موضوع: گیربکس و دیفرانسیل

گیربکس

مقدمه

هر خودرویی برای حرکت نیاز به یک عامل تولید کننده‌ نیرو و یک عامل انتقال دهنده‌ آن دارد. تولید کننده نیرو در آن موتور یا پیشرانه است. انتقال دهنده هم سیستمی متشکل از بخش‌های مختلف است که عمل انتقال نیرو را در کنار هم و به صورت پیوسته انجام می‌دهند. در حقیقت نیروی تولید شده توسط پیشرانه، باید توسط یک سیستم انتقال دهنده، به چرخ‌ها منتقل شود. سه بخش اصلی این سیستم انتقال دهنده شامل کلاچ، جعبه دنده و دیفرانسیل هستند که در میان آنها جعبه دنده از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. جعبه‌دنده را اصطلاحا گیربکس هم می‌گویند.

اهمیت این بخش از خودرو می‌تواند در حد موتور یا مولد نیرو محسوب شود. تعمیرات آن نیاز به تخصص بالایی دارد و توجه به حفظ سلامت آن نیز در اولویت‌های نگهداری اصولی از خودرو است. می خواهیم این بخش پیچیده و مهم را با جزئیات بررسی کنیم و نحوه‌ کار و انواع آن را ذکر نماییم. با استوک کار همراه باشید.

گیربکس چیست و چه وظایفی دارد؟

گشتاور تولیدی توسط موتور باید متناسب با نیاز خودرو به چرخ ها منتقل شود. وظیفه‌ کنترل و تنظیم این قدرت با گیربکس یا جعبه دنده‌ خودرو است. درواقع گیربکس به راننده اجازه می دهد تا خودرو را با سرعت‌های مختلف در شرایط متفاوت کنترل کند. اهمیت این بخش از این جهت است که هر موتوری قادر به تولید میزان مشخصی از توان و گشتاور است. اما از طریق گیربکس می‌توان بدون بالا بردن دور موتور و گشتاور، به سرعت دلخواه رسید. گیربکس در کنار این وظیفه‌ مهم کارهای دیگری با درجه اهمیت متفاوت نیز انجام می‌دهد. مانند:

پیشگیری از سرعت‌های ناخواسته: به کمک گیربکس می‌توان خودرو را در سراشیبی‌ها و شرایط جاده‌ای که احتمال خروج سرعت از کنترل وجود دارد، اتومبیل را به صورت کامل در اختیار راننده قرار داد.

تنظیم جهت حرکت خودرو: به کمک گیربکس می‌توان جهت حرکت خودرو را به جلو و عقب کنترل کرد و به خودرو قدرت حرکت معکوس داد.

کار کردن موتور بدون حرکت خودرو: گاهی لازم است که موتور خودرو فعال باشد اما حرکتی صورت نگیرد. به کمک گیربکس می‌توان انتقال نیروی موتور به چرخ‌ها را متوقف و این امکان را فراهم کرد.

 

اجزا و قطعات گیربکس و چگونگی عملکرد آن

گیربکس‌ها به همان اندازه که مهم هستند از قطعات متعددی نیز تشکیل می‌شوند. مهم‌ترین بخش یک گیربکس چرخ‌دنده‌های آن هستند که بسته به نوع گیربکس در اشکال و جنس‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ساختمان گیربکس تعداد زیادی چرخ دنده روی هم سوار می‌شوند و بسته به فعالیت هر یک، میزان قدرت و گشتاور انتقالی از موتور به چرخ‌ها مشخص می‌شود. هریک از چرخ دنده‌ها نشانگر یکی از دنده‌های روی دسته دنده‌ (سرعت دنده‌) داخل کابین هستند.

وجود این چرخ دنده‌ها در تمام انواع گیربکس ثابت است اما نوع و تعداد آنها تغییر می‌کند. اگر می‌خواهید تصوری از چرخ‌دنده‌های داخل یک گیربکس داشته باشید، چرخ‌دنده‌های مختلف یک دوچرخه دنده‌ای را تصور کنید که احتمالا آن را زیاد دیده‌اید. اجزای دیگر سیستم گیربکس خودرو که در درجه‌ کمتر اهمیت قرار دارند عبارتند از:

• پوسته گیربکس

جنس این بخش از چدن ریخته‌گری است و چرخ دنده‌ها، یاتاقان‌های گیربکس و محورها را در خود جای می‌دهد.

• شافت ورودی یا محور کلاچ

این محور که به شافت کلاچ نیز معروف است محور محرک گیربکس محسوب می‌شود. این محور به صورت یک ‌پارچه به چرخ‌ دنده‌ای در بخش ورودی پوسته‌ گیربکس متصل است و از طریق کلاچ با موتور خودرو در ارتباط است.

