به گزارش پایگاه خبری«عصرخودرو» به نقل از جام جم، هرچند شنیدن واژه خودروی اتوماتیک زمانی جنبه تشریفاتی و اشرافی داشت،اما امروزه با پیشرفت دانش و بالاتررفتن سطح انتظار مصرف‌کنندگان نسبت براحتی رانندگان هنگام رانندگی، جنبه عمومی‌تری به خود گرفته و این روزها در صنعت خودروسازی استفاده از جعبه‌دنده‌های دستی فقط برای خودروهای اقتصادی و ارزان‌قیمت استفاده می‌شود. در ادامه با جعبه دنده انواع و نحوه کار آن بیشتر آشنا می‌شویم.

تعریف گیربکس

گیربکس یا جعبه‌دنده به تنهایی ماشینی است که برای انتقال توان مکانیکی از یک منبع تولید توان به یک مصرف‌کننده و هچنین برآورده کردن گشتاور و سرعت دورانی مورد نیاز مصرف‌کننده به کار می‌رود. این وسیله درواقع واسطه‌ای بین منبع توان و مصرف‌کننده توان است که بین منبع توان و مصرف‌کننده توان نوعی انعطاف‌پذیری برقرار می‌کند.

گیربکس چطور کار می‌کند؟

گیربکس یا سیستم انتقال قدرت به موتور در واقع مکانیسمی دارد که در جریان آن میزان معینی از دور موتور، با استفاده از چرخ‌دنده‌های مختلف و با سرعت‌ها و قدرت‌های متفاوت، به دو یا چهار چرخ خودرو منتقل می‌شود. در نتیجه این عمل، نیرو و سرعت خودرو قابل کنترل خواهد بود. وجود گیربکس در خودرو این امکان را برای راننده فراهم می‌کند که بدون نیاز به بالا بردن بیش از حد دور موتور بتواند موتور را در بهترین حالت عملکرد نگه دارد.

تفاوت دنده سنگین و سبک از نظر قطر و اندازه است. به این صورت که قطر دنده سنگین بزرگ‌تر از دنده سبک است. همچنین دنده سنگین دارای قدرت زیاد و سرعت کم و دنده سبک دارای قدرت کم و سرعت زیاد است.

در یک گیربکس عادی پنج دنده، یکی از پنج چرخ‌دنده به میله خروجی از گیربکس قفل شده و سپس نیروی حاصل از موتور با سرعت موردنظر به چرخ‌ها منتقل می‌شود.

همان طور که در تصویر می‌بینید، میله زرد رنگ به طور مستقیم به دیفرانسیل متصل است و چرخ‌ها را به حرکت در می‌آورد. بنابراین هرگاه چرخ‌ها در حال حرکت باشند، این میله نیز در حال حرکت خواهد بود. ولی باید دقت داشت چرخ دنده‌های آبی رنگ به میله زرد رنگ قفل نیستند و آزادانه حول آن می‌چرخند. گفتنی است، وقتی موتور خاموش است و خودرو نیز در حال حرکت ، میله زرد‌رنگ، درون چرخ‌دنده‌های آبی رنگ، هرز می‌چرخد. قطعه بنفش رنگ نیز به میله زردرنگ قفل است. نقش این قطعه این است که یکی از چرخ‌دنده‌های آبی‌رنگ را به میله زرد رنگ قفل کند. به این ترتیب که با حرکت میله به سمت چپ یا راست، دندانه‌های آن وارد سوراخ‌های موجود در چرخ‌دنده‌های آبی شده و به آنها قفل می‌شود.

