انواع گیربکس خودرو یا سیستم انتقال قدرت، ارتباط بین موتور و چرخ های خودرو را برقرار می کند و تا وقتی دنده ای جا نخورده باشد حتی هر چقدر هم پدال گاز را فشار دهید خودرو حرکت نخواهد کرد. دنده ها از نظر اندازه متفاوت هستند و برای محدوده های سرعت مختلف خودرو طراحی شده اند، بنابراین باید به تناسب سرعت خودرو دنده مناسب را انتخاب کرد. هرچند وظیفه اصلی هر گیربکس یا سیستم انتقال قدرت، انتقال انرژی مکانیکی تولید شده در موتور به چرخ ها است، اما انواع مختلفی از سیستم های انتقال قدرت در خودروها وجود دارد که در ادامه به آنها پرداخته ایم.
در این مقاله همراه با میلاد گیربکس خواهیم خواند:
انواع مختلف گیربکس مناسب خودرو
برای انتخاب بهترین نوع گیربکس مناسب خودروی خود، راهنمای جامع ما درباره انواع مختلف گیربکس خودرو را مطالعه کنید و با مزایا و معایب هر یک آشنا شوید. شناخت انواع گیربکس خودرو راننده را نسبت به ویژگی های خودروی خود آگاهتر می کند و همین امر موجب می شود تا علاوه بر رانندگی بهتر خودروی سالمتری را تجربه بکند.
گیربکس دستی ترتیبی SMT
گیربکس دستی ترتیبی (Sequential Manual Transmission – SMT) یکی از انواع مختلف گیربکس می باشد که معمولاً در خودروهای مسابقه ای، موتورسیکلت ها و خودروهای اسپرت استفاده می شود. این نوع گیربکس از الگوی سنتی دنده H استفاده نمی کند و دنده ها به ترتیب – به صورت افزایشی یا کاهشی – توسط دسته دنده یا شیفترهای پدالی تعویض می شوند.
اگرچه این نوع گیربکس شباهت هایی با گیربکس دستی معمولی دارد و شامل استفاده از کلاچ و دنده ها می شود، اما در SMT امکان رد کردن دنده ها وجود ندارد (مثلاً نمی توان مستقیماً از دنده اول به دنده سوم رفت). تعویض دنده ها باید به ترتیب انجام شود. این ساختار برای محیط های مسابقه ای که تعویض سریع و دقیق دنده اهمیت دارد، بسیار مناسب است. اگرچه این گیربکس در خودروهای معمولی دیده نمی شود اما SMT نمونه ای از تنوع و تخصصی بودن سیستم های دنده خودرو است.
گیربکس هیدرواستاتیک
سیستم انتقال قدرت هیدرواستاتیک از سیال هیدرولیک برای انتقال نیرو از موتور به چرخ ها استفاده می کند. برخلاف انواع گیربکس خودرو مکانیکی که از مجموعه ای از دنده ها بهره می برند، این سیستم سرعت و گشتاور را از طریق دینامیک سیالات کنترل می کند. این نوع گیربکس معمولاً در تراکتورها، ماشین های چمن زنی و خودروهای سنگین صنعت ساخت و ساز به دلیل عملکرد نرم و بدون پله آن استفاده می شود. اگرچه در خودروهای سواری معمولی به کار نمی رود، اما در فناوری خودرو و کاربردهای خاصی که دقت و کنترل مهم تر از سرعت یا مصرف سوخت است، نقش مهمی دارد.
گیربکس متغیر بی نهایت IVT
گیربکس متغیر بی نهایت (Infinitely Variable Transmission – IVT)، نوع تخصصی تری از گیربکس متغیر پیوسته (CVT) است. در حالی که CVT نسبت های دنده بسیار گسترده ای ارائه می دهد اما IVT این قابلیت را دارد که نسبت دنده صفر را نیز فراهم کند، به این معنا که موتور خودرو می تواند بچرخد اما چرخ ها حرکت نکنند. این نوع گیربکس امکان شتاب گیری نرم و بهینه را فراهم می کند. IVT بیشتر در ماشین آلات صنعتی یا خودروهای هیبریدی با کارایی بالا دیده می شود و نمونه ای خاص در دنیای گسترده انواع گیربکس است. با وجود پیچیدگی گیربکسها اگر با مشکل خرابی مواجه شدید می توانید برای تعمیر گیربکس اتوماتیک خود به میلاد گیربکس واقع در تهران مراجعه نمایید.
