گیربکس چیست و چه وظایفی دارد؟ اجزا، انواع و علائم خرابی گیربکس
گیربکس یکی از بخش‌های انتقال‌دهنده نیرو در تمامی اتومبیل‌ها است. نیرو توسط موتور یا پیشرانه تولید می‌شود و سپس یک سیستم انتقال‌دهنده، این نیرو را به چرخ‌ها منتقل می‌کند. جعبه دنده یا همان گیربکس، به عنوان بخشی از سیستم انتقال‌دهنده خودرو عمل کرده و وجود آن ضروری است. احتمالا اکنون سوال‌های مختلفی درباره گیربکس در ذهن شما به وجود آمده است! در ادامه این مطلب از مجله زدفیت قصد داریم تا به این سوال پاسخ دهیم که گیربکس چیست و چه وظایفی دارد و سپس درباره اجزا، انواع و خرابی گیربکس، به طور مفصل صحبت کنیم؛ پس تا انتها همراه ما باشید.
گیربکس چیست؟
گیربکس (gearbox) یک سیستم مکانیکی و بخشی از سیستم انتقال قدرت در خودروها است که با نام جعبه دنده هم شناخته می‌شود. موتور خودرو، نیرو و گشتاور موردنیاز برای حرکت ماشین را تولید می‌کند که در نهایت این گشتاور باید به چرخ‌ها منتقل شود. گیربکس بخشی از وظیفه انتقال قدرت موتور را بر عهده می‌گیرد و میزان معینی از گشتاور تولید شده را از طریق کلاچ به چرخ‌ها انتقال می‌دهد. در واقع تطبیق سرعت چرخ‌ها با دور موتور و ایجاد نسبت بین آن‌ها بر عهده گیربکس است. امروزه انواع مختلفی از جعبه دنده وجود دارد که هر یک از آن‌ها، از اجزا مختلفی مانند پمپ روغن NEW MVM X33 CVT و… تشکیل شده‌اند.
وظیفه گیربکس چیست؟
مهم‌ترین وظیفه جعبه دنده، ایجاد و حفظ تعادل بین سرعت و قدرت است؛ مثلا در مسیرهای هموار، باید سرعت بالا فراهم باشد و در سربالایی‌ها باید نیروی کافی برای حرکت خودرو تامین شود. البته جعبه دنده وظایف دیگری هم دارد که این وظایف به شرح زیر است:
- تنظیم جهت حرکت خودرو به جلو و عقب
- پیشگیری از سرعت‌های ناخواسته در شرایط خاص مانند حرکت در سراشیبی‌ها
- کار کردن موتور بدون حرکت خودرو و در زمان توقف چرخ‌ها
در ضمن، این وظایف جعبه دنده را اجزا مختلف آن مانند دیسک کلاچ NEW MVM X33 CVT و… با فعالیت پیوسته و دقیق خود انجام می‌دهند.
اجزا گیربکس
حال که می‌دانید گیربکس چیست؛ اکنون به این سوال می‌رسیم که اجزا گیربکس چیست؟ جعبه دنده از اجزا مختلفی تشکیل شده است که برخی از آن مانند دسته دنده، از جمله اجزای اصلی هستند و برخی دیگر مانند مجموعه شیربرقی گیربکس NEW MVM X33 CVT را می‌توان اجزا فرعی جعبه دنده نامید. در ادامه این بخش نیز به معرفی اجزای اصلی جعبه دنده می‌پردازیم.
۱. پوسته گیربکس
این بخش، خارجی‌ترین قسمت جعبه دنده است که مابقی اجزای گیربکس را در خود جای می‌دهد. جنس پوسته از فلزهای مقاوم مانند چدن و آلومینیوم است که در برابر ضربه‌های وارده از موتور، مقاومت کند. پوسته به طور دقیق ماشین‌کاری می‌شود تا محل قرارگیری سایر قطعات گیربکس مقاوم باشد.
۲. شافت ورودی یا محور کلاچ
این بخش، محور محرک گیربکس است و با نام شافت کلاچ نیز شناخته می‌شود. شافت ورودی از طریق کلاچ با موتور در ارتباط است و در بخش ورودی پوسته گیربکس، به یک چرخ دنده اتصال دارد.
