دسته: گیربکس

در گیربکس CVT خبری از چرخ دنده و خورشیدی و سیاره‌ای و… نسیت، بلکه اساس کار بر دوش دو پولی ورودی (محرک) و پولی خروجی (متحرک) و یک تسمه لاستیکی یا فلزی برای ارتباط این دو با یکدیگر می باشد. این نوع سیستم تبدیل و انتقال قدرت به سرعت در حال رشد بوده و کارخانجاتی همچون رنو، نیسان، جنرال موتورز، فولکس واگن، میتسوبیشی و… در حال استفاده و تحقیق و توسعه این نوع سیستم انتقال قدرت هستند.

اما وقتی که در یک خودرو در شرایط عادی راننده اقدام به تعویض دنده می‌کند، در جعبه دنده یا همان گیربکس موجب درگیر شدن دو چرخ دنده با اندازه و تعداد دندانه‌های متفاوت می‌شود که سبب بوجود آمدن ضریب دنده‌های گوناگون می‌شود و دور و گشتاور بر اساس این ضریب دنده از پیشرانه به چرخ‌ها منتقل می‌شود. این نحوه درگیری چرخ دنده‌ها در گیربکس های دستی کاربرد دارد که در مدل‌های اتوماتیک این نسبت دنده‌ها توسط درگیر شدن خورشیدی و قفسه و سیاره‌ای و چرخ دنده‌های رینگی بوجود می‌آید،

اساس کار گیربکس CVT همانطور که گفته شد بر مبنای دو پولی مخروطی شکل با سطحی شیب دار و یک تسمه ارتباط دهنده است که بر روی هر محور دو پولی از دو صفحه متحرک زاویه دار تشکیل شده که توسط نیروی هیدرولیکی روغن یا نیروی گریز از مرکز به یکدیگر نزدیک یا از هم دور می‌شوند که موجب تبدیل دور ورودی از پیشرانه می‌شوند. در پولی محرک ورودی نیرو از پیشرانه اگر دو صفحه به یکدیگر نزدیک شود، قطر پولی افزایش یافته و قطر تمسه پیچیده شده به دور آن هم افزایش می‌یابد و در طرف دیگر با افزایش قطر پولی اول، صفحات پولی دوم از یکدیگر دور شده و قطر پولی باریک‌تر می‌شود که سبب گشتاور خروجی کم و دور خروجی زیاد برای خودرو می‌شود و برعکس اگر قطر پولی محرک باریک‌تر و قطر پولی متحرک بیشتر شود، خودرو در لحظات اولیه حرکت قرار داشته و گشتاور خروجی بیشتر از دور خروجی می‌شود.
از مزایای استفاده از گیربکس CVT هم می‌توان به کاهش مصرف سوخت تا ۱۸ درصد نسبت به جعبه دنده های خودکار معمولی، انتقال روان‌تر و یکنواخت بدون وقفه قدرت موتور، کارایی دینامیکی بالاتر، شتاب گیری بهتر، کارکرد دائمی موتور در بهینه‌ترین دور موتور، اشاره نمود.

گیربکس های PDK نوعی از جعبه دنده های نیمه خودکار به شمار می‌روند که همانند گیربکس های دستی از مجموعه چند چرخ دنده تشکیل شده‌اند، با این تفاوت که از دو کلاچ برای قطع و وصل نیرو جهت درگیری چرخ دنده‌های زوج یا فرد استفاده می‌کنند و چرخ دنده‌های زوج و فرد به صورت مجزا بر روی دو محور مستقل و متفاوت قرار می‌گیرند.

گیربکس اتوماتیک با قابلیت تعویض دنده دستی PDK در واقع حروف مخفف شده Porsche DoppelKupplung می باشد که توسط کمپانی آلمانی پورشه در ۷ سرعته متوالی به همراه کلاچ دوگانه توسعه و ساخته شده است که با سرعتی بالا و بدون وقفه در جریان انتقال قدرت عمل تعویض دنده را انجام می‌دهد که موجب شتاب بالا و کاهش مصرف سوخت و کاهش کله زنی خودرو در هنگام تعویض دنده و صد البته افزایش سطح رفاهی می‌شود.

