نحوه کارکرد گیربکس دنده اتوماتیک
موتور گیربکس شامل یک سیلندر و میل لنگ مرکزی سنگینی است که با چرخش خود چرخ دنده‌ها را به حرکت درآورده و باعث حرکت خودرو می‌شود. سیستم انتقال قدرت در خودرو دو راه دارد؛ جعبه دنده‌ی دستی یا گیربکس اتوماتیک. دلیل اینکه چرا به آن دستی گفته می‌شود آسان است، چون خود راننده دنده‌ها را انتخاب می‌کند. در صورتی که در جعبه دنده‌های اتومات سیستم به طور خودکار دنده را تغییر میدهد. سوال این است که موتور چطور متوجه می‌شود که که چه زمانی و چقدر دنده را تغییر دهد؟
گیربکس چیست؟
گیربکس یا همان جعبه دنده یکی از مهم‌ترین قطعات موتور است که وجود آن موتور را به حرکت درمی‌آورد. در حالت معمول گیربکس دارای چهار یا پنج دنده است؛ هرچند در ماشین‌های نسل جدید گیربکس‌ها به شش یا هفت دنده نیز می‌رسند. در وسایل نقلیه گیربکسی جعبه دنده‌ای وجود دارد که می‌توان با استفاده از آن سرعت ماشین را تنظیم کرد.
دنده یک، اصلی‌ترین و بزرگترین دنده گیربکس است، از طرف دیگر دنده‌ی آخر یعنی دنده‌ی پنج، کوچکترین دنده‌ی ماشین است. گیربکس و کلاچ مکمل همدیگر هستند؛ چنانکه کلاچ را در گیربکس‌های دستی نگیریم، دنده را نمی‌توانیم جا بزنیم. (هرچند که عمل جا به جا کردن دنده اتفاق بیفتد این کار باعث آسیب دیدن و معیوب شدن دنده‌ها می‌گردد)
گیربکس یا جعبه دنده‌ی اتوماتیک؟
گیر بکس‌ها به دو دسته تقسیم می‌شوند؛ دستی و اتوماتیک. با وجودی که فقط چند سالی است که گیربکس اتوماتیک در بین راننده‌ها مطرح شده است، طرفداران آن نسبت به مصرف کنندگان گیربکس‌های دستی جمعیت قابل توجهی دارد. در گیربکس‌های اتوماتیک دنده‌هایی مانند P.R.D.N وجود دارد. کارکرد هرکدام از این دنده‌ها به شرح زیر است:
دنده‌ی P : موقعی که ماشین را پارک کرده‌ایم و در جای ثابت قرار گرفته آن موقع است که دنده را روی p (پارک) قرار می‌دهیم که خودرو حرکت نکند.
دنده‌ی R: همان دنده‌ی عقب گیربکس‌های دستی است. وقتی دنده را روی R قرار می‌دهیم، ماشین به عقب حرکت می‌کند.
دنده‌ی D: دنده‌ای است که ماشین را به حرکت جلو وامی‌دارد. پیشنهاد می‌کنیم موقع استارت دنده روی D نباشد یا اگر باشد حتما ترمز گرفته باشید.
دنده‌ی N: این دنده مخفف دنده‌ی خلاص است که درمواقعی که ماشین پشت چراغ قرمز است، کارایی دارد.
تفاوت گیربکس دستی و خودکار:
در نگاه اول یک تفاوت عمده در ماشین‌های با دنده‌ی اتوماتیک نسبت به ماشین‌هایی که دنده‌ی دستی دارند وجود دارد و آن نبود کلاچ در سیستم ماشین است؛ همین تضمین کننده‌ی راحتی بیشتر رانندگان در ماشین‌های اتوماتیک است.
نکته‌ی بعدی امکان تنظیم موتور و گیربکس توسط دور موتور با وجود دنده‌ی اتوماتیک است؛ خطراتی همچون تصادف در گیربکس‌های اوتوماتیک کمتر است به دلیل کم شدن پدال که راننده را سردرگم می‌کرد. هرچند الآن با وجود گیربکس‌های اتوماتیک فقط دو پدال به نام ترمز و گاز وجود دارد که رانندگی را راحت‌تر و بی دردسرتر کرده است.
از امکانات مهم دنده‌های اتوماتیک تنظیم خودکار جعبه دنده با توجه به سرعت است از که در این صورت فشار کمتری به موتور ماشین وارد می‌شود.
