تبیان، دستیار زندگی

سه شنبه 17/10/1387 - 16:16 -0 تشکر 81582

جعبه دنده اتومبیلها ... طرز كار انتقال قدرت دستی

سلام

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

●چه ارتباطی بین حرکت H مانند دنده و چرخ دنده های درون جعبه دنده وجود دارد؟ وقتی دنده را عوض می کنید چه چیزی درون جعبه دنده جا به جا می شود؟

●وقتی راننده در عوض کردن دنده اشتباه می کند، صدای قیژقیژ شنیده می شود. واقعا چه اتفاقی می افتد؟

●اگرهنگامی که راننده در بزرگراه مشغول رانندگی با سرعت بالا است ، ناگهان دنده را به عقب بزند چه اتفاقی می افتد؟ ایا ممکن است کل جعبه دنده متلاشی شود؟

در این بحث با بررسی سیستم انتقال قدرت دستی به این سوالات پاسخ داده میشود.

دوستان فقط توجه داشته باشند كه به دلیل حجم نسبتا زیاد مطالب این موضوع رو به چهار بخش اصلی تقسیم بندی كردم:

1- طرز كار انتقال قدرت دستی

2- آشنایی کامل با جعبه دنده خودرو

3-دنده های کمکی ( splitter change & range change )

4- سیستم انتقال قدرت اتوماتیک

امیدوارم مورد قبول دوستان قرار بگیرد.......

هر آمدنی رفتنی هم دارد...

ولی ایکاش رفتن ها زیباتر از آمدن ها بودند.....

خدانگهدار همگی

بعدی

2 از 3

کل آیتم ها 27
برو به صفحه

قبلی

پنج شنبه 26/10/1387 - 17:46 - 0 تشکر 83076

سلام

در این نوع از جعبه دنده ها برای درگیری بهتر زبانه dog clutchو دنده لازم است که سرعت آنها با هم برابر باشند. برای تحقق نسبی این امر در این نوع سیستم جعبه دنده ای از double declutching استفاده می شود. بدینگونه که بار اول که کلاچ گرفته می شود، ارتباط موتور با جعبه دنده قطع می شود. پس فشار از روی زبانه های dog clutch برداشته می شود تا بتوان آن را به حالت خلاص منتقل کرد. بعد با رها کردن کلاچ، موتور را به سرعت مناسب می رسانیم. منظور از سرعت مناسب، دور موتوری است که با دنده بعدی تناسب دارد. یعنی کاری می کنیم که زبانه های dog clutch و چرخ دنده ای که مربوط به دنده بعدی است با سرعت یکسانی بچرخند تا زبانه ها بتوانند در چرخ دنده جفت شود. حالا مجبوریم یک بار دیگر کلاچ را فشار دهیم تا این زبانه ها و دنده جدید با هم درگیر شوند. بنابراین در این حالت برای تعویض دنده راننده ابتدا باید دنده را خلاص کند و سپس با کلاچ گیری دوباره دنده بعدی را انتخاب نماید.

شکل2-4 Dog clutch در حالت آزاد و درگیر با دنده ها

◄ جعبه دنده های Synchromesh Type Gearbox :

در این نوع جعبه دنده نیز همانند حالت قبل دنده های روی شفت اصلی با دنده مربوطه روی شفت ثانویه در حالت درگیری دائم هستند. دنده های روی شفت ثانویه روی محور ثابت و دنده های روی شفت اصلی توانایی گردش آزادانه حول محور خود را دارند. از این لحاظ نیز، این نوع جعبه دنده همانند جعبه دنده های constant mesh هستند، اما نکته ای که در اینجا وجود دارد استفاده از سیستم همسرعت کننده (synchronizer) در این نوع جعبه دنده ها می باشد که در این حالت لزوم جعبه دنده به double declutching را از میان می برد. با استفاده از این سیستم همسرعت کننده در این جعبه دنده ها، عمل تعویض دنده براحتی و بدون سروصدای ناشی از بهم خوردن دنده ها صورت خواهد گرفت. (شکل2-5)

شکل2-5 Synchromesh type gearbox

هر آمدنی رفتنی هم دارد...

