گیربکس خودرو چیست؟ اهمیت گیربکس در خودروها

گیربکس خودرو چیست؟

گیربکس خودرو چیست؟ گیربکس یکی از اصلی ترین اجزای وسایل نقلیه می باشد. ارزش آن به قدری است که شاید بتوانیم با موتور در یک جایگاه قرارش دهیم.

دو دلیل برای اهمیت بالای گیربکس وجود دارد؛ اول آنکه هر موتوری دور محدودی داراست و بیشتر از آن نمی تواند کار بکند و نکته دوم گشتاور معینی است که هر موتور با حداکثر دور خود می تواند تولید بکند.

اهمیت گیربکس در خودروها

گیربکس یا در عمل سیستم انتقال قدرت به موتور، مکانیزم خاصی دارد که به وسیله آن میزان معینی از دور موتور با استفاده از چرخ دنده های مختلف و سرعت های متفاوت، به تمامی چرخ های وسیله نقلیه منتقل می شود.

نتیجه این عمل قابلیت کنترل نیرو و سرعت وسیله خواهد بود.

وجود گیربکس به راننده اجازه می دهد که بدون بالا بردن بیش از حد دور موتور، آن را در حالت دلخواه و مورد نیاز کنترل نماید.

گیربکس خودرو چیست

اجزای اصلی گیربکس

در هر دستگاه، دو یا چند مولفه با هم کار می‌کنند تا عملکرد مورد نیاز را تامین کنند. در گیربکس، چهار مولفه برای انجام کارکرد آن لازم است. آنها عبارتند از:

1. شفت معکوس:
شفت معکوس به طور مستقیم به شفت کلاچ متصل می‌شود و دارای چرخ دنده‌ای است که آن را به شفت کلاچ و همچنین شفت اصلی متصل می‌کند.

این ممکن است با توجه به سرعت چرخ دنده موتور با سرعت موتور یا کمتر از سرعت موتور کار کند.

2. شفت اصلی:
این شفتی است که با سرعت خودرو حرکت می‌کند و نیرو را از شفت معکوس با استفاده از چرخ دنده‌ها انتقال می‌دهد و با توجه به نسبت دنده، در سرعت‌های مختلفی کار کرده و گشتاور مناسب را ایجاد می‌کند.

یک انتهای این شفت به شفت مرکزی متصل می‌شود.

3. چرخ دنده‌ها:
از چرخ دنده‌ها برای انتقال نیرو از یک شفت به شفت دیگر استفاده می‌شود. آنها مفیدترین مولفه گیربکس هستند زیرا تغییر در گشتاور شفت معکوس به نسبت شفت اصلی چرخ دنده بستگی دارد.

نسبت دنده، نسبت چرخ دنده‌های پیشران به دندانه‌های چرخ دنده پیشران است.

اگر نسبت چرخ دنده بزرگ‌تر از یک باشد، شفت اصلی با سرعت کمتری نسبت به شفت معکوس می‌چرخد ​​و گشتاور شفت اصلی بیشتر از شفت معکوس می‌شود.

از طرف دیگر اگر نسبت چرخ دنده كمتر از یک باشد، شافت اصلی با سرعتی بیشتر از شفت معکوس می‌چرخد ​​و گشتاور شفت اصلی كمتر از شفت معکوس خواهد بود.

گیربکس در اتومبیل‌های کوچک شامل چهار یا پنج دنده سرعت و یک دنده عقب است.

4. بلبرینگ:
هر وقت با حرکت چرخشی روبرو شدید، یاطاقان‌های لازم برای حمایت از قسمت چرخنده برای کاهش اصطکاک مورد نیاز هستند. در گیربکس هر دو شاخه و شفت اصلی توسط یاتاقان پشتیبانی می‌شوند.

اگر بخواهیم به دنده سنگین و سبک بپردازیم، گفتنی است که تفاوت این دو در قطر و اندازه می باشد. مسلما قطر دنده سنگین بزرگتر از دنده سبک است.

دنده سنگین دارای قدرت بالا و سرعت کم می باشد و دنده سبک درست برعکس آن عمل می کند؛ یعنی دارای قدرت کم و سرعت بالا می باشد.

