تبیان، دستیار زندگی

 

هنگام رانندگی با اتومبیل دنده دار ممکن است با چنین سوالاتی روبه رو شوید:

سلام

بخش اول : طرز كار انتقال قدرت دستی

اول از همه باید بدانید که ، اتومبیل ها به علت ساختار موتورهای بنزینی به جعبه دنده احتیاج دارند. هر موتوری یک خط قرمز دارد (ماکزیمم دور موتور که اگربیش از این مقدار دور داشته باشد متلاشی می شود)

به طور ایده آل ، جعبه دنده باید آنقدر در نسبت دنده ها قابلیت تغییر داشته باشد که موتور بتواند همیشه با تعداد دور مربوط به بهترین شرایط عملکرد خودش بچرخد. این ایده مربوط به CVT ها است.

یک CVT تقریبا دامنه ی نا محدودی از نسبت دنده ها دارد. در گذشته CVT ها در هزینه ، اندازه وقابلیت اطمینان توانایی رقابت با سیستم های 4 و5 سرعته را نداشتند در نتیجه به ندرت در خودرو های تولید شده مشاهده می شدند. امروزه ، پیشرفت در زمینه ی طراحی ، CVT ها را متداولتر کرده است. Toyota pruis یک خودروی هیبریدی است که در آن از CVT استفاده شده است.

جعبه دنده از طریق کلاچ به موتور وصل شده است. بنا براین محور ورودی جعبه دنده با همان تعداد دورهای موتور می چرخد.

یک جعبه دنده ۵ سرعته یکی از ۵ نسبت دنده را برای محور ورودی به کار می گیرد تا تعداد دور متفاوتی در محور خروجی ایجاد کند.

حال به یک جعبه دنده ساده نگاه کنید:

برای فهمیدن ایده اصلی یک جعبه دنده استاندارد ، به دیاگرام زیر که مربوط به یک جعبه دنده دو سرعته و ساده در حالت خلاص است توجه کنید:

◄  حال هر یک از اجزای دیاگرام را بررسی می کنیم:

●محور سبز رنگ از طریق کلاچ از موتور خارج شده است.چرخ دنده و محور سبز رنگ به هم متصلند و یک واحد مجزا را تشکیل می دهند.(کلاچ وسیله ست که امکان اتصال و قطع اتصال موتور و جعبه دنده را ایجاد می کند.وقتی که پدال کلاچ را فشار می دهید، اتصال موتور و جعبه دنده قطع می شود در نتیجه موتور حتی در حالت خلاص کار می کند. با رها کردن پدال ، موتور و محور سبز مستقیمآ به هم وصل می شوند ، به این ترتیب چرخ دنده ومحور سبز با همان تعداد دور موتور می چرخند.)

●محور قرمز وچرخ دنده ها میل هرزگرد نام دارد. محور وچرخ دنده ها مانند قسمت قبل به هم متصل اند ویک واحد مجزا را ایجاد می کنند. در نتیجه همه ی چرخ دنده های روی هرزگرد و حتی خود میل مانند یک واحد می چرخند.محور سبز و قرمز رنگ از طریق چرخ دنده هایشان مستقیمآ به هم متصل اند در نتیجه با چرخش محور سبز ، محور قرمز هم شروع به حرکت می کند. بدین ترتیب میل هرزگرد ، قدرتش را با درگیر شدن کلاچ از موتور می گیرد.

●محور زرد رنگ یک محور هزارخار است که مستقیمآ بوسیله  دیفرانسیل به میل گاردان وصل شده وسپس به چرخ های خودرو متصل است.اگر چرخ ها در حال حرکت باشند ، محور زرد هم متحرک خواهد بود.

●دنده های آبی رنگ روی یاتاقان سوارند و بر روی محور زرد رنگ می چرخند.اگر موتور خاموش باشد ولی اتومبیل با دنده خلاص در حال حرکت ، محور زرد می تواند داخل دنده آبی بچرخد با وجود اینکه دنده آبی و میل هرزگرد ساکن اند.