ولی ایکاش رفتن ها زیباتر از آمدن ها بودند.....

خدانگهدار همگی

پنج شنبه 26/10/1387 - 17:50 - 0 تشکر 83079

سلام

اگر جعبه دنده در وضعیت خلاص باشد توان انتقال نمی دهد. در این حالت هیچ یک از چرخدنده های روی محور خروجی به آن قفل نمی شوند. در هنگام تعویض دنده، چرخدنده ها با عمل کشویی به محور قفل می شوند. خود کشوییها نیز توسط هزار خار به محور خروجی متصلند و با آن می چرخند. ماهک روی کشویی در شیارهای غلاف کشویی جفت می شود. وقتی راننده دسته دنده را جابجا می کند، این حرکت از طریق میله بندی به ماهک روی کشویی منتقل می شود. ماهک، غلاف کشویی را به حرکت در می آورد و غلاف چرخدنده مورد نظر را روی محور قفل می کند. به کمک کشویی می توان کاری کرد که چرخدنده ها و غلافهای کشویی در حوالی زمانی که باید با هم درگیر شوند، با سرعت برابر بچرخند. وقتی این سرعتها با هم برابر باشند، چرخدنده ها به نرمی درگیر می شوند. کشوییها، مخروطهای هماهنگ کننده ای روی چرخدنده ها و نیز روی دنده برنجی دارد که در واقع کار یک کلاچ کوچک را انجام می دهند. مغزی کشویی با هزار خار به محور خروجی جعبه دنده متصل است. غلاف کشویی روی مغزی کشویی جفت می شود. (شکل2-6)

شکل2-6 شکل یک دنده بهمراه اجزای همسرعت کننده مربوط به آن

هر آمدنی رفتنی هم دارد...

ولی ایکاش رفتن ها زیباتر از آمدن ها بودند.....

خدانگهدار همگی

جمعه 27/10/1387 - 12:8 - 0 تشکر 83224

سلام

ممنون از شما دوست عزیر ata_k120 گرامی :

اما جوابهای شما: در مورد جعبه دنده هاي كمكي و اتوماتيك بايد عرض كنم كه بخش سوم و چهارم اين بحث رو به ترتيب به اين دو موضوع اختصاص دادم كه در آينده به بررسي و نحوه كار اونها هم ميرسيم.

راستش در مورد سوال دومتون فكر ميكنم باید بیشتر تحقیق كنم. ولی در كل از اتومبیلهایی كه دارای دنده كمكی هستند خوشم میاد. در اصل من بیشتر از اتومبیلهای پر قدرت خوشم میاد مثل تویوتا لنكروز و... .

هر آمدنی رفتنی هم دارد...

ولی ایکاش رفتن ها زیباتر از آمدن ها بودند.....

خدانگهدار همگی

جمعه 27/10/1387 - 12:12 - 0 تشکر 83226

سلام

عمل همسان سازی سرعت طی سه مرحله صورت می گیرد:

وقتی دنده عوض می کنیم، غلاف کشویی به طرف چرخدنده مورد نظر می رود. این غلاف روی خارهای مغزی کشویی می لغزد و خارهایی را با خود جابجا می کند. این خارها نیز به دنده برنجی نیرو وارد می کنند و آن را به طرف چرخدنده مورد نظر می رانند، در نتیجه سطح مخروطی دنده برنجی با سطح مخروطی چرخدنده تماس پیدا می کند. اصطکاک بین آنها سبب یکسان شدن سرعت و هماهنگی در چرخششان می شود. وقتی دنده های خارجی دنده برنجی و چرخدنده با یک سرعت می چرخند، غلاف کشویی روی آنها می لغزد. درنتیجه چرخدنده به محور قفل و تعویض دنده انجام می شود. توان از این چرخدنده از طریق غلاف کشویی و مغزی کشویی به محور منتقل می شود. (شکل2-7)

شکل2-7 عمل سیستم همسرعت کننده

هر آمدنی رفتنی هم دارد...

