گیربکس چیست؟
گیربکس چیست؟بطور کلی،گیربکس(سیستم انتقال قدرت) و موتور(سیستم پیشرانه)جزء اجزای اصلی یک خودرو محسوب می‌شوند. با توجه به اینکه سیستم موتور نسبتا ساده به نظر می رسد ولی سیستم انتقال قدرت بسته به نوع دستی یا اتوماتیک از پیچیدگی های خواصی برخوردار است.
در صنعت تولید گیربکس،سیستم انتقال قدرت یا جعبه دنده،می‌تواند بسیار ساده و ابتدایی باشد.به عنوان مثال،محفظه‌ای متشکل از 2 چرخ دنده که با هم درگیر شوند و متناسب با یکدیگر بچرخند(همانند دیفرانسیل عقب پیکان).عبارتTransmission در زبان انگلیسی به عنوان معادلی برای گیربکس(Gearbox) و متعلقات آن به کار می‌رودو به معنی سیستم انتقال قدرت است.
چرا باید از جعبه دنده در خودرو ها استفاده کرد؟
اصلی ترین دلیل حضور جعبه دنده در خودروها، انتقال قدرت با سرعت و گشتاور متفاوت به چرخ هاست. موتور یا پیشرانه، نقش تولید کننده‌ی قدرت و گشتاور در دور موتورهای متفاوت را برعهده دارد؛ درحالی‌که گیربکس با اعمال تغییر بر گشتاور خروجی موتور، سرعت نهایی منتقل شده به چرخ ها را تعیین می کند.
به هنگام شروع حرکت، خودرو به گشتاور بالا و سرعت پایین احتیاج دارد،و پس از آن نیاز به افزایش سرعت و کاهش گشتاور حس می شود. به زبان ساده، دنده‌های درگیر در زمان شروع حرکت، بزرگ تر هستند تا سرعت گردش کمتر و گشتاور بالاتر انتقال دهند. در سرعت‌های بالاتر خودرو، گیربکس از دنده‌هایی با قطر کوچک تر استفاده می کند تا سرعت گردش بیشتری داشته باشند البته این نوع درگیری تنها در گیربکس های دنده معمولی صادق است و در گیربکس های دنده اتوماتیک درگیری دنده ها به شیوه ی دیگری صورت می گیرد.
انواع گیربکس های استفاده شده در خودرو
برای تمامی خودروها از دو نوع گیربکس استفاده شده است: دستی و اتوماتیک. در نوع اول تعویض دنده به اختیار راننده صورت می گیرد و نوع دوم، بدون دخالت سرنشین، با توجه به سرعت خودرو،شرایط رانندگی و جاده، گیربکس اتوماتیک دنده‌ی مناسب را اعمال می‌کند.که تقریبا تجهیزات استفاده شده در دونوع بالا با هم متفاوت هستند که در ادامه به توضیح آنها می پردازیم.
گیربکس دستی یا دنده معمولی (Manual transmission):
این نوع جعبه‌دنده‌ها که به عنوان گیربکس‌های استاندارد نیز شناخته می‌شوند، عملیات انتقال گشتاور خروجی موتور به چرخ‌ها را، توسط مجموعه‌ای از چرخ‌دنده‌ها انجام می‌دهند، که روی دو میله (شَفت) ورودی و خروجی قرار دارند. کلاچ مورد استفاده در این نوع گیربکس، از نوع خشک بوده و معمولا عملیات انتقال قدرت، توسط پدال کلاچ پایی یادسته دنده دستی، انجام می‌گیرد.
در خودروهای قدیمی‌تر، دسته دنده گاهی روی ستون فرمان قرار داشت و به آنها اصطلاحا دنده فرمانی می گفتند، ولی در خودروهای امروزی، دسته دنده روی کنسول وسط قرار دارد.
جعبه‌دنده‌های دستی، در مجموع به سه نوع: ۴دنده، ۵دنده و ۶دنده تقسیم می‌شوند. گیربکس‌های ۴ دنده دستی قبلا در خودروی‌های دهه ۱۹۵۰ تا ۱۹۷۰ میلادی استفاده می‌شدند و در حال حاضر در صنعت خودروسازی، عملأ منسوخ شده‌اند. گیربکس‌های ۵ و ۶ دنده دستی، در حال حاضر بیشترین کاربرد را در میان اتومبیل‌های استاندارد دارای جعبه‌دنده دستی، دارا می‌باشند.
تشریح نحوه عملکرد کلاچ (Clutch) :
کِلاچ (کِلاژ یا کِلاج) (به انگلیسی|Clutch) نام یکی از قطعات خودرو است. ریشه لغوی کلاچ یک کلمه انگلیسی به معنی اتصال است. لیکن معنی رایج آن به وسیله‌ای اطلاق می‌گردد که عمل اتصال یا قطع کردن را انجام می‌دهد.
در خودرو کلاچ اتصال بین فلایویل موتور و گیربکس را برقرار می کند و روی آن کنترل دارد.
کلاچ وسیله ای است که به کمک آن راننده هر زمان که بخواهد می‌تواند اتصال موتور را از جعبه‌دنده جدا نماید، بدین معنی که موتور روشن باشد بدون اینکه چرخ دنده‌ها در جعبه‌دنده بچرخند و خودرو حرکت نماید.
