گیربکس چیست ؟
گیربکس (Transmission) در خودرو یک قسمت مهم و حیاتی است که وظیفهٔ انتقال نیروی تولید شده توسط موتور به چرخ ها را دارد. این نیرو به وسیلهٔ موتور ایجاد می‌شود و از طریق گیربکس به چرخ‌ها منتقل می‌شود تا خودرو بتواند حرکت کند. در این مطلب از رنو صفری به شرح کامل گیربکس خودرو می پردازیم .
گیربکس معمولاً شامل چند دنده (گیر) مختلف است که با تغییر دنده ، نسبت تعداد دور موتور به تعداد دور چرخ ها تغییر می کند. به عبارت ساده تر، وقتی شما دنده را به حالت “دنده بالا (زیاد)” تغییر می دهید، موتور با سرعت بیشتری دور می زند و به این ترتیب سرعت خودرو افزایش می یابد. از طرف دیگر، وقتی دنده را به حالت “دنده پایین (کم)” تغییر می دهید، موتور با سرعت کمتری دور می زند و سرعت خودرو کاهش می یابد.
بنابراین، گیربکس در واقعیت به خودرو کمک می کند تا با توجه به وضعیت و سرعت مطلوب، نیروی موتور را به چرخ ها منتقل کند تا حرکت بهتری داشته باشید. این امکان را به شما می دهد که به طور متناسب با محیط رانندگی و نیاز، سرعت خودرو را تنظیم کنید.
وظیفه اصلی گیربکس خودرو چیست ؟
همانطور که گفته شد گیربکس خودرو، یکی از مهمترین اجزای مکانیکی آن است و وظیفه اصلی آن انتقال نیرو از موتور به چرخ ها با توجه به نیازهای رانندگی را دارد. این وظیفه اصلی به صورت زیر توضیح داده می شود :
گیربکس خودرو، نیروی تولید شده توسط موتور را به چرخ ها انتقال می دهد تا خودرو بتواند به بهترین شکل حرکت کند. با تغییر دنده ها، گیربکس به موتور اجازه می دهد تا با سرعت ها و نیروهای مختلف دور بزند و این نیروها به چرخ ها منتقل شوند تا خودرو جلو برود یا ترمز بزند.
به عبارت دیگر، گیربکس مانند یک مترجم عمل می کند که نیروهای تولید شده توسط موتور (معمولاً با دور متغیر) را به نیازهای مختلف رانندگی تطبیق می دهد. این امکان را به راننده می دهد که سرعت خودرو را تنظیم کند، از سرعت های مختلف استفاده کند و به بهترین شکل ممکن در محیط های مختلف رانندگی عمل کند. این تنوع و انعطاف‌پ ذیری در تغییر سرعت و نیرو به ارتقاء عملکرد و ایمنی خودرو کمک می کند.
عملکرد گیربکس چگونه است ؟
عملکرد گیربکس به صورت زیر توضیح داده می شود:
- تغییر دنده (Gear Shifting) : گیربکس دارای دنده های مختلفی است که با تغییر دنده، نسبت تعداد دور موتور به تعداد دور چرخ ها تغییر می کند. دنده های معمولی شامل دنده پارک، دنده نوترال، دنده عقب، دنده راه رفتن به عقب، و دنده های مختلف راه رفتن به جلو می باشند.
- ترتیب تغییر دنده (Gear Sequence) : دنده ها به ترتیب از دنده های کمتر سرعت به دنده های بیشتر سرعت قرار دارند. به عبارت دقیق تر، دنده های پایین تر (مثل اول و دوم) معمولاً برای شروع حرکت از سرعت پایین استفاده می شوند و دنده های بالاتر (مثل پنجم و ششم) برای سرعت بالا در جاده.
- تغییر سرعت (Speed Adjustment) : با تغییر دنده، نسبت تعداد دور موتور به تعداد دور چرخ ها تغییر می کند. در دنده های پایین، موتور با سرعت بیشتر دور می زند و خروجی نیرو افزایش می یابد. در دنده های بالا، موتور با سرعت کمتر دور می زند و خروجی نیرو کاهش می یابد.
