گیربکس اتومات چگونه کار می کند؟

یکی از عوامل مهمی که بر عملکرد خودرو های امروزی تاثیر می گذارد، گیربکس است.حال شاید برایتان سوال باشد که گیربکس اتومات چگونه کار می کند؟ گیربکس اتوماتیک به عنوان یک تکنولوژی پیشرفته، به طور گسترده ای در خودرو های جدید استفاده می شود. در این مقاله، به بررسی چگونگی کار کردن گیربکس اتوماتیک در خودرو خواهیم پرداخت. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره مراحل یادگیری تعمیرات گیربکس های اتومات در فنون برق به صفحه آموزش گیربکس اتوماتیک مراجعه کنید .

گیربکس اتومات چگونه کار می کند؟ (نقش گیربکس اتومات در خودرو)

گیربکس اتوماتیک یا جعبه دنده خودکار یکی از قسمت های مهم خودرو است که تاثیر قابل توجهی بر راندمان و عملکرد خودرو دارد. هدف اصلی گیربکس اتوماتیک، اتصال موتور خودرو به چرخاننده ها است و تنظیم نیروها و سرعت ها به گونه ای که به راحتی و بدون نیاز به دخالت راننده قابل انجام باشد.

به عنوان مثال، در هنگام شروع حرکت، گیربکس اتوماتیک به طور خودکار به گیر معادل نیروی بیشتر تغییر می دهد تا خودرو به راحتی بتواند شروع به حرکت کند. همچنین، در هنگام تسریع قوی، گیربکس به طور خودکار به گیر معادل ترغیب می شود، تا خودرو بتواند قدرت لازم برای تسریع فراهم کند. با استفاده از گیربکس اتوماتیک، رانندگان قادر به استفاده از سرعت های گوناگون بدون دخالت دستی در گیربکس هستند.

این امر باعث می شود که رانندگی آسان تر و لذت بخش تر شود. همچنین، با استفاده از گیربکس اتوماتیک، احتمال خطا در حین تغییر دنده کاهش می یابد و از همه مهمتر، تغییرات دنده ها به طور سریعتر و صاف تر انجام می شود.

گیربکس اتوماتیک، یکی از جذابیت های اصلی خودرو های امروزی است. وظیفه اصلی گیربکس اتوماتیک تغییر مرحله دنده ها به طور خودکار بر اساس شرایط رانندگی است. به عبارتی دیگر، این سیستم برنامه نویسی شده است تا انتخاب درستی از مرحله دنده ها را برای راننده انجام دهد. در گیربکس اتوماتیک، دندانه ها به صورت خودکار بدون نیاز به دستی کار کردن تغییر می کنند.

در واقع، گیربکس اتوماتیک شامل چندین مرحله دنده است که بر اساس سرعت خودرو و نیازهای راننده به طور خودکار تغییر می کنند. این سیستم بر اساس سرعت خودرو و نیازهای راننده به صورت هوشمند از مرحله دنده مناسب استفاده می کند. در حین رانندگی، سیستم الکترونیکی گیربکس با توجه به سرعت و بار موتور خودرو، تشخیص می دهد که کدام مرحله دنده مناسب است.

بر اساس شرایط رانندگی، گیربکس ممکن است به مرحله دنده بالاتر یا پایینتر تغییر کند. به عبارتی دیگر، این سیستم بر اساس شرایط رانندگی، تغییر مرحله دنده ها را به صورت دقیق و بهینه انجام می دهد.

انواع گیربکس اتوماتیک

در زیر، به بررسی این انواع گیربکس اتوماتیک می‌ پردازیم.

۱.گیربکس اتوماتیک تورک تست (Torque Converter)

گیربکس اتوماتیک تورک تست یکی از محبوب‌ ترین گیربکس‌ های اتوماتیک است. در این نوع گیربکس، یک رابط خاص به نام تورک تست برای انتقال گشتاور از موتور به گیربکس استفاده می‌ شود. این گیربکس از سیستم هیدرولیکی و ترمز مرتبط با تورک تست استفاده می‌ کند تا تغییر گیرنده را به صورت اتوماتیک انجام دهد.

۲.گیربکس اتوماتیک دو کلاچه (Dual Clutch)

گیربکس اتوماتیک دو کلاچه یک تکنولوژی پیشرفته است که در دهه اخیر بسیار محبوب شده است. در این نوع گیربکس، دو کلاچه جایگزین تورک تست قرار می‌ گیرند. برای تغییر سریعتر دنده و کارآیی بهتر، گیربکس اتوماتیک دو کلاچه بیشترین عملکرد را ارائه می‌ دهد. گیربکس های دوکلاچه DCT دارای دو شفت ورودی هم مرکز هستند که هرکدام یک کلاچ مستقل دارند. کلاچ بزرگتر با دنده های فرد و کلاچ کوچک تر با دنده های زوج کار می کند. تغییر هریک از این شفت ها باعث تعویض سریع دنده می شود و در کسری از ثانیه یک دنده بالا یا پایین می رود. قیمت گیربکس کلاچ های DCT گران تر از گیربکس های دیگر است. از گیربکس های دوکلاچه برای خودروهای جک S5، آئودی R8، اشکودا و …. استفاده می شود.