کاربرد کلاچ در مواقع تعویض دنده یا متوقف کردن خودرو است آن هم برای اینکه موتور خاموش نشود.
کلاچ وسیله ای مکانیکی است که برای انتقال نیرو از آن استفاده می شود. این انتقال نیرو در حالت درگیر، از یک قسمت (مولد نیرو) به قسمتی دیگر (دستگاه انتقال نیرو) انجام می شود، اما کلاچ همیشه درگیر نیست و می تواند آزاد باشد. کلاچ ها در هر جایی که کنترل انتقال نیرو و یا حرکت نیاز باشد، کاربرد دارند، چه برای کنترل میزان انتقال نیرو و یا مدت زمان آن. برای مثال، در پیچ گوشتی های الکتریکی میزان نیروی لازمه برای باز کردن پیچ ها توسط کلاچ منتقل می شود و یا در اتومبیل ها کلاچ وظیفه کنترل انتقال نیرو را به چرخ ها دارد.
کلاچ وسیله‌ایست برای انتقال حرکت چرخشی از یک شفت به شفت دیگر. کلاچ در واقع یک وسیله قطع کردن و یا وصل کردن است که در سیستم‌های انتقال نیرو بکار می‌رود. اصولاً در سیستم‌های انتقال نیرو، توان و نیروی تولید شده در موتور برای استفاده به شکلی دیگر و یا استفاده در جایی دیگر نیاز به جابجایی و انتقال دارد. حال برای آنکه بتوان بر روی این انتقال نیرو کنترلی را اعمال کرد؛ ساده‌ترین راه استفاده از یک کلاچ است تا هر زمان که نیاز به توقف انتقال نیرو باشد این عمل انجام پذیرد.
چه دلیلی برای قطع کردن نیرو بین موتور و گیربکس است :
1- گشتاور حاصل از پیستون یک موتور جرقه ای در سرعت خیلی کم صفر بوده و با زیاد شدن سرعت موتور زیاد می شود تا به حد متوسطی می رسد بنابراین برای وارد کردن گشتاور کافی به قسمت های به حرکت دراورنده خودرو (چرخ ها) در لحظه شروع به حرکت لازم است موتور قبل از انتقال نیروی خود به قسمت مورد استفاده قرار دهنده نیرو با سرعت کم و بدون بار حرکت کند.
2- تعویض دنده ها تقریبا برای یک راننده در هنگام ارتباط موتور با دستگاه انتقال نیرو و غیره ممکن است کلاچ باعث قطع شدن انتقال نیرو از موتور به قسمت های حرکت کننده شده و در نتیجه عوض کردن دنده اسان می شود.
3- در هنگام راه اندازی موتور بهتر است که گشتاور اینرسی قسمت های دوار را که راه انداز را به در می اورد به حداقل رساند این عمل با قطع کردن قسمت های مورد استفاده قرار دهنده نیرو از میل لنگ به وسیله کلاچ عملی می شود.
مزایا و معایب گیربکس‌های دستی و اتوماتیک
فراتر از راحتی راننده در خودروی مجهز به جعبه‌دنده‌ی اتوماتیک، تفاوت‌های مهمی در عملکرد خودرو با گیربکس دستی یا اتوماتیک وجود دارد. به عنوان مثال، اگر خودروهایی با شرایط فنی یکسان و جعبه‌دنده‌های متفاوت داشته باشیم؛ با گیربکس‌های دستی می‌توان به شتاب‌گیری بهتر و مصرف سوخت کمتر رسید. این موضوع، به وضوح در بروشورهای رسمی خودروسازان برای مدل‌های مختلف، اعلام شده است. علاوه بر این، قیمت نهایی و هزینه‌ی تعمیر گیربکس‌های دستی هم، کمتر از نمونه‌های اتوماتیک خواهد بود.
افزایش ایمنی و تمرکز راننده بر جاده، دیگر نکته‌ی مهم در گیربکس‌های اتوماتیک است. با آزاد بودن دست‌ها و قرار گفتن آنها روی فرمان، حواس پرتی راننده برای تعویض دنده، رفع می‌شود. همچنین، نیازی به درگیر شدن پای چپ برای فشردن پدال کلاچ، نیست. این مزیت، هنگام رانندگی در ترافیک یا عبور از شیب‌های تند خارج شهر، اهمیت پیدا می‌کند.
با توجه به سبک رانندگی و علایق شخصی مالک خودرو، مدل‌های مجهز به جعبه‌دنده‌ی دستی یا اتوماتیک خریداری می‌شوند. هرچند که محصولات سوپراسپرت و گران‌قیمت، مجهز به گیربکس‌های اتوماتیک با سرعت بسیار بالا در تعویض دنده هستند، معمولا جعبه دنده‌های خودکار در مدل‌های اقتصادی با کلاس قیمتی پایین‌تر، کند عمل می‌کنند. به همین دلیل، بسیاری افراد، خصوصا طرفداران مدل‌های اسپرت، نمونه‌های دنده دستی را ترجیح می‌دهند تا سرعت واکنش و تسلط بیشتری بر عملکرد فنی خودرو داشته باشند.
