گیربکس خودرو چگونه کار می‌کند؟

هر خودرویی برای اینکه بتواند حرکت نماید نیاز به نیروی موتور و سیستم انتقال قدرت از موتور به محور چرخ‌ها دارد که این وظیفه بر عهده گیربکس خودرو است نیروی تولیدی از پیشرانه به سمت محورها به صورت پیوسته باید منتقل شود که به سه قطعه مربوط می‌شود گیربکس خودرو یا جعبه دنده، کلاچ و دیفرانسیل بار انتقالی از پیشرانه به چرخ‌ها را بر عهده دارند که در این مطلب به صورت اختصاصی به بررسی گیربکس خودرو یا جعبه دنده می‌پردازیم با ما تا انتها همراه شوید.

گیربکس خودرو چیست و چه وظیفه‌ای بر عهده دارد؟

نیروی گشتاور پیشرانه باید بر حسب نیاز خودرو به محورها چرخ‌ها انتقال داده شود که وظیفه تنظیم و کنترل نیروی گشتاور بر عهده گیربکس خودرو یا جعبه دنده است. کار اصلی جعبه دنده کنترل کردن سرعت‌های مختلف در مسیر حرکتی خودرو است.

با توجه به اینکه موتور خودرو وظیفه تولید گشتاور بر حسب توان خود را دارد اما کار گیربکس بالا بردن نیروی گشتاور نیست بلکه کار جعبه دنده تنظیم سرعت دلخواه است که در ادامه به سه وظیفه مهم گیربکس خودرو اشاره خواهیم کرد:

1. توقف خودرو در حین کار کردن پیشرانه
2. کنترل سرعت خودرو در سراشیبی‌ها
3. تنظیم حرکت رو به جلو یا عقب خودرو

برای اینکه بیشتر با این سه وظیفه مهم جعبه دنده یا گیربکس خودرو آشنا شوید توضیحات مختصری درباره هر یک از این وظایف خواهیم داد. برخی مواقع لازم است که موتور خودرو روشن باشد اما متوقف باشد که گیربکس این کار را به خوبی انجام می‌دهد.

در برخی مواقع خودرو در شرایط سختی قرار می‌گیرد مانند سراشیبی‌ها و جاده‌های نا هموار امکان خارج شدن سرعت خودرو از کنترل به وجود می‌آید که در این شرایط به وسیله جعبه دنده، خودرو در اختیار راننده قرار داده می‌شود.

وظیفه سوم جعبه دنده یا گیربکس خودرو تعیین جهت خودرو به سمت عقب و جلو و کنترل آن است و در برخی مواقع به دلیل زیاد شدن سرعت، از قدرت حرکت معکوس برای کاهش سرعت و لیز خوردن خودرو توسط گیربکس این کار انجام می‌شود.

اجزا و قطعات گیربکس خودرو چیست؟

گیربکس خودرو همانند موتور و سیستم تعلیق خودرو و... از اجزا و قطعات مختلفی تشکیل شده است مهم‌ترین قسمت جعبه دنده وجود تعداد زیادی چرخ دنده در داخل محفظه گیربکس است که بسته به قدرت خودرو دارای مدل‌ها و انواع مختلفی است. در سیستم جعبه دنده خودرو تعداد زیادی چرخ دنده به هم متصل می‌شوند تا بسته به میزان قدرت انتقالی موتور به چرخ‌ها تعیین شود و هرکدام از چرخ دنده‌ها نمایانگر یکی از دنده‌های داخل جعبه دنده که به وسیله دسته دنده یا پدال شیفتر داخل کابین به هم متصل می‌شوند.