• شافت واسط یا محور زیر

این مورد وظیفه‌ انتقال گشتاور از محور محرک به محور متحرک را بر عهده دارد. روی آن تعدادی چرخ ‌دنده تعبیه شده است که با محور یک‌ پارچه هستند. چرخ دنده‌ ابتدایی این محور با چرخ‌دنده‌ی محور محرک درگیر است و سرعت ورودی را که توسط موتور تولید شده است، به همان صورت و بدون تغییر در میزان آن به سمت شاف خروجی هدایت می‌کند. چرخ دنده‌های روی این شافت اندازه‌های متفاوتی دارند.

• شافت خروجی یا محور اصلی

این محور که به واسطه‌ چرخ‌دنده‌ها و یاتاقان‌ها با محور واسط در ارتباط است، نیروی تبدیل شده در جعبه دنده را به سمت میل گاردان یا دیفرانسیل هدایت می‌کند. روی این محور نیز چرخ‌ دنده‌های مختلفی تعبیه شده است اما نه به صورت یک‌پارچه. در واقع چرخ دنده‌های روی این محور که قطرهای متفاوتی هم دارند، به کمک یاتاقان‌ها روی آن حرکت دورانی دارند. حرکت این چرخ‌ دنده‌ها به واسطه‌ درگیر شدن آن‌ها با چرخ‌دنده‌های شافت واسط امکان‌پذیر می‌شود.

• یاتاقان یا بیرینگ گیربکس

این قطعه که چرخ دنده‌ هماهنگ کننده نیز نامیده می‌شود در لایه‌ داخلی دندانه‌دار ساخته شده و با حرکت کشویی به سمت چرخ دنده‌ مورد نظر رفته با آن چفت شده و موجب فعالیتش می‌شود.

• دسته دنده

این بخش، بیرونی‌ترین جزء سیستم گیربکس است. دسته دنده که در برخی از خودروهای با گیربکس اتوماتیک به طور کامل حذف شده است، عموما مسیری H شکل را برای تغییر دنده‌ها مختلف در جعبه دنده طی می‌کند. کنترل این دسته‌ اهرمی شکل ممکن است به صورت خودکار صورت بگیرد یا در دست راننده باشد.

• میل ماهک

میل ماهک رابط بین دسته دنده و ماهک است و راننده با حرکت دسته دنده در واقع میل ماهک را حرکت می‌دهد. عملکرد این میله‌ فلزی براساس نوع گیربکس متفاوت است. مکانیزم آن می‌تواند دستی، الکترونیکی، خلائی و هیدرولیکی باشد. امروزه بیشتر شاهد مکانیزم دستی و الکترونیکی آن هستیم. در حالت دستی، با حرکت دست راننده حرکت می‌کند. در این حالت همچنین تعداد میل ماهک با تعداد دنده‌ها تغییر می‌کند. برای مثال در یک جعبه دنده‌ ۴سرعته ۳ میل ماهک داریم. در مکانیزم الکترومغناطیسی حرکت میل ماهک بر پایه‌ روابط الکترو مغناطیسی و ارتباط مگنت‌های متصل به آن‌ها با هسته‌های آهنی و سیم‌پیچ‌های موجود در جعبه دنده موجب حرکت آن‌ها می‌شود.

• ماهک

قطعه‌ای خمیده و فلزی است متصل به انتهای میل ماهک. نیروی وارده بر میل ماهک توسط دسته دنده به آن منتقل شده و موجب حرکتش می‌شود. حرکت ماهک نیز کشویی دنده را درگیر کرده و در نتیجه چرخ دنده‌ مورد نظر فعال شده و سرعت خودرو تنظیم می‌شود. به تعداد هر میل ماهک یک ماهک در گیربکس وجود دارد.

• کشویی دنده

قطعه‌ای است که از دو جهت شیار دارد و از یک سمت ماهک در یکی از این شیارها قرار گرفته و موجب حرکت آن می‌شود و از جهت دیگر در جعبه دنده برنجی و یاتاقان در شیار دیگر آن قرار می‌گیرد و دنده انتخاب شده وارد مدار می‌شود. کشویی روی قطعه‌ای با نام توپی حرکت رفت و برگشت را انجام می‌دهد.

