گیربکس اتومات چگونه کار می کند

گیربکس اتومات یا گیربکس اتوماتیک دارای یکی از پیچیده ترین سیستم ها از نظر عملکردی می باشد. از آنجایی که ما هر روز از خودرو خود به راحتی استفاده می کنیم، عملکرد یک ماشین که دارای گیربکس اتومات است، ساده به نظر می رسد، اما گیربکس اتوماتیک و حتی گیربکس معمولی یک ماشین بسیار پیچیده است. دوره آموزش گیربکس اتوماتیک در آموزشگاه فن آموزان بصورت تخصصی مهارت های مورد نیاز برای تعمیر گیربکس را بصورت عملی در تعمیرگاه مجهز ارائه می دهد. برای اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.

گیربکس اتوماتیک تعویض دنده را به صورت خودکار انجام می دهد، بنابراین بسیاری از رانندگان درک خوبی از این قطعه و عملکرد آن ندارند. تفاوت گیربکس اوتومات و گیربکس با تعویض دستی در این است که نوع تعویض در گیربکس دستی برعکس اوتومات، باید به صورت مداوم توسط فرد انجام شود.

شناخت عملکرد گیربکس اتوماتیک می تواند هم جالب باشد و هم این که در مواقعی که به مشکل خوردیم، درک بهتری از آنچه در ماشین خود می گذرد داشته باشیم. در ادامه مقاله به گیربکس اتوماتیک ، اجزاء مختلف و نحوه کارکرد قسمت های مختلف آن می پردازیم.

پیشنهاد ویژه ما به شما دوره آموزش مکانیک خودرو و دوره آموزش تعمیرات ایسیو ، آموزش تعمیر گیربکس در تعمیرگاههای مجهز آموزشگاه فن آموزان بصورت صد در صد عملی و تضمینی با 30 % تخفیف می باشد. برای ثبت نام و مشاوره رایگان با شماره 02191321001 تماس بگیرید.

نقش گیربکس در خودرو چیست؟

گیربکس نیروی محرکه را برای حرکت وسیله نقلیه فراهم می کند. گیربکس این کار را با تنظیم گشتاور و سرعت مورد نیاز انجام می دهد. رساندن نیروی محرکه از موتور به چرخ ‌ها برای به حرکت درآوردن اتومبیل نیز توسط سیستم انتقال قدرت انجام می شود.

تاریخچه گیربکس اتومات

جنرال موتورز و REO (REO Motor Car Company یک شرکت آمریکایی بود که از سال 1905 تا 1975 اتومبیل و کامیون تولید می کرد.) هر دو گیربکس خودرو های نیمه اتوماتیک را در سال 1934 عرضه کردند. این گیربکس ها چالش ‌های کمتری نسبت به گیربکس دستی سنتی داشتند، اما همچنان نیاز به استفاده از کلاچ برای تعویض دنده وجود داشت. گیربکس GM اولین گیربکس در نوع خود بود که از گیربکس سیاره ای با کنترل هیدرولیکی استفاده کرد و به دنده ها اجازه می داد بسته به سرعت حرکت خودرو جابجا شوند.

گیربکس های سیاره ای یکی از مهم ترین پیشرفت ها در مسیر رسیدن به گیربکس اتوماتیک مدرن بود. اگرچه جنرال موتورز اولین شرکتی بود که از این نسخه با کنترل های هیدرولیک استفاده کرد، این فناوری در واقع به اختراع سال 1900 توسط ویلسون پیلچر باز می گردد. این نوآوری شامل چهار دنده جلو در قطار بود که می‌توانستند با یک اهرم تعویض شوند.

دوره های پرطرفدار : آموزش برق خودرو ، آموزش صافکاری خودرو

نحوه کار گیربکس اتوماتیک و دستی چگونه است؟

تعویض دنده در گیربکس دستی یا معمولی باید متناسب با سرعت چرخ دنده ها انجام و تنظیم شود. تعویض دنده در این نوع ماشین ها مستلزم مهارت و کار پا است. اگرچه انجام آن می تواند سرگرم کننده باشد، اما به تلاش بیشتری نیز نیاز دارد و اگر این کار به درستی و به موقع انجام نشود دنده های گیربکس شاید نیاز به تعویض داشته باشند.