۳.گیربکس اتوماتیک تسلا (Tesla)

گیربکس اتوماتیک تسلا یک نوع خاص از گیربکس اتوماتیک است که در خودروهای الکتریکی تسلا استفاده می‌ شود. این گیربکس تنها شامل یک دنده است و برای کاربرد های خاص الکتریکی طراحی شده است.

۴.گیربکس اتومات AL4

گیربکس AL4 نیز یکی از انواع گیربکس اتوماتیک است که توسط شرکت رنو ساخته شد. این گیربکس اتومات به صورت الکتروهیدرولیک کار می کند و دارای ۵ دنده است. گیربکس AL4 از نوع گیربکس ۴ سرعته اتومات با کنترل الکترونیکی است که کارایی آن بدین شکل است که هم دنده را نرم می کند و هم مصرف سوخت را بهینه می کند. از گیربکس AL4 برای خودروی ۲۰۶ استفاده شده است.

۵.گیربکس های AMT

گیربکس های AMT و یا automated manual transmission گیربکس های دستی اتومات شده هستند که نسبت به گیربکس های تمام اتومات آنقدر پرهزینه نمی باشند. در گیربکس های AMT، عمل تعویض کلاچ از طریق یک مجموعه الکترونیکی و مکانیکی صوت می گیرد. این گیربکس ها نقاط مشترکی با گیربکس های دستی دارند. اما یکی از معایب گیربکس های AMT این است دارای لختی زیاد هستند و هنگام تعویض دنده از عملکرد خوبی برخوردار نیستند. از این گیربکس ها برای خودروهای نیمه اتومات برلیانس اچ ۲۲۰ و ام وی ام ۱۱۰ استفاده شده است.

۶.گیربکس های CVT

گیربکس های CVT و یا continuous variable transmission به معنای جعبه دنده ای ضریب متغیر یا جعبه دنده ای تک سرعته می باشند. در این نوع گیربکس ها با استفاده از پولی مخروطی شکل و یک تسمه فلزی و یا پلمیر اتصال دهنده پولی ها، انتقال نیرو صورت می گیرد. مزیت گیربکس های CVT این است که دارای قابلیت پیوستگی دنده هستند. بدین معنا که هنگام تعویض دنده، تکان و افت دور کمتری را دربردارد. از معایب گیربکس CVT می توان به عدم امکان بارگذاری بیش از اندازه بر روی آنها اشاره کرد که عملکرد خوبی در شیب های تند ندارند. از گیربکس های CVT در خودروهای ام وی ام ۵۵۰، جک S3، تیانا و هایما S5 استفاده شده است. یکی از محبوب ترین خودروهای مجهز به گیربکس CVT می توان به شورلت اسپارک (Chevrolet Spark) اشاره کرد.

۷.گیربکس نیمه اتومات SAT

گیربکس های نیمه اتومات SAT از یک کلاچ معمولی و یک سیستم تنظیم دنده تشکیل شده است. عمل تعویض دنده در گیربکس های نیمه اتومات SAT از طریق سنسورها، عملگرها، پردازنده ها و فن آوری پنوماتیک صورت می گیرد. ماشین هایی که دارای گیربکس SAT هستند بهترین کارایی را در بزرگراه ها و جاده ها دارند. چرا که از شتاب گیری اولیه بالایی برخوردارند. از اینرو برای رانندگی داخل شهر توصیه نمی شوند. خودروهایی که دارای گیربکس نیمه اتومات SAT هستند، شامل ولوو V40، آئودی A5، فورد و … می باشند.

۸.گیربکس اتوماتیک تیپ ترونیک TIPTRONIC

گیربکس های تیپ ترونیک بسیار شبیه به گیربکس های دستی هستند. در این گیربکس ها، از مبدل گشتاور تورک کانورتر به جای پدال کلاچ استفاده می شود. خاصیت این نوع کلاچ این است که امکان برداشتن اتومات بدون آن و تغییر آن به حالت دستی یا MANUAL در جاهایی مثل بالارفتن از تپه و یا سراشیبی های تند وجود دارد. از این نوع گیربکس در پورشه ۹۱۱ بهره گرفته شده است.

اجزای اصلی گیربکس اتوماتیک

در زیر به معرفی و بررسی این اجزا گیربکس اتوماتیک خواهیم پرداخت.

