همه چیز درباره جعبه دنده خودرو + نحوه عملکرد و مشکل آن

جعبه دنده خودرو ها می خواهند چون دور موتور آن ها نباید از حد معینی بالا تر رود . اگر دقت کرده باشید در کنار سرعت سنج ماشین ها عقربه دیگری وجود دارد که دور موتور را نشان می دهد . در قسمت انتهایی این عقربه ناحیه ای وجود دارد که با رنگ قرمز مشخص شده است . اگر موتور ماشین مدتی در این محدوده کار کند ، از کار می افتد . اگر سرعت کار موتور از حد معینی تجاوز کند حتی ممکن است باعث انفجار آن شود .

علاوه بر این ، بیشترین توان و گشتاور موتور در یک محدوده خاص از دور موتور به دست می آید و هرچه از این محدوده دور شویم ، توان موتور افت می کند . کاری که دنده می کند اینست که بدون تغییر دور موتور ، امکان رسیدن به سرعت های مختلف را فراهم می نماید . با دنده عوض کردن موتور را در بهترین وضعیت خود حفظ می کنید ، اما در عین حال می توانید در سرعت های مختلف برانید .

دنده از یک طرف توسط کلاچ به موتور وصل می شود و از طرف دیگر با یک محور به دیفرانسیل متصل است . حرکت از موتور می آید ، سرعت و قدرت آن در دنده تنظیم می شود و توسط محور و دیفرانسیل به چرخ ها منتقل می شود . در یک ماشین پنج دنده معمولی ، پنج جفت چرخ دنده با نسبت های مختلف وجود دارد که پنج سرعت مختلف را در خروجی ایجاد می کنند .

یک دنده ساده چگونه کار می کند ؟

– محور سبز رنگ به کلاچ متصل است . این محور و چرخ دنده سبز با هم کار می کنند . کلاچ ابزاری است که انتقال نیروی موتور به جعبه دنده را کنترل می کند . وقتی پایتان را روی کلاچ فشار می دهید ، ارتباط موتور و جعبه دنده قطع می شود ؛ پس موتور می تواند کار کند در حالی که ماشین ثابت است . اگر پدال را رها کنید ، محور سبز به موتور متصل می شود و چرخ دنده سبز رنگ با همان سرعت موتور شروع به چرخش می کنند .

– محور قرمز و چرخ دنده های قرمز رنگ ، ( محور کمکی ) نامیده می شود . کل این مجموعه به هم متصل است ، پس تمام چرخ دنده های روی آن با هم حرکت می کنند . محور سبز و محور قرمز توسط دو چرخ دنده مستقیما به هم متصل اند و اگر محور سبز حرکت کند ، محور قرمز نیز می چرخد ؛ به این ترتیب هر وقت که پای شما روی کلاچ نباشد ، قدرت از موتور به محور کمکی می رسد .

– محور زرد یک محور دندانه دار است که محور محرک را می چرخاند . محور محرک نیز از طریق دیفرانسیل به چرخ های ماشین متصل می شود و آن ها را به حرکت در می آورد . هر زمان که چرخ های ماشین بچرخند ، محور زرد هم در حال چرخش است .

– چرخ دنده های آبی روی بلبرینگ قرار گرفته اند ، پس می توانند مستقل از محور زرد بچرخند . اگر موتور خاموش باشد ولی ماشین حرکت کند ، محور زرد می تواند در درون این چرخ دنده ها بچرخد ، در حالی که چرخ دنده های آبی و محور کمکی بی حرکت هستند .

– وظیفه حلقه این است که یکی از دو چرخ دنده آبی را به محور زرد خروجی متصل کند . حلقه از طریق تعدادی برجستگی خار مانند به محور زرد متصل می شود و آن را می چرخاند . حلقه می تواند به چپ و راست حرکت کند تا با یکی از دو محور آبی رنگ درگیر شود . روی حلقه برآمدگی هایی است که با سوراخ هایی که روی دو چرخ دنده تعبیه شده است، جفت می شود . ( این برآمدگی ها را به خاطر بسپارید ، چون جواب بعضی از سوال هایتان به آن مربوط می شود . )

حالا که نحوه کار هر یک از این قسمت ها را فهمیدید ، فرض می کنیم که ماشین با دنده یک حرکت کند . همان طور که در شکل زیر بالا مشاهده کردید ، وقتی با دنده یک جلو می روید ، حلقه به چرخ دنده آبی سمت راست می چسبد .