در گیربکس اتوماتیک مهارت رانندگی مهم نبوده و گیربکس اتومات متناسب با میزان گاز تعویض دنده را انجام می دهد، یعنی هنگامی که موتور به سطح تعیین شده ای از دور در دقیقه (RPM) می رسد، این کار انجام می شود. در این نوع گیبرکس ها پدال کلاچ وجود ندارد.

یکی از موارد مهم در گیربکس هنگام تعویض دنده می باشد که این کار در گیربکس معمولی با گرفتن یا فشار دادن کلاچ انجام می شود و در گیربکس اتومات تعویض دنده توسط حسگرها با فشار روغن و مبدل گشتاور و میزان گاز تعویض می شود.

وقتی با وسیله نقلیه ای که گیربکس اتوماتیک دارد رانندگی می کنید، قرار دادن خودرو در Drive سیستم را فعال می کند. با فشار دادن روی پدال گاز، میل لنگ موتور با سرعت بیشتری شروع به چرخش می کند و این به نوبه خود منجر به فشار بیشتر در مبدل گشتاور می شود. همانطور که خودرو به جلو حرکت می کند، هیدرولیک و الکترونیک گیربکس سرعت آن را نسبت به سرعت موتور حس می کند و گیربکس در واکنش به آن دنده را به طور خودکار تغییر می دهد.

در گیربکس اتوماتیک کلاسیک، هیدرولیک های درون گیربکس این تغییرات سرعت را حس می کنند. سپس آن هیدرولیک ها هیدرولیک های دیگر را برای تعویض دنده در مجموعه دنده سیاره ای فعال می کنند. امروزه، الکترونیک این فرآیند سنجش را تکمیل می ‌کند و گیربکس اتوماتیک در هماهنگی کامل با سایر سیستم ‌های خودرو کار می ‌کند.

موتور نیرو را به پمپ مبدل گشتاور منتقل می کند و پمپ این نیرو را به سیال منتقل می کند که توربین (کلاچ روغنی) مبدل گشتاور را تغذیه می کند. این دستگاه قدرت سیال را افزایش می دهد و حتی نیروی بیشتری را به توربین منتقل می کند که یک چرخش توان گردابی ایجاد می کند که توربین و شفت مرکزی متصل را می چرخاند. سپس نیروی ایجاد شده توسط این چرخش از شفت به اولین مجموعه دنده سیاره ای جعبه دنده منتقل می شود.

بنابراین، دفعات بعدی که با ماشین خود رانندگی می کنید، باید توجه داشته باشید که میلیون ها محاسبه روی دنده ای انجام می شود که گیربکس شما در آن لحظه انتخاب کرده است. ماشین شما در هر ثانیه کارهای زیادی را انجام می دهد تا رانندگی را برای شما آسان تر کند. پس شناخت کلی یا مختصر مفید می تواند به نگهداری بهتر ماشین دارای گیربکس اتوماتیک کمک کند.

انواع گیربکس اتوماتیک

• یکی از متداولترین گیربکس های اتومات نوع سیاره ای AT است. انتقال قدرت این گیر بکس ‌ها با چرخ دنده ‌های خورشیدی سیاره‌ای انجام می شود.
• گیربکس های اتوماتیک AMT (Automated Manual Transmission) یکم پبشرفته تر از گیربکس های دستی و با هزینه کم می باشند. در این نوع گیربکس اتوماتیک راننده می تواند از دو حالت تعویض دنده به صورت دستی و اتوماتیک استفاده کند.
• سیستم انتقال قدرت پیوسته (CVT) مخفف Continuously Variable Transmission نوع دیگری از گیربکس های اتومات می باشند. این نوع گیربکس ها سریع و پیوسته در عملکرد می باشند.
• نوع دیگری از گیبرکس که هم دستی و هم اتوماتیک می باشند، DCT یا Dual-clutch transmission می باشد. این نوع گیربکس ها به گیربکس دوکلاچه نیز معروفند و دارای دو گیربکس مستقل برای دنده های زوج و فرد می باشند. انتقال قدرت بالا و افت کم انرژی از مزایای این نوع گیربکس ها می باشد.
• گیربکس تیپ ترونیک (TipTronic) نوع دیگری از گیربکس های اتوماتیک و دستی، پنج و شش سرعته می باشند. مهمترین خصوصیت این مدل گیربکس در درک بهتر شرایط گیربکس با هوش کامپیوتری بالای آن می باشد که جلوی خسارت ناشی از بالا رفتن دور موتور را گرفته و دنده را کم یا سبک می کند.

