خودروها برای حرکت به یک عامل تولیدکننده نیرو و یک عامل انتقال دهنده نیرو نیاز دارند. تولیدکننده نیرو در خودرو همان موتور یا پیشرانه است. انتقال دهنده نیرو هم متشکل از بخش‌های مختلفی است که توسط آنها نیروی تولید شده توسط پیشرانه به چرخ‌ها انتقال داده می‌شود. سه بخش اصلی سیستم انتقال دهنده نیرو شامل کلاج، دیفرانسیل و جعبه دنده یا همان گیربکس است. در این مطلب قصد داریم در خصوص گیربکس ماشین صحبت کنیم و با نحوه عملکرد و وظایف آن در خودرو آشنا شویم.
همانطور که در ابتدای متن اشاره کردیم گیربکس یکی از عوامل انتقال دهنده نیرو است. زمانی که نیرو توسط موتور یا پیشرانه تولید شود، نیاز به یک عامل انتقال دهنده به چرخ‌های خودرو است. گیربکس یکی از این عوامل بوده که نسبت به سایر موارد از ارزش و اهمیت بیشتری برخوردار است. در حال حاضر یکی از عمومی‌ترین گیربکس‌ها به خصوص در خودروهای داخلی، گیربکس دستی است. در خودروهای بین‌المللی هم بیشتر از گیربکس اتوماتیک استفاده می‌شود.
گیربکس یکی از اجزای مهم سیستم انتقال قدرت است که وظیفه آن تبدیل دور و گشتاور موتور و انتقال آن به چرخ‌های خودرو است. به عبارتی گیربکس وظیفه دارد میزان گشتاور و دور موتور را تغییر داده و آن را بسته به دلخواه راننده، مسیر جاده و سرعت کم یا زیاد کند. با توجه به اینکه گشتاور تولید شده توسط موتور در هر دور ثابت است، برای ایجاد گشتاور بیشتر از گیربکس استفاده می‌شود. در مقابل با افزایش سرعت هم باید دور بیشتری به چرخ‌ها برسد. به طور خلاصه وظایف گیربکس به شرح زیر است:
جلوگیری از افزایش سرعت‌های ناخواسته: با گیربکس میتوان خودرو را در سرازیری و جاده‌های ناهموار کنترل کرده و اختیار اتومبیل را به طور کامل در دست داشت.
تنظیم جهت حرکت خودرو: از طریق گیربکس میتوان جهت حرکت خودرو را به سمت جلو و عقب کنترل کرده و به خودرو قدرت حرکت معکوس داد.
کنترل خودرو با سرعت‌های مختلف: گیربکس به راننده امکان می‌دهد تا خودرو را با سرعت‌های مختلف در شرایط متفاوت کنترل نماید. از طریق گیربکس میتوان بدون افزایش دور موتور و گشتاور، به سرعت دلخواه رسیده و رانندگی ایمنی را تجربه کرد.
گیربکس خودرو شامل اجزا و قطعات مختلفی است که هر یک از آنها در عملکرد گیربکس نقش به خصوصی دارند. در محفظه گیربکس تعداد زیادی چرخ دنده وجود دارد که بسته به قدرت خودرو مدل‌ها و انواع مختلفی دارند. هر یک از چرخ دنده‌ها نمایانگر یکی از دنده‌های داخل جعبه دنده است که به وسیله دسته دنده یا پدال شیفتر داخل کابین به هم متصل می‌شوند. در خصوص اجزای مهم جعبه دنده یا همان گیربکس میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
پوسته گیربکس: این بخش از گیربکس معمولا از جنس چدن ریخته‌گری است که یاتاقان‌های گیربکس، محورها و چرخ دنده‌ها را در خود جای می‌دهد.
کاسه نمد یا عایق نشت: این بخش گیربکس از یاتاقان‌ها و روغن داخل آنها در برابر گرد و غبار و سایر آلاینده‌ها محافظت می‌کند.
شافت ورودی: شافت ورودی یا محور کلاچ، محور محرک گیربکس است. این محور از طریق کلاچ با موتور خودرو در ارتباط است.
شافت واسط: شافت واسط یا محور زیر، به انتقال گشتاور از محور محرک به محور متحرک می‌پردازد. بر روی شافت واسط تعدادی چرخ دنده قرار دارد که با محور یکپارچه هستند.
شافت خروجی: محور اصلی یا شافت خروجی به واسطه چرخ دنده‌ها و یاتاقان‌ها با محور واسط در ارتباط است. این محور نیروی تبدیل شده در گیربکس را به سمت دیفرانسیل هدایت می‌کند.