محور سبز که به موتور متصل است محور کمکی را می چرخاند . هردو چرخ دنده آبی شروع به حرکت می کنند ، اما چون حلقه به چرخ دنده سمت راست متصل است ، محور زرد با سرعتی برابر آن حرکت می کند . چرخ دنده آبی سمت چپ هم روی بلبرینگ خود هرز می چرخد .

اگر حلقه بین دو دنده باشد می گوییم دنده خلاص است . هر دو چرخ دنده آبی روی بلبرینگ های خود می چرخند اما محور زرد ثابت است . دنده واقعی کمی پیچیده تر از مثال ساده ماست .

علت نیاز به دنده در گیربکس چیست ؟

1- خودرو برای شروع به حرکت ، نیاز به قدرت بیشتری دارد و در نتیجه گشتاور موتور باید به صورت افزایش قدرت به چرخ ها منتقل شود ( دنده سنگین مثل دنده 1 یا 2 ) . به بیان دیگر وقتی میل لنگ یک دور بچرخد ، محور چرخ ها کمتر از 1/4 دور می چرخند . در هر خودرو این نسبت متفاوت است و با توجه به کاربری خودرو ، توسط مهندسان و طراحان محاسبه می شود .

2- با آغاز به حرکت خودرو ، برای افزایش سرعت ، گشتاور موتور باید بصورت افزایش سرعت به چرخ ها منتقل شود ( دنده سبک مثل دنده 4 یا 5 ) . به بیان دیگر ، دور میل لنگ و شفت خروجی گیربکس تقریبا یکسان می شوند . در هر خودرو این نسبت متفاوت است و توسط مهندسان و طراحان محاسبه می شود .

دنده عقب

برای دنده عقب ، یک چرخ دنده‌ ی کوچک اضافه شده است . این چرخ دنده نقش خاصی ندارد و فقط جهت حرکت را عوض می‌ کند . این چرخ دنده را ( چرخ دلاله ) می‌ نامند . دنده عقب که در شکل کناری با رنگ آبی نشان داده شده است ، همیشه در جهت مخالف تمام چرخ دنده های آبی رنگ دیگر می ‌چرخد . بنابراین وقتی ماشین در حال حرکت رو به جلو است ، نمی توانید ناگهان با دنده عقب حرکت کنید ؛ چون برآمدگی های روی حلقه با سوراخ های روی چرخ دنده ، درگیر نمی شوند .

همگام ساز، قطعه ای کوچک با کارایی بالا

در دنده‌ی بسیاری از ماشین های مدرن ، قطعه ای به نام هم ‌گام ساز (Synchronizer ) وجود دارد . دنده ای که در شکل نشان داده شده بود ، فاقد هم‌ گام ساز بود . اگر بخواهید از این دنده در یک ماشین واقعی استفاده کنید ، برای عوض کردن دنده باید دو بار کلاچ بگیرید . تمام ماشین های قدیمی همین طور بودند . هنوز هم تعدادی از ماشین های مسابقه ای با این سیستم کار می‌ کنند .

فکر می ‌کنید چرا باید دوبار کلاچ بگیرید ؟

بار اول که کلاچ می ‌گیرید ، ارتباط موتور با جعبه دنده قطع می‌ شود . پس فشار از روی برآمدگی های روی حلقه برداشته می ‌شود تا شما بتوانید حلقه را به حالت خلاص منتقل کنید . بعد کلاچ را رها می‌ کنید و موتور را به سرعت مناسب می‌ رسانید . منظور از سرعت مناسب ، دور موتوری است که با دنده‌ ی بعدی تناسب دارد . یعنی کاری می ‌کنید که برآمدگی های روی حلقه و چرخ دنده ای که مربوط به دنده‌ ی بعدی است ، با سرعت یکسانی بچرخند تا برآمدگی های روی حلقه بتواند در چرخ دنده جفت شود . حالا مجبورید یک بار دیگر کلاچ را فشار دهید تا حلقه و دنده‌ ی جدید با هم درگیر شوند .

