گیربکس دستی چیست و چگونه کار می کند؟

هرچند این روزها گیربکس دستی کمتر از گذشته در محصولات روز خودروسازان نصب می‌شود، اما همچنان شاهد تولید خودروهایی با گیربکس دستی هستیم. اصول کاری این گیربکس‌ها، سال‌ها است تغییر نکرده و هرچند انواع مدرن آن، کارآیی بالاتری دارند و راحت‌تر و نرم‌تر از گیربکس‌های قدیمی هستند، اما با همان اصولی کار می‌کنند که چند دهه است در صنعت خودرو به کار گرفته می‌شود.

در این مطلب به بررسی ساختار گیربکس دستی، اجزای این گیربکس و چگونگی عملکرد گیربکس دستی می‌پردازیم.

گیربکس دستی چیست و چه وظیفه‌ای دارد؟

به‌طور کلی، گیربکس یکی از اعضای سیستم انتقال قدرت است که وظیفه تبدیل دور و گشتاور موتور و منتقل کردن آن به چرخ‌ها را بر عهده دارد. اگر بخواهیم این عملکرد را ساده‌سازی کنیم، گیربکس وظیفه دارد که گشتاور و دور موتور را تغییر داده و به‌دلخواه راننده و نیاز جاده و مسیر حرکت دور را کم و یا قدرت را زیاد یا بلعکس دور را زیاد و یا قدرت را کم کند. در مواقعی نیاز است که از قدرت بیشتری جهت حرکت اتومبیل استفاده شود همین‌طور نیاز می‌شود که پس از حرکت اتومبیل سرعت بیشتری گرفته و به حرکت خود ادامه دهد.

اگر بخواهیم کمی علمی‌تر به موضوع نگاه کنیم، در شروع حرکت، خودرو نیاز به گشتاور زیادی دارد تا بتواند بر اینرسی سکون غلبه کند. با توجه به اینکه گشتاور تولید شده توسط موتور در هر دور، ثابت است، برای ایجاد این گشتاور بیشتر، از گیربکس استفاده می‌شود. در مقابل با افزایش سرعت، باید بتوانیم دور بیشتری را به چرخ‌ها برسانیم. برای این منظور باید دور موتور را به شکلی قبل از رسیدن به چرخ‌ها افزایش دهیم. مجموع این دو کار، وظیفه گیربکس در خودرو است.

در حال حاضر یکی از عمومی‌ترین انواع گیربکس به‌خصوص در خودروهای تولید شده در کشورمان، انواع گیربکس دستی است هرچند در بازارهای بین‌المللی، شاهد جایگزین شدن این گیربکس با انواع اتوماتیک هستیم. در این گیربکس‌ها هر زوج دنده فقط یک نسبت دور و گردش را به وجود می‌آورد در نتیجه برای به دست آوردن نسبت تبدیل‌های مختلف باید از چندین زوج دنده استفاده کرد. به‌علاوه تغییر این زوج دنده‌ها، توسط راننده و به کمک دسته دنده انجام می‌شود. همین ساختار در خودرو X22 MT Sport Luxury نیز وجود دارد.

اجزای گیربکس دستی

– محور ورودی: محوری است که از مجموعه کلاچ خارج می‌شود و نیروی موتور پس از سیستم کلاچ توسط این محور وارد گیربکس می‌شود و به آن محور ورودی یا شفت ورودی گفته می‌شود.

– محور خروجی: محوری است که از گیربکس خارج شده و دور و گشتاور مخصوص و مورد نیاز خودرو را دارد. این محور، محوری بوده که تمامی نیازهای راننده در مورد قدرت خودرو و سایر پارامترها را داشته به‌طوری‌که دور و گشتاور آن کاملا حساب شده و دقیق است. به این محور شفت خروجی یا محور خروجی گفته می‌شود.

– مجموعه چرخ‌دنده‌ها: روی هرکدام از این محورها تعدادی دنده وجود دارد که هرکدام در مواقع نیاز درگیر شوند. تعداد این دنده‌ها و چگونگی کار آن‌ها با یکدیگر و نحوه قرارگیری آن‌ها در هر گیربکسی متفاوت است. شاید در بسیاری از گیربکس‌ها این چیدمان شبیه باشند ولی در بسیاری این نکات با یکدیگر فرق دارند. این نکته را نباید فراموش کرد که اساس کار در تمامی گیربکس‌ها یکسان بوده و همه بر پایه یک سیستم و یک قانون یا قوانین مشترکی کار می‌کنند.

در کنار این‌ها، تعدادی ساچمه و ماهک و چند عدد خار که به خار موشکی معروف هستند برای جا زدن دنده‌ها و جلوگیری از بیرون زدن دنده‌ها و دنده‌ برنجی‌ها استفاده می‌شود که شرح و نحوه کار آن‌ها بسیار مفصل و طولانی است و شاید نیازی به بررسی جزییات آن‌ها در این مطلب نباشد. اما یک قطعه مهم در گیربکس دستی است که باعث آسان‌تر شدن تعویض دنده‌ها می‌شود؛ دنده برنجی.