وجود سیستمی برای انتقال قدرت موتور به چرخ های وسیله ضروری ترین بخش یک وسیله نقلیه محسوب می گردد. تا اینجا به خوبی با گیربکس و عملکرد آن آشنا شدید.

اکنون باید دید که همچین سیستمی چطور عمل می کند و چگونه تنظیم می گردد.

برای مثال در یک گیربکس ۵ سرعته، یکی از ۵ چرخ دنده به میله خروجی گیربکس قفل شده است و پس از آن نیروی حاصل از موتور با سرعت مورد نیاز به چرخ ها منتقل می گردد.

گیربکس خودرو چیست

قبل از آنکه وارد بحث اصول چگونگی عملکرد گیربکس بشویم. برای درک مطلب بهتر است مروری بر اصول اولیه عملکرد سیستم انتقال قدرت داشته باشیم.

شما در شکل زیر یک طرحی کلی از سیستم گیربکس را مشاهده می کنید. این سیستم به وسیله کلاچ به موتور متصل می شود. خود گلاچ ابزاری است که امکان قطع و وصل گیربکس و موتور را به هم فراهم می نماید.

همانطور که در تصویر زیر تماشا می کنید، هنگام فشار دادن پدال کلاچ، اتصال موتور و گیربکس برای لحظاتی قطع می شود.

سپس زمانی که خودرو در دنده بوده و موتور، روشن و درحال کار کردن است، اتومبیل می تواند پس از طی مسافت معینی متوقف شود.

وقتی کلاچ را رها می کنید، دوباره اتصال گیربکس با موتور برقرار می شود و میله ورودی به موتور (یعنی همان میله و چرخ دنده سبز رنگ در تصویر) با سرعت برابر با سرعت موتور، شروع به چرخیدن می کند.

قسمت های قرمز رنگ ( میله و چرخ دنده ها) یک واحد کاملا مستقل محسوب میشوند و مستقیما بدون واسطه به چرخ دنده سبز رنگ متصل می شوند و همانند میله سبز رنگ، زمانی که با کلاچ درگیر هستند، همواره در حال چرخیدن می باشند و نیروی خود را از موتور می گیرند.

چنان که در تصویر بالا دیده می شود، میله زرد رنگ به طور مستقیم به دیفرانسیل متصل است و چرخ ها را به حرکت در می آورد. بنابراین هرگاه چرخ ها در حال حرکت باشند، این میله نیز در حال حرکت خواهد بود. ولی باید دقت داشت که چرخ دنده های آبی رنگ به میله زرد رنگ قفل نیستند و آزادانه حول آن می چرخند.

گفتنی است، هنگامی که موتور خاموش است و خودرو نیز در حال حرکت است، میله زرد رنگ، درون چرخ دنده های آبی رنگ، هرز می چرخد. همان طورکه می بینید، قطعه بنفش رنگ نیز به میله زرد رنگ قفل است.

نقش این قطعه این است که یکی از چرخ دنده های آبی رنگ را به میله زرد رنگ قفل کند. بدین ترتیب که با حرکت میله به سمت چپ یا راست، دندانه های آن وارد سوراخ های موجود در چرخ دنده های آبی شده و به آن ها قفل می شود.

گیربکس خودرو چیست

همان طورکه در تصویر زیر مشاهده می شود، وقتی خودرو وارد دنده یک می شود، قطعه بنفش رنگ به چرخ دنده آبی رنگ سمت راست، قفل می شود.

با چرخش میله سبز رنگ توسط موتور، چرخ دنده های قرمز رنگ و در نتیجه چرخ دنده های آبی رنگ شروع به چرخیدن می کنند.

میله زرد رنگ نیز که الان در دنده یک، به چرخ دنده سمت راست قفل شده است، شروع به گردش می کند. گفتنی است، چرخ دنده آبی رنگ سمت چپ نیز در حال حرکت است، اما حرکت آن تأثیری بر چرخش میله زرد رنگ ندارد.

