امروزه استفاده از خودروهای دنده اتوماتیک محبوبیت زیادی در بین خریداران پیدا کرده است و اکثر افراد استفاده از این نوع خودروها را به اتومبیل‌های دنده دستی ترجیح می‌دهند. رانندگی با گیربکس اتوماتیک بسیار آسان‌تر است و خستگی کمتری دارد؛ زیرا دیگر نیازی به تغییر دنده در شرایط مختلف رانندگی نیست.
لازم است بدانید هر کدام از گیربکس‌های دستی و اتوماتیک، به یک نوع محدود نمی‌شوند و انواع گوناگون دارند. در این مطلب از اکسون پارت قصد داریم شما را با انواع گیربکس خودرو و چگونگی عملکرد این قطعه از اتومبیل آشنا کنیم. اگر دوست دارید در مورد گیربکس خودرو اطلاعات بیشتری پیدا کنید، تا انتهای این مطلب همراه ما باشید.
گیربکس یا جعبه دنده خودرو چیست و چگونه کار می‌کند؟
گیربکس یا جعبه دنده خودرو، قسمتی از سیستم انتقال قدرت خودرو محسوب می‌شود و وظیفه انتقال گشتاور تولیدی توسط قوای محرکه، از طریق کلاچ به چرخ‌ها را بر عهده دارد. می‌دانید که دور موتور نباید از حد معینی بالاتر رود و اگر ماشین مدتی با این وضعیت کار کند، از کار می‌افتد و حتی ممکن است منفجر شود. کاری که دنده انجام می‌دهد این است که بدون تغییر دور موتور، رسیدن به سرعت‌های مختلف را فراهم می‌کند. با تعویض مناسب دنده، موتور در بهترین وضعیت خود قرار می‌گیرد و بدین ترتیب می‌توان در سرعت‌های مختلف رانندگی کرد.
گیربکس‌ها به دو نوع دستی و اتوماتیک تقسیم‌بندی می‌شوند. در گیربکس دستی، راننده با استفاده از دسته دنده‌ها، نسبت دور موتور را به دلخواه خود تغییر می‌دهد. در حالی که در گیربکس اتوماتیک، این عمل به صورت خودکار توسط سیستم الکترونیکی و براساس شرایط رانندگی تغییر پیدا می‌کند.
انواع گیربکس خودرو
در ادامه مطلب همراه ما باشید تا شما را با انواع گیربکس خودرو و مزایا و معایب هر کدام از این گیربکس‌ها آشنا کنیم.
گیربکس دستی
در خودروهای گیربکس دستی، پدال کلاچ وجود دارد. زمانی که راننده برای تعویض دنده، کلاچ را فشار می‌دهد، ارتباط بین موتور و گیربکس قطع می‌شود تا بتوان دنده را تعویض کرد. گیربکس دستی از چندین چرخ دنده زوج تشکیل شده است که تعداد آن‌ها به تعداد دنده‌های آن گیربکس بستگی دارد. مثلا اگر یک گیربکس پنج دنده (با دنده عقب در مجموع 6 دنده می‌شود) داشته باشیم، گیربکس باید 6 نسبت انتقال نیرو را با ضرایب گوناگون برای ما فراهم کند.
مکانیسم گیربکس دستی بدین صورت است که طی آن، میزان معینی از قدرت دور موتور با استفاده از چرخ دنده‌های مختلف و با قدرت‌ها و سرعت‌های گوناگون، به چرخ‌های خودرو منتقل می‌شود. همین امر موجب می‌شود بتوان نیرو و سرعت خودرو را کنترل کرد. گیربکس کمک می‌کند تا دور موتور از حد معینی تجاوز نکند و به موتور فشاری وارد نشود.
تفاوت اصلی دنده سبک و سنگین در گیربکس، قطر و اندازه دنده‌ها است. دنده سنگین قطر بیشتری دارد و برعکس، دنده سبک از قدرت بالاتر و سرعت کمتری برخوردار است. گیربکس‌های دستی به عنوان جعبه دنده‌های استاندارد نیز شناخته می‌شوند. این سیستم، عملیات انتقال گشتاور خروجی موتور به چرخ‌ها را به وسیله مجموعه‌ای از چرخ دنده‌ها که روی دو شفت ورودی و خروجی قرار دارند، انجام می‌دهند.
گیربکس دستی سه نوع مختلف 4 دنده، 5 دنده و 6 دنده دارد. در حال حاضر استفاده از خودروهای 4 دنده عملا منسوخ شده و گیربکس‌های 5 دنده و 6 دنده بیشترین کاربرد را در میان اتومبیل‌های دارای گیربکس دستی دارند. گیربکس‌های دستی به دو سیستم مش کشویی و مش ثابت تقسیم می‌شوند. در سیستم مش کشویی، چرخ دنده‌ها آزادانه می‌چرخند و با همکاری راننده، انتقال از یک سرعت به سرعت دیگر را همگام‌سازی می‌کنند.
