You dont have javascript enabled! Please enable it!

انتقال دستی

فاعل، موضوع:

  • اطلاعات عمومی
  • کاهش یک و دو
  • گیربکس در جهت طولی یا عرضی
  • چرخ دنده و چرخ دنده
  • کارکردن گیربکس
  • دستگاه همگام سازی
  • گیربکس را جدا کنید
  • مش ثابت
  • مش کشویی
  • نسبت دنده

اطلاعات عمومی:
هدف گیربکس تطبیق سرعت موتور و در نتیجه گشتاور و قدرت موجود موتور با شرایط مختلف رانندگی است. این ممکن است هنگام شتاب گیری یا کاهش سرعت، حمل بار سنگین، بالا و پایین رفتن شیب ها و تغییر در هوا و مقاومت غلتشی که ممکن است در حین رانندگی رخ دهد، رخ دهد. تعویض دنده به دنده مطلوب در این شرایط مختلف در بیشتر موارد منجر به مصرف سوخت بهتر و گشتاور و قدرت بیشتر می شود.
در یک دنده پایین (مثلاً دوم) گشتاور موتور بیشتر از دنده بالاتر (مثلاً چهارم) در دسترس است. این به این دلیل است که میل لنگ موتور در دنده دوم چرخش های بیشتری انجام می دهد و در هنگام شتاب گیری دورهای بیشتری نسبت به دنده های بالاتر می چرخد. بنابراین عاقلانه تر است که هنگام رانندگی با بار سنگین، مانند کاروان، با دنده خیلی بالا رانندگی نکنید. البته نه در کوه.

بین موتور و گیربکس قرار دارد کلاچ که مجهز به دیسک کلاچ، گروه فشار و یاتاقان رها می باشد. با فشار دادن پدال کلاچ، صفحه فشار از طریق یک کابل کار می کند. با کلاچ هیدرولیک، یک سیال توسط دو سیلندر کلاچ از یک سیلندر به سیلندر دیگر منتقل می شود. 

در زیر یک بلوک دیاگرام از نحوه حرکت از موتور به چرخ ها با چرخ های جلو، چرخ های عقب و چهار چرخ متحرک ارائه شده است. برای اطلاعات بیشتر در این مورد به صفحه مراجعه کنید فرم های درایو.

کاهش یک و دوتایی:
گیربکس های دستی به دو گروه تکی و دوبل تقسیم می شوند. کاهش کلمه دیگری برای انتقال است. بنابراین در واقع به معنای انتقال "یک و دو" است. منظور از آن در زیر نشان داده شده است.

کاهش منفرد
چرخ دنده های شفت ورودی و خروجی مستقیماً به یکدیگر متصل می شوند. 

A: شافت ورودی (محرک محرک، از موتور)
ب: شفت خروجی (شفت اصلی)

کاهش مضاعف
دنده اول درگیر است. نیروهای محرک در دنده اول از A به B و از C به D می روند.
نیرویی از طریق شفت ورودی بر روی دنده A وارد می شود. این دنده در ارتباط مستقیم با دنده های B، D و E است. چون دنده اول درگیر است، همگام ساز شفت خروجی را به دنده D کوپل کرده است (فلش های آبی را ببینید). از دنده B، نیروهای محرکه از طریق شفت خروجی از جعبه دنده خارج می شوند. شفت خروجی دیفرانسیل را به حرکت در می آورد که می تواند در جعبه دنده قرار گیرد (در خودروهای دیفرانسیل جلو) یا دیفرانسیل را می توان در مکان دیگری مانند ماشین های دیفرانسیل عقب نصب کرد. بیشتر در این مورد در ادامه این صفحه توضیح داده شده است.


A: چرخ دنده شفت ورودی (محرک محرک، از موتور)
B, C & E: چرخ دنده های شفت ثانویه
D & F: چرخ دنده های شفت خروجی (شفت اصلی)

دنده دوم درگیر است. دستگاه همگام سازی از دنده D جدا شده و به دنده F کوپل شده است (فلش های آبی را ببینید). در آن لحظه، دنده D می چرخد، اما به شفت خروجی کوپل نمی شود. دنده F است، بنابراین نیروهای محرکه اکنون از A به B و از E به F می روند.

چون دنده های C و E ابعاد متفاوتی دارند، نسبت دنده ها تغییر کرده است. این بدان معنی است که سرعت موتور پس از کوپلینگ در همان سرعت خودرو کاهش یافته است.

 

گیربکس در جهت طولی یا عرضی:
شکل، نمودار یک ماشین دیفرانسیل عقب را نشان می دهد. بلوک موتور به صورت طولی (طول) قرار می گیرد و گیربکس مجهز به کاهش دوبل است. دنده نهایی (دیفرانسیل) در محور عقب قرار دارد و چرخ های عقب را به حرکت در می آورد. این نوع درایو است که BMW، در میان دیگران، بسیار از آن استفاده می کند.

این تصویر نموداری از یک خودروی دیفرانسیل جلو را نشان می دهد. بلوک موتور به صورت عرضی (عرض) قرار می گیرد و گیربکس مجهز به یک کاهش است.
نیروهای محرک وارد شفت ورودی (محرک محرک) می شوند و از طریق چرخ دنده های درگیر به شفت خروجی منتقل می شوند. دیفرانسیل در محفظه گیربکس ادغام شده است. این نوع درایو از جمله در فولکس واگن گلف و فورد فوکوس (و البته بسیاری از مارک های دیگر!) استفاده می شود.

