گیربکس (جعبه دنده چیست)؟
جعبه دنده یا گیربکس بخش مهمی از خودرو هست که تصور خودرویی بدون آن غیر ممکن است. موتور خودرو از خود گشتاوری تولید می‌کند که به طریقی باید این گشتاور علمکرد خود را به بخشهای مختلف اشتراک بگذارد. جعبه گیربکس بخشی از خودرو هست که گشتاور تولید شده توسط موتور را از طریق کلاچ به خود می‌رساند. البته جعبه دنده که با نام جعبه گیربکس نیز در عموم مردم یاد میشود، به دو نوع گیربکس دستی و گیربکس اتومات یا خودکار دسته‌بندی میشود که هر چه به خودروهایی با تکنولوژی جدیدتر نگاه می‌کنیم، میل خودروسازها و مردم به سمت جعبه گیربکس اتومات به دلیل راحتی کار با آن بیشتر بوده است.
البته باید به این مسئله دقت داشت که بازده جعبه دنده‌های دستی چیزی حدود 90 درصد هست زیرا بیشتر زمان خودرو به انتقال قدرت مستقیم می‌گذرد. از این نکته نیز نباید گذر کرد که هزینه ساخت و نگهداری جعبه دنده اتومات بیشتر از حالت دستی بوده است؛ از همین رو خودروهای ارزان قیمت اکثرا از جعبه گیربکس دستی بهره‌مند هستند.
نوع جدیدی از جعبه دنده در خودروهای پیشرفته درحال استفاده شدن هست که پیش‌بینی میشود تا چند سال دیگر بازار خودرو را به سلطه خود بگیرد. سیستم انتقال قدرت پیوسته متغیر که با نام CVT در خودروهای پیشرفته استفاده میشود نوع جدیدی از جعبه دنده هست که با توجه به تازه کار بودنش همچنان جزو نوع جعبه دنده‌ها محسوب نمی‌شود اما تا به حال عملکرد بهتری نسبت به دو نوع دیگر داشته است.
ماشینهای ساده وسایلی هستندکه بدون تغییردرمقدارکار،انجام آن رااسان می کنند و یا به تعریف دیگر اینگونه وسایل انسان را قادر می سازد که به کمک نیروی کم اجسام سنگین تری راجابجا کند مانند: اهرمها- قرقره ها- جرثقیل ها- چرخدنده ها و….
یکی از اصلی ترین اجزای وسایل نقلیه می باشد. ارزش آن به قدری است که شاید بتوانیم با موتور در یک جایگاه قرارش دهیم. دو دلیل برای اهمیت بالای گیر بکس وجود دارد؛ اول آنکه هر موتوری دور محدودی داراست و بیشتر از آن نمی تواند کار بکند و نکته دوم گشتاور معینی است که هر موتور با حداکثر دور خود می تواند تولید بکند.
گیربکس ها که درزبان فارسی معادل آن “جعبه دنده “می باشد ماشینهایی هستندکه بعد از موتور یا سر راه وسایل صنعتی قرار می گیرند و می توان با کم و زیاد کردن نسبت توسط مکانیزم داخل گیربکس ،گشتاور مورد نیاز دستگاه را بدست آورد.
گیربکس ها به دو دسته تولید می گردند ؛دسته اول گیر بکس های کاهنده ودسته دوم گیر بکس های افزاینده.
گیربکس یا در عمل سیستم انتقال قدرت به موتور، مکانیزم خاصی دارد که به وسیله آن میزان معینی از دور موتور با استفاده از چرخ دنده های مختلف و سرعت های متفاوت، به تمامی چرخ های وسیله نقلیه منتقل می شود. نتیجه این عمل قابلیت کنترل نیرو و سرعت وسیله خواهد بود.
وجود گیربکس به راننده اجازه می دهد که بدون بالا بردن بیش از حد دور موتور، آن را در حالت دلخواه و مورد نیاز کنترل نماید.
اگر بخواهیم به دنده سنگین و سبک بپردازیم، گفتنی است که تفاوت این دو در قطر و اندازه می باشد. مسلما قطر دنده سنگین بزرگتر از دنده سبک است. دنده سنگین دارای قدرت بالا و سرعت کم می باشد و دنده سبک درست برعکس آن عمل می کند؛ یعنی دارای قدرت کم و سرعت بالا می باشد.
