برای حرکت خودرو، دو عامل اساسی موردنیاز است: یک تولیدکننده نیرو و یک انتقال‌دهنده نیرو. نقش تولیدکننده نیرو در خودرو به موتور یا پیشرانه تعلق دارد. سیستم انتقال قدرت وظیفه دارد نیروی تولیدشده توسط پیشرانه را از طریق چند قطعه به چرخ‌ها منتقل کند. سه بخش اصلی سیستم انتقال قدرت شامل کلاچ، جعبه‌دنده (گیربکس) و دیفرانسیل هستند. در این مطلب توضیح میدهیم که وظایف گیربکس چیست، چه اجزایی دارد و چگونه کار می‌کند. برای آشنایی با سیستم گیربکس خودرو، تا پایان مطلب با ما همراه باشید.
آشنایی با سیستم گیربکس خودرو؛ وظایف گیربکس
گیربکس یا جعبه دنده، وظیفه انتقال گشتاور تولید شده توسط موتور به چرخ‌ها را بر عهده دارد و امکان کنترل خودرو با سرعت‌های مختلف در شرایط متفاوت را فراهم می‌کند. هر موتوری می‌تواند میزان مشخصی از توان و گشتاور تولید کند، اما با کمک گیربکس می‌توان به‌سرعت دلخواه رسید، بدون اینکه دور موتور و گشتاور را افزایش داد. وظایف گیربکس عبارت‌اند از:
- پیشگیری از سرعت‌های ناخواسته: گیربکس به راننده اجازه می‌دهد در سراشیبی‌ها و شرایط جاده‌ای مختلف که احتمال افزایش سرعت غیرقابل‌کنترل وجود دارد، خودرو را کاملاً کنترل کند.
- تنظیم جهت حرکت خودرو: گیربکس قادر است جهت حرکت خودرو را بین جلو و عقب تغییر دهد.
- کارکردن موتور بدون حرکت خودرو: در مواقعی که نیاز است موتور فعال باشد اما خودرو حرکت نکند، گیربکس می‌تواند انتقال نیروی موتور به چرخ‌ها را متوقف کند و این شرایط را فراهم نماید.
آشنایی با قطعات گیربکس یا جعبه دنده و عملکرد آن
گیربکس‌ها از اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند که مهم‌ترین آنها چرخ دنده‌ها هستند. این چرخ‌دنده‌ها بسته به نوع گیربکس، در اشکال و جنس‌های متنوعی به کار می‌روند و نقش تعیین‌کننده‌ای در انتقال قدرت و گشتاور از موتور به چرخ‌های خودرو دارند. اگرچه وجود چرخ‌دنده‌ها در همه گیربکس‌ها ثابت است، اما نوع و تعداد آنها می‌تواند متفاوت باشد. اجزای گیربکس خودرو شامل موارد زیر است:
- پوسته گیربکس: این بخش معمولاً از جنس چدن ریخته‌گری ساخته می‌شود و محلی برای قرارگیری چرخ‌دنده‌ها، یاتاقان‌ها و محورها است.
- شافت ورودی یا محور کلاچ: این شافت به‌عنوان محور محرک گیربکس عمل می‌کند و به‌صورت یکپارچه با یک چرخ‌دنده در بخش ورودی پوسته گیربکس متصل است. ارتباط این شافت با موتور خودرو از طریق کلاچ برقرار می‌شود.
- شافت واسط یا محور زیر: وظیفه این شافت انتقال گشتاور از محور محرک به محور متحرک است. روی این شافت تعدادی چرخ‌دنده وجود دارد که با محور یکپارچه هستند. اولین چرخ‌دنده با چرخ‌دنده محور محرک درگیر شده و سرعت ورودی تولید شده توسط موتور را بدون تغییر به سمت شافت خروجی هدایت می‌کند. اندازه‌های مختلف چرخ‌دنده‌های روی این شافت امکان تغییر نسبت دنده را فراهم می‌کنند.
سایر اجزای گیربکس
قطعات دیگری که ساختار گیربکس را تشکیل می‌دهند، عبارت‌اند از:
- شافت خروجی یا محور اصلی گیربکس: شافت خروجی یا محور اصلی گیربکس، بخشی از سیستم انتقال قدرت است که وظیفه هدایت نیروی تبدیل‌شده در جعبه‌دنده به سمت میل گاردان یا دیفرانسیل را بر عهده دارد. این محور شامل چرخ‌دنده‌های مختلفی است که به‌صورت غیریکپارچه روی آن نصب شده‌اند و با کمک یاتاقان‌ها به‌صورت دورانی حرکت می‌کنند. چرخ‌دنده‌ها با قطرهای متفاوت، از طریق درگیری با چرخ‌دنده‌های شافت واسط به حرکت درمی‌آیند.