ولی ایکاش رفتن ها زیباتر از آمدن ها بودند.....

خدانگهدار همگی

شنبه 28/10/1387 - 18:32 - 0 تشکر 83531

سلام

◄ عملگر تعویض دنده و میله بندی آن:

سالها پیش جعبه دنده های دستی چهار دنده بودند و دسته دنده درکف اتاق قرار داشت؛ جاییکه راننده براحتی به آن دسترسی داشت. انتهای جعبه دنده به مکانیسم تعویض دنده متصل می شد. پس از آن دسته دنده را به لوله فرمان منتقل کردند؛ جاییکه بیشتر در دسترس راننده بود. بااین تغییر جای پاها در صندلی جلو نیز وسیعتر شد. امروزه دسته دنده دوباره در کف اتاق نصب می شود. درواقع اغلب اوقات دسته دنده بخشی از کنسول میانی است. برای اتصال دسته دنده به جعبه دنده از میله بندیهای با آرایش مختلف استفاده شده است. طرز کار تمام این میله بندیها اساساً یکی است. برای عوض کردن دنده باید دو حرکت به دسته دنده اعمال کرد. در اولین حرکت ماهک روی کشویی و کشویی مربوط به چرخدنده مورد نظر انتخاب می شود. حرکت دوم سبب می شود که ماهک روی کشویی، غلاف کشویی را به حرکت در آورد. در نتیجه حرکت اخیر، چرخدنده مورد نظر به محور اصلی قفل می شود. (شکل2-8)

شكل2-8 مكانسم تغییر دنده

در شکل2-9 نمونه ای از میله بندی تعویض دنده مربوط جعبه دنده طولی پنج و شش سرعته اتومبیل فورد را مشاهده می کنید.

شکل2-9 میله بندی تعویض دنده فورد

هر آمدنی رفتنی هم دارد...

ولی ایکاش رفتن ها زیباتر از آمدن ها بودند.....

خدانگهدار همگی

دوشنبه 30/10/1387 - 23:38 - 0 تشکر 83930

سلام

قسمت سوم :

◄ دنده های کمکی ( splitter change & range change )

برای خودروهای نسبتاً سبک با وزن حدود یک تن که نسبت قدرت به وزن بزرگی دارند، یک جعبه دنده 4 سرعته یا 5 سرعته معمولی جوابگوی اتومبیل در عملکرد صحیح خود می باشد. اما برای خودروهای سنگینی که بارهای بزرگی را تحمل می کنند و نسبت قدرت به وزن بسیار پایینی دارند، استفاده از این جعبه دنده ها به تنهایی نمی تواند گزینه مناسبی باشد. تحت چنین شرایط عملکردی اگر فاصله نسبت انتقال دنده ها خیلی زیاد باشد، در حین تعویض دنده دور موتور به شدت افت می کند و بازیافت گشتاور دوباره موتور به کندی صورت می گیرد؛ بنابراین برای کمتر کردن اثرات ناشی از این افت دور در هنگام تعویض دنده به فاصله های کوچکتری از اختلاف افزایش نسبت دنده ای نیاز است. با دو برابر کردن تعداد نسبت دنده ها اثرات افت دور موتور در حین تعویض دنده کاهش می یابد.

جهت تحقق این امر و افزایش تعداد نسبت انتقال می توان از تعداد چرخدنده های بیشتر با نسبت انتقالهای گوناگون در گیربکس استفاده کرد، اما استفاده از این روش به بزرگ و سنگین شدن جعبه دنده می انجامد. برای جلوگیری از این امر یک جعبه دنده کوچک دو وضعیتی را به صورت سری با جعبه دنده معمولی 4 سرعته، 5 سرعته و ... قرار می دهند. استفاده از این جعبه دنده کمکی به این ترتیب تعداد نسبت انتقال را در جعبه دنده های معمولی دو برابر می کند. در وضعیتهای بسیار خاص می توان از جعبه کمکی سه وضعیته استفاده کرد، در این صورت تعداد دنده های جعبه دنده معمولی تا سه برابر افزایش می یابد که در اینگونه کمکیها معمولاً یکی از نسبتهای انتقال بسیار کم در نظر گرفته می شود.