وقتی خودرو وارد دنده دو می شود، میله زرد رنگ به سمت چپ حرکت می کند و به چرخ دنده آبی رنگ سمت چپ قفل می شود.

ازآن جاکه این چرخ دنده کوچک تر است، سرعت چرخش میله زرد رنگ و در نتیجه سرعت خودرو نسبت به دنده یک، بیش تر می شود.

گیربکس خودرو چیست

همین طور هرچه دنده بالاتر می رود، چرخ دنده کوچکتری از چرخ دنده های آبی رنگ، درگیر می شود و سرعت افزایش می یابد. زمانی که دنده روی خلاص است، میله زرد رنگ به هیچ کدام از چرخ دنده های آبی رنگ قفل نیست؛ بنابراین خودرو نیز حرکت نخواهد کرد.

اکنون که اصول اساسی عملکرد گیربکس را می دانیم، باید ببینیم که گیربکس های واقعی در اتومبیل ها چگونه پنج یا شش دنده را تعویض می کنند. عملکرد گیربکس های شش دنده، دقیقاً مشابه مواردی است که در بالا اشاره شد.

با این تقاوت که چون تعداد دنده ها بیش تر است، تعداد قطعات بنفش رنگی که هریک از این دنده ها را به میله اصلی قفل می کند نیز بیش تر خواهد بود.

لازم به ذکر است که هر یک از این قطعه های بنفش رنگ می توانند دو دنده را انتخاب کنند. شکل زیر طرح کلی یک گیربکس شش دنده را نشان می دهد. همان طورکه ملاحظه می کنید، انتخاب هر کدام از این قطعات از داخل خودرو و به وسیله دسته دنده صورت می گیرد که به طور خلاصه، مراحل آن را بررسی می کنیم.

حالت های دسته دنده:
در این تصویر، دسته دنده یک خودرو با گیربکس شش دنده همراه با حالت های مختلف قرارگیری آن نشان داده شده است.

دنده خلاص:
در این تصویر، گیربکس در حالت خلاص قرار دارد و هیچ کدام از دنده ها درگیر نیستند.

دنده یک:
وقتی دسته دنده را به سمت چپ حرکت می دهیم، قطعه بنفش رنگ بین دنده یک و دو انتخاب می شود و با فشار دادن آن به جلو، دنده یک درگیر می شود

دنده دو:
با حرکت دسته دنده به طرف چپ، دوباره وارد فضای بین دنده یک و دو می شویم و با فشار به سمت عقب، دنده دو درگیر می شود.

دنده سه:
در این حالت وقتی دسته دنده در وسط قرار می گیرد، قطعه بنفش رنگ بین دنده سه و چهار انتخاب می شود و با فشار آن به جلو، دنده سه انتخاب می شود.

دنده چهار:
در این حالت نیز همانند حالت قبل، قطعه بنفش رنگ بین دنده سه و چهار قرار می گیرد و با کشیدن آن به سمت عقب، دنده چهار انتخاب می شود.

دنده پنج:
با حرکت دسته دنده به طرف راست، قطعه بنفش رنگ بین دنده پنج و دنده عقب قرار می گیرد و مجدداً با فشار دسته دنده به سمت جلو، دنده پنج درگیر می شود.

دنده عقب:
با قرار گرفتن قطعه بنفش رنگ بین دنده پنج و دنده عقب و سپس با فشار دسته دنده به سمت عقب، خودرو وارد دنده عقب می شود.

گیربکس دستی؛ نحوی کار، مزایا و معایب

نحوه کار گیربکس‌های دنده دستی بدین صورت است که شما در ابتدا پای خود را برای کلاچ فشار داده و سپس دنده مورد نظر خود در گیربکس را انتخاب می‌کنید.

پس از انتخاب دنده مناسب و قرار دادن اهرم دنده در جای خود پا را به آرامی از روی کلاچ برداشته و با فشردن پدال گاز بدون وارد شدن فشار به موتور به سرعت مورد نظر خود دست می‌یابید.