۳. شافت واسط یا محور زیر
روی شافت واسط، تعدادی چرخ دنده با اندازه‌های متفاوت و به صورت یکپارچه قرار گرفته‌اند که وظیفه آن‌ها انتقال نیروی گشتاور است. در سیستم این بخش، چرخ دنده ابتدایی با چرخ دنده محور محرک ارتباط دارد و نیروی تولید شده در موتور را بدون تغییر انتقال می‌دهد.
۴. شافت خروجی یا محور اصلی
وظیفه این بخش، انتقال نیرو از گیربکس به سمت میل گاردان و دیفرانسیل است. شافت خروجی نیز از تعدادی چرخ دنده تشکیل می‌شود که البته یکپارچه نیستند و قطرهای متفاوتی دارند. چرخ دنده‌های این بخش از گیربکس، از طریق درگیر شدن با چرخ دنده‌های شافت واسط و با کمک یاتاقان‌های روی چرخ دنده‌ها حرکت می‌کنند.
۵. یاتاقان یا بیرینگ گیربکس
این قطعه به حرکت چرخ دنده‌ها در محورهای گیربکس کمک می‌کند و آن را با نام چرخ دنده هماهنگ‌کننده نیز می‌شناسند. یاتاقان در بخش داخلی خود، به صورت دندانه‌دار ساخته شده و با حرکت کشویی به سمت چرخ دنده می‌رود.
۶. دسته دنده
دسته دنده در برخی از انواع گیربکس یعنی گیربکس اتوماتیک وجود ندارد. این بخش از جعبه دنده، همان چیزی است که شما از طریق آن، سرعت و قدرت اتومبیل خود را تغییر می‌دهید. دسته دنده، اهرمی است که در مسیری H شکل حرکت می‌کند و فرمان تغییر دنده‌ها را به جعبه دنده می‌رساند.
۷. میل ماهک
میل ماهک ارتباط بین دسته دنده و ماهک را فراهم می‌کند و نحوه عملکرد آن بر اساس نوع گیربکس متفاوت خواهد بود. عملکرد این قطعه اغلب به صورت دستی و الکترونیکی است. در حالت دستی، حرکت دست راننده، میل ماهک را حرکت می‌دهد که نتیجه آن تغییر دنده است. در نوع الکترونیکی، حرکت میل ماهک بر اساس روابط الکترومغناطیسی و ارتباط مگنت‌های متصل به آن با هسته‌های آهنی و سیم‌پیچ‌های جعبه دنده انجام می‌شود. در ضمن، سطح میل ماهک کاملا صاف و صیقلی است تا بدون سایش و به راحتی داخل گیربکس حرکت کند.
۸. ماهک
در انتهای میل ماهک، به قطعه‌ای فلزی و خمیده به نام ماهک می‌رسیم که نیرو منتقل شده از میل ماهک و دسته دنده را دریافت می‌کند. با حرکت ماهک، یکی از چرخ دنده‌ها فعال شده و سرعت و قدرت خودرو تغییر خواهد کرد.
۹. کشویی دنده
یکی از دیگر اجزا گیربکس، کشویی دنده نامیده می‌شود که این قطعه از دو سمت، شیار دارد. در یک سمت، ماهک در شیارها قرار می‌گیرد و در سمت دیگر شیارها، جعبه دنده برنجی و یاتاقان جای‌گذاری شده‌اند. با حرکت این قطعه، در نهایت دنده انتخاب شده توسط راننده، وارد مدار می‌شود.
۱۰. دنده برنجی
دنده برنجی، بین دنده‌های کشویی و یاتاقان‌ها قرار می‌گیرد و موجب می‌شود تا این دو قطعه، بهتر درگیر شوند. دنده برنجی، قطعه‌ای فلزی و حلقوی شکل است که اطراف آن، فرم دندانه‌ای وجود دارد. این قطعه به خوبی یا یاتاقان چفت شده و نیروی وارد شده به یاتاقان را کمتر می‌کند.
۱۱. کاسه نمد
کاسه نمد را با نام عایق نشت نیز می‌شناسند و جنس آن از نوعی پلیمر یا بوتادین است. کاسه نمد از یاتاقان‌های gearbox و روغن داخل آن‌ها محافظت می‌کند تا آلودگی‌ها و ذرات گردوغبار وارد این بخش نشوند.
نکته: علاوه بر اجزا جعبه دنده که در این بخش معرفی کردیم، قطعات دیگری مانند فیلتر روغن گیربکس CVTMVM TIGGO5-CVT Luxury و… نیز در سیستم جعبه دنده وجود دارند که هر یک از آن‌ها بخشی از مسئولیت سیستم را بر عهده می‌گیرند.