وجود سیستمی برای انتقال قدرت موتور به چرخ های وسیله ضروری ترین بخش یک وسیله نقلیه محسوب می گردد. تا اینجا به خوبی با گیربکس و عملکرد آن آشنا شدید. اکنون باید دید که همچین سیستمی چطور عمل می کند و چگونه تنظیم می گردد.
برای مثال در یک گیربکس ۵ سرعته، یکی از ۵ چرخ دنده به میله خروجی گیربکس قفل شده است و پس از آن نیروی حاصل از موتور با سرعت مورد نیاز به چرخ ها منتقل می گردد.
برای مطالعه اطلاعاتی در مورد واشر سرسیلندر ، انواع واشر سرسیلندر و دلایل اصلی سوختن واشر سرسیلندر میتوانید روی هر کدام کلیک کنید.
گیربکس چه وظایفی انجام میدهد؟
خیلی ها با توجه به اینکه بیشتر با دنده نسبت به سایر بخشهای یک جعبه گیربکس کار دارند، فکر میکنند همان دنده هست که با اسم جعبه گیربکس یاد میشود. اما به این شکل نیست و یکی از اجزای تشکیل دهنده جعبه گیربکس دنده هست. در این بخش سعی داریم شما را با اجزای تشکیل دهنده یک جعبه گیربکس آشنا کنیم و به شرح وظایف هریک از اجزا بپردازیم پس در ادامه نیز با همراه مکانیک همراه شوید.
دنده؛ مهمترین بخش یک جعبه گیربکس دنده هست و تمامی رانندههای جهان با این بخش از جعبه گیربکس آشنایی کامل دارند. وظیفه دقیق این بخش مهم، تغییر دور گشتاورها با توجه به تغییر دنده هست که در جعبه گیربکسهای اتومات و دستی کمی فرق دارد و در بخشهای بعدی به این تفاوتها اشاره میشود.
بخش دیگر اجزای تشکیل دهنده یک جعبه دنده، دنده برنجی هست. این بخش وظیفه هماهنگی بین دور گشتاور و دنده را دارد و بهطور خلاصه میتوان گفت نتیجه این هماهنگی تسریع در تعویض دنده هست.
خار موشکی بخشی هست که کمتر از دنده و دنده برنجی در بین عموم نامش برده میشود اما بخش حائز اهمیتی هست. این بخش وظیفه نگه داری و جلو بردن دنده برنجی را دارد و با عدم کارایی درست، امکان دارد کل جعبه دنده را دچار مشکل بکند.
آخرین بخش کلی از یک جعبه گیربگس، مته ساچمه ماهک میباشد. این بخش وظیفه دارد تا از بیرون زدن دنده در هنگام حرکت جلوگیری کند.
گیربکس دستی چیست؟
جعبه دنده دستی به انگلیسی Manual است و در این تقسیم‌بندی، گیربکس دستی سیستم انتقال قدرتی است که در آن قدرت از طریق کلاچ به گیربکس منتقل شده و در آن جا نیز از طریق چرخ دنده هایی به محور خروجی گیربکس و در نهایت چرخ ها می‌رسد. در این سیستم راننده نقش اصلی را در تعویض دنده ها دارد چرا که باید با فشردن پدال کلاچ، ارتباط میان گیربکس و موتور را قطع می‌کند.
از سوی دیگر با استفاده از اهرم تعویض دنده، چرخ دنده های مناسب را در گیربکس خودرو به روی یکدیگر قرار دهد و در ادامه با رها کردن پدال کلاچ، مجدداً ارتباط میان موتور و گیربکس را برقرار کند، این فرآیند باید سریع انجام شود ضمن آنکه دور موتور نیز چه در زمان قطع کردن ارتباط و چه حین تعویض‌دنده و در نهایت برقرار کردن مجدد ارتباط باید از سوی راننده به شکل مناسبی تنظیم شود.