گیربکس دستی چندحالته MMT
گیربکس دستی چندحالته (Multimode Manual Transmission – MMT)، تفسیر تویوتا از ترکیب فناوری دستی و اتوماتیک در انواع گیربکس خودرو است. این سیستم از دسته دنده استاندارد استفاده می کند اما کلاچ را حذف کرده است، بنابراین راننده نیازی به فشردن پدال کلاچ برای تعویض دنده ندارد. این نوع گیربکس، بهره وری گیربکس دستی را با راحتی گیربکس اتوماتیک ترکیب می کند. برای کسانی که کنترل دستی دنده ها را دوست دارند اما نمی خواهند زحمت استفاده از کلاچ را تحمل کنند، بسیار مناسب است. MMT پاسخگوی نیاز بسیاری از مصرف کنندگان است که می پرسند «کدام نوع گیربکس هم کارآمد است و هم آسان؟»
گیربکس هیبریدی eCVT
گیربکس های الکترونیکی متغیر پیوسته (eCVT) از انواع سیستم های انتقال قدرت خاصی هستند که در خودروهای هیبریدی و الکتریکی به کار می روند. این سیستم ها بر اساس همان اصول CVT معمولی هستند اما شامل مجموعه ای پیچیده از چرخ دنده های سیاره ای و موتورهای الکتریکی می شوند. این گیربکس ها برای بهینه سازی عملکرد موتور الکتریکی و موتور احتراق داخلی، تعویض دنده نرم و افزایش بهره وری سوخت برنامه ریزی شده اند. اگر به دنبال فناوری های آینده نگر و دوستدار محیط زیست هستید، eCVT بهترین نمونه از تحول در انواع گیربکس است.
گیربکس دستی
در میان انواع گیربکس خودرو نوع دستی قدیمی ترین و ساده ترین نوع گیربکس است، اما به معنای منسوخ بودن آن نیست. حتی امروزه خودروهای با گیربکس دستی فروش بیشتری نسبت به سایر انواع دارند. دلایل آن عبارتند از:
- امکان بهینه سازی مصرف سوخت
- سادگی و هزینه نگهداری پایین
- تعامل بیشتر با خودرو
رانندگی با گیربکس دستی مهارتی است که باید یاد گرفته و تمرین شود تا بهترین کارایی، قدرت و شتاب از خودرو گرفته شود. ساختار گیربکس دستی شامل چند دنده (معمولاً ۴ تا ۶ دنده) است که با میل لنگ به چرخ ها متصل است و جفت می شوند. کلاچ برای درگیر و آزاد کردن گیربکس با میل لنگ استفاده می شود. وقتی راننده پدال کلاچ را فشار می دهد، گیربکس از میل لنگ جدا شده و سپس دنده مورد نظر با دسته دنده انتخاب می شود و با رها کردن کلاچ، گیربکس دوباره به میل لنگ متصل می گردد.
گیربکس دستی هوشمند iMT
گیربکس دستی هوشمند (Intelligent Manual Transmission – iMT) به «گیربکس دستی بدون کلاچ» نیز معروف است. iMT یکی از انواع سیستم انتقال قدرت می باشد که بسیار شبیه گیربکس دستی معمولی است، اما پدال کلاچ ندارد. کلاچ به صورت خودکار توسط واحد کنترل الکترونیکی (ECU) با کمک حسگرها و عملگرها کنترل می شود. در حالی که کلاچ به صورت خودکار کار می کند، گیربکس سنتی با دسته دنده برای تعویض دنده ها در اختیار راننده است. iMT سال هاست در جهان استفاده می شود و در هند تنها توسط هیوندای و کیا عرضه می گردد.
گیربکس اتوماتیک
همان طور که از نامش پیداست، گیربکس اتوماتیک سیستمی است که دنده ها را به صورت خودکار تعویض می کند. این سیستم با استفاده از حسگرها سرعت خودرو و دور موتور را کنترل کرده و با کمک واحد کنترل الکترونیکی (ECU) نسبت دنده را تغییر می دهد. گیربکس اتوماتیک خود به انواع گیربکس خودرو تقسیم می شود:
گیربکس دستی خودکار AMT
در واقع گیربکس دستی خودکار (Automated Manual Transmission – AMT) نسخه پیشرفته گیربکس دستی است. گیربکس دستی سنتی، دنده ها با کلاچ درگیر و آزاد می شوند، اما در AMT کلاچ و تعویض دنده به صورت خودکار توسط ECU انجام می شود. نسبت دنده ها از قبل در ECU تنظیم شده و در محدوده دور موتور مشخص کار می کنند. وقتی حسگرها دور موتور بهینه را تشخیص دهند، ECU عملگرها را فعال می کند تا کلاچ و گیربکس را کنترل کنند. AMT ها ارزان ترین گیربکس های اتوماتیک هستند و در بسیاری از خودروهای هندی مانند ماروتی آلتو، ماروتی واگن آر، تاتا تیگو، ماروتی سوئیفت، هیوندای گرند i10 نیوس، تاتا نکسن و غیره استفاده می شوند.