وقتی خودرو وارد دنده یک می‌شود، قطعه بنفش رنگ به چرخ‌دنده آبی رنگ سمت راست قفل می‌شود. وقتی موتور، میله سبز رنگ را می‌چرخاند، چرخ‌دنده‌های قرمز رنگ و در نتیجه چرخ‌دنده‌های آبی رنگ شروع به چرخیدن می‌کنند. میله زرد رنگ نیز که الان در دنده یک، به چرخ دنده سمت راست قفل شده است، شروع به گردش می‌کند. چرخ دنده آبی رنگ سمت چپ نیز در حال حرکت است، اما حرکت آن اثری بر چرخش میله زرد رنگ ندارد. وقتی خودرو وارد دنده 2 می شود، میله زرد رنگ به سمت چپ حرکت می‌کند و به چرخ دنده آبی رنگ سمت چپ قفل می‌شود. از آنجا که این چرخ دنده کوچک‌تر است، سرعت چرخش میله زرد رنگ و در نتیجه سرعت خودرو نسبت به دنده یک بیشتر می‌شود. همین‌طور هرچه دنده بالاتر می‌رود، چرخ دنده کوچک‌تری از چرخ دنده‌های آبی‌رنگ درگیر می‌شود و سرعت افزایش می‌یابد. از طرفی وقتی دنده روی خلاص است، میله زرد رنگ به هیچ کدام از چرخ دنده های آبی رنگ قفل نیست؛ بنابراین خودرو نیز حرکت نخواهد کرد.

با انواع گیربکس آشنا شوید

گیربکس‌های دستی (Manual Transmission): ساده‌ترین نوع گیربکس به‌شمار می‌رود که از چند چرخ‌دنده ساخته شده و در این نوع گیربکس وظیفه تعویض دنده با راننده است. مزایای گیربکس‌های دستی، وزن سبک‌تر نسبت به انواع دیگر و بازدهی بالا و در نتیجه مصرف سوخت کم آنهاست. از عیوب آنها نیز می‌توان به راحت نبودن رانندگی در سطح شهر به دلیل گرفتن مداوم کلاچ برای تعویض دنده‌ها اشاره کرد.

گیربکس اتوماتیک (Automatic Transmission): اساس کار این نوع از گیربکس‌ها نیز ارتباط بین چرخ‌دندهاست، اما از نظر ساختار با گیربکس‌های دستی متفاوت هستند. در این نوع گیربکس تعویض دنده با یک مدار هیدرولیکی یا الکترونیکی و به صورت کاملا اتوماتیک انجام می‌شود. این نوع گیربکس نسبت به نوع دستی پیچیده‌تر هستند. امروزه سیستم‌های جدیدی برای راحتی کار با گیربکس‌های اتوماتیک روی خودروها نصب می‌شوند. سیستم استیپ‌ترونیک (تیپ‌ترونیک) یا سیستمی که به راننده اجازه می‌دهد در صورت تمایل نسبت دنده‌ها را به صورت دستی عوض کند، یکی از آنهاست. استفاده راحت و آسان به خاطر نبودن کلاچ از مزایای این سیستم و وزن سنگین، هزینه ساخت بالا و بازدهی کمتر نسبت به گیربکس‌های دستی و در نتیجه مصرف سوخت بیشتر نیز از جمله معایب این نوع گیربکس‌ها به شمار می‌روند.

سیستم انتقال قدرت پیوسته (Continuously Variable Transmission): در سال‌های اخیر با پیشرفت علم الکترونیک، این سیستم با ساختاری کاملا متفاوت وارد بازار جهانی شده است. ویژگی بارز این سیستم انتقال قدرت پیوسته که به CVT معروف است، استفاده نکردن از چرخ دنده در فرآیند ساخت و تغییر پیوسته نسبت انتقال قدرت در فرآیند حرکت خودروست. استفاده راحت و آسان به خاطر نبودن کلاچ و بالاتر رفتن عمر موتور، مصرف سوخت بهینه و کم شدن گازهای آلاینده و در نتیجه بازدهی بیشتر نسبت به گیربکس‌های اتوماتیک از جمله مزایای آن و هزینه بالای ساخت به خاطر تولید کم و همچنین وزن سنگین آنها نیز از معایب این سیستم به شمار می‌رود.