۱.تورک کانورتر (Torque Converter)یا مبدل گشتاور

تورک کانورتر یکی از اجزای اصلی گیربکس اتوماتیک است. این قطعه مهم وظیفه انتقال گشتاور موتور به گیربکس را به جای کلاچ بر عهده دارد. هنگامی که خودرو در حال حرکت است، تورک کانورتر باعث ایجاد فشار هیدرولیکی درون خود می شود که در نتیجه باعث انتقال سیال داخلی آن شده و گشتاور موتور به گیربکس منتقل می شود. این مبدل گشتاور دارای نوعی کوپلینگ مایع است که این اجازه را به موتور می دهد تا مستقل از سیستم انتقال قدرت عمل کند.

۲.حلقه فریکشن (Friction Ring)

حلقه فریکشن دیگری از اجزای اصلی گیربکس اتوماتیک است که نقش مهمی در تغییر دنده و سرعت خودرو دارد. این قطعه با عملکرد هیدرولیکی و اصطکاکی، باعث انتقال سرعت دلخواه به چرخ ها می شود. حلقه فریکشن همچنین برای کنترل سرعت و جلوگیری از لغزش چرخ ها نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

۳.محور یا شفت خروجی (Output Shaft

یکی از اجزای مهم گیربکس اتومات شفت است و نیرو را انتقال داده و گشتاور را از گیربکس ها به چرخ ها جابه جا می کند. این قطعه مسئول اتصال گیربکس به چرخ ها و انتقال حرکت به آنها است. این محور به صورت مستقیم با گیربکس اتصال دارد و هنگامی که گیربکس شیب می خورد، حرکت را به چرخ ها منتقل می کند.

۴.اویل پمپ یا پمپ روغن

پمپ روغن Oil pump یکی از اجزای تشکیل دهنده گیربکس اتوماتیک می باشد که مایع را از مخزن به بدنه انتقال می دهد. وظیفه پمپ این است که روغن را داخل محفظه به گردش دربیاورد تا بتواند اجزای چرخ دنده و مدل گشتاور را در گیربکس تغذیه کند. اگر اویل پمپ خراب شود و نشتی بدهد و یا دنده های آن خورده شوند، روغن گیربکس نیز کم شده و گیربکس به خوبی نمی تواند دنده ها را تعویض کند. پس، عملکرد آن در بخش خنک کننده و افزایش دما با مشکل مواجه خواهد شد.

۵.چرخ دنده سیاره ای از اجزای گیربکس دنده ای(planetary gear set)

این نوع گیربکس های سیاره ای که نام دیگر آنها دنده خورشیدی است از اجزای اصلی گیربکس اتومات می باشند و دارای نوعی سیستم چرخ دنده هستند که از خار تشکیل شده اند. در این نوع گیربکس ها، ۳ یا ۴ چرخ دنده که به آنها سیاره گفته می شود به حول محور چرخ دنده خورشیدی می چرخند. گیربکس چرخ دنده سیاره ای با مکانیزم پیچ و مهره کار می کند.

۶.کلاچ یا کلاپ پک

مهم ترین اجزای گیربکس اتومات، کلاچ می باشد. در جعبه دنده های این نوع گیربکس ها یک صفحه کلاچ اتوماتیک قرار دارد که وظیفه آن انتقال گشتاور و ایجاد تغییر در سرعت است. در اصل، این نوع کلاچ ها هیدرولیکی و یا الکترونیکی هستند.

۷.سلکتور تعویض دنده

سلکتور تعویض دنده نیز به عنوان یکی از اجزای مهم گیربکس اتومات، نقش تغییر دنده ها را برعهده دارد. رانندگان می توانند با تنظیم این قطعه به صورت دستی یا اتومات، سرعت ماشین را کنترل کنند.

۸.ساعت گیربکس اتومات

یکی از قطعات اصلی گیربکس اتومات، ساعت گیربکس می باشد. این ساعت بر اساس فشار مایع هیدرولیکی و سیگنال های الکتریکی که از سنسورها دریافت می کند تنظیم می کند که چه زمانی باید دنده ها تعویض شوند تا عملکرد خودرو به بهترین نحو عمل کند.

نگهداری از گیربکس اتوماتیک

گیربکس اتوماتیک از بخش های کلیدی خودرو است که نیاز به نگهداری و مراقبت مناسب دارد. در ادامه، به بررسی روش‌هایی برای نگهداری از گیربکس اتوماتیک می‌ پردازیم. جهت حفظ عمر مفید و افزایش عملکرد بهینه گیربکس اتوماتیک، لازم است توصیه‌های زیر را دنبال کنید.

