اصول کارکرد گیربکس های 6 , 4 و 8 دنده
جهان، به سرعت و در همه‌ی زمینه‌ها در حال پیشرفت روزافزون است و به هر گوشه‌ای از جهان که می‌نگرید، علم با یکه‌تازی خود، دنیا را دستخوش تغییرات چشمگیری نموده است. آنچه بیش از هر چیز در دنیا در حال رشد است، صنعت خودروسازی است. با پا گذاشتن جنبه‌های جدید تکنولوژی به دنیای اتومبیل‌ها، تغییراتی که در دنیای جعبه دنده‌ها در حال وقوع است، به بالارفتن بازدهی در دنیای ماشین‌های سواری کمک می‌کند.
جعبه دنده‌ها، از آغاز تا بدین‌جا، دستخوش تغییرات اساسی بوده‌اند. آنچه در ماشین‌های دهه‌ی پنجاه دیده می‌شد، جعبه دنده‌های دارای گیربکس سه دنده‌ای بود که برای تعویض دنده، لازم بود تا ابتدا، اتومبیل به طور کامل متوقف شده و سپس بعد از آن قادر به تعویض دنده بودید. به این ویژگی، قابلیت سنکرونیزه گفته می‌شد.
دهه‌ی شصت، دهه‌ی پیشرفت جعبه دنده‌ای با گیربکس 4 دنده بود که به عنوان نمونه می‌توان از اتومبیل “مورگان” یاد کرد. با این حال عیب این اتومبیل نیز سنکرونیزه بودن اتومبیل و این مساله بود که برای تعویض دنده، اتومبیل کاملا باید در حالت خاموش قرار می‌گرفت.
با پیشرفت تکنولوژی، امروزه نه تنها تعداد دنده‌ها افزایش یافته است، بلکه از نوع دستی نیز به نوع اتوماتیک تغییر پیدا کرده است تا انسان امروزه، به راحت‌ترین شکل ممکن بتواند، در جاده‌های موفقیت پیش بتازد. آنچه ما در این مقاله به آن خواهیم پرداخت، آشنایی با گیربکس‌های 4 دنده، 6 و 8 دنده خواهد بود. با ما همراه باشید.
از گیر بکس بیشتر بدانیم
برای آشنایی بیشتر با انواع گیربکس‌ها بهتر است ابتدا به طور کلی با گیربکس و وظایفی که بر عهده دارد آشنا شویم. آنچه توسط موتور، و البته با توجه به نوع و نیاز خودرو، به چرخ‌ها منتقل می‌شود، گشتاور تولیدی است. اما انجام وظیفه‌ی خطیر کنترل و تنظیم این قدرت بر عهده‌ی جعبه دنده است.
شما به وسیله گیر بکس یا همان جعبه دنده است که در شرایط متفاوت می‌توانید سرعت اتومبیل خود را کنترل نمایید. اما توجه کنید، این وظیفه از آن جهت اهمیت می‌یابد که هر موتور، تنها قادر است میزان مشخصی از توان را تولید نماید، اما به کمک جعبه دنده، و بدون نیاز به بالا بردن دور موتور ، می‌توان به سرعت مورد نظر خود برسید.
آنچه سیستم گیربکس انجام می‌دهد، این است که در دنده 1، با کمک گرفتن از کلاچ، انتقال نسبتا بالایی را ایجاد و حرکت اولیه را در موتور ممکن می‌سازد. سپس با کمک گرفتن از دنده‌های بعدی ، و با انتقال‌های کمتر، شتاب را افزایش می‌دهد.
اما گیربکس وظایف دیگری نیز دارد
- از سرعت‌های ناخواسته جلوگیری می کند: گیربکس به شما کمک می‌کند، در شرایطی که کنترل سرعت ماشین در اختیار شما نیست، بتوانید آن را به کنترل خود در آورید. شرایطی مانند شیب‌ها و سرازیری‌هایی که احتمال سقوط در آنها افزایش می‌یابد از این دست هستند.
- جهت حرکت خودرو را تنظیم می‌نماید: جلو یا عقب رفتن ماشین، توسط همین گیربکس‌ها انجام می‌شود.
- کارکردن موتور در حالت توقف: برخی مواقع اتفاق افتاده است که موتور در حالت توقف در حال کارکردن باشد. گیربکس به شما کمک می‌کند تا انتقال حرکت به چرخ‌ها صورت نگیرد.