شیوه‌های گوناگون انتقال قدرت به چرخ‌های خودرو

دیفرانسیل وسیله‌ای است که گشتاور انتقالی از موتور را دو قسمت می‌کند تا هر قسمت جداگانه چرخی را به گردش درآورد. در طول زمان و با توجه به نوع خودرو و هدف استفاده از آن، حالت‌های مختلفی برای استفاده از این مکانیسم طراحی و ساخته شده که عبارتند از:

دیفرانسیل عقب (RWD): در این خودروها چرخ‌های محرک، چرخ‌های عقب هستند و بیشتر خودروهای قدیمی از این سیستم استفاده می‌کنند. استفاده از چرخ‌های محرک عقب در خودروهای لوکس اسپرت و مسابقه‌ای بسیار رواج دارد. اگر قرار باشد قابلیت پیمودن شیب را مقایسه کنیم عملکرد دیفرانسیل عقب از جلو به مراتب بهتر است، زیرا بیشتر وزن خودرو روی محور عقب قرار دارد و نیروی رانش بیشتری باید تولید شود. هرچند طراحی انتقال قدرت در این گونه خودروها تقریبا قدیمی شده، اما این سیستم خاصیت فرمان‌پذیری بیشتری نسبت به سیستم دیفرانسیل جلو دارد.

دیفرانسیل جلو (FWD): در این خودروها چرخ‌های محرک، چرخ‌های جلو هستند و اغلب خودروهای تولیدی در دنیا در این دسته قرار می‌گیرند. زمانی که لغزندگی زمین کم باشد، سیستم دیفرانسیل جلو بهتر از دیفرانسیل عقب عمل می‌کند و علت آن هم بیشتر بودن وزن خودرو روی محور جلوست. همچنین محور جلو توانایی تولید نیروی رانشی بیشتری نیز دارد.

دو دیفرانسیل (4WD): در این گونه خودروها هر دو محور جلو و عقب به عنوان محرک به کار می‌روند. خودروهای SUV و خودروهای بیابانی معمولا بیشتر به این سیستم مجهز هستند. چون خودروهای دو دیفرانسیل در زمان کم شدن اصطکاک جاده و در زمان شیب‌پیمایی، عملکرد بهتری نسبت به تک دیفرانسیل‌ها دارند. بعضی خودروهای دو دیفرانسیل، قابلیت قفل کردن یکی از محورها را نیز دارند. به این معنی که می‌توان در حالت عادی تک‌دیفرانسیل و در مواقع نیاز از دو دیفرانسیل استفاده کرد. در نسل پیشرفته دو دیفرانسیل‌ها مانند سیستم X Drive نیروی رانش جلو و عقب متغیر است و برای عملکرد بهتر این تغییر با یک مرکز رایانه کنترل می‌شود.

9 نکته طلایی برای مراقبت از گیربکس اتوماتیک

بسته به نوع خودرو و عمر آن، تعمیر گیربکس می‌تواند هزینه زیادی داشته باشد. البته برخی اوقات ممکن است گیربکس خودروی شما به کلی از کار بیفتد که در این صورت باید بناچار به یک مکانیک متخصص در زمینه تعمیرات جعبه دنده مراجعه کنید. اما نکاتی وجود دارد که اگر آنها را رعایت کنید، می‌توانید عمر گیربکس اتوماتیکِ خودرویتان را افزایش دهید و از خراب شدن آن جلوگیری کنید. فهرست زیر شامل ده نکته مهم در خصوص نگهداری از گیربکس است:

سطح روغن گیربکس را در فواصل معین بازبینی کنید: در بسیاری از خودروها، کامیون های سبک و خودروهای شاسی‌بلند، بازدید سطح روغن گیربکس به آسانی بازدید کردن روغن موتور است. اگر سطح روغن از حد مشخص شده پایین تر باشد، احتمال نشتی روغن وجود دارد. روغن گیربکس باید به رنگ قرمز روشن باشد و علاوه بر شفاف بودن نباید بوی بدی بدهد، در غیر اینصورت باید آن را تعویض کرد.