- انتخاب دنده بر اساس نیاز (Gear Selection) : راننده با توجه به شرایط محیطی، سرعت مورد نظر و نیاز خود، دنده ای را انتخاب می کند. برای شروع حرکت، دنده های پایینتر استفاده م ی‌شود تا خودرو به آرامی حرکت کند. برای سفر در جاده با سرعت بالا، دنده های بالاتر به کار گرفته می شوند تا مصرف سوخت به حداقل برسد و سرعت افزایش یابد .
- نیرو انتقالی (Transmitted Power) : نیرو تولید شده توسط موتور به قسمت خارج از موتور انتقال می یابد و از طریق گیربکس به چرخ ها منتقل می شود. این نیرو به چرخ ها اجازه می دهد که با حرکت دادن خودرو، انرژی و نیرو تولید شده توسط موتور را به جلو ببرند.
- کنترل سرعت (Speed Control) : با تغییر دنده ها، راننده می تواند سرعت خودرو را تنظیم کند. تغییر دنده به سرعت های مختلف منجر می شود، از حرکت به سرعت پایین در شهر تا سرعت بالا در جاده.
به طور خلاصه، گیربکس خودرو وظیفه تنظیم نیرو و سرعت خودرو را دارد تا بتوانید با توجه به شرایط مختلف رانندگی ، به بهترین شکل ممکن از خودروتان استفاده کنید. این تنظیمات ممکن می کنند تا مصرف سوخت کاهش یابد، عملکرد بهینه را ایجاد کنند و به انطباق با محیط رانندگی کمک کنند.
گیربکس از چه اجزایی تشکیل شده است ؟
گیربکس خودرو از چندین قسمت و اجزای مهم تشکیل شده است که هرکدام وظایف خاصی در عملکرد آن دارند. این اجزا عبارتند از:
- شافت ها (Shafts) : گیربکس دارای دو شافت اصلی است که به نام های شافت ورودی (Input Shaft) و شافت خروجی (Output Shaft) شناخته می شوند. شافت ورودی به موتور متصل است و نیرو از موتور را به گیربکس منتقل می کند، در حالی که شافت خروجی نیرو را به چرخ ها منتقل می کند.
- دنده‌ها (Gears) : دنده ها برای تغییر نسبت تعداد دور موتور به تعداد دور چرخ ها استفاده می شوند. هر دنده دارای شکل و اندازه ای خاص است که نسبت تغییر سرعت را مشخص می کند.
- کلاچ (Clutch) : کلاچ به شافت ورودی متصل است و وظیفه اتصال و قطع ارتباط بین موتور و گیربکس را دارد. وقتی کلاچ فشرده می شود، موتور با گیربکس ارتباط دارد و نیرو انتقال پیدا می کند. وقتی کلاچ رها می شود، ارتباط قطع می شود و موتور مستقیماً به گیربکس اثر نمی گذارد.
- سیستم کنترل (Control System) : برخی از گیربکس ها دارای سیستم های کنترل الکترونیکی هستند که عملکرد دنده ها را تنظیم می کنند. این سیستم ها به سرعت موتور، فشار فرمان، ترمز ها و شرایط رانندگی توجه می کنند تا بهترین نسبت دنده را انتخاب کنند.
- دیگر اجزا و قطعات : گیربکس دارای دیگر اجزا و قطعاتی نیز است که برای حفظ عملکرد بهینه و کیفیت ساخت استفاده می شوند. این شامل رول ها، بلبرینگ ها، مهره ها، و سیستم های خنک کننده می شود.
در کل، گیربکس به عنوان یک مهندسی پیچیده و حیاتی در سیستم خودرو عمل می کند و از این اجزا و قطعات تشکیل شده است تا بتواند نیروها و سرعت ها را به بهترین شکل تنظیم کند و به راننده امکان مدیریت سرعت و عملکرد خودرو را بدهد.
گیربکس چه ویژگی هایی دارد ؟
- انتخاب گسترده ای از محصولات جعبه دنده
گیربکس معمولاً از یک طرح کلی طراحی استفاده می کند، اما در موارد خاص می توان طرح طراحی گیربکس را با توجه به نیاز کاربر تغییر داد و می توان آن را به گیربکس مخصوص صنعت تغییر داد. در طرح طراحی گیربکس، شفت موازی، شفت عمودی، جعبه عمومی و قطعات مختلف بر اساس نیاز کاربر قابل تغییر است.