- دسته دنده: دسته‌دنده، بخشی از سیستم گیربکس است که در برخی خودروهای اتوماتیک حذف شده و معمولاً مسیری H شکل را برای تغییر دنده‌ها طی می‌کند.
- میل ماهک: میل ماهک نیز رابط بین دسته‌دنده و ماهک است که راننده با تغییر حالت دسته‌دنده آن را جابه‌جا می‌کند. این مکانیزم می‌تواند دستی یا الکترومغناطیسی باشد؛ در حالت دستی، میل ماهک با دست راننده حرکت کرده و تعداد آن متناسب با تعداد دنده‌هاست. در مکانیزم الکترومغناطیسی، مگنت‌های متصل به میل ماهک با هسته‌های آهنی و سیم‌پیچ‌های موجود در جعبه‌دنده تعامل دارند تا حرکت ایجاد شود.
- یاتاقان: یاتاقان یا بیرینگ گیربکس، قطعه‌ای است که حرکت روان و بدون اصطکاک چرخ‌دنده‌ها را ممکن می‌سازد. یاتاقان، با دندانه‌های داخلی خود، به سمت چرخ‌دنده موردنظر حرکت کرده و با آن قفل می‌شود تا موجب انتقال حرکت گردد.
- کاسه نمد: قطعه دیگر برای آشنایی با سیستم گیربکس خودرو، کاسه‌نمد است. کاسه‌نمد، وظیفه محافظت از یاتاقان‌ها و روغن داخل آنها را در برابر نفوذ ذرات گردوغبار دارد.
ماهک گیربکس
ماهک گیربکس یک قطعه فلزی خمیده است که به انتهای میل ماهک متصل می‌شود. این قطعه نیرویی را که از طریق دسته‌دنده به میل ماهک وارد می‌شود، منتقل کرده و باعث حرکت آن می‌گردد. ماهک با حرکت کشویی، دنده موردنظر را درگیر کرده و چرخ‌دنده مربوطه فعال می‌شود تا سرعت خودرو تنظیم گردد. برای هر میل ماهک، یک ماهک در گیربکس وجود دارد.
کشویی دنده
کشویی دنده قطعه‌ای است که دارای شیارهایی از دو جهت است. یکی از این شیارها محل قرارگیری ماهک است که باعث حرکت آن می‌شود. جعبه‌دنده برنجی و یاتاقان در شیار دوم قرار دارند تا دنده انتخاب‌شده وارد مدار شود. کشویی بر روی قطعه‌ای به اسم توپی به شکل رفت‌وبرگشت حرکت می‌نماید.
دنده‌برنجی
دنده‌برنجی گیربکس برای درگیرشدن سریع و دقیق دنده‌های کشویی و یاتاقان‌های گیربکس استفاده می‌شود. این حلقه فلزی دارای فرم دندانه‌دار است و به دلیل اصطکاک بیشتر با یاتاقان، سریع‌تر با آن چفت شده و نیروهای دورانی و طولی وارد بر آن را کاهش می‌دهد.
بیشتر بخوانید: جلوبندی شیراز
چرخ‌دنده‌های گیربکس چه عملکردی دارند؟
چرخ‌دنده‌های گیربکس، اجزای کلیدی و اصلی در سیستم انتقال قدرت خودرو هستند. هر چرخ‌دنده نمایانگر یکی از دنده‌های خودرو است. به‌عنوان‌مثال، در یک گیربکس شش‌سرعته، ۶ جفت چرخ‌دنده وجود دارد. این چرخ‌دنده‌ها حلقه‌های فلزی با دندانه‌هایی روی سطح بیرونی خود هستند که با درگیرشدن دندانه‌ها، ارتباط بین محورها را برقرار می‌کنند. برای آشنایی با سیستم گیربکس خودرو باید عملکرد چرخ‌دنده را بدانید.
چرخ‌دنده‌ها نقش مهمی در کنترل انتقال گشتاور دارند و این کار را با حرکت در جهت مخالف انجام می‌دهند. تغییر گشتاور منتقل‌شده از موتور به چرخ‌ها به دلیل تفاوت قطر چرخ‌دنده‌ها و سرعت حرکت آنها روی محور صورت می‌گیرد. این تفاوت باعث ایجاد دنده‌های سنگین و سبک می‌شود.
چرخش و انتقال گشتاور توسط چرخ‌دنده‌های قطورتر منجر به قدرت بیشتر و سرعت کمتر (در دنده‌های سنگین) و توسط چرخ‌دنده‌های نازک‌تر منجر به‌سرعت بیشتر و قدرت کمتر (در دنده‌های سبک) می‌شود. بنابراین، چرخ‌دنده‌های قطورتر برای شروع حرکت استفاده می‌شوند، درحالی‌که چرخ‌دنده‌های باریک‌تر برای سرعت‌های بالاتر مناسب هستند.
