نحوه کار گیربکس و سیستم انتقال قدرت دستی و کلاچ در خودرو

تشریح نحوه کارکرد سیستم انتقال قدرت دستی و نقش گیربکس ، دنده ها و کلاچ

گیربکس یا سیستم انتقال قدرت به موتور، در واقع مکانیسمی دارد که طی آن، میزان معینی از دور موتور، با استفاده از چرخ دنده های مختلف و با سرعت ها و قدرت های متفاوت، به چهار چرخ خودرو منتقل می شود.

در نتیجه این عمل، نیرو و سرعت خودرو قابل کنترل خواهد بود. وجود گیربکس در خودرو این امکان را برای راننده فراهم می سازد که بدون نیاز به بالا بردن بیش از حد دور موتور، بتواند موتور را در بهترین حالت عملکرد نگه دارد.

تفاوت دنده سنگین و سبک از نظر قطر و اندازه می باشد. بدین صورت که قطر دنده سنگین بزرگتر از دنده سبک است. همچنین دنده سنگین دارای قدرت زیاد و سرعت کم و دنده سبک دارای قدرت کم و سرعت زیاد است.

جعبه‌دنده دستی، (Manual transmission) گیربکس دستی یا گیربکس دنده‌ای

این نوع جعبه‌دنده‌ها که به عنوان گیربکس‌های استاندارد نیز شناخته می‌شوند، عملیات انتقال گشتاور خروجی موتور به چرخ‌ها را، توسط مجموعه‌ای از چرخ‌دنده‌ها انجام می‌دهند، که روی دو میله (شَفت) ورودی و خروجی قرار دارند.

کلاچ مورد استفاده در این نوع گیبرکس، از نوع خشک بوده و معمولا عملیات انتقال قدرت، توسط پدال کلاچ پایی یادسته دنده دستی، انجام می‌گیرد.

در خودروهای قدیمی‌تر، دسته دنده گاهی روی ستون فرمان قرار داشت، ولی در خودروهای امروزی، دسته دنده روی کنسول وسط قرار دارد.

جعبه‌دنده‌های دستی، در مجموع به سه نوع: ۴دنده، ۵دنده و ۶دنده تقسیم می‌شوند.

گیربکس‌های ۴ دنده دستی قبلا در خودروی‌های دهه ۱۹۵۰ تا ۱۹۷۰ میلادی استفاده می‌شدند و در حال حاضر در صنعت خودروسازی، عملأ منسوخ شده‌اند.

گیربکس‌های ۵ و ۶ دنده دستی، در حال حاضر بیشترین کاربرد را در میان اتومبیل‌های استاندارد دارای جعبه‌دنده دستی، دارا می‌باشند.

سایر گونه‌های جعبه‌دنده، شامل: جعبه‌دنده نیمه-خودکار، جعبه‌دنده خودکار، جعبه‌دنده متغیر پیوسته و مانوماتیک (تک‌واژ چندوجهی از ترکیب دستی و اتوماتیک) می‌باشد.

کلاچ چیست؟

ریشه لغوی کلاچ یک کلمه انگلیسی به معنی اتصال است.

لیکن معنی رایج آن به وسیله‌ای اطلاق می‌گردد که عمل اتصال یا قطع کردن را انجام می‌دهد.

کلاچ وسیله ای است که به کمک آن راننده هر زمان که بخواهد می‌تواند اتصال موتور را از جعبه‌دنده جدا نماید، بدین معنی که موتور روشن باشد بدون اینکه چرخ دنده‌ها در جعبه‌دنده بچرخند و خودرو حرکت نماید.

کلاچ‌ها یکی از ابزارهایی هستند که هنگامی که دو شفت در حال گردش هستند کاربرد می یابند.

در این‌گونه وسایل یکی از شفت‌ها به‌وسیله موتور رانده می‌شود و شفت دیگر به دستگاهی دیگر متصل است.

در دریل، به‌طور مثال، یکی از شفت‌ها به‌وسیله موتور چرخانده و دیگری به مته خروجی متصل است.

کلاچ می‌تواند دو شفت در حال گردش را نسبت به هم قفل نماید؛ به‌طوری‌که سرعت دورانی آن‌ها با هم یکسان شود.