●حلقه (collar) یکی از دو دنده  آبی را به میل گاردان زرد رنگ متصل می کند. حلقه بوسیله  هزارخار مستقیمآ به محور زرد مرتبط است و با آن حرکت می کند.به علاوه میتواند برای درگیر کردن هر یک از دنده های آبی روی محور زرد به چپ و راست بلغزد. دندانه های روی حلقه(dog teeth) در سوراخ های روی دنده  آبی قرار می گیرند و آنها را درگیر می کنند.

◄  دندهک:

تصویر زیر نشان می دهد که چگونه در دندهک ، حلقه، چرخ دنده آبی سمت راست را درگیر می کند

در این تصویر ، محور سبز موتور، میل هرزگرد را میچرخاند که خود دنده آبی سمت راست را می چرخاند.این دنده انرژی را از طریق حلقه به میل گاردان منتقل می کند.بدین ترتیب اگر دنده آبی سمت چپ در حال چرخش باشد اما روی یاتاقانش به حالت هرز بگردد ، هیچ تاثیری روی محور زرد ندارد.

وقتی حلقه بین دو دنده قرار دارد(حالت شکل اول) دنده خلاص است و هر دو دنده آبی روی محور زرد به حالت هرز، با سرعت های متفاوت ، بسته به نسبتشان با میل هرزگرد ، می گردند. 

---

از این بحث نتایج زیر بدست می اید:

امروزه دنده دستی ۵ سرعته تا حد خوبی برای خودرو ها استاندارد است. داخل این دنده چیزی شبیه شکل زیر است:

کلآ ٣ ماهک وجود دارد که با ٣ میله ی متصل به دسته دنده کنترل می شوند.اگر از بالا به میله های تعویض دنده نگاه کنیم در حالت های دنده عقب ، یک و دو به شکل زیر اند:

به یاد داشته باشید که دسته دنده در وسطش یک نقطه ی چرخش دارد.وقتی در حالت دندهک ،دسته دنده را به جلو حرکت می دهید درواقع ماهک و میله ی دنده یک جا به عقب می کشید.

وقتی که به چپ و راست حرکت می دهید در واقع ماهک های مختلف(و درنتیجه حلقه های متفاوت)را در گیر می کنید.از طرفی جلو و عقب بردن دسته دنده حلقه را با یکی از دنده ها درگیر می کند.

دنده عقب به کمک یک دنده کوچک کمکی شکل می گیرد(بنفش).دنده آبی عقب در این شکل همیشه خلاف جهت سایر دنده های آبی حرکت می کند.در نتیجه عقب زدن دنده وقتی خودرو به جلو حرکت می کند ممکن نیست.در ضمن دندانه های حلقه(dog teeth) در این جریان اصلآ در گیر نمی شود اگرچه صدای زیادی ایجاد می کنند.

سلام

◄  همگام سازها:

سیستم انتقال قدرت دستی در ماشین های مسافربری جدید برای رفع نیاز دو بار کلاچ گرفتن از همگام سازها کمک می گیرد.روش کار یک همگام ساز به این صورت است که باعث می شود دنده و حلقه قبل از اتصال دندانه های حلقه( (dog teeth تماس اصطکاکی داشته باشند.این باعث می شود تا سرعت دنده و حلقه انطباق زمانی پیدا کند قبل از اینکه دندانه ای در گیر شود.مانند شکل زیر:

مخروط روی چرخ دنده آبی در سوراخ مخروطی شکل حلقه قرار می گیرد و اصطکاک بین مخروط و حلقه ،چرخ دنده و حلقه را همگام می کند. سپس حلقه به گونه ای می لغزد که دندانه های حلقه(dog teeth) دنده را درگیر کند.

البته هر تولید کننده ی ابزارهای انتقال قدرت و همگام ساز را به روشهای متفاوتی تولید می کند اما ایده کلی همانطور است که شرح داده شد.

سلام

بخش دوم: آشنایی کامل با جعبه دنده خودرو

◄  آشنایی کامل با جعبه دنده خودرو :

گشتاور تولیدی توسط موتور پس از انتقال توسط کلاچ به جعبه دنده می رسد. وظیفه جعبه دنده انتقال دور موتور با نسبتهای گوناگون و رساندن آن به خطوط انتقال و میل گاردان در خودروهای دیفرانسیل عقب یا مستقیماً به دیفرانسیل در خودروهای دیفرانسیل جلو است.

