجموعه فراهم می‌کند. در نتیجه به دلیل این نوع طراحی، مبدل گشتاور قادر به بکسواد کردن و قفل کردن است که موجب می‌شود دیگر نیازی به کلاچ جهت قطع و وصل کردن ارتباط پیشرانه و گیربکس هنگام توقف یا تعویض دنده نباشد.
گشتاور پیشرانه از طریق مبدل گشتاور به خود گیربکس می‌رسد. گیربکس شامل مجموعه‌ای از دنده‌ها و کلاچ‌هاست که توسط مجموعه بلوک هیدرولیک کنترل می‌شود. هرکدام از دنده‌ها در واقع یک مجموعه دنده خورشیدی و سیاره‌ای هستند که با ضریبی معین انتقال دور را انجام می‌دهند و هنگامی درگیر می‌شوند که بلوک هیدرولیک مسیر کانال روغن کلاچ آن‌ها را باز کند. با کلاچ کردن هر دنده، مجموعه خورشیدی و دنده سیاره‌ای آن قفل شده و شروع به انتقال دور می‌کند. بلوک هیدرولیک در واقع یک مجموعه سوپاپ و کانال است که فشار روغن مورد نیاز خود را از پمپ هیدرولیک گیربکس و انباره روغن تامین می‌کند.
در شرایط مختلف رانندگی، بلوک هیدرولیک با باز و بسته کردن سوپاپ‌های خود و هدایت روغن از طریق کانال‌های مختلف، کلاچ هر یک از دنده‌های مورد نیاز را درگیر می‌کند تا امکان رانندگی با دنده مناسب فراهم باشد. بسته به سطح فناوری به کار رفته، مکانیسم بلوک هیدرولیک متفاوت است. در گیربکس‌های قدیمی‌تر، بلوک هیدرولیک از قطعه‌ای به نام گاورنر فرمان می‌گیرد. گاورنر یک حسگر مکانیکی حساس به سرعت دوران است. هر چه گاورنر سریع‌تر بچرخد، نیروی گریز از مرکز وزنه‌های آن را از هم بازتر می‌کند و موجب می‌شود که گاورنر فشار روغن بلوک هیدرولیک را بالا برده و سوپاپ‌های آن را به سمت دنده‌های بالاتر باز کند. با افت سرعت دوران، عکس این قضیه رخ می‌دهد و دنده‌ها معکوس می‌شوند. در گیربکس‌های جدید، کنترل بلوک هیدرولیک کاملا الکترونیکی بوده و سوپاپ‌های آن برقی است. کنترل یونیت گیربکس به کمک سنسورهای مختلفی که روی گیربکس دارد، اشراف کاملی به شرایط آن داشته و دنده صحیح را انتخاب می‌کند. حالت کاری گیربکس نیز توسط اهرم دنده توسط راننده تعیین می‌شود که یونیت گیربکس و بلوک هیدرولیک برمبنای آن عمل می‌کنند.
فرآیند عیب‌یابی و تعمیر گیربکس‌های اتوماتیک به دلیل ساختار پیچیده بسیار تخصصی‌تر از نمونه‌های دستی است و با استفاده از آزمون‌هایی نظیر آزمون جاده و توقف و بررسی کیفیت روغن گیربکس انجام می‌شود.
در زمینه ساختار گیربکس‌های دستی می‌توانید مطلب بررسی روند افزایش تعداد دنده در جعبه دنده‌های دستی را بخوانید.
بازدید رنگ روغن گیربکس اتوماتیک
سلامت روغن گیربکس اتوماتیک از اهمیت به سزایی برخوردار است. افت کیفیت روغن و کهنه شدن آن به مرور زمان تاثیر محسوسی بر رفتار گیربکس می‌گذارد و موجب کندی و ضربه هنگام تعویض دنده می‌شود. روغن گیربکس عموما در حالت عادی سرخ رنگ است اما می‌تواند به حالت‌های زیر تغییر رنگ بدهد:
- روغن گیربکس قهوه‌ای یا سیاه: این رنگ روغن گیربکس اتوماتیک حکایت از کهنگی یا آلوده بودن روغن دارد. همواره وجود مقدار ناچیز براده فلز و گرد لنت در روغن داخل سینی طبیعی است اما وجود قطعات پریده و شکسته حکایت از خرابی‌های سنگین می‌دهد. در این حالت روغن باید به طور کامل تعویض شود و بسیاری از قسمت‌ها نظیر مجراها و مبدل گشتاور تمیز شوند.