هر آمدنی رفتنی هم دارد...

ولی ایکاش رفتن ها زیباتر از آمدن ها بودند.....

خدانگهدار همگی

سه شنبه 1/11/1387 - 20:30 - 0 تشکر 84102

سلام

جعبه دنده های کمکی می توانند به دو صورت قبل یا بعد از جعبه دنده اصلی قرار گیرند که طراح با توجه به شرایط مورد نظر خودرو آن را برمی گزیند :

Splitter gear change : در نوع جعبه دنده، جعبه دنده کمکی قبل از جعبه دنده اصلی قرار می گیرد. در این حالت جعبه دنده کمکی دو حالت دارد، حالت اول که نسبت انتقال مستقیم است و گشتاور ورودی از موتور بدون تغییر به جعبه دنده اصلی می رسد و حالت دوم که نسبت انتقال ناشی از این دنده تقریباً 1 : 4/1 – 2/1 است. (شکل2-10)

شكل 2-10 جعبه دنده کمکی از نوعSplitter و ترتیب تعویض دنده ها در این نوع جعبه دنده

هر آمدنی رفتنی هم دارد...

ولی ایکاش رفتن ها زیباتر از آمدن ها بودند.....

خدانگهدار همگی

چهارشنبه 2/11/1387 - 0:18 - 0 تشکر 84128

سلام

هر دو نوع جعبه دنده های splitter و change می توانند به صورت چرخدنده های ساده یا خورشیدی باشند. همچنین برخی از جعبه دنده ها در صورت نیاز می توانند از جعبه دنده های splitter و change به صورت همزمان استفاده کنند.

◄ ( PTO ( Power take-off :

PTO در واقع مکانیزمی است که تعدادی شفت محرک را برای بکار انداختن تجهیزات کمکی در برخی از خودروهای خاص فراهم سازد. این شفتها می توانند نیروی محرک خود را از موتور و توسط دنده های تایمینگ سر میل لنگ بگیرند؛ اما معمولاً در اکثر سیستمها این نیرو را از قسمتی از جعبه دنده می گیرند. کابردهای مرسوم PTO ها شامل موارد زیر هستند؛ مانند : پمپهای هیدرولیکی، کمپرسورها، ژنراتورها، بالابرها، جرثقیل ها، چرخ لنگرهای دوار، قرقره های شیلنگ آتش نشانی، دستگاههای مخلوط کننده، تیغه های ماشین برف روب و دیگر مکانیزمهای مکانیکی که به منبع جداگانه ای از قدرت محرکه نیاز دارند.

قدرت محرک PTO می تواند توسط یکی از دنده های روی lay shaft فراهم شود و یا اینکه شفت مربوطه مستقیماً به انتهای lay shaft متصل شود و چرخش خود را یکسره از خود شفت بگیرد. (شکل2-12) PTO ها بسته به نوع استفاده می توانند به صورت تک سرعته یا دو سرعته کار کنند. در واقع سیستمی مانند جعبه دنده های کمکی در این مورد نیز مورد استفاده قرار می گیرد که فراهم آورنده دو سرعت متفاوت می باشد. جهت دستیابی به سرعت دلخواه شفت نسبت دنده ها در این مورد نیز می تواند به صورت دلخواه انتخاب شوند.

شکل2-12 جعبه دنده بهمراه PTO هایی که قدرت خود را از دنده ها می گیرند.

هر آمدنی رفتنی هم دارد...

ولی ایکاش رفتن ها زیباتر از آمدن ها بودند.....