شست و شوی کامل بدنه گیربکس

همانند هر بخش دیگری از خودرو، بدنه گیربکس اتوماتیک نیز نیاز به تمیزی و شستشو دارد. هر زمان که خودروتان را می‌شوید، شستشوی کامل بدنه گیربکس را نیز انجام دهید. با از بین بردن گرد و غبار و روغن های ناخالص، به سالم نگه داشتن گیربکس کمک خواهد کرد.

تعویض به موقع روغن گیربکس و فیلتر آن

یکی از مهم‌ ترین چیزهایی که می‌ توانید برای حفظ گیربکس اتوماتیک انجام دهید، تعویض به موقع روغن گیربکس و فیلتر آن است. راهنمای سازنده خودرو در مورد زمانی که باید روغن گیربکس را تعویض کنید، معمولاً شامل توصیه هایی در مورد مقدار و نوع روغن است که باید استفاده کنید. به این توصیه ها توجه کنید و روغن گیربکس خودرو را در زمان مشخص شده که معمولا بین ۲۰.۰۰۰ تا ۱۰۰.۰۰۰ کیلومتر است تعویض کنید.

بررسی روزانه از روش های نگهداری از گیربکس اتوماتیک

روزانه بررسی کنید که آیا هرگونه نشتی یا درزی در گیربکس وجود دارد. اگر هر گونه نشتی را مشاهده کردید، باید آن را تعمیر کنید تا جلوی بروز مشکلات بیشتر را بگیرید.

انجام سرویس دوره ای

ماهی یک بار نزد متخصص رفته و سرویس دوره ای خودروی خود را انجام دهید تا هیچ مشکلی برای گیربکس آن به وجود نیاید.

تنظیم کابل‌ ها

گاهی اوقات، کابل‌ ها و مفصل‌ ها به طور دوره‌ ای نیاز به تنظیم دارند. مطمئن شوید که کابل‌ ها و مفصل‌ های گیربکس اتوماتیک شما در حالت مناسبی قرار دارند و اگر نیاز دارید، آن‌ها را تنظیم کنید.

کارهایی که هرگز نباید در خودروی گیربکس اتومات انجام داد

در این قسمت سعی داریم تا شما را با چند کاری که نباید در خودروی گیربکس اتومات انجام داد آشنا کنیم:

• تغییر وضعیت دنده به حالت N پشت چراغ قرمز و در توقف های کوتاه زیر ۲ دقیقه: بهتر است دنده را در حالت D گذاشته و پایتان را روی ترمز نگه دارید. تغییر زیاد از وضعیت D به N منجر به استهلاک گیربکس می شود.
• خلاص کردن دنده در سرازیری: کنترل خودرو را سخت کرده و روان کاری قطعات گیربکس را به هم میریزد.
• گاز دادن درجا قبل از قرار دادن دنده در وضعیت D: این کار باعث ایجاد استهلاک بیشتر در اجزای تشکیل دهنده گیربکس اتومات می شود.
• قرار دادن دنده در حالت P قبل از توقف کامل: اگر قبل از توقف کامل، دنده را در وضعیت P قرار دهید، باعث می شوید تا پین قفل کننده داخل دنده که با شفت گیربکس در ارتباط است بشکند.
• قرار دادن وضعیت دنده در حالت پارک و سپس کشیدن ترمز دستی در سطوح شیب دار: با این کار فشار زیادی بر گیربکس خودروی خود وارد می کنید. بهتر است که برای سطوح شیب دار، ابتدا ترمز دستی را کشیده و سپس، دنده را در حالت P قرار دهید.
• استفاده از وضعیت خلاص N برای لانچ کردن: برخی از افراد همانند خودروهای دنده ای برخورد کرده و در ابتدا دنده را در حالت N گذاشته، دور موتور را بالا می برند و بعد دنده را به D تغییر می دهند. با این کار به شدت به عملکرد گیربکس اتومات خود آسیب وارد خواهید کرد.

کلام آخر در مورد عملکرد گیربکس اتومات

در این مقاله که از مقالات تخصصی فنون برق بود، به پاسخ این سوال که گیربکس اتومات چگونه کار می کند پرداختیم. به طور خلاصه، گیربکس اتوماتیک یا همان جعبه دنده خودکار یکی از تکنولوژی های پیشرفته در خودرو هاست که به رانندگان امکان استفاده آسان و لذت بخش از خودرو را می دهد. به دلیل توانایی تنظیم نیروها و سرعت ها به طور خودکار، رانندگان از تغییرات دنده های صاف و سریع تری برخوردار هستند. با این حال، توجه به نگهداری و تعمیرات روزانه گیربکس اتومات، از اهمیت بسیاری برخوردار است تا گیربکس به درستی کار کند و از مشکلات جلوگیری شود. ممنون که در فنون برق همراه ما بودید.