گیربکس یا جعبه دنده ماشین چیست- آشنایی با قطعات داخلی گیربکس

هر خودرویی برای حرکت نیازمند دو عنصر اصلی است؛ یکی برای تولید نیرو و دیگری برای انتقال آن. نیرو در خودرو توسط موتور یا پیشرانه تولید می‌شود، در حالی که انتقال این نیرو به چرخ‌ها از طریق سیستم انتقال نیرو انجام می‌شود. این سیستم از اجزای مختلفی مانند کلاچ، جعبه دنده ماشین و دیفرانسیل تشکیل شده است که به‌طور هماهنگ و پیوسته عمل می‌کنند تا نیروی تولید شده توسط پیشرانه را به چرخ‌ها منتقل کنند.

در میان این اجزا، جعبه دنده ماشین یا گیربکس از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. این قطعه به‌اندازه موتور خودرو اهمیت دارد و وظیفه دارد که نیروی موتور را به‌صورت متناسب با شرایط رانندگی به چرخ‌ها منتقل کند. تعمیر جعبه دنده نیازمند تخصص بالا و دقت ویژه است، بنابراین توجه به نگهداری صحیح آن در اولویت است. با بررسی دقیق نحوه عملکرد و انواع مختلف جعبه دنده‌ها، می‌توانیم به درک بهتری از این بخش پیچیده و حیاتی خودرو برسیم و به حفظ کارایی و سلامت خودرو کمک کنیم.در ادامه این مطلب با مجتمع تجاری سپهر همراه باشید .

گیربکس یا جعبه دنده ماشین چیست ؟

وظیفه انتقال گشتاور تولیدی توسط موتور به چرخ‌ها به‌طور موثر و متناسب با نیاز خودرو بر عهده جعبه دنده ماشین یا گیربکس است. گیربکس به راننده این امکان را می‌دهد که خودرو را با سرعت‌های مختلف و در شرایط مختلف جاده‌ای کنترل کند. از آنجا که هر موتور قادر به تولید مقدار معینی از توان و گشتاور است، گیربکس این امکان را فراهم می‌آورد که با تغییر نسبت‌های مختلف، به سرعت دلخواه بدون افزایش دور موتور و گشتاور رسید.

علاوه بر این وظیفه اصلی، گیربکس نقش‌های دیگری نیز ایفا می‌کند که در کنترل خودرو اهمیت دارند. یکی از این وظایف، پیشگیری از سرعت‌های ناخواسته است؛ در شرایطی مانند سراشیبی‌ها یا جاده‌های لغزنده که ممکن است سرعت از کنترل خارج شود، گیربکس کمک می‌کند تا خودرو تحت کنترل کامل راننده باقی بماند. علاوه بر این، گیربکس به راننده این امکان را می‌دهد که جهت حرکت خودرو را کنترل کند و خودرو را به جلو یا عقب حرکت دهد. همچنین در مواقعی که لازم است موتور خودرو روشن بماند اما حرکت صورت نگیرد، گیربکس می‌تواند انتقال نیروی موتور به چرخ‌ها را متوقف کرده و این امکان را فراهم کند.

اجزا و عملکرد جعبه دنده ماشین

جعبه دنده ماشین از اجزا و قطعات مختلفی تشکیل شده است که هر یک نقش خاصی در عملکرد آن دارند. یکی از مهم‌ترین بخش‌های گیربکس، چرخ‌دنده‌ها هستند که بسته به نوع گیربکس، از نظر شکل و جنس متفاوت هستند. این چرخ‌دنده‌ها درون گیربکس به‌طور متعدد و روی هم قرار می‌گیرند و بسته به عملکرد هر یک، میزان گشتاور و قدرت منتقل‌شده از موتور به چرخ‌ها تعیین می‌شود. هر کدام از این چرخ‌دنده‌ها معادل یکی از دنده‌های موجود در دسته دنده داخل کابین خودرو هستند.

در تمام انواع جعبه دنده ماشین، وجود چرخ‌دنده‌ها ضروری است، اما نوع و تعداد آنها ممکن است تفاوت‌هایی داشته باشد. برای داشتن تصویری ساده از چرخ‌دنده‌های داخل گیربکس، می‌توان چرخ‌دنده‌های یک دوچرخه دنده‌ای را در نظر گرفت. علاوه بر چرخ‌دنده‌ها، اجزای دیگری نیز در ساختار گیربکس وجود دارند که از اهمیت کمتری برخوردارند، از جمله:

پوسته گیربکس: این بخش که معمولاً از چدن ریخته‌گری ساخته می‌شود، محل قرارگیری چرخ‌دنده‌ها، یاتاقان‌ها و محورها است.