- عملکرد گیربکس پایدار است
عملکرد گیربکس پایدار و قابل اعتماد است و قدرت انتقال بالا است. ساختار جعبه خارجی گیربکس می تواند از مواد جاذب صدا ساخته شود تا صدای تولید شده در طول فرآیند کار گیربکس را کاهش دهد. ساختار جعبه خود گیربکس و فن بزرگ می تواند به طور موثر دمای کار گیربکس را کاهش دهد. در فرآیند استفاده از گیربکس، تمیز کردن به موقع گیربکس اصلی ضروری است. دستگاه نظافت و نگهداری گیربکس از سیستم تامین و تخلیه روغن اصلی گیربکس و روغن روان کننده فیلتر شده برای تمیز کردن گیربکس بدون تغییر هیچ گونه تجهیزات سخت افزاری گیربکس یا افزودن مواد تمیزکننده استفاده می کند که عملکرد ایمن گیربکس را تضمین می کند. عمر گیربکس را افزایش می دهد.
- گیربکس کاملاً کاربردی است
گیربکس علاوه بر عملکرد کاهش سرعت، عملکرد تغییر جهت انتقال و گشتاور انتقال را نیز دارد. به عنوان مثال، پس از اینکه گیربکس دو دنده بخش را اتخاذ کرد، نیرو را می توان به صورت عمودی به محور چرخان دیگری منتقل کرد تا تغییر جهت انتقال را متوجه شود، در حالی که گیربکس اصل گشتاور انتقال را تغییر می دهد این است که تحت شرایط قدرت یکسان، سریعتر چرخ دنده می چرخد، گشتاور روی شفت کمتر می شود و بالعکس. گیربکس می تواند عملکرد کلاچ را در طول فرآیند اجرا متوجه شود. اگر دو چرخ دنده اصلی مشبک شده از هم جدا شوند، اتصال بین محرک اصلی و ماشین کار می تواند قطع شود تا اثر جداسازی قدرت و بار حاصل شود. علاوه بر این، گیربکس می تواند توزیع نیرو را با حرکت دادن شفت های متحرک از طریق یک محور محرک تکمیل کند.
مرحله انتقال گیربکس چیست ؟
گیربکس از انتهای ورودی تا انتهای خروجی است و دنده ای که پس از یک جفت توری چرخ دنده تشکیل می شود، انتقال دنده تک مرحله ای نامیده می شود و مرحله انتقال آن 1 است. قطار دنده ای که توسط دو مجموعه دنده تک مرحله ای تشکیل می شود. انتقال دارای 2 مرحله انتقال است. بر اساس قیاس، 3، 4 و 5 مرحله انتقال وجود دارد. با این حال، زمانی که تعداد مراحل به تعداد معینی افزایش یابد، کاهش اینرسی معادل کل آشکار نیست. با توجه به ساختار فشرده، دقت انتقال و اقتصاد، تعداد مراحل نباید زیاد باشد.
گیربکس در چه زمینه های دیگری استفاده می شود ؟
به طور گسترده در ماشین آلات چاپ و بسته بندی، تجهیزات گاراژ سه بعدی، ماشین آلات حفاظت از محیط زیست، تجهیزات انتقال، تجهیزات شیمیایی، تجهیزات معدن متالورژی، تجهیزات برق فولادی، تجهیزات اختلاط، ماشین آلات راه سازی، صنعت قند، تولید برق بادی، درایو آسانسور پله برقی، استفاده می شود. کشتی سازی، زمینه صنعت سبک، زمینه کاغذ سازی، صنعت متالورژی، تصفیه فاضلاب، صنعت مصالح ساختمانی، ماشین آلات بالابر، خط نقاله، خط مونتاژ، و غیره. قدرت بالا، نسبت سرعت بالا، موقعیت های گشتاور بالا.
انواع گیربکس اتوماتیک رایج در بازار
گیربکس AT:
این گیربکس که به عنوان گیربکس اتوماتیک هیدرولیک شناخته می شود، اتوماتیک ترین نوع گیربکس است. از گیربکس اولیه 4AT، برخی از خودروها به گیربکس 9AT، گیربکس AT مجهز شده اند. مزایا واضح است، قدرت مستقیم تر، معایب برجسته تر و مصرف سوخت نسبتاً بالا است.
