جعبه دنده خودکار یا گیربکس اتوماتیک خودرو

جعبه دنده خودکار یا گیربکس اتوماتیک خودرو، همانطور که می دانید جعبه دنده ها به دو صورت جعبه دنده دستی و اتوماتیک در خودروها نصب و استفاده می شوند. فرق اساسی این دو جعبه دنده در کلاچ است، گیربکس دستی دارای پدال کلاچ و گیربکس اتوماتیک فاقد پدال کلاچ است. در ادامه قصد داریم به بررسی دقیق تر گیربکس های اتوماتیک بپردازیم.

برای آشنایی بیشتر با نحوه عملکرد گیربکس های خودکار، برای درک بهتر موضوع ابتدا لازم است با مفهوم نسبت دنده آشنا شویم.

نسبت دنده

چرخ دنده ها قطعاتی هستند که از آنها در سیستم های مکانیکی به منظور تغییر سرعت یا جهت دوران شفت ها استفاده می شود. ساده ترین حالت این چرخ دنده ها، دو چرخ دنده است که بر روی شفت های ورودی و خروجی نصب شده اند و با یکدیگر درگیر هستند. نسبت دنده به معنی نسبت تعداد دور چرخش چرخ دنده ی محرک به تعداد دور چرخش چر دنده ی متحرک است.

اساس کار جعبه دنده

وظیفه اصلی جعبه دنده ها، تولید بازه گسترده تری از سرعت و گشتاور است. پیشرانه ها بازه محدودی از سرعت و گشتاور را تولید می کنند، لذا از جعبه دنده ها استفاده می شود تا این بازه محدود را با استفاده از چرخ دنده ها و حرکت آنها بر روی هم، این گشتاور و سرعت محدود را وسیع تر و بازه آن را گستره تر کنند. اگر در خودرو از جعبه دنده استفاده نشود، آن خودرو دارای یک نسبت دنده است و باید با همان یک دنده تا حداکثر سرعت خود شتاب بگیرد. 

در حالتی که خودرو تنها دارای یک دنده باشد، با همان دنده باید از سرعت صفر به سرعت حداکثر خود برسد، در چنین حالتی در آغاز حرکت تقریبا شتاب خودرو در حد صفر است و برای رسیدن به حداکثر سرعت، دور موتور خودرو باید تا محدوده قرمز رنگ رفته و با تمام توان کار کند که نتیجه این اتفاق چیزی جز خرابی و غیرقابل استفاده شدن خودرو نیست.

به همین دلیل در سیستم های انتقال قدرت از چرخ دنده ها استفاده می شود تا گشتاور تولیدی توسط پیشرانه را تا حد مناسبی تغییر دهد. 

تفاوت گیربکس دنده ای با اتوماتیک

در چرخ دنده های دستی، برای اینکه نسبت های مختلف دنده داشته باشیم، از کلاچ استفاده می کنیم. برای این منظور مجموعه چرخ دنده های متفاوتی به محور خروجی پیشرانه قفل می شوند که برای آزاد سازی آنها و تغییر در نسبت دنده، از پدال کلاچ استفاده می شود. اما در گیربکس های اتوماتیک، این نسبت دنده ها تنها با مجموعه ای از چرخ دنده ها بدست می آید و به دلیل اینکه چرخ دنده ها به محور خروجی پیشرانه قفل نمی شوند دیگر نیازی به کلاچ جهت آزادسازی آن نیست. از این رو در گیربکس های اتوماتیک از مجوعه چرخ دنده هایی تحت عنوان چرخ دنده های سیاره ای استفاده می شود.

اجزای یک گیربکس اتوماتیک

جعبه دنده های اتوماتیک یک مجموعه بسیار پیچیده ای است که از اجزای زیادی تشکیل شده است که در یک فضای نسبتا کوچک قرار گرفته اند. اصلی ترین اجزایی که در یک گیربکس اتوماتیک دیده می شود عبارتند از:

مجموعه ای از چرخ دنده های سیاره ای 

یک جفت تسمه که چرخ دنده های سیاره ای را مهار و قفل می کند

کلاچ هایی برای قفل کردن سایر اجزای چرخ دنده های سیاره ای

سیستم هیدرولیک که کلاچ ها و تسمه ها را کنترل می کند

یک پمپ روغن که روغن موجود درون سیستم انتقال قدرت را به حرکت در می آورد.

چرخ دنده های سیاره ای خود از سه جز اصلی تشکیل می شود که شامل چرخ دنده ی خورشیدی، چرخ دنده های سیاره ای و صفحه حامل آنها و چرخ دنده داخلی که به آن چرخ دنده رینگی نیز می گویند.

جمع بندی

گیربکس های اتوماتیک یکی از اکتشافات بشر است که در آن قطعات و تجهیزات بطور شگفت انگیزی در یک فضای کوچک قرار گرفته و با نظمی مثال زدنی فعالیت می کنند. گیربکس های اتوماتیک نسبت به گیربکس های دنده ای بسیار پیچیده تر هستند و سیستم چرخ دنده های درون آن بصورت سیاره ای است که این موضوع باعث شده تا چرخ دنده های این گیربکس با محور خروجی پیشرانه درگیر نباشند. در نتیجه در این گیربکس ها دیگر نیازی به کلاچ نیست که مهم ترین تفاوت و برتری گیربکس های خودکار نسبت به گیربکس های دنده ای نیز همین موضوع است.