- با افزایش قدرت موتور، به حرکت ماشین در سربالایی‌ها کمک می‌کند.
- در زمان ترمز گرفتن نیز به کنترل سرعت کمک می‌نماید.
اجزای گیربکس
- پوسته‌ی گیربکس
- شافت ورودی یا محور کلاچ
- شافت واسط
- شافت خروجی
- یاتاقان
- دسته دنده
- میل ماهک
- چرخ دنده
چرخ دنده چیست؟
این بخش از گیربکس، مهم‌ترین و اصلی‌ترین قطعه در گیربکس محسوب می شود و در صورت نبود آنها، حعبه دنده کارایی و مفهوم خود را از دست می‌دهد. این قطعات مکانیکی، در پوسته‌ی جعبه قرار دارند و هر کدام نماینده یکی از دنده‌های خودرو محسوب می شوند.
به این ترتیب، 6 جفت چرخ‌دنده، نشان‌دهنده‌ی جعبه دنده 6 سرعته است. این چرخ دنده‌ها، حلقه‌های فلزی آج دار و دندانه‌داری هستند که قطرهای مختلفی دارند. با درگیری این دندانه‌ها، ارتباط بین چرخ دنده‌ها انجام می‌پذیرد. تفاوت در قطر چرخ‌دنده‌ها، منجر به تغییر سرعت می‌شود. به این ترتیب، چرخ‌دنده‌های قطورتر در دنده‌های سنگین‌تر و ابتدایی‌تر و چرخ دنده‌های نازک‌تر، در دنده‌های سبک‌تر و بالاتر، کاربرد دارند.
گیربکس 6,4 و 8 دنده
تعداد سرعتی که برای انتقال قدرت موتور به چرخ‌ها تعریف می‌شود، به تعداد چرخ دنده‌ها بستگی دارد. همانطور که پیش‌تر هم گفته شد، بر اساس شرایط متفاوت، می توانید دنده را متناسب با جاده و وضعیت پیش رو انتخاب نمود. تا بدین لحظه، گیربکس‌های 4 دنده در بازار و در خودروها موجود بود و نهایتا از گیربکس‌های 5 سرعته استفاده می شد.
در هنگام روشن شدن و حرکت اولیه‌ی ماشین، همانطور که گفتیم، انتقال بالایی توسط گیربکس تولید می‌شود که این کار با کمک کلاچ و دندهی 1 انجام می‌شود. اما با حرکت ماشین، هرچه سرعت ماشین بالاتر برود، با استفاده از دنده‌های بالاتر تا دنده4 ، نسبت به انتقال به تدریج کاهش پیدا می‌کند. هر چه سرعت بالاتر می‌رود، انتقال کمتر شده و سرعت افزایش می یابد. اما نکته‌ی مهم در دنده 4 این است که دور موتور افزایش می یابد. در خودروهای سواری، سرعت چرخ‌های خودرو، نسبت به سرعت موتور یک چهارم است. به عبارت دیگر، نسبت انتقال دنده، 4 است.
در گیربکس‌های 4 دنده، آنچه متخصصان توصیه می‌کنند این است که برای سرعت‌های 90 تا 100 کیلومتر، از دنده‌های 4 و 5 استفاده شود. در این حالت، دور موتور به 4000 دور در دقیقه افزایش پیدا می‌کند. این تعداد دور موتور بالا، موجب استهلاک موتور ماشین در دراز مدت خواهد شد. اما وظیفه‌ی دنده 6 در جعبه‌دنده، کاهش این دور موتور چیزی حدود 500 دور در دقیقا خواهد بود. دندهی 6 در گیربکس، وظیفه دارد تا دور موتور را به منظور کاهش مصرف سوخت و فشار موجود بر روی موتور پایین نگه دارد.
از ویژگی‌های این گیربکس‌های 6 دنده این است که تنها برای جاده‌ها طراحی نشده‌اند و برای مسیرهای شهری نیز کیفیت را به همراه داشته‌اند. در گیربکس‌های قدیمی، برای تعویض هر دنده، موتور نیاز به شتاب‌گیری مجدد داشت که با بیشتر شدن بازه این دنده‌ها، 0 تا 100 اتومبیل زمان بیشتری را به خود اختصاص می داد. اما در خودروهایی که تعداد دنده‌های بیشتری تعبیه شده است، شتاب‌گیری افزایش می‌یابد و این امر باعث می شود تا شتاب‌گیری سریع‌تری را در مسیرهای شهری تجربه کنید.