گیربکس تورک کانورتر
تورک کانورتر (Torque Converter Transmission) قدیمی ترین نوع گیربکس اتوماتیک است. در این نوع به جای صفحه کلاچ، دو توربین وجود دارد که یکی به موتور و دیگری به گیربکس متصل است. سیالی بین این دو توربین نیرو را از توربین موتور به توربین گیربکس منتقل می کند و باعث حرکت خودرو می شود. تورک کانورترها مصرف سوخت مناسبی دارند اما به دلیل پیچیدگی مهندسی، هزینه شان از AMT بیشتر است.
گیربکس متغیر پیوسته CVT
گیربکس متغیر پیوسته (Continuously Variable Transmission – CVT) یعنی گیربکسی که نسبت دنده ها به صورت پیوسته تغییر می کند. این سیستم به جای گیربکس از یک سیستم پولی استفاده می کند. یک پولی به موتور و پولی دیگر به دیفرانسیل متصل است. دو مخروط روی هر پولی با یک تسمه زنجیری به هم وصل شده اند که می توانند قطر تسمه را تغییر دهند و نسبت دنده را تنظیم کنند. این ویژگی باعث می شود CVT در میان انواع گیربکس خودرو نسبت های دنده بی نهایت داشته باشد و به سرعت متناسب با نیاز خودرو تغییر کند.
مزیت اصلی CVT این است که دور موتور را در محدوده ثابت نگه می دارد در حالی که خودرو با سرعت های مختلف حرکت می کند، که این باعث بهینه شدن مصرف سوخت و تجربه رانندگی نرم می شود. گیربکس های CVT از ارزان ترین گیربکس های اتوماتیک هستند اما هزینه تعمیر بالایی دارند. خودروهایی مانند هیوندای i20، هیوندای کرتا، رنو کیگر، هوندا آماز، هوندا سیتی و هوندا الویت از این نوع گیربکس بهره می برند. همچنین در صورت نیاز به تعویض گیربکس می توانید از خدمات گیربکس استوک اتوماتیک میلاد گیربکس به عنوان راه حلی با کیفیت و کم هزینه بهره مند شوید.
گیربکس دوکلاچه DCT
گیربکس دوکلاچه (Dual-Clutch Transmission – DCT) که به جعبه دنده تعویض مستقیم نیز معروف است، دارای دو کلاچ و دو مجموعه دنده است که به صورت دنده های فرد (۱، ۳، ۵) و دنده های زوج (۲، ۴، ۶) تقسیم شده اند. هر کلاچ به یک محور استوانه ای متصل است که این دو محور به صورت هم مرکز قرار دارند و مستقل از هم کار می کنند. یکی از کلاچ ها دنده های فرد و دیگری دنده های زوج را درگیر می کند. وقتی خودرو در دنده خاصی حرکت می کند، دنده بعدی و قبلی توسط کلاچ دیگر پیش انتخاب شده اند.
برای مثال، اگر خودرو در دنده سوم باشد، کامپیوتر سیستم دنده بعدی مورد نیاز (چه چهارم یا دوم) را پیش بینی می کند. اگر خودرو شتاب بگیرد، کامپیوتر کلاچ محور دنده سوم را آزاد و کلاچ محور دنده چهارم را درگیر می کند. به دلیل ساختار پیچیده، گیربکس دوکلاچه گران ترین نوع گیربکس اتوماتیک است. خودروهایی مانند هیوندای کرتا، کیا سلتوس و کیا سونت این نوع گیربکس را دارند.