گیربکس CVT:
این یک گیربکس اتوماتیک متغیر پیوسته مکانیکی نامیده می شود که عمدتاً توسط اتومبیل های ژاپنی نشان داده می شود. اکثر مدل های هوندا و نیسان از جعبه دنده CVT استفاده می کنند. ویژگی های گیربکس CVT واضح است. از آنجا که ضریب دنده یک نقطه گسسته نیست، بلکه یک سری مقادیر پیوسته است، عملکرد سواری عالی است و مصرف سوخت عالی است، اما نقطه ضعف نسبتاً آشکار است، قدرت لحظه ای. خروجی بدون ترکیدن و نسبتا نرم است.
گیربکس AMT:
مخفف عبارت Electronically Controlled Mechanical Automatic Transmission، گیربکس AMT یک سازش بین گیربکس MT و گیربکس AT است. مزیت این است که هزینه تولید پایین تر است و کار با آن راحت تر از گیربکس دستی است. با این حال، معایب گیربکس های AMT بیشتر به چشم می خورد. اگر این کار اشتباه انجام شود، به راحتی می توان احساس ناامیدی قوی ایجاد کرد، که تا حد زیادی بر راحتی تأثیر می گذارد. همچنین مدل های کمتری با گیربکس AMT در بازار وجود دارد.
گیربکس دوکلاچه:
کلاچ دوگانه استفاده از دو مجموعه کلاچ است که به آن DCT می گویند. اثر تعویض دنده بدون ضربه از طریق تعامل دو مجموعه کلاچ به دست می آید که به دو کلاچ خشک و دو کلاچ مرطوب تقسیم می شوند. گیربکس دوکلاچه دارای تعویض دنده با سرعت بالا، تلفات کم قدرت در هنگام تعویض دنده و مصرف سوخت مناسب است. عیب گیربکس دوکلاچه بیشتر مشهود است، ثبات کیفیت اصلی ترین نقطه ضعف گیربکس دوکلاچه است.
روغن کاری و روغن گیربکس
روش های رایج روغن کاری گیربکس عبارتند از:
- روغن کاری با روغن دنده
- روانکاری با گریس نیمه سیال
- روانکاری با روانکار جامد
برای آب بندی بهتر، سرعت بالا، بار زیاد و عملکرد آب بندی خوب، می توان از روغن دنده برای روانکاری استفاده کرد. برای کسانی که عملکرد آب بندی ضعیف و سرعت کم دارند، می توان از گریس نیمه سیال برای روانکاری استفاده کرد.
سیستم روغن کاری گیربکس برای عملکرد عادی گیربکس اهمیت زیادی دارد. گیربکس های قدرت باد در مقیاس بزرگ باید مجهز به یک سیستم روانکاری اجباری قابل اعتماد برای روانکاری ناحیه مش بندی دنده و یاتاقان ها باشند. روانکاری ناکافی بیش از نیمی از دلایل خرابی گیربکس را تشکیل می دهد. دمای روان کننده با خستگی اجزا و عمر کل سیستم مرتبط است.
به طور کلی، حداکثر دمای روغن گیربکس در طول کار معمولی نباید از 80 درجه سانتیگراد تجاوز کند و اختلاف دما بین بلبرینگ های مختلف نباید از 15 درجه بیشتر شود. هنگامی که دمای روغن بالاتر از 65 درجه سانتیگراد است، سیستم خنک کننده شروع به کار می کند. هنگامی که دمای روغن کمتر از 10 درجه سانتیگراد است، روغن روان کننده باید قبل از شروع به دمای از پیش تعیین شده گرم شود.
هنگامی که دمای کار روغن از مقدار تعیین شده بالاتر می رود، گیربکس به دلیل دمای بالا خاموش می شود و سطوح دندانی و یاتاقان ها فرسوده می شوند. علاوه بر این، دمای پایین باعث افزایش ویسکوزیته روغن گیربکس نیز می شود. هنگامی که پمپ روغن شروع به کار می کند، بار سنگین است و موتور پمپ روغن اضافه بار می شود. روغن روان کننده گیربکس دارای محدوده دمایی بهینه برای عملکرد است.
توصیه می شود یک سیستم مدیریت حرارتی روغن روانکاری برای سیستم روغن کاری گیربکس طراحی شود: هنگامی که دما از مقدار معینی فراتر رود، سیستم خنک کننده شروع به کار می کند و زمانی که دما از مقدار معینی کمتر باشد، سیستم گرمایش شروع به کار می کند و همیشه دما را در محدوده بهینه کنترل کنید. علاوه بر این، بهبود کیفیت روغن های روان کننده نیز جنبه مهمی است که باید در سیستم روغن کاری مورد توجه قرار گیرد. محصول روان کننده باید دارای سیالیت عالی در دمای پایین و پایداری در دمای بالا باشد.