برای اینکه دو چرخ‌دنده بتوانند با هم درگیر شوند، باید اندازه دندانه‌های آنها برابر باشد. از نظر شکل ظاهری، چرخ‌دنده‌ها به دو نوع ساده و مارپیچ تقسیم می‌شوند و از نظر جهت انتقال قدرت نیز به سه نوع عمودمحور، موازی‌محور و افقی‌محور دسته‌بندی می‌شوند.
انواع سیستم گیربکس خودرو
گیربکس یا سیستم های انتقال قدرت، در سه دسته قرار میگیرند:
- گیربکسهای دستی: گیربکسهای ترتیبی (غیرسنکرونیزه) و گیربکسهای غیرترتیبی (سنکرونیزه)
- گیربکسهای اتوماتیک یا خودکار: گیربکسهای خودکار سیاره‌ای (AT)، گیربکسهای AMT، گیربکسهای پیوسته متغیر یا CVT و گیربکسهای DCT یا دوکلاچه
- گیربکسهای نیمه خودکار: گیربکسهای تیپ ترونیک، گیربکسهای تیپ ترونیک S، گیربکسهای شیفت ترونیک
نحوه نگهداری از گیربکس
نگهداری صحیح از گیربکس می‌تواند عمر و کارایی آن را افزایش دهد. در ادامه، چند نکته مهم برای نگهداری بهتر گیربکس خودرو آورده شده است:
- تعویض منظم روغن گیربکس: روغن گیربکس نقش حیاتی در روانکاری و خنک‌سازی چرخ‌دنده‌ها دارد. اگر این روغن کثیف یا فرسوده شود، نمی‌تواند به خوبی عمل کند و ممکن است باعث ساییدگی زودرس چرخ‌دنده‌ها شود. تعویض منظم روغن می‌تواند عمر مفید گیربکس را افزایش داده و از مشکلاتی مانند گیر کردن دنده جلوگیری کند. پس از آشنایی با سیستم گیربکس خودرو، نگهداری از آن باید در اولویت قرار بگیرد.
- استفاده صحیح از کلاچ: کلاچ مسئول انتقال قدرت از موتور به گیربکس است. استفاده نادرست از کلاچ می‌تواند باعث ساییدگی زودرس آن و همچنین آسیب به گیربکس شود. هنگام تعویض دنده، باید کلاچ را به آرامی و کامل رها کنید.
- اجتناب از تعویض مکرر دنده‌ها: تغییرات مکرر دنده می‌تواند عمر مفید گیربکس را کاهش داده و مشکلاتی مانند گیر کردن دنده ایجاد کند. تا حد امکان، سعی کنید تعداد دفعات تعویض دنده را کاهش دهید.
- پرهیز از رانندگی در شرایط نامناسب: رانندگی در شرایط سخت مانند سربالایی‌های تند یا با سرعت زیاد می‌تواند فشار زیادی به گیربکس وارد کرده و باعث آسیب دیدن آن شود.
- رفع سریع عیب‌های گیربکس: نادیده گرفتن مشکلات کوچک در عملکرد گیربکس می‌تواند منجر به آسیب جدی‌تر و هزینه‌های بالای تعمیر شود. هرگونه عیب را سریعاً برطرف کنید.
- توقف کامل قبل از تغییر مسیر حرکت: هنگام تغییر دنده بین جلو و عقب، ابتدا خودرو را متوقف کنید تا خطر آسیب به دنده‌ها کاهش یابد.
- احتیاط در حمل بار سنگین: حمل بارهای سنگین با خودرویی که برای این کار طراحی نشده، می‌تواند باعث سایش بیش‌ازحد قطعات گیربکس شود؛ بنابراین اگر وسیله نقلیه مناسبی ندارید، بهتر است این کار را انجام ندهید.
کلام آخر
در مطلب حاضر به این موضوع پرداختیم که گیربکس چیست و قطعات گیربکس از چه مواردی تشکیل شده‌اند. گیربکس پس از موتور دومین بخش مهم در هر خودرو به حساب می‌آید؛ بنابراین مهم است که آن را به طور کامل بشناسید. همچنین باید با نحوه نگهداری از گیربکس خودرو نیز آشنا باشید تا در آینده با مشکل روبرو نشوید. آشنایی با سیستم گیربکس خودرو و نگهداری از آن را در اولویت قرار دهید تا عمر مفید خودروتان را افزایش دهید.
نگهداری از گیربکسهای دنده‌ای و اتوماتیک به روش‌های خاصی انجام می‌شود؛ بهتر است برای اینکه از گیربکس خودرو به بهترین نحو نگهداری کنید، با کارشناسان و متخصصان اتوکلینیک برادران خادم مشورت نمایید.