از نوع روغن مطابق با گیربکس خودرویتان استفاده کنید: می‌توانید با مراجعه به دفترچه راهنمای خودرویتان، از نوع روغن گیربکسی که باید استفاده کنید مطلع شوید. اگر به دفترچه راهنما دسترسی ندارید بهتر است به یک مکانیک متخصص در زمینه گیربکس مراجعه کنید.

سیستم خنک‌کننده موتور خودرویتان را سرویس کنید: همان طور که می‌دانید، سیستم خنک‌کننده موتور از بالا رفتن بیش از حد دمای موتور جلوگیری می‌کند، اما آیا می‌دانید همین سیستم خنک‌کننده وظیفه پایین نگهداشتن دمای روغن گیربکس را نیز به عهده دارد؟ در حقیقت اگر دمای موتور از حد مجاز بالاتر برود، قبل از موتور این گیربکس است که در معرض آسیب قرار خواهد گرفت.

هرچند وقت یکبار روغن گیربکس را تخلیه کنید: بهتر است روغن گیربکس را یک مکانیک متخصص عوض کند. می‌توانید برای اطلاع از بازه زمانی دقیق تخلیه روغن گیربکس به دفترچه راهنمای خودرویتان مراجعه کنید.

وقتی خودرو در حال حرکت است، دنده را عوض نکنید: اگر می‌خواهید دنده را از حالت درایو یا D به حالت دنده عقب یا R یا بر عکس تغییر دهید، خودرو باید ایست کامل کرده باشد. اگر این کار را وقتی خودرو در حال حرکت است انجام دهید، گیربکس تحت فشار قرار می‌گیرد و به مرور زمان با مشکلی جدی مواجه خواهد شد.

پیش از حرکت کمی صبر کنید تا خودرو گرم شود: توصیه می‌شود همیشه پس از روشن کردن خودرو چند دقیقه صبر کنید تا موتور گرم شود و سپس شروع به حرکت کنید؛ بویژه در فصل زمستان.

برای مدت طولانی با لاستیک زاپاس رانندگی نکنید. این کار علاوه بر تحت فشار قرار دادن جعبه دنده، به قسمت‌های دیگر خودرو نیز آسیب می‌رساند (برای مثال چرخ از تنظیم خارج می‌شود).

هرچند وقت یکبار فیلتر گیربکس را عوض کنید: ممکن است گیربکس اتوماتیک خودروی شما فیلتر داشته باشد که در این صورت باید هرچند وقت یکبار عوض شود.

از خودرویتان به عنوان یدک‌کش استفاده نکنید: اگر از خودرویتان برای یدک کشیدن وزنی سنگین- بویژه در هوای گرم - استفاده کنید، احتمال اکسید شدن یا سوختن روغن گیربکس وجود دارد که نتیجه آن وارد شدن آسیب جدی به جعبه دنده خواهد بود.

نشانه‌های خرابی در گیربکس دستی

در خودروهایی که از گیربکس دستی بهره می‌برند چون راننده وظیفه تنظیم دنده در دورهای مختلف را به عهده دارد، تجربه و نوع رانندگی از عوامل اصلی کارکرد بهینه این سیستم به شمار می‌رود. معمولا در این نمونه از گیربکس، ایرادهایی به وجود می‌آید که در ادامه با آنها و علت شان آشنا می‌شویم.