گیربکس تیپ ترونیک
این گیربکس در انواع گیربکس خودرو به نام های «اسپورت ماتیک» و «استپ ترونیک» نیز شناخته می شود، تیپ ترونیک (Tiptronic Transmission) نوعی گیربکس اتوماتیک است که حالت تعویض دنده دستی دارد. به عبارت ساده تر، راننده می تواند هر زمان که بخواهد دنده ها را به صورت دستی تعویض کند. خودروهای مجهز به تیپ ترونیک معمولاً دارای دسته دنده پشت فرمان، یا پنل دنده دوم در کنار دسته دنده اصلی، یا شیفترهای پدالی هستند. تیپ ترونیک با گیربکس نیمه اتوماتیک متفاوت است زیرا از تورک کانورتر به جای کلاچ برای تعویض دنده استفاده می کند.
ظاهر دسته دنده تیپ ترونیک در خودروهای مختلف متفاوت است، اما معمولاً شامل علامت های «+» و «-» در دو طرف دسته دنده است که «+» برای تعویض به دنده بالاتر و «-» برای تعویض به دنده پایین تر است. راننده برای تعویض به دنده بالاتر دسته را به جلو و برای تعویض به دنده پایین تر آن را به عقب می کشد. همین کار را می توان با شیفترهای پدالی انجام داد. در حالت تیپ ترونیک، تعویض دنده ها باید به ترتیب انجام شود و نمی توان دنده ای را رد کرد. اکثر خودروهای تیپ ترونیک در صورت نیاز برای محافظت از موتور، حتی در حالت دستی هم به صورت خودکار دنده ها را تعویض می کنند.
گیربکس خودرو چه کاری انجام می دهد؟
انواع گیربکس خودرو یا سیستم انتقال قدرت چه در نوع دستی و چه اتوماتیک، نقش کلیدی در عملکرد بهینه خودرو و تجربه رانندگی ایفا می کند. ساختار گیربکس شامل چند دنده یا در برخی مدل ها مانند CVT، چند پولی است که خروجی موتور را تنظیم می کنند و از یک طرف به میل لنگ و از طرف دیگر به شفت محرک یا دیفرانسیل متصل می شوند. در گیربکس دستی، راننده با استفاده از کلاچ و دسته دنده، دنده ها را به صورت دستی انتخاب می کند. اما در گیربکس های اتوماتیک مانند AMT، CVT، تورک کانورتر و DCT، این فرایند توسط حسگرها و واحد کنترل الکترونیکی (ECU) به صورت خودکار انجام می شود. این سیستم ها باعث می شوند که تعویض دنده ها نرم تر و بدون نیاز به دخالت مستقیم راننده صورت گیرد.
وظیفه اصلی گیربکس، اطمینان از عملکرد بهینه موتور و فراهم کردن رانندگی نرم و کنترل شده است. بدون گیربکس، خودرو عملاً یک جسم سنگین و بی حرکت خواهد بود، زیرا موتور نمی تواند نیرو را به چرخ ها منتقل کند. گیربکس با تنظیم نسبت دنده ها، به موتور اجازه می دهد تا در محدوده بهینه دور موتور کار کند و سرعت و گشتاور مناسب برای شرایط مختلف رانندگی را فراهم آورد.
از دیگر عملکردهای مهم گیربکس می توان به انتقال نیروی مکانیکی تولید شده در موتور به چرخ های محرک اشاره کرد که بدون آن خودرو حتی با فشار زیاد پدال گاز قادر به حرکت نیست. همچنین گیربکس تعادل بین سرعت و گشتاور را برقرار می کند؛ دنده های پایین تر گشتاور بیشتری برای شروع حرکت و عبور از شیب ها فراهم می کنند، در حالی که دنده های بالاتر سرعت بیشتر و مصرف سوخت کمتر موتور را ممکن می سازند.
محل قرارگیری گیربکس در خودرو کجاست؟
محل قرارگیری گیربکس در خودرو بستگی به نوع سیستم انتقال قدرت دارد. در اکثر خودروهای دیفرانسیل جلو، گیربکس در محفظه موتور و کنار موتور قرار دارد و با دیفرانسیل یکپارچه شده است که به آن ترنکسل می گویند. در خودروهای دیفرانسیل عقب، گیربکس معمولاً پشت موتور و به محور عقب از طریق شفت محرک متصل است. این طراحی توزیع وزن متعادل تری ایجاد می کند و در خودروهای اسپرت و شاسی بلند رایج است. صرف نظر از طراحی، همه گیربکس ها مستقیماً به موتور متصل بوده و بخش ضروری سیستم انتقال قدرت هستند. دانستن محل گیربکس به شناسایی مشکلات، برآورد هزینه تعمیرات و درک بهتر عملکرد خودرو کمک می کند.