◄  در دسته بندی کلی از لحاظ نحوه کارکرد، جعبه دنده های دستی به سه گروه کلی تقسیم می شوند:

                - Sliding mesh type Gearbox
- Constant mesh type Gearbox
- Synchromesh type Gearbox

◄  جعبه دنده های Sliding Mesh Type Gearbox :

شفتی پایینی که بنام محور ثانویه ( lay shaft ) خوانده می شود و بسته به نوع جعبه دنده، تعدادی دنده بر روی آن قرار می گیرد. این شفت توسط درگیری بین دو دنده به طور دائم در ارتباط با محور اصلی است. (شکل2-1)

هنگامی که گشتاور از طریق درگیری یک جفت دنده از محور اصلی به محور ثانویه منتقل می شود، با توجه به نسبت تعداد دنده ها یک کاهش دور در آن ایجاد می شود. حاصلضرب این کاهش دور در کاهش دور ناشی از درگیری دو چرخ دنده نهایی، نسبت کاهش دور اصلی ناشی از یک دنده خاص را به ما می دهد.

سلام

نحوه درگیری دنده ها و همچنین محاسبه کاهش نسبت دور را برای دنده های مختلف در شکلهای2-2 مشاهده می کنید :

شکل2-2 شکل شماتیک درگیری دنده ها در دنده های مختلف در sliding mesh type Gearbox

از جناب مكس2000 هم تشكر میكنم خوب بود

سلام

ممنون از شما دوست عزیز....

◄  جعبه دنده های Constant Mesh Type Gearbox :

در این نوع از جعبه دنده ها بر خلاف حالت قبل همه دنده ها با هم درگیر هستند، این عمل باعث عملکرد آرام و بدون صدای این دنده ها می شود، چرا که عمده صدا در سیستم جعبه دنده ای قبلی ناشی از جازدن دنده ها بود. علاوه بر آن، در این سیستم چون دنده ها همیشه با هم درگیر هستند می توان از دنده های مارپیچی (هلیکالی) استفاده نمود که این خود نیز در کاهش صدا و عملکرد نرمتر جعبه دنده موثر است. در این نوع از جعبه دنده ها محل و نحوه قرارگیری دنده ها بر روی محورهای اصلی و ثانویه همانند حالت قبلی است، ولی در اینجا هر دنده روی محور اصلی با دنده متناظر روی محور ثانویه درگیر است. بنابراین در این حالت بدون توجه به اینکه اتومبیل در چه دنده ای قرار دارد، در هر حال تمام دنده ها در حال چرخش هستند، اما تنها یکی از این دنده های در حال چرخش است که می تواند به تناسب شماره دنده مورد نیاز با محور اصلی کوپل شود و آنرا به حرکت درآورد. اولین دنده روی primary shaft و نیز تمامی دنده های روی lay shaft با محور خود کاملاً فیکس هستند و امکان جابجایی نسبت به محور را ندارند. اما دنده های روی splined main shaft بر روی بلبرینگهایی سوار هستند و نسبت به محور خود در حال چرخشند و تنها یک دنده است که توسط مکانیزمی به محور کوپل می شود. این مکانیزم sliding dog clutch نام دارد که روی محور ثانویه هزارخار شده است. با انتخاب دنده مورد نظر زبانه های روی dog clutch مربوط به آن دنده خود را با دنده درگیر می کند و با این عمل، دنده مورد نظر با محور خود قفل می شود و در واقع نسبت انتقال دلخواه را برای ما فراهم می گرداند. (شکلهای2-3 و 2-4)

مکس خسته نباشی

خیلی مطلب کاملی بود هر چی سعی کردم ازت ایراد بگیرم نتونستم واقعا خسته نباشی فقط یه سوال:

در دنده های اتوماتیک دقیقا چه اتفاقی می افته؟کار دنده کمکی در این ماشین ها چیه؟

و سوال اخر دوست داری ماشینت دنده اتوماتیک داشته باشه یا دستی؟