اما بد نیست بدانید، علاوه بر دندهی 6، اتومبیل‌هایی با 8 دنده در گیربکس نیز قرار است به بازار بیایند. جعبه دنده 8 سرعته، بیشتر مناسب محصولاتی است که دیفرانسیل جلو دارند. آنچه از این جعبه دنده‌ها منتشر شده است نشان می‌دهد با وجود اینکه دو دنده به تعداد دنده‌های قبلی اضافه شده است، اما از نظر حجمی، وزنی کمتر دارند که می‌توان تا 3و نیم کیلوگرم این کاهش وزن را انتظار داشت.
مهم‌ترین مزیت گیربکس‌های 8 دنده، را می‌توان به شرح زیر بیان کرد:
- در این گیربکس‌ها، پمپ روغن بسیار نسبت به سایر گیربکس‌ها کوچک‌تر است.
- شیرهای کنترل به صورت مستقیم به کلاچ متصل شده‌اند.
- تعداد این شیرهای کنترل مستقیم از 20 به 12 کاهش یافته است.
- در نتیجه‌ی همه‌ی مزایایی که در بالا ذکر شد، سرعت تغییر دنده افزایش یافته است.
- افزایش شتاب و کاهش مصرف سوخت از مزایای دیگر این جعبه دنده‌ها است.
سخن پایانی
با پیشرفت علم و دانش و همچنین بالارفتن تکنولوژی در دنیا، همه وجوه زندگی دستخوش تغییراتی شده است که قطعا زندگی را آسان‌تر کرده است. یکی از بخش‌هایی که بیش از همه، توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است، صنعت خودروسازی و پیشرفت بخش‌های مختلف آن است. اتومبیل‌هایی که امروزه در سراسر جهان تولید می‌شوند، از بسیاری جهات شباهت زیادی با اتومبیل‌های اولیه ندارند. از نحوه‌ی طراحی اتاقک ماشین، تا بخش‌های مختلف موتور، همه و همه از چشم تیزبین طراحان صنعت خودرو دور نمانده‌اند.
یکی از این بخش‌ها، گیربکس‌ها یا همان جعبه دنده‌های ماشین است که به شما کمک می‌کند تا نه تنها ماشین را به حرکت در می آورید، بتوانید در وقت لازم، آنها را به جلو یا عقب حرکت دهید. گیربکس‌ها به شما کمک می‌کنند تا بتوانید حتی در زمانی که ماشین حرکت نمی‌کند، بتوانید موتور را روشن نگه‌دارید.
چرخ‌دنده‌های موجود در گیربکس‌ها از لحاظ قطر با یکدیگر متفاوت هستند. دنده‌های قطورتر، برای سرعت‌های پایین‌تر بوده و در دنده های سنگین‌تر کاربرد دارند. هر چه قطر این دنده‌ها کمتر شود، سرعت ماشین افزایش می یابد و دنده‌ها سبک‌تر می‌شود. در گیربکس‌های 4 دنده، هر چه تعداد دنده بالاتر برود، سرعت ماشین افزایش یافته اما دور موتور نیز همزمان افزایش می‌یابد. این امر موجب استهلاک موتور ماشین می‌شود.
اما تکنولوژی، گیربکس‌ها را با 6 دنده به بازار روانه کرده است. آنچه در گیربکس 6 دنده بیشتر مورد توجه قرار گرفته است این مطلب است که در گیربکس‌های 6 دنده، دور موتور کاهش می‌یابد و در نتیجه از استهلاک موتور ماشین جلوگیری می‌شود.
دانشمندان، گیربکس جدید 8 دنده‌ای را برای محصولات دیفرانسیل جلو طراحی نموده‌اند که برخلاف سایر رقبای پیشین خود، وزن بسیار کمتری دارند. تعداد شیرهای کنترل کاهش یافته است و پمپ روغن نیز برای بهینه سازی موتور، کوچک‌تر شده است. با این حال که گیربکس‌های 8 دنده‌ای هنوز به بازار عرضه نشده‌اند، اما آنچه از این گیربکس‌ها ارائه شده است، درهای تازه‌ای را به روی نسل جدیدی از اتومبیل‌هایی گشوده است که می‌توانند دنیا را با سرعت خود، فتح کنند.