سیستم مش ثابت از مجموعه چرخ دنده‌های مارپیچ با حرکت مورب تشکیل شده است که به طور دائم به هم اتصال پیدا می‌کنند. با کمک مخروط‌های اصطکاکی یا حلقه‌های هماهنگ‌شده به چرخ دنده‌ها، انتقال نرم‌تری هنگام تعویض دنده ایجاد می‌شود.
اجزای سیستم جعبه دنده دستی
سیستم جعبه دنده دستی از چند قطعه مختلف تشکیل شده است که هر کدام نقش مهمی در تغییر نسبت دور موتور به چرخ‌های خودرو ایفا می‌کنند. این قطعات عبارتند از:
کلاچ
کلاچ وظیفه اتصال و جداکردن موتور و گیربکس را بر عهده دارد. در هنگام تغییر دنده، کلاچ جدا شده تا نسبت دور موتور به چرخ‌های خودرو تغییر پیدا کند.
دنده‌ها
سیستم جعبه دنده نیروی موتور را به چرخ‌ها منتقل می‌کند، به نحوی که هر کجا لازم شد، این نیرو به صورت افزایش قدرت به چرخ‌ها برسد. (مانند رانندگی در سربالایی یا آغاز حرکت با دنده یک یا امکان حرکت چرخ‌های اتومبیل با سرعت مناسب در سر پیچ‌ها).
دسته دنده
میله‌ای فلزی است که با حرکت در یک الگوی H شکل، عمل تعویض دنده را انجام می‌دهد.
میل ماهک
میله‌ای فلزی که از یک طرف به ماهک و از طرف دیگر به دسته دنده متصل می‌شود را میل ماهک می‌نامند. وقتی راننده دسته دنده را حرکت می‌دهد، میل ماهک هم حرکت می‌کند.
ماهک
قطعه‌ای به شکل نیم‌دایره است که به انتهای میل ماهک متصل می‌شود و نیروی دست راننده را به کشویی منتقل می‌کند. بدین ترتیب کشویی دنده با چرخ دنده درگیر می‌شود.
شفت
شفت‌ها به منظور انتقال قدرت از کلاچ به دنده‌ها و سپس به چرخ‌های خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرند.
صفحه فشار
در هنگام فشردن پدال کلاچ، صفحه فشار نیروی لازم را به کلاچ اعمال می‌کند و کلاچ جدا می‌شود.
مزایا و معایب گیربکس دستی
مزایای گیربکس دستی به شرح زیر است:
کنترل بیشتر: در گیربکس دستی، راننده می‌تواند نسبت دور موتور را به دلخواه خود تغییر دهد و در نتیجه بیشترین کنترل را بر خودروی خود داشته باشد.
قابلیت تعمیر و نگهداری آسان: گیربکس دستی از کمترین تعداد قطعات تشکیل شده است و ساختار ساده‌تری دارد؛ به همین دلیل تعمیر و نگهداری آن آسان‌تر است.
هزینه کمتر: قیمت گیربکس دستی نسبت به گیربکس اتوماتیک کمتر است.
در کنار مزایای گفته‌شده، استفاده از گیربکس دستی معایبی هم دارد. مثلا استفاده از گیربکس دستی برای مدت طولانی، باعث خستگی و درد دست راننده می‌شود. گیربکس دستی در شرایط شلوغ و پرترافیک بسیار اذیت‌کننده و غیرراحت است و در صورت استفاده نادرست، ممکن است حوادث جدی رخ دهند.
اگر دور موتور بالا رود و دنده تعویض نشود، لرزش شدیدی در خودرو به وجود می‌آید که موجب آسیب به قطعات خودرو می‌شود. به همین ترتیب تعویض دنده در دور پایین‌تر از حد استاندارد نیز، در شتاب‌گیری خودرو مشکل ایجاد می‌کند. به این حالت دنده مرده می‌گویند. دنده مرده روغن سوزی، خرابی رینگ و پیستون و جدا شدن دیوار‌پوش‌های سیلندر را هم در پی دارد.
گیربکس اتوماتیک
گیربکس اتوماتیک به صورت خودکار دنده را تغییر می‌دهد. در این نوع گیربکس، راننده نیازی به استفاده از دسته دنده ندارد و تنها با فشار دادن پدال گاز و ترمز، خودرو را کنترل می‌کند. خودروهای مجهز به جعبه دنده اتوماتیک، پدال کلاچ ندارند و تعویض دنده به صورت دستی برای آن‌ها بی‌معنا است. در واقع گیربکس‌های اتوماتیک به همراه مبدل گشتاور، همان نتیجه جعبه دنده‌های دستی را حاصل می‌کنند و وظیفه اصلی آن‌ها، تولید بازه وسیعی از سرعت و گشتاور با وجود بازه کوچک سرعت و گشتاور تولید‌شده توسط موتور است.