• دنده برنجی

برای درگیر شدن دنده‌های کشویی و یاتاقان‌های گیربکس و انجام هرچه سریعتر و دقیق‌تر این درگیری، از دنده برنجی که بین این دو قطعه قرار می‌گیرد استفاده می‌شود. دنده برنجی که جسمی فلزی و حلقه‌ای است در اطراف خود فرم دندانه‌دار دارد و به دلیل اصطکاک بیشتر با یاتاقان با سرعت بیشتری با این قطعه چفت می‌شود. همچنین در کنار یاتاقان‌ها، نیروهای دورانی و طولی وارد آمده به آن‌ها را کاهش می‌دهد.

• کاسه نمد یا عایق نشت

از یاتاقان‌ها و روغن درون آن‌ها در برابر نفوذ ذرات گرد و غبار محافظت می‌کنن

 

 

روغن گیربکس چیست؟

روغن گیربکس یک سیال درون گیربکس خودرو است و وظیفه اصلی آن جلوگیری از ایجاد اصطکاک بین قطعات گیربکس و همچنین خنک کردن این قطعات و چرخ دنده ها می باشد.روغن گیربکس خودرو دارای غلظت بسیار بالاتری نسبت به روغن موتور می باشد. قطعات گیربکس خودرو در دما بالا به مدت طولانی کار می کنند و روغن گیربکس باعث جلوگیری از خرابی این قطعات می شود.

شما باید هر چند سال یکبار روغن گیربکس ماشین خود را تعویض کنید تا قطعات گیربکس عمر طولانی تری داشته باشند. در ادامه زمان تعویض این روغن ذکر شده است.

روغن گیربکس اتوماتیک و دستی

این روغن در گیربکس های دستی و اتوماتیک کاملا با هم تفاوت دارد. در صورتی که خودرو شما دنده اتوماتیک است باید از روغن های ATF و اگر گیربکس خودرو شما دستی است باید از روغن های MTF استفاده نمایید. در قسمت بعدی زمان مناسب برای تعویض روغن گیربکس های دستی و اتوماتیک ذکر شده است.

 

زمان تعویض روغن گیربکس اتوماتیک

زمان مناسب برای تعویض روغن گیربکس اتوماتیک 120 تا 180 هزار کیلومتر می باشد. البته این عدد به نوع استفاده از خودرو نیز بستگی دارد. به طور مثال اگر شما فشار زیادی به خودرو وارد می کنید، باید روغن گیربکس را هر 60 یا 70 هزار کیلومتر تعویض کنید اما اگر استفاده سبک از خودرو دارید می توانید هر 200 هزار کیلومتر روغن گیربکس را تعویض نمایید.

زمان تعویض روغن گیربکس دستی

خودرو هایی با گیربکس دستی معمولا زودتر از گیربکس های اتوماتیک نیاز به تعویض روغن پیدا می کنند. به طور متوسط هر 60 الی 100 هزار کیلومتر باید روغن گیربکس خودرو را تعویض کنید. اما این عدد به نوع رانندگی شما بستگی زیادی دارد.

به طور مثال اگر استفاده زیادی از خودرو دارید یا دائما در ترافیک تردد می کنید، باید زودتر اقدام به تعویض روغن گیربکس نمایید. معمولا توصیه می شود در زمان تعویض صفحه کلاچ، روغن گیربکس را نیز تعویض کنید.

 

انواع خرابی خودرو در صورت عدم تعویض روغن گیربکس

اگر شما به روغن گیربکس دقت نداشته باشید و آنرا در زمان مناسب تعویض نکنید، خودرو شما می تواند دچار خرابی های زیر شود:

• یاتاقان زدن ماشین
• تولید گرما بیش از اندازه در گیربکس و آسیب قطعات
• دنده عوض کردن بسیار دشوار
• وارد شدن صدمه به صفحه کلاچ
• لرزش شدید ماشین در زمان شروع به حرکت

در صورتی که شما روغن گیربکس را به موقع تعویض نکنید این خرابی ها ممکن است برای خودرو شما بوجود آید.

 

دیفرانسیل

مقدمه

یکی از اصلی‌ترین خصوصیات فنی خودروها نوع دیفرانسیل آن‌ها است. معمولا پس از بیان حجم موتور، نوع گیربکس و تعداد دنده‌های آن، توان و گشتاور خروجی موتور، درباره‌ نوع دیفرانسیل آن صحبت می‌شود. اما این خصیصه که از مهمترین ویژگی‌های خودرو است مربوط به کدام بخش خودرو می‌شود. در کدام قابلیت‌های خودرو تاثیر مستقیم دارد و آیا نوع آن به نوع خودرو و کلاس خودرو نیز مربوط است؟ می‌خواهیم با بررسی دقیق‌تر دیفرانسیل این سوالات را پاسخ داده ضمن اینکه درباره‌ی عملکرد، اهمیت و انواع دیفرانسیل نیز بیشتر بدانیم.