شافت ورودی یا محور کلاچ: این محور که به‌عنوان محور محرک گیربکس شناخته می‌شود، به‌صورت یکپارچه به چرخ‌دنده‌ای در بخش ورودی پوسته‌ گیربکس متصل است و از طریق کلاچ به موتور خودرو متصل می‌شود.

شافت واسط یا محور زیر: وظیفه این محور انتقال گشتاور از محور محرک به محور متحرک است. روی این شافت تعدادی چرخ‌دنده قرار دارند که با محور یکپارچه بوده و سرعت ورودی تولیدشده توسط موتور را بدون تغییر به سمت شافت خروجی هدایت می‌کنند. این چرخ‌دنده‌ها اندازه‌های مختلفی دارند.

شافت خروجی یا محور اصلی یکی از اجزای کلیدی جعبه دنده ماشین است که به‌وسیله چرخ‌دنده‌ها و یاتاقان‌ها با شافت واسط در ارتباط قرار می‌گیرد. وظیفه این محور هدایت نیروی تبدیل‌شده در گیربکس به سمت میل گاردان یا دیفرانسیل است. بر روی این محور چرخ‌دنده‌هایی با اندازه‌های مختلف نصب شده‌اند که به کمک یاتاقان‌ها به‌صورت دورانی حرکت می‌کنند. حرکت این چرخ‌دنده‌ها به‌واسطه درگیری با چرخ‌دنده‌های شافت واسط ممکن می‌شود، که این امر عملکرد صحیح جعبه دنده ماشین را تضمین می‌کند.

یکی دیگر از اجزای مهم جعبه دنده ماشین، یاتاقان یا بیرینگ گیربکس است. این قطعه که گاهی چرخ‌دنده هماهنگ‌کننده نیز نامیده می‌شود، با حرکت کشویی به سمت چرخ‌دنده‌های مربوطه می‌رود و آن‌ها را به‌طور دقیق درگیر می‌کند. دسته دنده نیز یکی از بخش‌های خارجی سیستم گیربکس است که به‌ویژه در خودروهای با گیربکس اتوماتیک، در برخی موارد حذف می‌شود. این بخش معمولاً مسیر H شکلی را برای تغییر دنده‌ها طی می‌کند و ممکن است به‌صورت دستی یا خودکار توسط راننده کنترل شود.

ماهک یکی دیگر از اجزای مهم است که به انتهای میل ماهک متصل شده و با دریافت نیروی انتقالی از دسته دنده، موجب حرکت آن می‌شود. این حرکت ماهک، دنده‌ها را درگیر کرده و سرعت خودرو را تنظیم می‌کند. در کنار ماهک‌ها، کشویی دنده نیز قرار دارد که با قرار گرفتن در شیارهای مخصوص باعث حرکت دقیق دنده‌ها و درگیر شدن آن‌ها با یاتاقان‌ها می‌شود. برای تسهیل درگیری دنده‌ها، دنده برنجی بین کشویی و یاتاقان‌ها قرار می‌گیرد که به کاهش اصطکاک و تسریع فرآیند درگیری کمک می‌کند. در نهایت، کاسه نمد یا عایق نشت، از یاتاقان‌ها و روغن داخل آن‌ها در برابر گرد و غبار و ذرات خارجی محافظت می‌کند و به عمر مفید گیربکس کمک می‌کند.

چرخ دنده‌های جعبه دنده ماشین

چرخ دنده‌ها، به عنوان اصلی‌ترین و مهم‌ترین اجزا در جعبه دنده ماشین، نقش حیاتی در عملکرد گیربکس دارند. بدون این چرخ دنده‌ها، جعبه دنده قادر به انجام وظایف خود نخواهد بود. چرخ دنده‌ها که به‌طور مستقیم با دنده‌های مختلف خودرو در ارتباط هستند، هر یک نماینده یک دنده خاص در گیربکس محسوب می‌شوند. به‌عنوان مثال، اگر خودرو دارای جعبه دنده‌ ۶ سرعته باشد، در گیربکس ۶ جفت چرخ دنده برای این ۶ سرعت وجود دارد.