انواع گیربکس
اغلب افراد تصور می‌کنند که انواع گیربکس تنها در دو دسته گیربکس اتومات و گیربکس دستی خلاصه می‌شود. در واقع اغلب مردم اطلاعات کمی درباره دسته‌بندی گیربکس‌ها دارند و تنها تفاوت را در این خلاصه می‌کنند که در گیربکس‌های دستی، تغییر دنده توسط راننده انجام می‌شود و این کار در گیربکس اتومات، بدون دخالت راننده و به صورت خودکار است. با این وجود، سه دسته مختلف برای انواع گیربکس وجود دارد که در هر گروه نیز دسته‌بندی‌های کوچک‌تری قرار می‌گیرد. سه گروه بزرگ انواع گیربکس به شرح زیر هستند که در ادامه به طور مفصل درباره هر یک از آن‌ها صحبت می‌کنیم:
- گیربکس‌های دستی
- گیربکس‌های اتوماتیک یا خودکار
- گیربکس‌های نیمه خودکار
۱. گیربکس‌های دستی
در انواع گیربکس دستی باید کلاچ با موتور درگیر شود که این کار از طریق فشار راننده به پدال کلاچ انجام می‌شود. همچنین تعویض دنده به صورت دستی است و راننده این کار را از طریق دسته دنده انجام می‌دهد. در این سیستم، کنترل خودرو به طور کامل بر عهده خود راننده است و گیربکس‌های دستی به دو گروه مختلف تقسیم می‌شوند:
-
گیربکس‌های ترتیبی (غیر سنکرونیزه)
این گیربکس دستی، سیستمی منسوخ شده است که امروزه دیگر در خودروها استفاده نمی‌شود. در این سیستم، تعویض دنده به ترتیب و پشت سر هم انجام می‌شد و مثلا امکان تغییر دنده از ۱ به ۳ وجود نداشت.
-
گیربکس‌های غیر ترتیبی (سنکرونیزه)
امروزه سیستم مورد استفاده در خودروهایی با گیربکس دستی، از نوع غیر ترتیبی است که در آن‌ها مثلا می‌توان دسته دنده را از ۱ به ۳ تغییر داد. جعبه دنده‌های غیر ترتیبی، رانندگی و افزایش و کاهش سرعت را آسان‌تر کرده‌اند.
۲. گیربکس‌های اتوماتیک
جعبه دنده‌های اتومات، سیستم‌های جدیدتری هستند که در آن‌ها پدال کلاچ به طور کامل حذف شده است. در این نوع گیربکس‌ها، راننده تنها باید دنده را در حالت رانندگی قرار داده و پدال گاز را فشار دهد تا خودرو به حرکت در آید. در این خودروها، سیستم جعبه دنده پیچیده‌تر است؛ اما رانندگی با آن‌ها ساده‌تر بوده و به مهارت بالایی نیاز ندارد. از انواع گیربکس‌های اتوماتیک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
-
گیربکس‌های خودکار سیاره‌ای (AT)
جعبه دنده‌های AT، متداول‌ترین نوع گیربکس‌های اتوماتیک در صنعت خودروسازی هستند. در این نوع از جعبه دنده، مجموعه‌ای از چرخ دنده‌های خورشیدی، انتقال قدرت را انجام می‌دهند. همچنین سیستم کلاچ، از نوع هیدرولیکی (مبدل گشتاور) است و سیستم کنترلی دارد.
-
گیربکس‌های دستی اتوماتیک شده AMT
این نوع گیربکس‌ها، سیستم ساده‌تری دارند و اجزا آن‌ها با جعبه دنده‌های دستی یکسان است. در واقع تعویض دنده و کلاچ‌گیری در این گیربکس، از طریق قطعات الکترومکانیکی اضافه شده به سیستم انجام می‌شود. در ضمن، با توجه به سادگی سیستم، هزینه نگهداری و تعمیر گیربکس‌های AMT کمتر است.
-
گیربکس‌های پیوسته متغیر یا CVT
ممکن است تاکنون نام گیربکس CVT را شنیده باشید، اما گیربکس CVT چیست؟ گیربکس CVT یا گیربکس متغیر پیوسته، نوعی گیربکس اتوماتیک محسوب می‌شود که می‌تواند نسبت دنده را به طور پیوسته تغییر دهد. در این نوع جعبه دنده، دو صفحه فولادی، با استفاده از یک تسمه یا زنجیر به هم متصل شده‌اند. با تغییر قطر این دو صفحه، نسبت بین موتور و چرخ‌ها تغییر می‌کند. در ضمن، تسمه‌ها، وظیفه انتقال قدرت را بر عهده دارند و به همین دلیل عملکرد خودرو نرم‌تر خواهد بود.