با این کار موتور خودرو دوری بیشتر از حد توان خود تحمل نکرده و خودرو نیز با سرعت بیشتری حرکت می‌کند. انتخاب دنده کاملاً به سرعت حرکت خودرو بستگی داشته و یک راننده حرفه‌ای کاملاً آگاه است که در چه سرعتی چه دنده‌ای را انتخاب کند.

نکته کلیدی در انتخاب دنده مناسب آن است که شما بدانید در چه محدوده‌ای از دور موتور، موتور خودرو بیشترین نیروی گشتاور را تولید می‌کند. قرار گرفتن موتور خودرو در این محدوده به شما مجوز تعویض دنده را می‌دهد.

گفته می‌شود دور موتور ۳ تا ۴ هزار بهترین محدوده برای تعویض دنده است. البته به‌طور ‌قطع هنگام قرار گرفتن خودرو در سربالایی‌ها این محدوده تغییر کرده و افزایش می‌یابد.

اگر دور موتور خودرو شما از محدوده استاندارد فراتر رفته و شما دنده را تعویض نکنید به موتور خودرو فشار وارد شده و میزان مصرف سوخت نیز افزایش می‌یابد. از طرف دیگر تعویض دنده در دور موتور پایین‌تر از حد استاندارد نیز سبب می‌شود که در شتاب‌گیری خودرو اشکال ایجاد شود.

دنده مرده روغن سوزی، خرابی رینگ و پیستون و همچنین افتادن دیواره پوش‌های سیلندر در خودرو را به دنبال دارد.

بسیاری از رانندگان تعویض به موقع دنده را یکی از لذت‌بخش‌ترین قسمت‌های رانندگی دانسته و آن را از مزایای گیربکس‌های دستی می‌دانند. به‌علاوه شتاب‌گیری و تعویض به‌موقع دنده در صورت آگاهی راننده در گیربکس‌های دستی نسبت ‌به گیربکس‌های اتومات بهتر است.

همچنین هزینه نگهداری و تعمیر این قطعات در مقایسه با نمونه‌های اتوماتیک بسیار کمتر بوده و همین موارد در کنار یکدیگر سبب می‌شود که قشر عظیمی از رانندگان گیربکس‌های دستی را به نمونه‌های اتومات ترجیح دهد.

گیربکس اتومات؛ نحوه کار، مزایا و معایب

به همان میزانی که استفاده از گیربکس‌های اتومات به‌نسبت گیربکس‌های دستی راحت‌تر است لذت رانندگی کردن با آن‌ها نیز کمتر است.

این گیربکس‌ها در ترافیک‌های طولانی و مسیرهای پر‌رفت‌و‌آمد بسیار کمک‌کننده بوده و راحتی استفاده از آن‌ها به این است که دیگر یک دست شما بر روی دنده و پای مخالف شما بر روی پدال کلاچ قرار نمی‌گیرد.

در رانندگی با دنده اتومات زحمت تنظیم سرعت خودرو با دور موتور دیگر بردوش راننده نیست و دردسرهای تغییر دنده و کلاچ گرفتن حذف می‌شود. در یک دنده اتومات چهار حالت D، N، R و P وجود دارد.

اگر شما خودرو خود را در مکانی پارک کنید پس از توقف کامل باید دنده را در حالت P قرار دهید. حالت R یا همان Reverse برای مواقعی است که قصد دارید دنده عقب بروید.

اگر دنده را بر روی این حالت قرار دهید و پای خود را از روی ترمز بردارید ماشین به سمت عقب حرکت خواهد کرد.

اگر دنده خودرو بر روی حالت D قرار داشته باشد و شما پای خود را از روی پدال ترمز بردارید خودرو راه خواهد افتاد. بنابراین توصیه می شود پیش از استارت زدن حتماً وضعیت ‌دنده را چک کرده و پای خود را بر روی ترمز قرار دهید.

حالت N نیز مخصوص دنده خلاص است. این حالت برای مواقعی است که پشت چراغ قرمز ایستاده‌اید.

لازم به ذکر است که پدال گاز در خودروهایی که به دنده اتوماتیک مجهز هستند نقش مهمی را دارد. در این خودروها هر چه شما پای خود را بیشتر بر روی پدال گاز فشار دهید دهنده سبک‌تر شده و شما شتاب بیشتری می‌گیرد.