- رنگ صورتی یا قهوه‌ای کدر: این مشکل هنگامی رخ می‌دهد که رادیاتور روغن گیربکس در داخل رادیاتور اصلی پیشرانه دچار نشتی شده و با مایع خنک‌کننده پیشرانه مخلوط شده باشد. در این حالت باید گیربکس برای تمیزکاری و سرویس به طور کامل باز شده و قطعات حساس آن نظیر صفحات کلاچ، اورینگ‌ها و واشرها و… مورد بررسی قرار بگیرند و درصورت نیاز تعویض شوند.
- روغن تیره به همراه بوی سوختگی: این رنگ روغن گیربکس اتوماتیک نشان از بکسواد کردن، داغ شدن و سوختن صفحات کلاچ دارد. در این صورت این ذرات در کل گیربکس چرخیده‌اند که موجب گیجی و تاخیر قابل توجه گیربکس در تعویض دنده می‌شوند چرا که موجب اختلال در عملکرد شیرهای بلوک هیدرولیک می‌شوند.
با چکاندن روغن بر روی دستمال کاغذی میتوان بررسی کرد که شرایط روغن گیربکس مناسب است یا نه. اگر پس از چکاندن روغن با رنگ سرخ یا قهوه‌ای روشن جذب دستمال شده و ذرات جامد باقی بگذارد، یعنی روغن سالم است و تنها به ذرات جامد آلوده شده اما اگر لکه تیره کوچکی روی دستمال بگذارد یعنی عمر مفید روغن به پایان رسیده و دیگر خواص اولیه خود را ندارد.
صداهای گیربکس اتوماتیک
گیربکس اتوماتیک نیز همانند گیربکس دستی ممکن است هنگام خرابی چند نوع صدای مختلف از خود بروز دهد. دلایل و نوع صداها بسیار مشابه گیربکس‌های دستی است. زوزه کشیدن یا جرینگ جرینگ کردن یک دنده حاکی از وجود پریدگی یا خرد شدگی در مجموعه خورشیدی و سیاره‌ای دنده مربوطه است. اگر مشکل از دنده‌های ۱ و ۲ باشد این صدا در دنده ۳ که انتقال مستقیم است شنیده نمی‌شود چون مجموعه دنده‌های سیاره در انتقال مستقیم قفل هستند. به همین علت هم هست که عموما هنگام بروز نقص فنی جدی در مجموعه، گیربکس برای حفاظت از خود عموما وارد دنده ۳ می‌شود.
تست گیربکس اتوماتیک در حالت حرکت
بهترین روش برای بررسی و شناسایی عیوب گیربکس، آزمون جاده است. در آزمون جاده، خودرو در سرعت‌ها و دنده‌های مختلف رانده می‌شود تا وضعیت هر دنده به طور دقیق بررسی شود.
دل زدن و افزایش ناگهانی دور موتور هنگام تعویض دنده حکایت از بکسواد کردن بست و کلاچ‌ها دارد که نشان می‌دهد صفحات گیربکس ضعیف شده‌اند که با آزمون توقف به سادگی قابل تشخیص است. در چنین حالتی شتابگیری خودرو نیز ضعیف‌تر از حالت عادی است. اگر دنده با تاخیر همراه ضربه تعویض می‌شود یعنی دمای روغن پایین است یا عمر مفید روغن رو به پایان است. اگر در سرعت‌های پایین نیز گیربکس به کندی رفتار می‌کند، احتمالا گاورنر خراب شده یا در انواع پیشرفته‌تر شیرهای برقی بلوک هیدرولیک کثیف شده‌اند.
در حین رانندگی با فشردن پدال ترمز به صورت لحظه‌ای در حین ثابت نگه داشتن گاز، مبدل گشتاور باید خلاص شده و دور موتور افزایش یابد و مجددا پس از چند لحظه درگیر شود در غیر این صورت کلاچ مبدل گشتاور یا استاتور آن دچار مشکل شده است. در گیربکس‌های کنترل الکترونیکی، با کمک دستگاه عیب‌یابی بسیاری از مشکلات را میتوان ردیابی کرده و به رابطه نوع ایراد و رفتار گیربکس پی برد.
تعمیرات گیربکس‌های اتوماتیک نیازمند تخصص و گذراندن دوره‌های ویژه است. برخی از نمایندگی‌ها به دلیل حجم کار بالا، یک گیربکس جدید را روی خودرو نصب کرده و گیربکس معیوب را نزد خود جهت بازسازی و تعمیر نگه می‌دارند تا مجددا بر روی خودروی دیگری نصب شود.