کارکرد مختلف چرخ دنده های مختلف یک گیربکس اتوماتیک

کارکرد مختلف دنده های گیربکس اتوماتیک را می توان شامل موارد زیر در نظر گرفت. این موارد عبارتند از:

• با توجه به نحوه کار یک خودرو، وقتی وسیله نقلیه خود را به حالت درایو (drive) تغییر می دهید، تمام ضرایب دنده رو به جلو موجود را درگیر می کنید. این بدان معنی است که گیربکس می تواند در صورت نیاز بین طیف کامل دنده های خود حرکت کند. گیربکس ‌های شش سرعته اتوماتیک رایج‌ ترین تعداد دنده‌ ها هستند، اما خودرو های قدیمی ‌تر و خودرو های جمع ‌و جور ابتدایی هنوز هم ممکن است چهار یا پنج دنده اتوماتیک داشته باشند.
• قفل کردن در دنده سوم و یا محدود کردن به دنده اول، دوم و سوم جهت فراهم کردن قدرت و کشش لازم برای رفتن به سربالایی یا سرازیری یا بکسل کردن و… می باشد.
• قفل کردن گیربکس در دنده دوم یا محدود کردن دنده اول و دوم برای رفتن به سربالایی و سرازیری در شرایط لغزنده و همچنین رانندگی در هنگام یخبندان، برف و سایر انواع آب و هوای نامساعد ایده آل است.

اجزای اصلی گیربکس های اتوماتیک

حالت مختلف درایو (Drive)، معکوس (Reverse)، خلاص (Neutral)، پارک و … در گیربکس های اتوماتیک و تحقق حرکتی آن ها در عمل شامل درگیری اجزای بسیاری است که باید بارها و بارها در شرایط مختلف هماهنگ عمل کنند.

در گیربکس های اتومات به جای استفاده از چرخ دنده های جداگانه سرعت های مختلف از ترکیب دنده های مختلف حاصل می شود. موتور نیرو را به گیربکس می دهد و با شفت خروجی قدرت به چرخ ها انتقال می یابد. یعنی افزایش یا کاهش می یابد. مثلا وقتی گیربکس در حالت Reverse می باشد دنده حلقه بیرونی توسط دنده کوچک خورشیدی به عقب چرخانده می شود. یا در حالت پارک و … نیز به همین ترتیب گیربکس عمل می کند.

جعبه دنده های اتومات از 4 قسمت اصلی مکانیکی، برق، کامپیوتر و هیدرولیکی تشکیل شده است.

در ادامه مقاله عناصر کلیدی گیربکس اتومات همراه نحوه کارکردشان را بررسی می کنیم.

1. نقش هیدرولیک در جعبه دنده اتوماتیک

متداول ترین نوع گیربکس اتوماتیک از نیروی هیدرولیک برای تعویض دنده استفاده می کند. این دستگاه یک مبدل گشتاور یا جفت مایع را با چرخ دنده ها ترکیب می کند که محدوده دنده مورد نظر را برای خودرو فراهم می کند. مبدل گشتاور، موتور را به گیربکس متصل می کند و از مایع تحت فشار برای انتقال نیرو به چرخ دنده ها استفاده می کند.

مایع داخل گیربکس توسط یک پمپ روغن تحت فشار قرار می گیرد، که اجازه می دهد دوران بسته به سرعت خودرو، چرخش لاستیک در دقیقه (سرعت حرکتی) و سایر عوامل تغییر کند. پمپ دنده ای بین چرخ دنده سیاره ای و مبدل گشتاور قرار می گیرد، جایی که سیال یا روغن را از یک مخزن می کشد و تحت فشار قرار می دهد. ورودی پمپ نیز مستقیماً به محفظه مبدل گشتاور متصل و به صفحه فلکس موتور وارد می شود.

هیدرولیک در جعبه دنده اتوماتیک چندین وظیفه مهم بر عهده دارد که عبارتند از:

• روغن را تحت فشار به همه قسمت های گیربکس می رساند.
• فشار روغن را جهت استفاده دنده ها به کمک کنترل ولوها تنظیم می کند.
• روغن کاری قطعات گیربکس را انجام می دهد.
• خنک کاری گیربکس را نیز بر عهده دارد.