عدم فشار پای شما بر روی پدال گاز به معنی دنده سنگین بوده که در سراشیبی‌ها بسیار کمک‌کننده است.

یک جعبه دنده اتوماتیک سواری نرم‌تری را برای شما فراهم می کند. به‌علاوه شوک‌های ناشی از تعویض دنده و ریپ زدن خودرو نیز حذف می‌شود. همچنین شتاب‌گیری خودرو بهبود یافته و میزان مصرف سوخت نیز کاهش قابل‌توجه می‌یابد.

در کنار مزایای یاد شده گیربکس‌های اتوماتیک معایب و ایرادات خاص خود را نیز دارند. یکی از مهمترین دردسرهای گیربکس‌های اتوماتیک تاخیر در تعویض دنده است.

عمر این گیربکس‌ها به‌نسبت نمونه‌های دستی کمتر بوده و احتمال خرابی آن‌ها بیشتر است.

به‌علاوه هزینه تعمیر این قطعات خودرو به‌خصوص در شرایط فعلی اقتصادی قابل توجه است و تمامی رانندگان از عهده آن برنمی‌آیند.

یکی از مهمترین دلایلی که سبب می‌شود مشتاقان دنده دستی چندان تمایلی به گیربکس‌های اتوماتیک نداشته باشند عدم وجود دنده معکوس است که البته در برخی از نمونه‌های اتومات فعلی با فشردن پدال گاز تا انتها چنین امکانی نیز فراهم شده است.

روغن گیربکس چیست؟

روغن ‌گیربکس همان روغن واسکازین است که به ‌نسبت روغن موتور طول عمر بیشتری دارد چرا که با بخش‌های گرم و داغ موتور درگیر نیست.

این روغن برای گیربکس‌های موتورسیکلت‌ها نیز مورد استفاده قرار گرفته و تعویض دنده در آن‌ها را هم روان‌تر می‌کند.

توصیه می‌شود هر ۳۰ هزار کیلومتر که تقریباً معادل یک سال استفاده از خودرو است روغن گیربکس آن تعویض شود. همچنین تغییر رنگ روغن و استعمال بوی سوختگی هنگام تعویض دنده نیز از نشانه‌های دیگری است که به شما هشدار می‌دهد که زمان تعویض روغن گیربکس خودرو فرا رسیده است.

گیربکس مکانیکی

گیربکس یکی از اعضای سیستم انتقال قدرت می باشد وظیفه گیربکس تبدیل دور و گشتاور بوده.

گیربکس وظیفه دارد که گشتاور (قدرت) و دور موتور را تغییر داده و به دلخواه راننده و نیاز جاده و خیابان دور را کم قدرت را زیاد یا بلعکس دور را زیاد و قدرت را کم کند در مواقعی نیاز می باشد که از قدرت بیشتری جهت حرکت اتومبیل استفاده شود همین طور نیاز می شود که پس از حرکت اتومبیل سرعت بیشتری داشته و به حرکت خود ادامه دهد امروزه به علل اقتصادی و ایمنی بیشتر گیربکس های دنده ای را ترجیح می دهند در گیربکس های دنده ای هر زوج دنده فقط یک نسبت دور و گردش را به وجود می اورد در نتیجه برای به دست اوردن نسبت تبدیل های مختلف باید از چندین زوج دنده استفاده کرد.

 

گیربکس خودرو چیست

انواع گیربکس

گیربکس دو نوع است: گیربکس معمولی و گیربکس اتوماتیک . در بعضی از اتومبیل ها دسته دنده بغل فرمان قرار دارد و در اکثر اتومبیل ها دسته دنده در سمت راست راننده روی گیربکس بسته شده است که به آن دنده گیربکس گویند.

انواع محور یا شفت در گیربکس (جعبه دنده)

1- شفت ورودی (شفت کلاچ) 2- شفت اصلی یا شفت دو 3- شفت دنده عقب

 

وظیفه دنده ها در گیربکس تغییر دور گشتاور وظیفه دنده ها می باشد.