این فرآیند هر چند در ابتدا چندان دشوار نیست اما انجام چند ده و چند صد باره آن در یک رانندگی شهری می‌تواند آزار دهنده باشد و اینجا است که گیربکس های اتوماتیک وارد میدان می‌شوند، سیستم های انتقال قدرت اتوماتیک این روزها تنوع بسیار زیادی دارند اما شکل سنتی آن‌ها که سال‌هاست در خودرو ها مورد استفاده قرار می‌گیرد که شامل بخشی به نام مبدل گشتاور برای انتقال قدرت از موتور به گیربکس و یک سیستم گیربکس سیاره‌ای برای درگیر کردن خودکار دنده های مختلف است.گیربکس دستی این سیستم هر چند کارآیی خود را سال‌ها به نمایش گذاشته اما به دلیل قیمت بالا، فضای زیادی که اشغال می‌کند و البته اتلاف بخشی از انرژی در سیستم مبدل گشتاور، ضعف‌هایی در مقابل سیستم‌های انتقال قدرت دستی از خود نشان میدهد.
گیربکس اتومات چیست؟
گیربکس اتوماتیک ، عمل تعویض دنده از دنده 1 به بالا را به صورت خودکار انجام می دهد ، یعنی سنگین و سبک کردن دنده و یا همان تغییر نسبت انتقال را به صورت اتوماتیک انجام می دهد؛ این گیربکس ها ، تغییر دنده را با توجه به شرایط خیابان یا جاده ( سربالایی یا سرپایینی بودن جاده ) و خواسته های راننده ( میزان فشردن پدال گاز و یا ترمز و... ) انجام می دهد.
خودرو های دارای گیربکس اتوماتیک فاقد کلاچ می باشند و تنها دو پدال گاز و ترمز دارند. بنابراین پای چپ رانندگان ، آزاد می باشد و تنها با پای راست یا گاز می دهند یا ترمز می گیرند.
اشتباهی که دسته ای از رانندگان ناشی و تازه کار در خودرو اتوماتیک انجام می دهند این است که از پای راست جهت فشردن پدال گاز و از پای چپ جهت ترمزگرفتن استفاده می کنند و این کار اشتباه علاوه بر آسیب های احتمالی به گیربکس ، باعث حوادث رانندگی نیز می شود؛ پس باید با پای راست ، پدال ترمز و گاز را کنترل کرد و پای چپ هیچ کاری نباید بکند.
گیربکس اتومات دارای حالت های زیر است :
- حالت D
- حالت N
- حالت R
- حالت P
ممکن است به مطلب انواع روغن موتور هم علاقه داشته باشید.
انواع گیربکس
-
گیربکس S Tronic
گیربکس S Tronic یک جعبه دنده ترکیبی اتوماتیک الکترونیکی با قابلیت تعویض دنده دستی است که به کمک یک کلاچ دوگانه تعبیه شده در ورودی آن عمل تعویض دنده را تسریع بخشیده است و همچنین راندمان بالا و کاهش چشمگیر مصرف سوخت را هم به همراه داشته است. اساس کار این نوع جعبه دنده نیز به گونه‌ای است که در حالت تعویض دنده اتوماتیک، کلاچ اول با چرخ دنده‌های فرد درگیر شده و کلاچ دوم هم همزمان با چرخ دنده‌های زوج ارتباط برقرار می‌کند
-
گیربکس Step Tronic
استپ ترونیک یکی از گیربکسهای شش سرعته اتوماتیک الکترونیکی تولید شده توسط بی‌ام‌و است که بر روی محصولات مختلف این کمپانی از جمله M3، M5 و M6 و... مورد استفاده قرار می‌گیرد. تعویض دنده اتوماتیک به همراه قابلیت تعویض دنده دستی و مجهز به سیستم‌های کنترلی الکترونیکی اساس کار استپ ترونیک را شکل داده‌اند که با حرکت اهرم دسته دنده به سمت چپ قابلیت تعویض دنده دستی جعبه دنده و با حرکت آن به سمت راست هم وضعیت تعویض دنده اتوماتیک آن فعال میشود.
-
گیربکس Tip Tronic
تیپ ترونیک یکی از چندین گیربکسهای توسعه یافته توسط پورشه و مورد استفاده در مدل‌های مختلف این کمپانی و همچنین خودروهای گروه فولکس واگن و زیر مجموعه آن همچون آئودی، اشکودا، سئات و یا حتی در مدل‌های بالاتر برگرفته از این نوع گیربکس در خودروهای بوگاتی و لامبورگینی است که به طور عمده در دو گروه پنج سرعته و شش سرعته با اساس کار اتوماتیک و دستی تولید میشود.