این چرخ دنده‌ها معمولاً حلقه‌های فلزی با دندانه‌های بیرونی هستند که در قطرهای مختلف طراحی می‌شوند و روی محورهای خاص خود نصب می‌شوند. در واقع، ارتباط بین محورها از طریق درگیری دندانه‌های چرخ دنده‌ها برقرار می‌شود. این چرخ دنده‌ها، حرکت خلاف جهت خود را برای انتقال گشتاور کنترل کرده و سرعت حرکت و قدرت انتقالی را تنظیم می‌کنند. تغییر قطر چرخ دنده‌ها باعث ایجاد تغییر در سرعت و گشتاور منتقل شده از موتور به چرخ‌ها می‌شود. به‌طور کلی، چرخ دنده‌های بزرگتر (قطورتر) سرعت کمتری دارند و چرخ دنده‌های کوچکتر (نازک‌تر) سرعت بیشتری دارند. این تفاوت در قطر و سرعت باعث می‌شود که چرخ دنده‌های قطورتر برای دنده‌های سنگین‌تر (دنده‌های ابتدایی) و چرخ دنده‌های نازک‌تر برای دنده‌های سبک‌تر (سرعت‌های بالاتر) مورد استفاده قرار گیرند.

برای اینکه چرخ دنده‌ها به‌درستی درگیر شوند، باید اندازه دنده‌های آن‌ها دو به دو برابر باشد. علاوه بر این، چرخ دنده‌ها می‌توانند دارای دو نوع دندانه ساده یا مارپیچ باشند که بسته به نوع طراحی گیربکس انتخاب می‌شوند. این قطعات همچنین بر اساس جهت انتقال قدرت به سه دسته عمود محور، موازی محور و افقی محور تقسیم می‌شوند، که هر یک بسته به نوع جعبه دنده ماشین وظایف خاص خود را انجام می‌دهند.

آشنایی با انواع جعبه دنده ماشین: دستی، اتوماتیک و نیمه خودکار

جعبه دنده ماشین از زمان اختراع اولین خودروی مدرن توسط بنز، که تنها از یک گیربکس دو سرعته استفاده می‌کرد، مسیر طولانی‌ای را طی کرده است. با پیشرفت علم مکانیک، این سیستم همواره بهبود یافته و انواع مختلفی از گیربکس‌ها تولید شده است. امروزه، جعبه دنده‌ها در سه دسته‌بندی اصلی قرار می‌گیرند که عبارتند از:

گیربکس‌های دستی

گیربکس‌های اتوماتیک یا خودکار

گیربکس‌های نیمه خودکار

در دنیای امروز، بیشتر مردم با دو نوع گیربکس دستی و اتوماتیک آشنا هستند و معمولاً وقتی از جعبه دنده ماشین صحبت می‌شود، به همین دو نوع اشاره می‌کنند. در جعبه دنده‌های دستی، راننده با استفاده از دسته دنده به صورت دستی اقدام به تغییر دنده‌ها می‌کند، در حالی که در گیربکس‌های اتوماتیک، تغییر دنده‌ها به‌طور خودکار و بدون نیاز به دخالت راننده انجام می‌شود. علاوه بر این دو نوع، گیربکس‌های نیمه خودکار نیز وجود دارند که ترکیبی از عملکرد هر دو سیستم دستی و اتوماتیک هستند. این سه دسته‌ اصلی از گیربکس‌ها خود انواع مختلفی دارند که در هرکدام، عملکرد، راندمان و ویژگی‌ها متفاوت است. در ادامه، به بررسی برخی از مهم‌ترین انواع این گیربکس‌ها می‌پردازیم.

آشنایی با انواع جعبه دنده ماشین دستی

جعبه دنده ماشین دستی، برای عملکرد خود نیاز به درگیر شدن کلاچ با موتور دارد که این کار با فشار دادن پدال کلاچ توسط راننده انجام می‌شود. تغییر دنده‌ها نیز به کمک دسته دنده صورت می‌گیرد. اگرچه استفاده مداوم از دسته دنده و کلاچ، به‌ویژه در ترافیک‌های سنگین، می‌تواند برای راننده خسته‌کننده باشد، اما بسیاری از افراد همچنان این نوع جعبه دنده را به نوع خودکار ترجیح می‌دهند. دلیل این علاقه، کنترل کامل راننده بر روی خودرو و امکان تنظیم سرعت آن به دلخواه است.

جعبه دنده‌های دستی به دو نوع اصلی تقسیم می‌شوند که نوع اول آن، قدیمی‌تر و بیشتر در موتورسیکلت‌ها کاربرد دارد، در حالی که استفاده از آن در خودروها تقریباً منسوخ شده است. گیربکس‌های دستی معمولاً ۴ یا ۵ سرعته هستند، اما برخی از خودروها نیز دارای گیربکس‌های ۶ سرعته می‌باشند.