وظیفه دنده برنجی هماهنگ کننده دور بین دنده بوده و عمل تعویض دنده را تسریع می کند.

وظیفه خار موشکی جلو برنده و نگه دارنده دنده برنجی می باشد.

وظیفه مته ساچمه ماهک برای جلوگیری از بیرون زدن دنده هنگام حرکت اتومبیل و ثابت ماندن دنده از مته و ساچمه استفاده می شود.

 

گیربکس خودرو چیست

معایب عمده گیربکس

کلیه دنده ها به جز دنده چهار زوزه می کشد.

1- سائیدگی و کچلی دو طرف میل دنده زیر محل قرار گرفتن ساچمه ها

2- کچلی و سائیدگی ساچمه ها یا بلبرینگ دنده زیر

 

یکی از دنده ها هنگام حرکت زوزه می کشد (مثلا دنده دو)

1- سائیدگی و معیوب شدن بوش همان دنده 2 – تیز کردن و سائیدگی همان دنده

 

هنگام حرکت دو دنده از یک ماهک بیرون می زند (مثال دنده دو و سه)

1- معیوب بودن یا شکستن فنر و ساچمه ماهک

2- خلاصی و سائیدگی بیش از حد میل ماهک و ماهک

 

کلیه دنده ها بیرون می زند

1-خلاصی افقی بیش از حد مجاز دند

2- سائیدگی بیش از حد واشر مسی دو طرف دنده زیر

 

هنگام حرکت و رها کردن کلاچ از گیربکس صدای زوزه شنیده می شود

معیوب بودن بلبرینگ یا بو سر میل لنگ

 

کلیه دنده های تعویضی تولید صدا می کند معیوب

1- معیوب بودن سیستم کلاچ از جمله هوا

2- رگلاژ نبودن کلاچ

3- معیوب بودن دیسک و صفحه کلاچ

 

هنگام تعویض دنده عقب صدا می کند و ه سختی تعویض می شود

چون دنده عقب فاقد دنده برنجی می باشد احتمالا دور ارام موتور زیاد است

 

چکونگی ازمایش دنده برنجی

وظیفه دنده برنجی هماهنگ نمودن دور بین دو دنده می باشد در نتیجه هنگام تعویض و ازمایش

ان پس از قرار دادن دنده برنجی در محل خود و چرخاندن تا زمانی که دنده برنجی در جای خود دیگر

نچرخد سپس توسط فیلتر دنده گیر را اندازه گیری کرده وبا اندازه مجاز ان مقایسه می کنیم

 

گیربکس خودرو چیست

علت روغن ریزی گیربکس

1- گرفتگی هواکش گیربکس 2- ابندی نبودن واشرهای اب بندی و کاسه نمدها

 

علت روغن ریزی از کاسه نمد گلدانی عقب گیربکس

1- معیوب بودن کاسه نمد جلو و شفت وردی 2- زیاد بودن واسگازین گیربکس

 

گیربکس خودرو چیست

چگونگی تشخیص معیوب بودن بلیرینگ شفت ورودی گیربکس

هنگامی که موتور روشن و دنده خلاص است تولید صدا کرده و با گرفتن کلاچ صدا قطع می شود. در چنین حالتی باید بلبرینگ شفت ورودی عوض شود.

1- معیوب بودن و پاره شدن لاستیک دسته موتور و گیربکس دنده ها را نیز دچار اشکال می کند

خلاصی زیاد دسته دنده و لرزش ان هنگام حرکت اتومبیل را موجب می شود

2- سائیدگی محل قرار گرفتن دسته دنده

 

وظیفه ضامن دنده عقب در گیربکس

برای جلوگیری از جا رفتن دنده چهار به جای دنده عقب و بلعکس از ضامن دنده عقب استفاده

می شود که در اتومبیل های مختلف فرق می کند

 

وظیفه ضامن در دنده جلو

برای جلوگیری از درگیری دو دنده در یک لحظه طراحی میل ماهک و اهرم تعویض به گونه ای است که هنگام تعویض دنده فقط یک دنده تعویض می شود