2. نقش پمپ در جعبه دنده اتوماتیک

با توجه به جایگاه پمپ که در جلوی گیربکس می باشد، با استارت و شروع کار موتور، پمپ نیز جهت تامین فشار روغن به حرکت در می آید.

3. نقش ECU و سنسورها در جعبه دنده اتوماتیک

ECU و سنسورها در جعبه دنده اتوماتیک همه موارد لازم از جمله سرعت اتومبیل، دور موتور، پدال گاز و … را با تمام حسگرهای مربوطه رصد می کند که در مواقع لزوم مثل تعویض دنده ها و … به سرعت عمل نمایند.

4. مبدل گشتاور در گیربکس اتوماتیک

مبدل گشتاور یکی از مواردی بود که منجر به توسعه گیربکس اتوماتیک شد. مبدل گشتاور اساساً عملکردی را انجام می دهد که یک کلاچ مکانیکی در گیربکس دستی انجام می دهد. مبدل گشتاور اتصال موتور به موتور و قطع شدن آن از موتور یا نیروی محرکه را در صورت نیاز برای تسهیل تعویض دنده ها فعال می کند.

استفاده از دینامیک سیال می ‌تواند در صورت نیاز خودرو برای حرکت رو به جلو، گشتاور را از موتور منتقل کند، اما در صورت عدم تمایل حرکت رو به جلو، این گشتاور را جذب می ‌کند.

5. چرخ دنده های سیاره ای

یک گیربکس اتوماتیک متفاوت از گیربکس دستی همانطوری که  گفته شد نسبت های دنده را انتقال و تعویض می کند. یعنی از مجموعه ای از دنده های سیاره ای برای ایجاد چندین نسبت دنده استفاده می کند زیرا هیدرولیک گیربکس اتوماتیک آنها را کنترل می کند. پس چرخ دنده های سیاره ای جزئی جدا نشدنی از گیربکس اتوماتیک هستند.

چرخ دنده های سیاره ای شامل چرخ دنده های خورشیدی، صفحه حامل چرخ دنده سیاره ای و چرخدنده رینگی می باشد که می توان با ترکیب این ها نسبت های دنده ای مختلفی را ایجاد کرد که هر کدام با توجه به حالت دنده ای مختلف می توانند نقش متحرک، ثابت یا به عنوان محرک را داشته باشند.

اگر ماشین شما یک مبدل گشتاور و یک دنده افزایشی داشته باشد، سرعت افزایشی شما به شدت توسط محدوده عملیاتی موتور و توانایی تولید گشتاور محدود می شود. به همین دلیل تعویض دنده ضروری است که این کار توسط چرخ دنده سیاره ای انجام می شود.

6. کلاچ و ترمز چند صفحه ای

کلاچ و ترمز چند صفحه ای تغییر دنده را در مجموعه دنده سیاره ای فعال می کنند. صفحه های ترمز برای ثابت نگه داشتن یک دنده خاص سفت یا برای فعال کردن چرخ دنده شل می شوند و این ترکیب دنده های ثابت و چرخان در مجموعه دنده است که هر نسبت دنده جداگانه را تولید می کند.

کلاچ های گیربکس عملکرد مشابهی دارند و به تعیین نسبت دنده خاصی که مجموعه دنده سیاره ای در آن لحظه ایجاد می کند کمک می کند. رفتن از یک نسبت دنده به ضریب دنده دیگر مستلزم سفت شدن و شل شدن کلاچ ها و ترمزهای صفحه ای است. این مورد توسط هیدرولیک، الکترونیک یا ترکیبی از هر دو در گیربکس های اتوماتیک انجام می شود.

برخی دیگر از سایر دوره های مکانیک و اتومکانیک که در آموزشگاه فن آموزان ارائه می شود شامل آموزش نصب دزدگیر خودرو ، آموزش نقاشی خودرو ، آموزش نصب ضبط و باند خودرو و … می باشد. برای کسب جزئیات و اطلاعات بیشتر و همچنین دریافت مشاوره رایگان با شماره 02191321001 تماس بگیرید.