گیربکس‌های ترتیبی (غیر سنکرونیزه): در این نوع جعبه دنده دستی، تعویض دنده‌ها به‌صورت ترتیبی انجام می‌شد و راننده نمی‌توانست دنده‌ها را از یک سرعت به سرعتی غیرمتوالی مانند دنده ۲ به ۴ تغییر دهد. این محدودیت، روند رانندگی و افزایش یا کاهش سرعت را زمان‌بر و دشوار می‌کرد.

گیربکس‌های غیر ترتیبی (سنکرونیزه): این نوع جعبه دنده دستی، که امروزه در خودروهای سواری استفاده می‌شود، امکان تغییر دنده‌ها بدون رعایت ترتیب را فراهم می‌کند. به عنوان مثال، راننده می‌تواند دنده را از سرعت ۲ مستقیماً به ۴ منتقل کند، که این امر رانندگی را راحت‌تر و سریع‌تر می‌کند.

بررسی انواع جعبه دنده ماشین اتوماتیک

جعبه دنده ماشین اتوماتیک با فراهم کردن راحتی بیشتر برای رانندگان، نیازی به کنترل دستی برای تعویض دنده و درگیر کردن کلاچ ندارد. با این سیستم، راننده تنها با قرار دادن دنده در حالت رانندگی و فشردن پدال گاز می‌تواند خودرو را به حرکت درآورد. در این سیستم، پدال کلاچ حذف شده و دنده به‌صورت خودکار توسط خودرو و بدون نیاز به دخالت راننده تنظیم می‌شود. انواع مختلفی از جعبه دنده‌های اتوماتیک توسط کمپانی‌های خودروسازی تولید شده‌اند که هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند.

جعبه دنده سیاره‌ای خودکار (AT): این جعبه دنده که از متداول‌ترین‌ها در صنعت خودروسازی است، از چرخ‌دنده‌های خورشیدی سیاره‌ای برای انتقال قدرت استفاده می‌کند. کلاچ این نوع جعبه دنده به‌صورت هیدرولیکی عمل کرده و دارای سیستم کنترلی جداگانه‌ای است. در گذشته، این نوع جعبه دنده به‌صورت ۳ یا ۴ سرعته طراحی می‌شد، اما امروزه با پیشرفت‌های صنعتی، نسخه‌های ۹ سرعته آن در خودروهای لوکس و اسپرت نیز به کار گرفته می‌شود.

جعبه دنده AMT (اتوماتیک دستی): این نوع جعبه دنده که بر پایه جعبه دنده‌های دستی طراحی شده، به کمک قطعات الکترومکانیکی عمل تعویض دنده و کلاچ‌گیری را انجام می‌دهد. با توجه به اشتراک قطعات آن با جعبه دنده‌های دستی، هزینه‌های ساخت و نگهداری این نوع جعبه دنده کمتر است و می‌تواند در صورت نیاز، به‌عنوان جایگزینی برای جعبه دنده دستی مورد استفاده قرار گیرد.

جعبه دنده پیوسته متغیر (CVT): این نوع جعبه دنده با تغییر پیوسته دنده‌ها، از افت توان و شتاب خودرو در هنگام تعویض دنده جلوگیری می‌کند. در این سیستم، انتقال قدرت از طریق دو قطعه مخروطی و یک تسمه پلیمری یا فلزی صورت می‌گیرد که سرعت حرکت این قطعات باعث تغییر سرعت و گشتاور خودرو می‌شود. جعبه دنده CVT به دلیل عملکرد نرم و بی‌وقفه خود، به یکی از محبوب‌ترین انواع جعبه دنده‌های اتوماتیک تبدیل شده است.

جعبه دنده دو کلاچه (DCT): این جعبه دنده از جدیدترین تکنولوژی‌های مکانیکی استفاده کرده و از دو مجموعه جعبه دنده مستقل تشکیل شده که هر کدام به یک سیستم کلاچ جداگانه متصل است. در این ساختار، دنده‌های زوج و فرد به‌صورت جداگانه بر روی این دو مجموعه جعبه دنده تعبیه شده‌اند و توسط واحد پردازنده کنترل می‌شوند. این نوع جعبه دنده، هم قابلیت تعویض دنده خودکار و هم امکان تعویض دنده دستی را به راننده می‌دهد. جعبه دنده DCT بیشتر در خودروهای لوکس و اسپرت با ۵، ۶ و حتی ۷ سرعت تولید می‌شود.