مزایا و معایب گیربکس خودکار:
جعبه دنده‌ی اتومات انقلاب بزرگی در صنعت مکانیک خودرو و خودروسازی بوجود آورده است. به خصوص در سال‌های اخیر به صورت ویژه مورد توجه رانندگان ایرانی قرار گرفته است. این نسل جدید و پرطرفدار از گیربکس‌ها که خیلی زود رشد و توسعه پیدا کرد نکات ویژه‌ی خود را دارد و نسبت به مدل دستی خود امکانات خاصی در اختیار رانندگان قرار میدهد و همینطور محدودیت‌های منحصر به فرد خود را نیز دارد. به طور خلاصه برای بیان امکانات و محدودیت‌های گیربکس اتوماتیک به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:
مزایا:
- شتاب زیاد خودرو
- راحتی راننده و سرنشین
- مصرف سوخت کم
- کم هزینه بودن با توجه به حذف هزینه‌های مربوط به کلاچ
- رهایی از مسائل و مشکلات مربوط به کلاچ
معایب:
- تاخیر در عوض شدن دنده
- ماندگاری کمتر نسبت به مدل گیربکس دستی
- قیمت بالای قطعات آن
- نداشتن دنده‌ی معکوس
روغن گیربکس چیست؟
روغن گیربکس همان واستکازین است و از آن جایی که در معرض گرمای موتور نیست، نسبت به روغن موتور ماندگاری بیشتری دارد. تعداد کارکرد این روغن 30 هزار کیلومتر است که باید بعد از آن سریعا عوض شود.
به طور خلاصه از کارکردهای روغن اتوماتیک می‌توان به چند مورد اشاره کرد:
- محافظت از سطوح فلزات نسبت به خوردگی
- کنترل آب بندی
- انتقال حرارت
- روانکاری دنده و یاتاقان‌ها
- تنظیم قدرت موتور در بخش‌های مختلف ماشین
- مقاومت نسبت به دماهای بالا
عواقب دیر عوض کردن روغن گیربکس:
- جا نرفتن دنده
- به وجود آمدن صداهای بد هنگام تعویض دنده‌ها
- تعویض بد دنده
مکانیزم گیربکس دستی:
گیربکس دستی یکی از قدیمی‌ترین گیربکس در تاریخ خودروها است. توسط این گیربکس خود راننده سرعت را تنظیم می‌کند؛ به این صورت که با توجه به موقعیت ماشین و سرعت مورد نیاز جایگاه دنده چه تغییری بکند. این مدل از گیربکس بسیار کم هزینه‌تر از مدل‌های جدید و اتوماتیک است و با کلاچ جا به جا می‌شود.
گیربکس از دو بخش انتقال قدرت به گیربکس و تغییر ضریب نیرو تشکیل می‌شود؛
به این صورت که ابتدا نیروی موتور از سر فلایویل به ورودی گیربکس انتقال می‌یابد وبعد با اتصال به یک سری چرخ دنده در داخل گیربکس که از قبل هم بهم طبقه بندی شده‌اند، نیروی انتقالی با یک نسبت مشخص به ورودی دیفرانسیل منتقل می‌شود.
دیسک و صفحه:
دیسک و صفحه و صفحه کلاچ، مهم‌ترین قطعه سیستم کلاچ است.در واقع وجود دیسک و صفحه در سیستم موتور حرکت بخش‌های مختلف ماشین را تضمین می‌کند. کلاچ یک صفحه‌ی گرد دارد و لنت‌های روی صفحه باعث می‌شود هر دو سطح ظریب اصطحکاکی بالایی داشته باشد. نکته‌ی مهم این است که صفحه کلاچ یک قطعه‌ی دائمی نیست و گذر زمان باعث فرسودگی و پوسیدگی آن می‌شود و باید صفحه‌ی کلاچ را به کل عوض کنیم.
مکانیزم دیسک و صفحه:
برای درک مکانیزم دیسک و صفحه دو دیسک را در دو طرف یک میله تصور کنید. یکی از آن‌ها یک میله‌ی چرخان است و سمت دیگر نیز به قطعه دیگری به اسم جعبه دنده متصل است. وقتی که یکی از این دیسکها و شفت مربوطه شروع به چرخیدن می‌کند، سیستم کلاچ خودرو اجازه میدهد که این دو دیسک بهم قفل شده و با سرعت مشخصی بچرخد.