هم‌ گام ساز این امکان را ایجاد می‌ کند که حلقه و دنده ، قبل از جفت شدن برآمدگی های روی حلقه ، با هم تماس برقرار کنند . بنابراین حلقه و دنده می‌ توانند قبل از اینکه چرخ دنده با برآمدگی های روی حلقه درگیر شود ، سرعت خود را با هم وفق دهند .

گیر بکس اتومات چیست ؟

نوع دیگری از گیر بکس که در خودرو ها نصب می شود ، گیر بکس اتومات است که با پیشرفت تکنولوژی در صنعت خودرو سازی روی ماشین های مدل بالا نصب می شود .

نخستین گیر بکس های اتوماتیک به صورت سه دنده روی خودرو ها نصب می شد . اما امروز انواع چهار دنده ، پنج دنده و در خودرو های لوکس مانند ( لکسوس LS ) گیر بکس اتومات 8 و 9 دنده نیز نصب می شود .

خودرو هایی که از گیر بکس اتوماتیک استفاده می کنند ، استهلاک بیشتری دارند و با این وضع تحریم ، تامین کردن قطعات اصلی این گیر بکس ها شاید شما را دچار مشکل و خرج فراوانی را روی دست شما بگذارد .

گیر بکس دنده ای چیست ؟

گیر بکس دنده ای یا ساده ، اولین نوع گیر بکس است که در خودرو ها نصب شد . گیر بکس دستی با کمک کلاج به راننده این اجازه را می دهد که با به حرکت در آوردن اهرم تعویض ، به صورت دستی دنده را تغییر دهد . این تغییر دنده با توجه به سرعت و دور موتور خودرو صورت خواهد گرفت .

جعبه دنده نام فارسی گیر بکس است که بعد از کلاچ ، از آن به عنوان دومین عنصر منتقل کننده قدرت در خودرو نام دارد . همچنین گیر بکس ، یکی از اصلی ترین قسمت های هر خودرو است که می توان اهمیت آن را با موتور مقایسه کرد .

مزایا و معایب گیربکس اتوماتیک

1- افزایش میزان استهلاک

با تبدیل گیر بکس دستی به اتوماتیک به ویژه در خودرو هایی که مدل اتوماتیک آن ها رایج نیست ، استهلاک بیشتری را در اتومبیل خود دارند . البته باید گفت که بستگی به سبک رانندگی ، مهارت مکانیک و میزان کاردکرد ماشین دارد که این موارد بسیار مهم می باشد .

2- هزینه تعمیر و نگهداری نیز نسبت به گیر بکس دستی گران تر است

خودرو هایی که از گیر بکس اتوماتیک برخوردار هستند ، بسیار گران می باشد . این موضوع در اتومبیل هایی که تبدیل دنده دستی به اتوماتیک در آن انجام پذیر می باشد ولی بسیار گران قیمت است . همچنین تغیر دادن آن به اتوماتیک بسیار سخت و نگهداری آن بسیار سخت است .

3- هزینه تعویض نسبتا بالا خواهد بود

زمانی که گیر بکس دستی را به اتوماتیک تغییر می دهید ، هزینه بالایی دارد . همچنین قیمت هر ماشینی با آن یکی ماشین فرق دارد . همچنین باید گفت که هر ماشین که فرق دارد ، لوازم و قطعات آن هم قیمت متفاوتی دارد .

1- بالا بردن تمرکز حین رانندگی

با استفاده از دنده اتوماتیک ، راننده تمرکز بالاتری حین رانندگی دارد . و زمانی که با دنده اتوماتیک رانندگی می کنید ، دیگر نمی توانید با با دنده دستی رانندگی کنید .

2- فشار کمتر به سیستم فیزیکی راننده و کاهش حرکات

اگر ناچار به فشار دادن پی در پی پدال کلاچ نباشید ، ماهیچه و عضلات پا ، کمر و همین طور زانوی شما بیشتر در سلامت می ماند و شما دیگر احساس خستگی نمی کنید .

3- رانندگی راحت تر و آسان تر به خصوص در ترافیک های سنگین

استفاده از گیر بکس اتوماتیک ، نیازی به تعویض دنده مداوم نمی باشد و با خیال راحت می توانید رانندگی بیشتری داشته باشید . و همچنین در ترافیک های سنگین دچار مشکل نخواهید شد .