-
گیربکس‌های دو کلاچه یا DCT
در این نوع جعبه دنده، از دو کلاچ برای تعویض دنده استفاده می‌شود و در واقع دو کلاچ مجزا برای دنده‌های زوج و فرد وجود دارد. گیربکس‌های DCT به صورت تمام اتوماتیک فعالیت دارند؛ اما راننده می‌تواند دنده‌ها را به صورت دستی نیز تعویض کند. در این نوع جعبه دنده، جدیدترین فناوری‌های مکانیکی استفاده شده است و اغلب در خودروهای اسپرت و مسابقه‌ای به کار می‌رود.
۳. گیربکس‌های نیمه خودکار
جعبه دنده‌های نیمه اتومات، گروهی دیگر از انواع گیربکس هستند که در آن‌ها، تعویض دنده آسان‌تر انجام می‌شود. در این نوع جعبه دنده، عمل تعویض دنده به صورت خودکار است، اما راننده می‌تواند دنده‌ها را کم یا زیاد کند. در گیربکس‌های نیمه خودکار، اهرم تعویض دنده، به صورت شیفترهای مخصوص در پشت غربیلک فرمان قرار دارد و می‌توان با آن، دنده را کم و زیاد کرد. متداول‌ترین انواع جعبه دنده‌های نیمه اتوماتیک به شرح زیر است:
-
گیربکس‌های تیپ ترونیک
این نوع جعبه دنده، از ابداعات انحصاری شرکت پورشه است که البته امتیاز استفاده از آن را به برخی از شرکت‌های دیگر مانند آئودی و فولکس واگن نیز فروخته است. در این گیربکس، راننده می‌توانید پیش از فعالیت سیستم خودکار، تعویض دنده را به صورت دستی انجام دهد.
-
گیربکس‌های تیپ ترونیک S
در جعبه دنده‌های تیپ ترونیک، راننده باید پیش از تعویض دنده، حالت کنترل دستی را فعال کند؛ در حالی که جعبه دنده‌های تیپ ترونیک S سیستم پیشرفته‌تری هستند که به راننده امکان تعویض دنده، بدون فعال‌سازی حالت دستی را می‌دهند.
-
گیربکس‌های شیفت ترونیک
جعبه دنده‌های شیفت ترونیک، توسط شرکت خودروسازی هیوندای ابداع شده‌اند و معمولا نیز در خودروهای این شرکت می‌توان گیربکس‌های شیفت ترونیک را مشاهده کرد. در گیربکس‌های تیپ ترونیک S، تعویض دنده از طریق شیفتر فرمان انجام می‌شود؛ در حالی که در جعبه دنده‌های شیفت ترونیک، اهرم تعویض دنده، در میانه کنسول و به شکل دسته دنده قرار گرفته است.
مقایسه گیربکس‌های اتوماتیک و دستی
همان‌طور که گفتیم، گیربکس اتومات و گیربکس دستی، دو نوع مختلف جعبه دنده هستند که با یکدیگر تفاوت دارند. برای مقایسه این دو نوع جعبه دنده مزایا و معایب آن‌ها را بررسی می‌کنیم.
مزایای گیربکس اتومات در مقایسه با گیربکس دستی
گیربکس‌های اتوماتیک سیستم‌های پیشرفته‌تری هستند که در اغلب خودروهای مدرن و پیشتازان صنعت خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله برتری‌های گیربکس‌های اتوماتیک در مقایسه با گیربکس‌های دنده‌ای می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تعویض دنده نرم‌تر و راحت‌تر
- خسته نشدن راننده در مسیرهای طولانی
- رانندگی آسان‌تر
- افزایش سرعت واکنش راننده در مواقع بحرانی و کاهش احتمال خطر تصادف
معایب گیربکس اتومات در مقایسه با گیربکس دستی
با وجود مزایا گیربکس‌های اتوماتیک، این نوع جعبه دنده در مقایسه با گیربکس‌های دنده‌ای، معایبی هم دارند. معایب جعبه دنده اتومات در مقایسه با جعبه دنده دستی به شرح زیر است:
- تسلط کمتر راننده بر سیستم انتقال قدرت، به ویژه در زمان سبقت‌گیری یا عبور از مسیرهای پر پیچ و خم
- نیاز به سرویس و نگهداری بیشتر
- هزینه بیشتر تعمیرات
- شتاب کمتر
- مصرف سوخت بیشتر
- قیمت بیشتر خودروهای مجهز به گیربکس اتومات
چرخ دنده گیربکس
چرخ دنده را می‌توان مهم‌ترین قطعه در سیستم جعبه دنده معرفی کرد که در مرکز گیربکس قرار می‌گیرد. چرخ دنده‌ها را از فولاد آلیاژی با مقاومت بالا می‌سازند و سپس صیقل می‌دهند تا در هنگام کار، صدای زیادی تولید نکنند.