در گیربکس های PDK در واقع دو جعبه دنده دستی مجزا با کلاچ‌های جداگانه هستند که کنار یکدیگر در یک محفظه واحد گنجانده شده‌اند و به عنوان یک سیستم یکپارچه انجام وظیفه می‌کنند. هر دو کلاچ به صورت هم مرکز و در راستای محور اصل خودشان در گیربکس قرار می‌گیرند و کلاچ اول با دنده‌های فرد و کلاچ دوم با چرخ دنده‌های زوج مجموعه ارتباط برقرار می‌کنند که با درگیر بودن دنده‌های فرد توسط کلاچ اول، دنده‌های زوج در حالت استندبای توسط کلاچ دوم برای تعویض دنده آماده می‌شوند تا در کسری از ثانیه و بدون ایجاد وقفه در خط انتقال قدرت، عمل تعویض دنده صورت گیرد.
این نوع گیربکس تولیدی پورشه بر روی محصولات این کمپانی و به خصوص بر روی مدل کیمن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

گیربکس های S Tronic دارای قابلیت تعویض دنده دستی می باشد که به کمک یک کلاچ دوگانه تعبیه شده در ورودی آن عمل تعویض دنده را تسریع بخشیده است و همچنین کاهش چشمگیر مصرف سوخت و راندمان بالا را هم به همراه داشته است. و یک گیربکس ترکیبی اتوماتیک الکترونیکی به حساب می آید. اساس کار این نوع گیربکس نیز به گونه‌ای است که در حالت تعویض دنده اتوماتیک، کلاچ اول با چرخ دنده‌های فرد درگیر شده و کلاچ دوم هم همزمان با چرخ دنده‌های زوج ارتباط برقرار می‌کند، به طور واضح‌تر با درگیری کلاچ اول با دنده یک، کلاچ دوم دنده دو را برای درگیری آماده می‌کند و پس از تعویض دنده در کمتر از ۰.۴ ثانیه، کلاچ دوم به طور کامل با دنده دو درگیر شده و کلاچ اول مجدد دنده سوم را برای درگیری آماده می‌کند. در وضعیت تعویض دنده دستی در گیربکس اساس کار نیز به همین شکل پیش می‌رود، با این تفاوت که با حرکت اهرم دنده توسط راننده عمل تعویض دنده صورت می‌گیرد. این نوع جعبه دنده یعنی S Tronic هم به طور انحصاری در اختیار کمپانی آئودی بوده و بر روی محصولات مختلف آئودی مورد استفاه قرار می‌گیرد.

گیربکس های Step Tronic یکی از جعبه دنده های شش سرعته اتوماتیک الکترونیکی می باشد. تعویض دنده اتوماتیک به همراه قابلیت تعویض دنده دستی و مجهز به سیستم‌های کنترلی الکترونیکی اساس کار گیربکس استپ ترونیک را شکل داده‌اند که با حرکت اهرم دسته دنده به سمت چپ قابلیت تعویض دنده دستی گیربکس و با حرکت آن به سمت راست هم وضعیت تعویض دنده اتوماتیک آن فعال می‌شود. این نوع گیربکس توسط بی‌ام‌و تولید شده است که بر روی محصولات مختلف این کمپانی از جمله M3، M5 و M6 و… مورد استفاده قرار می‌گیرد.

گیربکس های DSG به همراه کامپیوتر های مجزا برای سازماندهی الکترونیکی گیربکس، به دو کلاچ مجزا از هم بر روی دو محور زوج و فرد مجهز شده است که کلاچ اول برای دنده‌های فرد بر روی محور اول و کلاچ دوم برای درگیر کردن چرخ دنده‌های زوج بر روی محور دوم قرار گرفته‌اند که با درگیری یک کلاچ با محور خود، کلاچ دیگر چرخ دنده بعد را برای جایگزینی آماده می‌کند که باعث به حداقل رسیدن نیروی تلف شده در هنگام تعویض دنده می‌شود.

جعبه دنده DSG گیربکس های اتوماتیک دو کلاچه فولکس واگن با قابلیت تعویض دنده دستی در دو مدل ۶ سرعته و ۷ سرعته هستند که از موارد استفاده آن می‌توان بر روی مدل بیتل به خصوص مدل تقویت شده ABT اشاره کرد.

این نوع جعبه دنده همچنین به دو حالت عادی و اسپرت مجهز شده و اهرم‌های تعویض دنده دستی یا پدال‌های تعبیه شده در پشت فرمان هم مکان تعویض دنده را به صورت دستی برای راننده فراهم کرده‌اند.