آیا گیربکس قابل تعمیر است ؟
بله، گیربکس خودرو در صورت خرابی قابل تعمیر است. گیربکس ها ممکن است به دلیل سایش، ضربه، نقص در قطعات داخلی یا عوامل دیگری خراب شوند. در چنین مواقعی، تعمیر گیربکس ممکن است ضروری باشد تا خودرو به درستی عمل کند.
تعمیر گیربکس خودرو معمولاً توسط کارگاه های متخصص انجام می شود. این تعمیرات ممکن است شامل موارد زیر باشد:
- تعویض قطعات آسیب دیده: در صورتی که قطعات داخلی گیربکس خراب شده باشند، آن ها تعویض می شوند. این شامل دنده ها، بلبرینگ ها، مهره ها و سایر قطعات می شود.
- تعمیر قطعات معیوب: در برخی مواقع، قطعات معیوب ممکن است تعمیر شوند. برای مثال، اگر یک بلبرینگ خراب شود، می تواند تعمیر شده و دوباره به کار برود.
- تنظیم مجدد و رگلاژ کردن: بعضی از مشکلات گیربکس ممکن است با تنظیم مجدد و رگلاژ کردن داخلی آن حل شوند. این کار توسط تکنسین های ماهر انجام می شود.
- تعویض گیربکس: در موارد خرابی شدید و عدم توانایی در تعمیر، گیربکس ممکن است تعویض شود.
توجه داشته باشید که تعمیر گیربکس یک کار پیچیده و زمان بر است و نیاز به تجربه و مهارت دارد. همچنین، هزینه تعمیر گیربکس معمولاً بالا است، بنابراین ممکن است بهتر باشد گیربکس خودرو را از تأمین کننده معتبری تعویض کنید.
چگونه گیربکس را تعمیر کنیم ؟
تعمیر گیربکس نمی تواند بداهه باشد. شما باید علائم خرابی را بشناسید، نوع گیربکس ماشین خود را بدانید، مراحل تعمیر را بدانید و احتمال تعویض گیربکس معیوب را پیش بینی کنید.
چگونه بفهمیم که تعمیر لازم است ؟
گیربکس به گونه ای طراحی شده است که حداقل در صورت استفاده معمولی به اندازه ماشین شما دوام بیاورد. بنابراین باید حداقل 300000 کیلومتر طول بکشد. در عمل، عناصر مختلف می توانند این طول عمر قابل توجه را کاهش دهند:
- سبک رانندگی تهاجمی
- بی توجهی به بررسی و نگهداری گیربکس (بررسی سطح مایع، پر شدن روغن، تعویض روغن و غیره)
- شوک ها
- استفاده از نیروی بیش از حد هنگام کار با اهرم دنده
- نقص در سیستم مکاترونیک
- وضعیت جاده ها و …
مشکلات گیربکس به ندرت پیش می آید که قابل تشخیص نباشند. در واقع، علائم زیادی وجود دارد که به شما کمک می کند تا وجود یک عیب را شناسایی کنید. اگر دقت کنید به راحتی می توانید آنها را تشخیص دهید. هنگامی که صدای چرخش مداوم را می شنوید، معمولاً به این دلیل است که یاتاقان های محورهای محرک در وضعیت نامناسبی قرار دارند. این خطر وجود دارد که آنها بشکنند و باعث از بین رفتن کل انتقال شوند.
اگر درگیر کردن اهرم دنده در یک یا چند موقعیت غیرممکن شود، به احتمال زیاد سیستم انتخاب دنده مسدود شده است یا اتصال از کار افتاده است. کمبود روغن و آلودگی روغن نیز ممکن است دلیل آن باشد. آیا وقتی تعویض دنده و/یا درگیر شدن دنده مشکل می شود صداهای ترک خوردگی می شنوید؟ این ممکن است نشانه ای از فرسوده شدن سنکروها یا روغن کاری نبودن چرخ دنده ها باشد که از به هم خوردن آن ها با چرخ دنده ها جلوگیری می کند.
منبع : market-prospects
دیگر مطالب از رنو صفری :
نظر بدهید