در یک دنده اتومات چهار حالت R، N، D و P وجود دارد. اگر بخواهید خودروی خود را در یک مکان پارک کنید باید دنده را در حالت P قرار دهید. حالت R برای دنده عقب است. در مواقعی که قصد دارید دنده عقب بروید، ابتدا دنده را در حالت R قرار دهید. اکنون اگر پای خود را از روی ترمز بردارید، ماشین به سمت عقب حرکت خواهد کرد. برای شروع حرکت باید دنده را در حالت D قرار دهید. با برداشتن پای خود از روی پدال ترمز، خودرو به حرکت در می‌آید. حالت N نیز مخصوص دنده خلاص است؛ مانند مواقعی که پشت چراغ قرمز ایستاده‌اید.
با استفاده از گیربکس اتوماتیک، رانندگی بسیار آسان‌تر است و خستگی کمتری دارد؛ زیرا نیازی نیست راننده دائما دنده را تعویض کند. در برخی مدل‌های گیربکس اتوماتیک، مصرف سوخت بسیار کمتر از گیربکس‌های دستی است. با استفاده از گیربکس اتوماتیک، فشار و لرزش کمتری به جعبه دنده وارد می‌شود و این باعث عمر طولانی‌تر گیربکس خواهد شد.
از معایب گیربکس اتوماتیک نسبت به گیربکس دستی می‌توان به قیمت بالاتر، تعمیر و نگهداری پیچیده‌تر، مصرف بیشتر آب و روغن، تاخیر در تعویض دنده، عمر کوتاه‌تر نسبت به دنده‌های دستی و ... اشاره کرد.
انواع گیربکس اتوماتیک
گیربکس‌های اتوماتیک نیز انواع گوناگونی دارند که عبارتند از:
گیربکس اتوماتیک ATM
اگر به دنبال یک گیربکس اتوماتیک کم مصرف با قیمتی مقرون به‌صرفه هستید، می‌توانید از این گیربکس استفاده کنید. ATM نسخه تغییر یافته گیربکس دستی است و از سنسورها و محرک‌ها استفاده می‌کند.
گیربکس اتوماتیک متغیر پیوسته (CVT)
این گیربکس از قرقره و تسمه ساخته شده است. این دو با هم کار می‌کنند تا طیف وسیعی از دنده‌ها را ارائه دهند. CVT برای افرادی مناسب است که به دنبال یک سواری نرم و بدون استرس هستند.
گیربکس اتوماتیک دو کلاچه (DCT)
DCT یکی از پیشرفته‌ترین گیربکس‌های اتوماتیک در خودروهاست و همان‌طور که از نام آن مشخص است، دو مجموعه کلاچ در خودرو وجود دارد. یکی برای درگیر کردن تعداد فرد دنده و دیگری برای مراقبت از چرخ دنده‌های زوج.
گیربکس مبدل گشتاور (AT)
با اینکه AT از قدیمی‌ترین گیربکس‌های موجود در بازار است، تعویض دنده نرم و راحتی دارد. استفاده از این نوع گیربکس، امروز نیز رواج بسیاری دارد و در خودروهای لوکسی مثل BMW سری 7 و همچنین بسیاری از SUVهای بزرگتر می‌توان آن را یافت.
گیربکس دستی هوشمند (IMT)
تعویض دنده این نوع گیربکس به صورت دستی انجام می‌شود، اما هیچگونه کلاچ فیزیکی در آن وجود ندارد. این سیستم برای رانندگی در شهر و بزرگراه طراحی شده است. اگر خواهان راحتی بیشتر گیربکس اتوماتیک هستید و در عین حال می‌خواهید کنترل بیشتری روی دنده‌ها داشته باشید، این نوع گیربکس برای شما مناسب است.
روغن گیربکس خودرو
روغن گیربکس نوع خاصی از روغن است که برای حفظ عملکرد صحیح گیربکس خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روغن به عنوان یک ماده روان‌کننده عمل می‌کند و برای کاهش اصطکاک بین قطعات و افزایش طول عمر آن‌ها به کار می‌رود. روغن گیربکس شامل ترکیبی از روغن پایه و مواد افزودنی است که برای بهبود عملکرد روغن به آن اضافه شده‌اند. این مواد افزودنی، ضد سایش، ضد اکسیداسیون، ضد خوردگی و ضد افت وزن روغن هستند.