گیربکس اتوماتیک در صنعت خودرو سازی ایران:
در حال حاضر در کشور ما گیربکس اتوماتیک حدودا شش یا هفت سال است که مطرح شده و خریداران را به خود جذب کرده است؛ هرچند در ابتدا صنعت خودروسازی کیفیت نسبتا ضعیفی در رابطه با این مدل گیربکس‌ها به مشتریان خود ارائه داده است ، در حال حاضر و در سال‌های اخیر تولید گیربکس با پیشرفت چشم گیری مواجه بوده و کیفیت خود را به سطح جهانی رسانده است و رفته رفته گیر بکس اتوماتیک به خودروهای تولید ایران اضافه می‌شود
نحوه‌ی کار گیربکس اتوماتیک:
برخلاف گیربکس‌های دستی، گیربکس اتوماتیک از4 جز اصلی تشکیل می‌شود:
- مبدل گشتاور
- کلاچ گیربکس اتوماتیک
- سیستم مرکزی ECU
- چرخ دنده‌ی گیربکس اتوماتیک
جعبه دنده‌ی اتوماتیک در دو مرحله فعالت می‌کند:
- انتقال نیرو از موتور به گیربکس توسط مبدل گشتاور
در مبدل گشتاور یک فن وجود دارد که پر از مایع روغن گیربکس است؛ طی فرایندهایی توربین‌های فن نیرو پیدا می‌کنند و لبه‌های فن به حرکت می‌افتد. به این صورت مایع داخل فن در یک فضای بسته به حرکت درمی‌آید. با هربار فشار دادن گاز آن مایع با سرعت بیشتری حرکت می‌کند و عمل انتقال انرژی با سرعت بیشتری به جریان می‌افتد.
- دریافت نیرو توسط گشتاور و چرخش محور ورودی گیربکس
در این فرایند جهت و سرعت چرخش محور خروجی بستگی به سرعت حرکت ماشین، شدت و میزان فشار وارده بر پدال و وضعیت دسته دنده‌ی گیربکس اتوماتیک (یا همان لیور) بستگی دارد.
یک سری از خودرو ها مبدل قفل دارند که این مبدل قفل کلاچ مکانیکی است؛ همچنین توربین‌ها دائما بهم متصل نیستند و پروانه سریعتر از توربین می‌چرخد. این مبدل قفل توربین و پروانه را به طور موقت بهم متصل می‌کند و باعث بهبود مصرف سوخت می‌شود.
در شافت ورودی چندین چرخ دنده‌ی سیره‌ای وجود دارد به دنده‌ی مرکزی دنده‌ی خورشید گفته می‌شود که اطراف آن دنده‌های کوچکتر مانند سیاره به دور خورشید می‌چرخند. تمام این حلقه را یک حلقه دنده‌ی بزرگ دندانه دار پوشانده است.
در این چرخ دنده سرعت‌های مختلف انتقال نیرو را از موتور می‌گیرند و آن را به شافت خروجی ارسال می‌کنند که در نهایت این قدرت به چرخ‌ها ارسال می‌شود. در دنده‌ی اول چرخ موتور آرام است هرچه فشار پدال گاز توسط راننده بیشتر باشد این چرخش افزایش می‌یابد.
در دنده‌ی معکوس، دنده‌ی کوچک خورشید باعث به عقب چرخیدن حلقه‌ی بیرونی می‌شود. در هنگام پارک چرخ دنده‌ی کوچک دندانه دار محکم توسط قفسه‌ی پارکینگ قفل می‌شود تا از چرخ شافت‌های خروجی جلوگیری کند.
در سیستم گیربکس اتوماتیک از چرخ دنده‌ها برای افزایش سرعت اتومبیل استفاده می‌شود برای همین این چرخ دنده‌ها بهم متصل هستند. نسبت دنده‌ها به تعداد دورهای چرخش چرخ‌دنده‌ی محرک به تعداد دور چرخش چرخ‌دنده‌ی محرک بستگی دارد.
نکات مهم در خصوص نگهداری از جعبه دنده‌ی اتومات:
روغن‌کاری به موقع و مستمر
تنظیم دور موتور با سرعت و نوع دنده
عدم استفاده حتی الامکان از دنده معکوس
سرویس به موقع موتور(هر چند ماه یک بار یا طبق کیلومتر مصرفی)