گیربکس های Tip Tronic به طور عمده در دو گروه پنج سرعته و شش سرعته با اساس کار اتوماتیک و دستی تولید می‌شوند. این نوع گیربکس ها همچنین به طور استاندارد به یک کامپیوتر برای درک بهتر شرایط موتور مجهز شده که در حالت تعویض دنده دستی برای جلوگیری از آسیب رسیدن به موتور و جعبه دنده در محدوده قرمز دور موتور به صورت خودکار اقدام به سبک کردن دنده می‌کند. گیربکس تیپ ترونیک یکی از چندین جعبه دنده های توسعه یافته توسط پورشه و مورد استفاده در مدل‌های مختلف این کمپانی و همچنین خودروهای گروه فولکس واگن و زیر مجموعه آن همچون آئودی، اشکودا، سئات و یا حتی در مدل‌های بالاتر برگرفته از این نوع جعبه دنده در خودروهای بوگاتی و لامبورگینی می باشد. عمل تعویض دنده دستی در خودروهای مختلف هم به صورت‌های متفاوت صورت می‌گیرد که تعویض دنده پی در پی توسط اهرم تعویض دنده و تعویض دنده دستی توسط پدال‌های تعبیه شده در پشت فرمان از رایج‌ترین راه‌های تعویض دنده دستی در این نوع جعبه دنده به شمار می‌روند. گیربکس تیپ ترونیک در سایر خودروها هم با نام‌های مختلف از جمله ۲ Tronic مورد استفاده قرار می گیرد.

فرامرز امیری مدیر عامل شرکت دانش بنیان تولیدکننده سیستم تبدیل گیربکس دستی به اتوماتیک در رابطه با این دستاورد گفت: تبدیل گیربکس دستی به اتوماتیک در سال ۱۹۹۶ توسط کمپانی بی ام و آلمان روی سری پنج این خودرو نصب شد و سپس این سیستم وارد بازار جهانی شد. وی گفت: سیستم ای ام سی، سیستمی اتوماتیک می باشد که بسیار گران قیمت و پرهزینه و پر قدرت هستند که این سیستم منجر به اتوماتیک سازی خودرو می‎شود. وی با بیان این که شرکت دانش بنیان ما موفق به ساخت سیستمی شد که با هزینه کم می‎توان خودرو را اتوماتیک کرد، وی افزود: سیستم انتقال قدرت دستی اتوماتیک شده، نوعی هیدرولیک معمولی است که به صورت روبات‎هایی بر روی جعبه دنده معمولی نصب می شود و عمل تعویض دنده را انجام می‎دهد در صورتی که جعبه دنده معمولی خودرو هیچ تغییری نمی‎کند.

به طور کلی اتوماتیک سازی تعویض دنده‎های خودرو توسط روبات‎هایی که بر روی جعبه دنده خودرو کار گذاشته می‎شوند، انجام می گیرد و خودرو را با کم ترین هزینه اتوماتیک می‎کند.

مدیر عامل شرکت نگین فن آور شریف با بیان این که روبات‎های نصب شده بر روی گیربکس معمولی خودرو عمل تعویض دنده و کلاژگیری را آسان می‎کند، اظهار داشت: با کارگذاری روبات‎هایی که سیستم انتقال قدرت دستی را اتوماتیک می‎کند، خودرو با قیمتی بسیار پایین اتوماتیک می‎شود. امیری با بیان این که این فناوری مختص هر خودرو است، افزود: با وجود این که در کشورهای دیگر دنده اتوماتیک وجود داشته، دانش فنی بدست آمده توسط خودمان بوده است. وی با اشاره به این که این محصول تجاری سازی شده است، خاطر نشان کرد: این طرح زیر نظر جهاد دانشگاهی کرمانشاه و در محل پارک علمی و فناوری کرمانشاه، اجرایی شده است. این محقق افزود: سیستم انتقال قدرت دستی اتوماتیک شده می‎تواند با کمترین هزینه، خودروی معمولی را به خودرویی اتوماتیک تبدیل کند، بدون اینکه جعبه دنده یا همان گیربکس عوض شود. وی مزایای این سیستم را توضیح داد و گفت: با برقراری سیستم انتقال قدرت دستی اتوماتیک رانندگی آسان می‎شود و مصرف سوخت کاهش پیدا می‎کند. این شرکت همچنین قراردادی با شرکت خودرو سازی سایپا در زمینه اتوماتیک سازی دنده خودروها بسته است.