همچنین می‌تواند نسبتی آزادی ایجاد کند تا سرعت هرکدام از شفت‌ها مقداری متفاوت باشد.

در خودرو، شما نیاز به کلاچ دارید چون موتور همواره در حال گردش است ولی چرخ‌های خودرو همواره در حال گردش نیستند.

برای اینکه خودرو بدون خاموش شدن موتور متوقف شود، ارتباط چرخ‌ها باید با موتور قطع شود.

کلاچ به ما این قدرت را می‌دهد تا بتوانیم شفت موتور چرخان را به شفت گیربکس غیر چرخان به‌آرامی توسط کنترل لغزش میان آن‌ها درگیر کنیم.

برای فهم بهتر نحوه کار کلاچ، باید ابتدا مفهوم اصطکاک تشریح شود.

درواقع اصطکاک میزان سخت یا آسان بودن لغزش دو سطح روی همدیگر است.

اصطکاک به‌ وسیله پستی بلندی‌های موجود بر روی سطح ایجاد می‌شود؛ حتی صاف‌ترین سطوح دارای پستی و بلندی‌هایی در سایز میکروسکوپی است.

هر چه این پستی بلندی‌ها بزرگ‌تر باشند، لغزش سطوح بر روی یکدیگر سخت‌تر می‌شود.

کلاچ به علت اصطکاک موجود بین فلایویل و صفحه کلاچ مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در کلاچ خودرو، فلایول به موتور اتصال دارد و صفحه کلاچ به سیستم انتقال قدرت.

در شکل زیر می‌توان به نحوه قرارگیری این اجزاء کنار دقت نمود.

هنگامی که شما پدال کلاچ را لمس نکرده‌اید، فنرهای موجود، صفحه را به سمت صفحه کلاچ فشار می‌دهند که در ادامه به سمت فلایویل هم فشار می‌آورد. این عمل موتور را به شفت ورودی گیربکس قفل می‌کند و باعث می‌شود تا هر دو با سرعت یکسانی دوران نمایند.

میزان نیروی کلاچ می‌تواند به اصطکاک بین صفحه کلاچ و فلایویل و فنریت لازم برای چسباندن صفحات به یکدیگر، وابسته باشد.

نیروی اصطکاک در کلاچ درست مانند نیروی اصطکاک موجود در ترمزها عمل می‌کند، جزء اینکه فنری صفحه کلاچ را فشار داده و درگیر می کند.

این نیرو در سیستم ترمز می‌تواند با نیروی وزن خود، بلوک را به سمت پایین فشار دهد.

قطعات کلاچ

به صفحه‌ کلاچی که با مایع روغنی روغنکاری شده باشد اصطلاحاً صفحه‌کلاچ خیس و درغیراینصورت به آن خشک می‌گویند.

هنگامی که پدال کلاچ فشرده می‌شود، پیستون فشار هیدرولیک را به سمت دو شاخه وارد می‌کند که در نهایت باعث بیرون آمدن یاتاقان‌های موجود (اعمال نیرو به یاتاقان و حرکت کردن آن) از فنر دیافراگمی میانی می‌شود. همان‌طور که فنر دیافراگمی میانی به سمت داخل فشرده می‌شود، یک سری از پین‌ها که در بیرون فنر قرار گرفته‌اند، باعث می‌شوند تا فنر به صفحه فشار وارد کند و صفحه کلاچ جابه‌جا شود.

این عمل موجب رها شدن کلاچ از چرخش موتور می‌شود. یکسری فنر در داخل صفحه کلاچ قرار دارد.

این فنرها کمک می‌کنند تا سیستم انتقال قدرت را از هرگونه شوک در هنگام درگیری کلاچ دور کند. این طراحی معمولاً خیلی خوب کار می‌کند ولی دارای اشکالی هرچند کوچک است.

بیشتر بدانید:

موتور خودرو چگونه کار می کند؟

همه چیز درباره شمع خودرو و علائم خرابی و نحوه سرویس

ویدیو رونمایی جدید ترین خودرو های بی ام و (BMW)