یاتاقان یا بیرینگ: از دیگر اجزای گیربکس باید به یاتاقان‌ها یا بیرینگ‌ها اشاره کرد که به آن چرخ دنده هماهنگ کننده نیز گفته می‌شود.
دسته دنده: این بخش بیرونی‌ترین جزء گیربکس است که در برخی از خودروهای دارای گیربکس اتومات به طور کامل حذف شده است.
ماهک: این قطعه خمیده فلزی به انتهای میل ماهک متصل است. به تعداد هر میل ماهک یک ماهک در گیربکس وجود دارد.
میل ماهک: میل ماهک رابط بین دسته دنده و ماهک است که بر اساس نوع گیربکس عملکرد متفاوتی دارد. مکانیزم میل ماهک میتواند به صورت دستی، الکترونیکی، هیدرولیکی و خلائی باشد.
کشویی دنده: این قطعه که از دو جهت شیار دارد، بر روی قطعه‌ای به نام توپی حرکت رفت و برگشتی انجام می‌دهد.
دنده برنجی: این دنده برای درگیر شدن دنده‌های کشویی و یاتاقان‌های گیربکس و انجام سریع‌تر و دقیق‌تر این درگیری کاربرد دارد.
گیربکس در حالت کلی به سه دسته گیربکس دستی، گیربکس نیمه اتوماتیک و گیربکس تمام اتوماتیک تقسیم می‌شود که در اینجا به بررسی آنها می‌پردازیم.
ساده‌ترین و اولین جعبه‌ها از نوع دستی هستند که با فشردن کلاچ درگیری با موتور ایجاد شده و توسط گیربکس در داخل کابین تعویض دنده انجام می‌شود. گیربکس‌های دستی خود به دو دسته جعبه دنده غیر سنکرونیزه یا ترتیبی و جعبه دنده سنکرونیزه یا غیر ترتیبی تقسیم می‌شوند. در حال حاضر جعبه دنده ترتیبی در خودروها منسوخ شده است و بیشتر در موتورسیکلت‌ها استفاده می‌شود. در این جعبه دنده، دنده‌ها باید به ترتیب عوض شوند. برای مثال نمیتوان از دنده 1 به دنده 3 تعویض دنده کرد. اما جعبه دنده‌های غیر ترتیبی همچنان رایج و متداول هستند و در بسیاری از خودروها استفاده می‌شوند. در این جعبه دنده‌ها امکان تعویض دنده از 1 به 3 وجود دارد.
راحت‌ترین و ساده‌ترین نوع جعبه دنده خودرو، گیربکس اتوماتیک است. در این جعبه دنده به گرفتن کلاچ نیازی نبوده و با قرار دادن دسته دنده در حالت حرکت و فشردن پدال گاز میتوان خودرو را حرکت داد. گیربکس‌های اتوماتیک شامل انواع مختلفی از جمله جعبه دنده AT، جعبه دنده AMT، جعبه دنده CVT و جعبه دنده DCT هستند. در سیستم گیربکس اتوماتیک پدال کلاچ حذف شده است و تعویض دنده مطابق با انتخاب راننده انجام می‌شود.
گیربکس منوتیک یا نیمه اتوماتیک نوع دیگری از جعبه دنده است که همچون دو نوع قبلی خیلی شناخته شده نمی‌باشد. نحوه عملکرد گیربکس منوتیک به این صورت است که تعویض دنده در آن بسیار کارآمدتر و بهتر از نوع دستی و به شکل اتومات انجام می‌شود. راننده به طور دلخواه میتواند دنده‌ها را زیاد یا کم کرده و با استفاده از پدال شیفتر دنده را عوض نماید. این گیربکس هم شامل چندین نوع مختلف از جمله جعبه دنده تیپ ترونیک S، جعبه دنده شیفت ترونیک و جعبه دنده تیپ ترونیک است.
گیربکس بخش مهمی از سیستم انتقال نیرو است که نیروی گشتاور پیشرانه را به محور چرخ‌ها انتقال می‌دهد. کار اصلی گیربکس یا جعبه دنده کنترل کردن سرعت خودرو در مسیرهای مختلف است. گیربکس خودرو به سه دسته دستی، منوتیک و اتوماتیک در بازار موجود است که در متن به نحوه عملکرد هر یک از آنها اشاره شد.
گلپانیا اولین مرجع آموزش آنلاین تخصصی خودرو
با عضویت در خبرنامه ما از جدیترین دوره هاو تخفیف با خبر شوید
تمامی حقوق این سایت برای آکادمی گلپانیا محفوظ است