برای اینکه نحوه عملکرد گیربکس خودرو را تجسم کنید می‌توانید چرخ‌ دنده‌های یک دوچرخه دنده دار را در نظر بگیرید که مکانیزم عملکردی یکسانی دارند. در ادامه اجزا و قطعات جعبه دنده خودرو عبارتند از:

• محفظه گیربکس
• محور کلاچ یا شافت ورودی
• محور زیر یا شافت واسط
• محور اصلی یا شافت خروجی
• بیرینگ یا یاتاقان گیربکس
• دسته دنده
• کاسه نمد
• دنده برنجی
• ماهک
• میل ماهک
• چرخ ‌دنده‌های گیربکس

گیربکس خودرو از قطعات مکانیکی فوق تشکیل شده که هر کدام از این قطعات وظایف اختصاصی بر عهده دارد

هرکدام از قطعات گیربکس چه وظیفه‌ای بر عهده دارند؟

در ادامه درباره عملکرد و وظیفه هر یک از این قطعات توضیحات مختصری ارائه خواهیم داد:

محفظه گیربکس در واقع وظیفه نگهداری تمام قطعات گیربکس همچون یاتاقان‌ها، چرخ ‌دنده‌ها و محورهای گیربکس را در داخل خود بر عهده دارد.

محور کلاچ یا شافت ورودی که به هر دو اسم شناخته می‌شود محور گیربکس را تشکیل می‌دهد که به صورت یک دست در بخش ورودی محفظه گیربکس که چرخ دنده در آن قرار دارد اتصال دارد و با موتور خودرو از طریق کلاچ در ارتباط است.

محور زیر یا شافت واسط وظیفه دارد نیروی گشتاور را از محور محرک به متحرک منتقل نماید که با استفاده از چرخ دنده‌هایی که روی آن قرار دارد محور اصلی گیربکس در ارتباط است و چرخ‌دنده‌های ورودی این محور با چرخ‌دنده‌های محرک گیربکس متصل است و نیروی گشتاور تولید شده را با همان سرعتی که دارد به سمت شافت خروجی منتقل می‌کند. چرخ‌دنده‌ها هریک از اندازه‌های مختلفی با توجه به دنده‌ها دارا هستند.

محور اصلی یا شافت خروجی از طریق محور واسط با یاتاقان‌ها و چرخ ‌دنده‌ها درگیر هستند و نیروی تولید شده از گیربکس یا جعبه دنده را به سمت دیفرانسیل یا میل گاردان می‌فرستد محور اصلی دارای چرخ ‌دنده‌های متناوبی تعبیه شده است تا با قطرهای مختلفی که چرخ‌دنده‌ها دارند به وسیله یاتاقان‌ها حرکت دورانی داشته باشند حرکت چرخ‌ دنده‌های روی این محور با اتصال با چرخ دنده‌های شافت واسط یا محور زیر میسر می‌شود.

بیرینگ یا یاتاقان گیربکس که به چرخ دنده های هماهنگ کننده نیز از آنها یاد می‌شود با استفاد از چرخ دنده های که روی سطح خود دارند به سمت چرخ دنده مورد می رود و با چفت شدن با آن باعث حرکت چرخ دنده ها می‌شود.

دسته دنده یکی دیگر از قسمت‌های گیربکس خودرو است که خارج از سیستم قرار دارد البته این قطعه برای گیربکس‌های اتومات وجود ندارد و تنها در گیربکس‌های دستی وجود دارد و عملکرد آن مانند H است که برای دنده‌های مختلف با توجه به جعبه دنده خودرو متفاوت است و توسط دست راننده به دنده‌های مورد نیاز تغییر مسیر می‌دهد.

کاسه نمد یا عایق نمد، کلاهی کاسه‌ای است که از ورود گرد و خاک به داخل یاتاقان‌ها و روغن درون گیربکس محافظت می‌کند.

دنده برنجی برای اینکه بین یاتاقان‌ها و دنده‌های کشویی ارتباط برقرار شود از دنده برنجی استفاده می‌شود تا ارتباط بین این دو قطعه دقیق‌تر و سریع‌تر صورت پذیرد و فرمی دندانه و حلقوی دارد که از فشار آمدن نیروهای دورانی و طولی به یاتاقان جلوگیری می‌کند.

ماهک قطعه فلزی است که نیروی بین دسته دنده و میل ماهک به آن انتقال داده می‌شود و باعث به حرکت در آمدن آن می‌شود و با حرکت کردن ماهک چرخ ‌دنده‌ها مشغول فعالیت می‌شوند در نهایت باعث تنظیم سرعت خودرو می‌شود.