دنده برنجی چیست؟

شاید این اسم را در بسیاری از مجلات فنی یا نشریات تخصصی خودرو شنیده باشید. هرکجا که اسم گیربکس بیاید در کنار آن نام دنده برنجی را نیز می‌شنوید. این دنده همان‌طور که از اسمش پیداست از برنج ساخته شده و وظیفه‌اش هماهنگ کردن دور، بین دنده‌های مختلف بوده و عمل تعویض دنده را تسریع می کند. در حقیقت دنده برنجی عمل پیش درگیری را انجام می‌دهد تا دنده اصلی آسیب نبیند.

زمان درگیر کردن یک دنده توسط راننده در اکثر موارد محور ورودی با محور خروجی هم دور نیستند چراکه بعد از گرفتن کلاچ، بار از روی محور ورودی برداشته می‌شود و این محور سرعت خود را از دست می‌دهد. در مقابل محور خروجی با توجه به اینکه به چرخ‌ها متصل است، مدت زمان بیشتری سرعت دوران خود را حفظ می کند. به همین دلیل در زمان تعویض دنده معمولا محور ورودی و خروجی و به دنبال آن دنده‌هایی که بر روی آن‌ها متصل است از سرعت‌های متفاوتی برخوردارند و همین امر درگیر شدن آن‌ها در یکدیگر را مشکل می کند.

در این حالت اگر بخواهیم دنده‌ها را در همان وضعیت درگیر کنیم آسیب شدیدی به دنده‌ها وارد می‌شود. به همین دلیل باید قبل از درگیری دور این دنده‌ها به یکدیگر نزدیک شده و هم دور شوند. برای انجام این کار و تسریع عمل درگیری دنده‌ها از این دنده استفاده می‌شود. برنج فلز نرمی بوده که در هنگام اصطکاک عکس‌العمل خوبی از خود نشان داده و صدای کمی ایجاد می‌کند. این مساله به بی سروصدا بودن گیربکس دستی کمک شایانی می‌کند. درمجموع می‌توان این دنده را پیش درگیر دنده‌های دیگر نام برد.

روغن کاری گیربکس

گیربکس نیز مانند هر سیستم مکانیکی دیگری که در آن درگیری دو فلز وجود دارد نیاز به روغن کاری دارد تا بتواند به کار در شرایط مطلوب ادامه دهد. به این منظور درون گیربکس را با مایعی غلیظ به نام واسکازین پر می‌کنند. این ماده هیچ‌گاه مصرف نمی‌شود فقط عمر مفید آن تمام می‌شود. پلیسه‌های دنده‌ها در هنگام درگیری و کار پس از مدتی در واسکازین جمع شده و آن را کثیف می‌کند. در این شرایط این مایع دیگر نمی‌تواند وظیفه روانکاری خود را انجام داده و سیستم را همیشه تمیز نگه دارد. درگیری روان و آسان و بی سروصدا در گرو داشتن واسکازین خوب و سالم است.

اما دو کاسه نمد مهم در گیربکس وجود دارد که وظیفه آن‌ها جلوگیری از روغن‌ریزی گیربکس است. کاسه نمد شفت ورودی که دور آن را فرا گرفته است. همچنین کاسه نمد شفت خروجی که دور شفت خروجی را محکم گرفته و از نشت روغن از آن ناحیه جلوگیری می‌کند.

نحوه عملکرد گیربکس دستی

اهرم تعویض دنده یا همان لیور دنده در کابین خودرو قرار داشته که توسط دست راننده باعث درگیری دنده‌های مختلف می‌شود. در گیربکس دستی این اهرم معمولا در وسط کابین تقریبا بین دو صندلی قرار دارد.

یکی از مهم‌ترین قسمت‌های یک گیربکس نسبت دنده در آن است. نسبت دنده به زبان ساده‌تر میزان تغییر دور و گشتاور در هر دنده است. به‌طور مثال شما در دنده یک و زمانی که خودرو آغاز به حرکت دارد شما نیاز به گشتاور زیادی دارید تا بتوانید خودرو را حرکت دهید اما در مقابل با توجه به اینکه در حال آغاز حرکت هستید سرعت زیاد مدنظرتان نیست. در دنده دو این میزان به نسبت کاسته شده تا دنده پنج یا شش.

معمولا ضرایب دنده به‌گونه‌ای تنظیم می‌شوند که در دنده‌های پنج یا شش، دور موتور بدون تغییر به چرخ‌ها منتقل شود ( نسبت یک به یک) و یا حتی دور موتور در زمان انتقال به چرخ‌ها افزایش پیدا کند (نسبت زیر یک). نسبت دنده عامل بسیار مهمی در حرکت خودرو بوده که می‌تواند باعث حرکت نرم یا خشن خودرو شود. این نسبت در طراحی گیربکس تعیین می‌شود و در نتیجه نمی‌توان به‌راحتی آن را تغییر داد.

البته امروزه گیربکس‌هایی موسوم به گیربکس CVT به بازار عرضه شده‌اند که نسبت دنده مشخصی ندارند و بسته به شرایط رانندگی و نیاز جاده و راننده، می‌توانند طیف بی‌شماری از نسبت‌های دنده را ارائه کنند.

مشاوره خرید محصولات مدیران خودرو (نقدی | اقساطی)
برای اطلاع از جدیدترین شرایط فروش محصولات مدیران خودرو (ام وی ام | فونیکس) به صورت نقدی و اقساطی، شماره خود را درج کنید.