-
گیربکس Tip Tronic 5
تیپ ترونیک S در واقع نسخه ارتقا یافته گیربکسهای اتوماتیک تیپ ترونیک با قابلیت تعویض دنده دستی هستند که به یک سیستم انطباقی با رفتار راننده و همچنین سیستم هوشمند تعویض دنده اتوماتیک در صورت عدم فعالیت راننده در تعویض دنده دستی در محدوده دور موتور قرمز پس از 8 ثانیه مجهز شده که با افزایش زمان لحظه‌ای تیپ ترونیک استاندارد به 8 ثانیه در مدل S تیپ ترونیک در شتاب گیری بهتر خودروهای اسپرت کمک فراوانی کرده است. این نوع جعبه دنده از اوایل سال 2000 در مدل پورشه باکستر و پس از آن در نوع شش سرعته در پورشه کاین مورد استفاده قرار گرفت.
-
گیربکس PDK
جعبه دنده اتوماتیک با قابلیت تعویض دنده دستی PDK در واقع حروف مخفف شده Porsche DoppelKupplung است که توسط کمپانی آلمانی پورشه در 7 سرعته متوالی به همراه کلاچ دوگانه توسعه و ساخته شده که با سرعتی بالا و بدون وقفه در جریان انتقال قدرت عمل تعویض دنده را انجام میدهد که موجب شتاب بالا و کاهش مصرف سوخت و صد البته افزایش سطح رفاهی و کاهش کله زنی خودرو در هنگام تعویض دنده میشود.
-
گیربکس Shift Tronic
گیربکسهای شیفت ترونیک یا تیپ ترونیک نوع خاصی از جعبه دنده‌ها به شمار نمی‌روند، بلکه به عنوان یک تکنولوژی برای تعویض دنده‌ها شناخته می‌شوند. در گیربکسهای اتوماتیک شیفت ترونیک بر خلاف گیربکسهای اتوماتیک معمولی این امکان در اختیار راننده قرار می‌گیرید تا توسط اهرم تعویض دنده یا پدال‌های تعبیه شده در پشت فرمان، دنده را به صورت دستی سبک یا سنگین کند.
-
گیربکس X Tronic
X ترونیک گیربکسهای مورد استفاده در محصولات تولیدی نیسان با اساس کار مشابه جعبه دنده‌های CVT هستند که توسط کامپیوترهای تعریف شده برای آن به صورت الکترونیکی کار خود را در قسمت تبدیل و انتقال دور انجام میدهد
-
گیربکس Sequential
جعبه دنده‌های Sequential یا به عبارتی ساده‌تر گیربکسهای متوالی یا پی در پی، یک نوع از گیربکسهای دستی سنتی مورد استفاده در موتورسیکلت‌ها یا ماشینهای مسابقه‌ای نیازمند دور بالا با امکان تعویض دنده سریع هستند که به صورت متوالی و پی در پی و با حرکت رو به جلو اهرم دنده و رو به عقب کشیدن آن، دنده زیاد یا کم میشود.
-
گیربکس DSG
DSG جعبه دنده‌های اتوماتیک دو کلاچه فولکس واگن با قابلیت تعویض دنده دستی در دو مدل 6 سرعته و 7 سرعته هستند که از موارد استفاده آن میتوان بر روی مدل بیتل به خصوص مدل تقویت شده ABT اشاره کرد. این نوع جعبه دنده به همراه کامپیوترهای مجزا برای سازماندهی الکترونیکی جعبه دنده، به دو کلاچ مجزا از هم بر روی دو محور زوج و فرد مجهز شده است که کلاچ اول برای دنده‌های فرد بر روی محور اول و کلاچ دوم برای درگیر کردن چرخ دنده‌های زوج بر روی محور دوم قرار گرفته‌اند که با درگیری یک کلاچ با محور خود، کلاچ دیگر چرخ دنده بعد را برای جایگزینی آماده می‌کند که باعث به حداقل رسیدن نیروی تلف شده در هنگام تعویض دنده میشود.