خدانگهدار همگی

چهارشنبه 2/11/1387 - 23:34 - 0 تشکر 84241

سلام

◄ اوردرایو (Over drive) :
وقتی جعبه دنده های استاندارد را در دنده بالا قرار می دهیم، نسبت انتقال یك به یك است. در جاده های سرازیری در صورتیكه موتور اتومبیل قدرت كافی را داشته باشد و سرعت نیز در حد معقولی باشد موتور قادر خواهد بود كه اتومبیل را با نسبت تبدیل كمتر از واحد نیز به حركت در آورد. برای این منظور در گیربکس بعضی از اتومبیل ها وسیله ای بنام اوردرایو پیش بینی شده است. اوردرایو یا فوق سرعت یك سیستم مكانیكی است كه به انتهای جعبه دنده های معمولی بسته می شود. محور خروجی جعبه دنده محور ورودی اوردرایو را به حركت در می آورد. اوردرایو شامل یك مجموعه دنده سیاره ای است که بوسیله آن می توان نسبت تبدیل پایین تر از یک را بدست آورد.

یكی از مزایای مهم اوردرایو آن است كه با استفاده از آن می توان با ثابت نگهداشتن سرعت اتومبیل، دوران موتور آنرا تا حدود 30 درصد تنزل داد. طبعاً استفاده از اوردرایو سبب کاهش مصرف سوخت در ماکزیمم سرعت می شود. اوردرایو با توجه به صحت عوامل زیر عمل رضایت بخشی را ارائه خواهد كرد:

1- موتور اتومبیل قدرت كافی را داشته باشد.

2- سرعت اتومبیل در حد كافی باشد.

3- جاده تقریباً مسطح یا سرازیر باشد

شكل 2-13 اثرات اوردرایو بر روی عملکرد موتور

هر آمدنی رفتنی هم دارد...

ولی ایکاش رفتن ها زیباتر از آمدن ها بودند.....

خدانگهدار همگی

پنج شنبه 3/11/1387 - 20:28 - 0 تشکر 84341

سلام

استفاده از اوردرایو به خودی خود موجب تضمین سرعت حداكثر نخواهد بود. با افزایش سرعت اتومبیل مقاومت باد به سرعت زیاد می شود. در سرعت های خیلی زیاد اثرات مقاومت ناشی از باد را می توان با اثر بازدارندگی در یك سربالایی شیب تند قابل قیاس دانست. در این موقع است كه دیگر نمی توان دنده بالا یا اوردرایو را یك امتیاز محسوب آورد و بایستی برای كار صحیح موتور اتومبیل را به یك دنده پایین تر منتقل ساخت. در شکل 2-13 نمودار مربوط به اثرات اوردرایو بر روی عملکرد موتور می توان مشاهده کرد. ملاحظه می شود که از اثرات اوردرایو کاهش مصرف سوخت و همچنین افزایش گشتاور موتور در ماکزیمم سرعت مجاز است. برای فراهم کردن چنین شرایطی و اضافه کردن اوردرایو به جعبه دنده های معمولی معمولاً از ترکیبهای چرخدنده های سیاره ای استفاده می کنند. یک مجموعه خوشیدی یا سیاره ای شامل یک دنده خورشیدی یا دنده مرکزی است که با دنده های هرز گرد سیاره ای یا پینیونها که روی محور نگهدارنده یا بازو قرار گرفته اند، احاطه شده است؛ حرکت دورانی می کنند و بطور دائم درگیر می باشند. پینیونها نیز در داخل دنده داخلی یا رینگ (به این دلیل به این نام خوانده می شود که محیط دایره از داخل دندانه دار شده است) احاطه شده و بطور دائم با این دنده های سیاره ای در گیر می باشند. (شکل2-14)

شکل2-14 نمونه ساده ای از چرخ دنده سیاره ای واجزای آن

اگر یک عضو از مجموعه چرخدنده سیاره ای ثابت نگهداشته شود و عضو دیگر بچرخد، حاصل کار افزایش سرعت، کاهش سرعت یا چرخش معکوس خواهد بود. نتیجه کار بستگی به این دارد که کدام عضو ثابت مانده و کدام عضو بچرخد.

در صورت عدم نیاز به اوردرایو می توان آنرا در وضع قفل شده قرار داد. وقتی دو قسمت از مجموعه دنده سیاره ای بهم قفل شوند، مجموعه قادر به تغییر گشتاور یا دوران نبوده و همه آن به صورت یك واحد یكپارچه دوران خواهد كرد.