هر یک از چرخ دنده‌ها در گیربکس، نماینده یکی از دنده‌های ماشین هستند. مثلا در یک خودرو با جعبه دنده ۶ سرعته، ۶ جفت چرخ دنده وجود دارد که هر یک، برای سرعت‌های مختلف تعبیه شده‌اند. وظیفه چرخ دنده، تغییر دور و گشتاور موتور است تا امکان تغییر سرعت و حرکت خودرو فراهم شود. در واقع چرخ دنده‌ها، عامل تفاوت بین دنده سبک و سنگین هستند و تغییر نحوه چرخش و انتقال گشتاور توسط آن‌ها، سرعت و قدرت ماشین را تغییر می‌دهد.
از انواع چرخ دنده، بر اساس فرم دندانه آن‌ها می‌توان به نوع ساده و مارپیچ اشاره کرد. همچنین چرخ دنده‌ها را می‌توان بر اساس انتقال قدرت به سه نوع زیر تقسیم‌بندی کرد:
- عمود محور
- موازی محور
- افقی محور
علائم خرابی گیربکس
شناخت علائم و نشانه‌های خرابی گیربکس اهمیت زیادی دارد تا در صورت بروز مشکل، از آن آگاه شوید. به خاطر داشته باشید که خرابی جعبه دنده، بر دیگر بخش‌های خودرو تاثیرگذار خواهد بود. همچنین این خرابی ممکن است به قطعات مختلف جعبه دنده مانند پمپ روغن گیربکس CVTMVM TIGGO5-CVT Luxury و… مرتبط باشد. از جمله علائم خرابی گیربکس می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- اختلال و مشکل در هنگام تعویض دنده
- شنیدن صداهای غیرطبیعی ناله مانند یا وِزوِز، به ویژه در زمان تعویض دنده
- نشت روغن جعبه دنده از زیر ماشین
- روشن شدن چراغ هشدار ماشین
- لرزش ماشین و بالا رفتن دور موتور در سرعت بالاتر از ۸۰ کیلومتر
- بیرون پریدن و لغزش دسته دنده
- کاهش قدرت موتور اتومبیل
- احساس بویی شبیه به لاستیک سوخته یا بوی دود از موتور خودرو
- حرکت نکردن ماشین روی دنده یک
- عملکرد نادرست و سفت شدن پدال کلاچ
خرید گیربکس
در این مطلب به این سوال پاسخ دادیم که گیربکس چیست و انواع گیربکس و اجزا آن مانند بلبرینگ شفت ورودی گیربکس ARRIZO5 CVT EXCELLENT و… را معرفی کردیم. جعبه دنده به عنوان بخشی از سیستم انتقال نیرو در اتومبیل‌ها محسوب می‌شود و عملکرد صحیح آن اهمیت زیادی دارد. در صورت خرابی جعبه دنده، تکنسین برای تعمیر این قطعه اقدام می‌کند. البته گاهی اوقات، جعبه دنده باید با طور کامل تعویض شود که در این صورت به یک قطعه جدید نیاز دارید.
برای خرید گیربکس می‌توانید به فروشگاه‌های حضوری یا آنلاین مراجعه کنید که یکی از آن‌ها فروشگاه اینترنتی زدفیت است. زدفیت، از جمله فروشگاه‌های معتبر و باسابقه برای خرید لوازم یدکی خودرو است. این فروشگاه لوازم یدکی و آپشن انواع خودروهای چینی تولید شده در شرکت‌های خودروساز را به طور مستقیم وارد ایران می‌کند و به همین دلیل، محصولات این فروشگاه با ضمانت اصالت و کیفیت کالا و قیمت‌های مناسب به فروش می‌رسند.