میل ماهک رابط بین ماهک و دسته دنده می‌باشد که به وسیله آن راننده می‌تواند با حرکت دادن دسته دنده، میل ماهک را به حرکت در آورد مکانیزم‌های متفاوتی با توجه به نوع گیربکس خودرو داراست. در ادامه با انواع جعبه دنده خودرو آشنا خواهیم شد.

آشنایی با انواع گیربکس خودرو

متداول‌ترین جعبه دنده شرکت مرسدس بنز آلمان بود که با گیربکس دو سرعته قادر به حرکت بود که با سیر تکاملی و پیشرفت صنعت خودروسازی جهان، جعبه دنده‌ها در سه دسته قرار می‌گیرند:

1. گیربکس دستی
2. گیربکس منوتیک یا نیمه اتومات
3. گیربکس اتومات

اغلب مردم اطلاعات جامعی راجع به انواع جعبه دنده‌ها ندارند و اغلب هم فکر می‌کنند دو نوع گیربکس خودرو وجود دارد و آن هم گیربکس دستی و اتومات است در صورتی که این‌طور نیست به همین خاطر توضیحات مختصری درباره هر یک از دسته ‌بندی‌ها که خود از انواع مختلفی تشکیل شده‌اند و هر کدام دارای مکانیزم عملکردی مجزایی هستند می‌پردازیم.

گیربکس دستی چیست و چه عملکردی دارد؟

اولین دسته از گیربکس خودرو، جعبه دنده دستی است که با استفاده از فشار دادن کلاچ درگیری با موتور ایجاد می‌شود و توسط دسته دنده در داخل کابین تعویض دنده صورت می‌گیرد. برای رانندگی های طولانی مدت راننده با تعویض دنده و گرفتن پدال کلاچ و دسته دنده کمی خسته کننده خواهد بود. گیربکس دستی خود به دو نوع مختلف دسته بندی می‌شود:

1. جعبه دنده غیر سنکرونیزه یا ترتیبی
2. جعبه دنده سنکرونیزه یا غیر ترتیبی

جعبه دنده ترتیبی امروزه در خودروها منسوخ شده اما در موتورسیکلت‌ها هنوز هم در حال استفاده است و به دنده‌ها به ترتیب باید تعویض شوند و برای مثال نمی‌توان از دنده 1 به دنده 3 تعویض دنده کرد. اما در جعبه دنده غیر ترتیبی امروزه متداول است و در اکثر خودروها استفاده می‌شود و امکان تعویض دنده از 1 به 3 وجود دارد.

گیربکس منوتیک یا نیمه اتومات چیست و چه عملکردی دارد؟

گیربکس منوتیک یا نیمه اتومات یکی دیگر از انواع گیربکس خودرو است و بدین صورت عمل می‌کند که تعویض دنده برای راننده بسیار کارآمدتر از نوع دستی است و به صورت اتومات انجام می‌شود اما راننده به صورت دلخواه می‌تواند دنده‌ها را زیاد یا کم کند که با استفاده از پدال شیفتر تعویض دنده انجام می‌شود که در انواع مختلفی دسته بندی می‌شود.

• جعبه دنده تیپ ترونیک S
• جعبه دنده تیپ ترونیک
• جعبه دنده شیفت ‌ترونیک

گیربکس اتومات چیست و چه عملکردی دارد؟

راحت‌ترین و ساده‌ترین نوع گیربکس خودرو این نوع جعبه دنده است و در این مدل دیگر نیازی به گرفتن کلاچ نیست و با قرار دادن دسته دنده در حالت حرکت و فشردن پدال گاز می‌توان رانندگی را شروع کرد. این نوع گیربکس‌ها انواع مختلفی دارند که عبارتند از:

• جعبه دنده AT یا اتومات سیاره‌ای
• جعبه دنده AMT یا Automated Manual Transmission
• جعبه دنده CVT یا پیوسته‌ متغیر
• جعبه دنده DCT یا دو کلاچه

در سیستم گیربکس اتومات در واقع پدال کلاچ حذف شده و تعویض دنده مطابق با انتخاب راننده خواهد بود. با انواع گیربکس خودرو و دسته بندی‌های آن آشنایی پیدا کردید که در آینده هریک از این دسته‌ بندی‌ها را به صورت مجزا با جزئیات بیشتری توضیح خواهیم داد.