گیربکس یا جعبه‌دنده، وظیفه تبدیل گشتاور و سرعت خروجی موتور را به میزانی مناسب برای شرایط مختلف رانندگی (شروع حرکت، سربالایی، سرعت بالا) بر عهده دارد.
۱. گیربکس خودروهای سواری
گیربکس‌های سواری معمولاً بر راحتی، راندمان سوخت و ابعاد فشرده تمرکز دارند.
انواع رایج و توضیحات عمومی
- دستی (Manual Transmission - MT): ساده‌ترین نوع، شامل دنده‌های ثابت و کشویی. راننده با استفاده از پدال کلاچ و اهرم دنده، تعویض دنده را انجام می‌دهد. مزیت: راندمان مکانیکی بالا.
- اتوماتیک سنتی (Automatic Transmission - AT): از مبدل گشتاور (Torque Converter) برای اتصال به موتور استفاده می‌کند و تعویض دنده از طریق مجموعه‌ای از دنده‌های سیاره‌ای (Planetary Gears) و هیدرولیک صورت می‌گیرد. مزیت: راحتی بالا.
- دوکلاچه (Dual-Clutch Transmission - DCT): ترکیبی از راندمان دستی و راحتی اتوماتیک. از دو کلاچ مجزا برای دنده‌های زوج و فرد استفاده می‌کند. مزیت: تعویض دنده سریع.
- متغیر پیوسته (Continuously Variable Transmission - CVT): از دو مخروط و یک تسمه یا زنجیر برای ایجاد یک نسبت دنده بی‌نهایت در یک محدوده خاص استفاده می‌کند. مزیت: راندمان سوخت بهینه.
متعلقات تخصصی (در گیربکس دستی)
متعلقات | وظیفه تخصصی |
کلاچ (Clutch) | قطع و وصل انتقال نیرو بین موتور و گیربکس برای تعویض دنده بدون ضربه. |
شافت ورودی (Input Shaft) | انتقال گشتاور از کلاچ به گیربکس. |
دنده‌های ثابت و کشویی | ایجاد نسبت‌های دنده‌ای مختلف. |
سنکرونایزر (Synchronizer) | همسان‌سازی سرعت دنده‌ها قبل از درگیری کشویی، برای تعویض نرم و جلوگیری از ساییدگی. |
اهرم دنده و بوش‌ها | انتقال حرکت دست راننده به دوشاخه‌های تعویض دنده. |
۲. گیربکس خودروهای باری و سنگین (کامیون و کشنده)
گیربکس‌های سنگین بر تحمل گشتاور بسیار بالا، قابلیت حمل بار و قدرت مانور در شیب‌های تند تمرکز دارند.
انواع رایج و توضیحات عمومی
- گیربکس‌های دستی چند سرعته (Multi-Speed MT): دارای تعداد دنده‌های زیاد (۸ تا ۱۸ دنده) هستند. اغلب از سیستم‌های Splitter و Range استفاده می‌کنند تا تعداد دنده‌ها را با ترکیب دنده‌های اصلی دو برابر کنند.
- گیربکس‌های اتوماتیک/AMT سنگین: شامل سیستم‌های Automated Manual Transmission (AMT - دستی خودکار) که در آن کلاچ‌گیری و تعویض دنده توسط عملگرهای الکترونیکی/پنوماتیکی انجام می‌شود. این مدل‌ها به دلیل کارایی بالا و کاهش خستگی راننده رایج شده‌اند (مانند I-Shift ولوو).
متعلقات تخصصی (گیربکس‌های سنگین)
متعلقات | وظیفه تخصصی |
Splitter و Range | Splitter: تقسیم دنده‌های اصلی به دو نیم‌دنده (تند و کند) برای تنظیم دقیق‌تر گشتاور. Range: تعویض بین محدوده‌های دنده (مانند ۱-۴ و ۵-۸). |
ترمز گیربکس (Clutch Brake) | (فقط در برخی مدل‌ها) یک کلاچ کمکی که شافت ورودی را متوقف می‌کند تا درگیری دنده یک یا عقب آسان‌تر شود. |
عملگرهای پنوماتیک/الکترونیکی | (در AMT) سیلندرهای هوا یا موتورهای الکتریکی که دوشاخه‌ها و کلاچ را به فرمان ECU جابجا می‌کنند. |
PTO (Power Take-Off) | خروجی قدرت جانبی از گیربکس برای تأمین نیروی پمپ‌های هیدرولیک (مانند کمپرسی یا جرثقیل). |
۳. مفهوم ضریب دنده (Gear Ratio)
ضریب دنده (Ratio) نسبت تعداد دور چرخش شافت ورودی به شافت خروجی است.
Gear Ratio = fracNumber of turns of Input Shaft (Motor Side)Number of turns of Output Shaft (Wheel Side)
- دنده‌های سنگین (Low Gears): ضریب دنده بالا (مثلاً 4:1). این بدان معناست که شافت موتور ۴ بار می‌چرخد تا شافت خروجی ۱ بار بچرخد. نتیجه: گشتاور زیاد و سرعت کم (مناسب شروع حرکت و سربالایی).
- دنده‌های سبک (High Gears): ضریب دنده پایین (مثلاً 0.8:1 یا Overdrive). شافت موتور کمتر از ۱ بار می‌چرخد تا شافت خروجی ۱ بار بچرخد. نتیجه: گشتاور کم و سرعت زیاد (مناسب رانندگی در بزرگراه با دور موتور پایین).
۴. ایرادات شایع و راهنمای عیب‌یابی
نوع گیربکس | ایراد شایع | راهنمای عیب‌یابی اولیه |
سواری دستی (MT) | خروج دنده از جا (Jumping out of gear) | بررسی سفتی اتصالات و بوش‌های اهرم، و سلامت دندانه‌های دنده و کشویی. |
عدم درگیری دنده (Hard Shifting) | بررسی تنظیم بودن کلاچ، خرابی سنکرونایزر مربوطه (معمولاً ۲ و ۳)، یا کیفیت روغن گیربکس. | |
سواری اتوماتیک (AT) | ضربه زدن هنگام تعویض (Shifting Shock) | بررسی سطح و کیفیت روغن گیربکس (ATF)، خطاهای شیر برقی (Solenoids) با دیاگ. |
لغزش (Slipping) | سایش صفحات کلاچ داخلی، افت فشار روغن هیدرولیک (به دلیل خرابی پمپ یا انسداد). | |
سواری دوکلاچه (DCT) | لرزش هنگام شروع حرکت (Shudder) | سایش صفحات کلاچ (مخصوصاً در Dry DCT)، نیاز به کالیبراسیون تخصصی کلاچ (لرنینگ). |
سنگین دستی/AMT | سخت یا غیرممکن شدن Split/Range | بررسی فشار هوای سیستم پنوماتیک، خرابی سوئیچ‌های الکتریکی روی اهرم دنده، یا خرابی عملگر Range. |
عدم کلاچ‌گیری خودکار (AMT) | خرابی عملگر کلاچ، ایراد در سنسور موقعیت کلاچ، یا خطاهای ECU گیربکس. |