بد جا رفتن دنده: بد جا رفتن دنده یعنی صرف نیروی زیاد برای حرکت دسته دنده به منظور درگیر کردن دنده مورد نظر که عموما با صدا نیز همراه است. بد جا رفتن دنده می‌تواند از خشک‌شدن میله‌بندی اهرم دسته دنده یا تابیدگی و زنگ‌زدگی آن ناشی شود. تنظیم نبودن کلاچ نیز می‌تواند موجب بروز این مشکل شود. اگر جا زدن دنده با صدای اضافی چرخ دنده همراه است، ممکن است ماهک آسیب دیده یا غلاف کشویی و دنده برنجی‌های داخل آن دچار ساییدگی یا به اصطلاح کچل‌شدگی شده باشند. اگر بلبرینگ یا بوش ته میل‌لنگ آسیب دیده یا خشک‌شده باشد نیز می‌تواند باعث شود هنگام تعویض دنده، دنده‌ها به هم برخورد کنند.

خلاص شدن: گاهی ممکن است بعد از درگیر کردن دنده، موقع حرکت در حالت‌های مختلف، گیربکس خود به خود از دنده خارج و خلاص شود. ساییدگی خارهای غلاف کشویی، ساییدگی زیاد خود دنده یا بیش از حد سفت بودن اهرم‌های دسته دنده می‌توانند گیربکس را به وضعیت خلاص بکشانند. اگر خودروی شما بتازگی از تعمیرگاه خارج و به این مشکل دچار شده است به احتمال زیاد تعمیرکار موتور، گیربکس را به صورت اصولی نصب نکرده و همراستا نیستند.

زوزه کشیدن گیربکس: وجود ساییدگی یا هرگونه آسیب، ناهمواری، شکستگی یا پریدگی در چرخ‌دنده‌ها باعث ایجاد صدای زوزه می‌شود. اگر صدا در حالت خلاص بودن گیربکس شنیده می‌شود، احتمالا ناشی از هم‌راستا نبودن موتور و گیربکس یا وجود خلاصی اضافی دنده‌ها باشد. باید در نظر داشت در خودروهای دیفرانسیل جلو، به علت یکپارچه بودن گیربکس و دیفرانسیل، صدای زوزه دیفرانسیل نیز از گیربکس شنیده می‌شود.

سوت کشیدن و جیرینگ جیرینگ کردن: خشک شدن یا خرابی هر یک از بلبرینگ‌ها باعث می‌شود گیربکس به طور پیوسته سوت بکشد. لقی محورها یا هزارخاری دنده‌ها نیز باعث شنیده شدن صدای جیرینگ جیرینگ می‌شود.

صدای درگیری دنده: این صدا که اصطلاحا به آن آب‌هویج گرفتن گیربکس هم گفته می‌شود، هنگامی به گوش می‌رسد که سرعت دنده‌ها هنگام درگیری یکسان نباشد. تنظیم‌نبودن کلاچ، تنظیم نبودن اهرم دسته دنده، خرابی ماهک، غلاف کشویی و برنجی‌ها، تعویض بی‌موقع دنده یا انتخاب دنده نامناسب با شرایط و سرعت لحظه رانندگی باعث بروز این مشکل می‌شود. توصیه می‌شود هنگام بررسی صداهای گیربکس، دقت کنید صدای تولیدی چه نوع صدایی است و در کدام دنده بیشتر است. به این ترتیب امکان یافتن بخش معیوب ساده‌تر خواهد شد.

در پایان باید گفت یکی از شایع‌ترین مسائلی که زمینه‌ساز خرابی گیربکس در خودروهای دنده دستی می‌شود آن است که رانندگان عادت کرده‌اند همواره پای خود را روی پدال کلاچ قرار دهند. این عمل سبب می‌شود به طور دائم بلبرینگ‌های دو طرف شفت داخلی گیربکس با صفحه‌کلاچ درگیر بوده و طول عمر آنها بسیار کوتاه شود. این اتفاق به علت آن که تعویض قطعات مستهلک شده مستلزم باز کردن گیربکس است، علاوه بر هزینه تعویض قطعات، هزینه‌های بالای دستمزد مکانیک را نیز برای مالکان خودرو به همراه خواهد داشت.