در گیربکس های Shift Tronic بر خلاف جعبه دنده های اتوماتیک معمولی این امکان در اختیار راننده قرار می‌گیرید تا توسط اهرم تعویض دنده یا پدال‌های تعبیه شده در پشت فرمان، دنده را به صورت دستی سبک یا سنگین کند.جعبه دنده های شیفت ترونیک یا تیپ ترونیک نوع خاصی از گیربکس ها به شمار نمی‌روند، بلکه به عنوان یک تکنولوژی برای تعویض دنده‌ها شناخته می‌شوند. در این نوع گیربکس اگر راننده اهرم تعویض دنده را در حالت تعویض دنده اتوماتیک قرار دهد، جعبه دنده به صورت اتوماتیک دنده مورد نظر را انتخاب و در زمان مناسب اقدام به درگیر کردن آن می‌کند، اما با قرار دادن اهرم دنده در وضعیت تعویض دنده دستی، با تعریف الگوهای خاص حرکتی برای اهرم دنده یا شیفترهای پشت فرمان، عمل تعویض دنده به صورت دستی توسط راننده انجام می‌پذیرد. البته در صورت عدم تعویض دنده توسط راننده و رسیدن دور موتور به محدوده قرمز رنگ دور موتور، جهت جلوگیری از آسیب رسیدن به موتور و اجزای داخلی گیربکس، ECU گیربکس به صورت خودکار وارد عمل شده و اقدام به سبک کردن دنده می‌کند.
به طور کلی جعبه دنده های شیفت ترونیک و تیپ ترونیک عمده گیربکس های الکترونیکی هستند که دیگر شرکت‌های تولید کننده خودرو در جهان، نام‌های اختصاصی برای آن‌ها انتخاب کرده و بر روی محصولات خود استفاده می‌کنند، اما عملکرد بیشتر آن ها شبیه به یکدیگر است که در این بین شرکت خودروسازی هیوندای گیربکس های Shift Tronic را با همین نام در محصولات تولیدی خود استفاده می‌کند.

تفاوت اساسی بین گیربکس های اتوماتیک و معمولی این است که جعبه دنده دستی با درگیر و آزاد کردن مجموعه دنده های مختلف به شفت خروجی نسبت انتقال دورهای متفاوتی می دهد. در حالی که در گیربکس اتوماتیک با همان مجموعه از دنده ها همه نسبت انتقال دورهای متفاوت را می دهد. مجموعه دنده های سیاره ای وسیله ای است که این کار ها را در جعبه دنده اتوماتیک مقدور می کند. بر این اساس شتاب گیری در خودروهای اتوماتیک به نسبت خودروهای مشابه دنده معمولی کند تر خواهد بود.

جعبه دنده اتوماتیک ( بعلاوه مبدل گشتاور ) و جعبه دنده دستی ( با کلاچ ) دقیقاً مانند هم عمل می کنند ، اما از راه های کاملاً مختلف. روش گیربکس اتوماتیک برای تعویض دنده کاملاً شگفت انگیز است. درست مثل گیربکس های دستی ، کار اصلی جعبه دنده های  اتوماتیک این است که به موتور ( که دارای دامنه محدود سرعت است ) اجازه می دهد که سرعت خروجی با دامنه وسیعی داشته باشند .

خودرو های دارای جعبه دنده اتوماتیک پدال کلاچ ندارند .

خودرو های دارای گیربکس اتوماتیک نیاز به تعویض دنده دستی ندارند. یک بار شما دنده را در حالت drive قرار می دهید، همه چیز ها دیگر خودکار عمل می کند.

گیربکس های  X Tronic با اساس کار مشابه گیربکس های CVT می باشند که توسط کامپیوترهای تعریف شده برای آن به صورت الکترونیکی کار خود را در قسمت تبدیل و انتقال دور انجام می‌دهد. این نوع جعبه دنده ها همان گیربکس‌های مورد استفاده در محصولات تولیدی نیسان هستند. جعبه دنده های CVT به طور کلی از اجزایی همچون پولی ورودی (محرک)، پولی خروجی (متحرک) و تسمه فلزی یا پلاستیکی تشکیل شده‌اند که پولی‌های ورودی و خروجی با شکلی مخروطی در راستای محور و موازی با یکدیگر بر روی محور خود نصب می‌شوند و توسط یک تسمه میانی با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. زمانی که دو صفحه مخروطی شکل هر پولی به هم نزدیک می‌شوند، به دلیل سطح شیب دار مخروط‌ ها، تسمه بر روی سطوح شیب دار حرکت کرده و به سمت بالا رانده می‌شود، در این هنگام، دو مخروط پولی دوم از هم دور شده و تسمه در باریک‌ترین قسمت پولی قرار می‌گیرد. در هنگام این عمل یعنی جمع شدن مخروط‌ ها در پولی محرک و باز شدن مخروط‌ ها در پولی متحرک، موجب چرخش کمتر پولی محرک و چرخش بیشتر پولی متحرک می‌شود که موجب افزایش دور و کاهش گشتاور می‌شود و برعکس با دور شدن صفحات پولی محرک و جمع شدن صفحات مخروطی شکل پولی متحرک، گشتاور افزایش یافته و دور خروجی کاهش می‌یابد.