دیفرانسیل ماشین چیست؟

دیفرانسیل یا محور متحرک خودرو وسیله‌ای در زیر خودرو است که نیروی گیربکس را به چرخ‌های محرک خودرو منتقل می‌کند. در واقع در خودروهای مختلف ممکن است که تنها دو چرخ حرکت کنند و دو چرخ دیگر به واسطه‌ی حرکت آن‌ها به حرکت در آیند. گاهی نیز ممکن است هر چهار چرخ در حال حرکت باشند. اما در هر حال حرکت آن‌ها وابسته به حرکت دیفرانسیل‌ها است.

و چه وظایفی دارد؟

دیفرانسیل همچنین ضمن ارسال نیروی گشتاور موتور و قوای محرکه‌ی گیربکس به چرخ‌ها، این نیرو را به تناسب نیاز هر یک بین‌شان تقسیم می‌کند. بنابراین به کمک دیفرانسیل چرخ‌ها با سرعت متفاوت اما با نیروی برابر می‌چرخند. در واقع دیفرانسیل در خودرو مجموعه‌ای از چرخ دنده‌ها است که وظیفه تغییر ۹۰ درجه ای نیروی تولید شده توسط گیربکس و ایجاد اختلاف سرعت در چرخ های محرک را در شرایط متفاوت را برعهده دارد.

یعنی ضمن انتقال و تقسیم متناسب نیرو، دور عمودی گشتاور را به افقی تبدیل می‌کند. نیاز به حضور دیفرانسیل و عملکرد خاص آن از زمانی احساس شد که گردش سریع چرخ‌های عقب در پیچ‌ها برای رانندگان ایجاد دردسر می‌کرد. چرا که با یکی بودن سرعت چرخ‌ها در پیچ‌ها خودرو معمولا واژگون می‌شد. به این ترتیب که در پیچ‌ها چرخی که سمت خارج پیچ بود نیاز به حرکت سریع‌تر داشت تا از این مشکل جلوگیری شود. برای حل این مشکل دیفرانسیل پا به عرصه‌ی ساز و کار خودروسازی گذاشت.

به بیان دقیق‌تر قطعات موجود در مسیر انتقال قدرت از موتور به چرخ‌ها به ترتیب شامل فلایویل ،کلاچ، گیربکس، دیفرانسیل، پلوس و چرخ می‌شود. بنابراین حرکت چرخ‌ها روی محور میل پلوس منتقل شده و وظیفه‌ی اصلی دیفرانسیل تقسیم قدرت موتور متناسب با نیاز چرخ‌ها، بین آن‌ها است. به این ترتیب به کمک دیفرانسیل در پیچ‌ها چرخی که سمت بیرون است قدرت بیشتری دریافت کرده و در عوض نیروی کمتری نیز به چرخ داخلی ارسال می‌شود. در نهایت وظایف دیفرانسیل را می‌توان اینگونه لیست کرد:

1. تنظیم دور و گشتاور خروجی گیربکس با کاهش یا افزایش آن، به منظور رساندن خودرو به سرعت موردنیاز

2. تغییر ۹۰ درجه‌ای گشتاور

3. تنظیم گشتاور و نیرو بین چرخ‌ها به منظور دستیابی به پایداری مطلوب در حرکت

4. تنظیم گشتاور و نیرو و بین چرخ های عقب و جلو در خودروهای چهارچرخ محرک.

بنابراین به طور کلی می‌توان گفت هر جفت چرخ دارایی یک محور است. محور جفت چرخ های جلو را محور جلو وچرخ‌های عقب را محور عقب می‌گویند. دیفرانسیل، نیرو را از میل گاردان یا گیربکس گرفته و آن را  به محور متحرک منتقل می‌کند.

اجزای دیفرانسیل ماشین

معمولا هر بخش از سیستم‌های مختلف فنی خودرو خود دارای اجزای جداگانه است و به نوعی سیستمی مجزا محسوب می‌شود. برای مثال در سیستم انتقال قدرت، گیربکس خود یک سیستم پیچیده با قطعات متعدد است. دیفرانسیل نیز برای انجام وظایف خود اجزا و قطعاتی دارد که در قالب یک قطعه فعالیت می‌کنند. این اجزا شامل موارد زیر می‌شود:

۱. هوزینگ: به تنظیم دور چرخ ها هنگام حرکت و یا دور زدن می‌پردازد. شمال ۴ چرخ دنده است. دو چرخ دنده‌ آن هرزگردها هستند و دو چرخ دنده‌ی دیگر را چرخ دنده‌های سرپلوس می‌نامند. این چرخ دنده‌ها در پوسته‌ی هوزینگ قرار دارند.