بررسی جعبه دنده ماشین نیمه‌ خودکار

جعبه دنده ماشین نیمه‌ خودکار، که به جعبه دنده منوتیک نیز معروف است، مزیت‌های جعبه دنده دستی و خودکار را با هم ترکیب کرده و تجربه رانندگی راحت‌تری را فراهم می‌کند. این سیستم به صورت خودکار دنده‌ها را تعویض می‌کند اما به راننده اجازه می‌دهد در صورت نیاز، کنترل بیشتری بر روی تعویض دنده‌ها داشته باشد و آن‌ها را به دلخواه افزایش یا کاهش دهد.

در جعبه دنده‌های اتوماتیک معمولی، دسته دنده معمولاً چهار حالت رانندگی، خلاص، دنده عقب و پارک را به راننده ارائه می‌دهد. اما در جعبه دنده‌های نیمه‌ خودکار، راننده می‌تواند به کمک شیفترهایی که پشت فرمان نصب شده‌اند، سرعت دنده را تنظیم کند. این جعبه دنده‌ها انواع مختلفی دارند که هرکدام ویژگی‌های خاص خود را دارند. در ادامه به معرفی رایج‌ترین انواع این جعبه دنده‌ها می‌پردازیم:

جعبه دنده تیپ ترونیک: این نوع جعبه دنده به وسیله شرکت پورشه طراحی شده و در اصل یک سیستم انحصاری این برند است که به برخی خودروسازان دیگر مانند فولکس‌واگن و آئودی نیز مجوز استفاده از آن داده شده است. در این جعبه دنده، راننده می‌تواند پیش از ورود سیستم خودکار به تعویض دنده‌ها، کنترل دنده را به دست بگیرد. به‌عبارت‌دیگر، اگر فاصله زمانی تعویض دنده‌ها توسط سیستم خودکار مناسب نباشد، راننده می‌تواند به صورت دستی دنده‌ها را تنظیم کند. این سیستم همچنین امکان دنده معکوس را به راننده می‌دهد.

جعبه دنده تیپ ترونیک S: این سیستم، نسخه پیشرفته‌تر تیپ ترونیک است و به راننده اجازه می‌دهد بدون نیاز به فعال‌سازی حالت دستی، در تعویض دنده‌ها دخالت کند. اگر راننده در فرآیند تعویض دنده دخالتی نداشته باشد، سیستم به طور خودکار به حالت اتوماتیک بازمی‌گردد.

جعبه دنده شیفت‌ترونیک: طراحی شده توسط شرکت هیوندای، این جعبه دنده عملکردی شبیه به تیپ ترونیک S دارد. معمولاً در خودروهای هیوندای به‌کار می‌رود و از لحاظ عملکرد تفاوت چندانی با تیپ ترونیک S ندارد. تنها تفاوت عمده آن این است که ممکن است اهرم تعویض دنده در قسمت میانی کنسول به صورت یک دسته دنده قرار گیرد و از شیفترهای فرمان در آن استفاده نشود.

سخن پایانی

 انتخاب نوع جعبه دنده خودرو می‌تواند تاثیر مستقیمی بر تجربه رانندگی و عملکرد کلی خودرو داشته باشد. از جعبه دنده‌های خودرو دستی که کنترل کاملی به راننده می‌دهند، تا سیستم‌های اتوماتیک پیشرفته و جعبه دنده‌های نیمه‌ خودکار، هر کدام ویژگی‌های منحصربه‌فردی دارند که بسته به نیاز راننده و شرایط مختلف، می‌توانند گزینه‌های متفاوتی ارائه دهند. آشنایی با انواع گیربکس خودرو می‌تواند به انتخاب بهتری منجر شود و نقش مهمی در کارایی و راحتی رانندگی ایفا کند.

مجتمع تجاری سپهر به عنوان یکی از مراکز معتبر، انواع لوازم یدکی خودروهای چینی را با بهترین کیفیت ارائه می‌دهد. این مرکز با تامین قطعات مختلف، از جمله گیربکس و جعبه دنده خودرو، نیازهای صاحبان خودروهای چینی را پاسخ می‌دهد و با ارائه خدماتی متنوع، به‌عنوان یکی از مراجع اصلی در تهیه لوازم یدکی خودروهای چینی شناخته می‌شود.