۲. چرخ دنده پلوس: در عبور از ناهمواری‌ها و مسیرهای غیر مستقیم به هرزگرد کمک می‌کند تا گشتاور و سرعت را بین چرخ‌ها تقسیم کند.

۳. چرخ دنده کرانویل: با پینیون و هرزگرد در ارتباط است و چرخش پینیون را به هرزگرد منتقل می‌کند. این قطعه به هوزینگ پیچ شده و با چرخش آن می‌چرخد. به آن رینگر یا چرخ دنده حلقه‌ای نیز می‌گویند

۴. چرخ دنده پینیون یا کله گاوی: وظیفه‌ انتقال گشتاور از گیربکس به دیفرانسیل را بر عهده دارد .

۵. چرخ دنده هرزگرد: وظیفه‌ی تنظیم حرکت چرخ ها و حفظ تعادل خودرو در پیچ‌ها را بر عهده دارد. این چرخ دنده‌های مخروطی با شفت به هوزینگ متصل می‌شوند.

۶. چرخ دنده‌های جانبی: این قطعات رینگر را با دوران می چرخانند.آن‌ها را چرخ دنده‌های سر پلوس نیز می‌نامند.

۷. چرخ دنده های اسپایدر: حرکت چرخ‌های چپ و راست توسط آن‌ها صورت می‌گیرد.

 

خودروها بر اساس تعداد دیفرانسیل

خودروها در زمینه‌ی دیفرانسیل یک تقسیم‌بندی اصلی دیگر نیز دارند که براساس تعداد چرخ‌های محرک آن‌ها و اینکه کدام چرخ‌ها با دیفرانسیل در ارتباط هستند انجام می‌شود. این تقسیم بندی شامل موارد زیر می‌شود:

• دیفرانسیل جلو یا FWD

این دیفرانسیل که اوایل قرن بیستم در فرانسه تولید شد سابقه در خودروهای مسابقه‌ای مورد استفاده قرار می‌گرفت اما امروزه رایج‌ترین نوع دیفرانسیل در خودروهای شهری است. این دیفرانسیل قدرت موتور را تنها به چرخ‌های جلو منتقل می‌کند.

• دیفرانسیل عقب یا RWD

این نوع که قدیمی‌ترین دیفرانسیل‌ است امروزه کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد اما در گذشته برای بیشتر خودروهای شهری از آن استفاده می‌شد. این دیفرانسیل قدرت موتور را به محور و چرخ‌های عقب منتقل می‌کند. نیروی گیربکس توسط میل گاردان به دیفرانسیل عقب ارسال می‌شود.

 

• دیفرانسیل چهار چرخ متحرک یا (۴WD)

این نوع دیفرانسیل که بیشتر در خودروهای آفرودی و شاسی بلند به کار می‌رود قدرت موتور را به هر چهار چرخ خودرو منتقل می‌کند. در سال‌های اخیر این نوع دیفرانسیل که تمام چرخ دنده نیز نامیده می‌شود در خودروهای شهری و سدان‌ها نیز به کار می‌رود.

لازم به ذکر است که در خودرو دارای دارای دو چرخ محرک، تنها محور محرک به دیفرانسیل مجهز است. اما در خودروهای AWD و یا FWD دیفرانسیل در هر دو محور خودرو به کار می‌رود. چرا که چرخ‌ها در هر دو محور وظیفه به حرکت در آوردن خودرو را بر عهده دارند. همان طور که گفته شد گشتاور موتور را به بین دو دو شفت خروجی تقسیم می‌کنند.

اما در یک خودروی AWD، برای زمانی که هر چهار چرخ خودرو در حال حرکت هستند یک دیفرانسیل سوم در نظر گرفته شده که تعداد دور هر محور نسبت به دیگری را تنظیم می‌کند.

 

کلام پایانی مقاله گیربکس و دیفرانسیل:

 

برای تهیه و خرید انواع گیربکس های فابریک و دستچین خودرو های مختلف می توانید بدون واسطه و به صورت مستقیم از فروشندگان سایت استوک کار خریداری نمایید

برای تهیه دیفرانسیل انواع خودرو های داخلی و خارجی و شاسی و آفرود نیز می توانید بدون واسطه و مستقیم با فروشندگان سایت استوک کار در ارتباط باشد با آسودگی خرید خود را انجام دهید

در ضمن شما می توانید با نصب اپلیکیشن استوک کار از سایت www.stokcar.com و یا از برنامه کافه بازار به راحتی خرید یا ثبت آگهی انجام دهید.