در شکل نمودار یک خودروی دیفرانسیل جلو نشان داده شده است. هم بلوک موتور و هم گیربکس در طول قرار می گیرند. بلوک موتور در جلوی محور جلو و گیربکس در پشت محور عقب قرار دارد. دیفرانسیل در محورهای محرک نصب شده است. این سیستم در فولکس‌واگن پاسات، اشکودا سوپرب و آئودی A4 و سایر خودروهای قدیمی‌تر استفاده می‌شود. مدل های جدیدتر اکنون دارای یک بلوک موتور عرضی هستند (یعنی وضعیت زیر).

چرخ دنده و چرخ دنده:
نسبت های مختلف دنده را می توان با اندازه های مختلف دنده به دست آورد. ما این نسبت های انتقال را دنده می نامیم. به عنوان مثال، هنگامی که یک دنده بزرگ توسط یک دنده کوچک رانده می شود، دنده کوچک می تواند 3 دور بچرخد، در حالی که دنده بزرگ فقط یک بار دور می شود. سپس نسبت انتقال 1:1 است. تاخیر و افزایش توان 3 برابر بیشتر است. وقتی دنده کوچک 3 دندانه داشته باشد، دنده بزرگ 20 دندانه خواهد داشت.

در زیر می توانید دنده های مختلف قابل تعویض را مشاهده کنید. می بینید که با هر دنده چرخ دنده سمت راست شفت بالایی (شفت اولیه) در دنده های 2 و 3 کوچکتر و کوچکتر می شود. دنده سمت راست شفت ثانویه بزرگتر می شود. این باعث افزایش ضریب دنده می شود که هدف نهایی برای تعویض به دنده دیگر است.

اولین دنده:
نیروی محرکه در سمت چپ در فلش وارد محور محرک می شود. نیروی محرکه مستقیماً به چرخ دنده شفت ثانویه منتقل می شود. محور ثانویه، محور پایین است. کوچکترین چرخ دنده در شفت ثانویه به چرخ دنده ماقبل آخر در شفت خروجی کوپل می شود. شفت خروجی به دلیل ابعاد چرخ دنده ها بسیار کندتر از شفت ورودی می چرخد. این بزرگترین تاخیر را ایجاد کرده است. دنده یک بیشترین کاهش سرعت را دارد به طوری که می توانید از حالت سکون با افزایش گشتاور زیاد شتاب بگیرید.

دنده دوم:
چرخ دنده های سمت چپ درگیر می مانند. نیروی محرکه از طریق دنده سوم شفت ثانویه به دنده سوم شفت خروجی می رود. شفت خروجی همچنان کندتر از شفت ورودی می چرخد. بنابراین هنوز تاخیر وجود دارد. کاهش سرعت در حال حاضر کمتر از دنده اول است، بنابراین در همان دور موتور می توان سرعت خودرو بالاتری نسبت به دنده اول داشت.

دنده سوم:
نیروی محرکه از دنده دوم شفت ثانویه و دنده دوم شفت خروجی عبور می کند. شفت خروجی همچنان کندتر از شفت ورودی می چرخد. کاهش سرعت در حال حاضر دوباره کمتر از دنده دوم است، بنابراین اکنون می توان سرعت خودرو بالاتری را در همان دور موتور نسبت به دنده دوم به دست آورد.

دنده چهارم:
به این می گویند قیمت مستقیم. نیروی محرکه از شفت ورودی مستقیماً به شفت خروجی می رود. بنابراین گشتاور موتور 1 به 1 به چرخ ها منتقل می شود. در واقع گیربکس در حال حاضر کار نمی کند.
با گیربکس پنج سرعته، دنده چهارم همیشه مستقیم است. با این حال، با جعبه دنده 6 سرعته، دنده پنجم مستقیم است.

دنده پنجم:
در دنده پنجم دو چرخ دنده عقب به هم متصل می شوند. بزرگترین دنده در شفت ثانویه به کوچکترین دنده در شفت خروجی کوپل می شود. به این می گویند "افراد درایو". شفت خروجی اکنون سریعتر از شفت ورودی می چرخد.
دنده های 1، 2 و 3 کاهش سرعت هستند. شفت ورودی سریعتر از شفت خروجی می چرخد. در دنده چهارم شفت ورودی به همان سرعتی که شفت خروجی می چرخد ​​(prise-direct). بنابراین این دنده 5 یک شتاب واقعی است، زیرا در این دنده شفت خروجی تنها یکی از دنده ها است که سریعتر از شفت ورودی می چرخد. هنگام رانندگی در بزرگراه، دور موتور کاهش می یابد. هنگامی که نیاز به شتاب گیری دارید، اغلب باید به دنده پایین تر تغییر وضعیت دهید.

رو به عقب:
هنگام انتخاب معکوس، یک دنده اضافی بین چرخ دنده های شفت ثانویه و خروجی قرار می گیرد. به طور معمول، هنگامی که چرخ دنده پایین در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد، دنده بالایی که در مقابل آن نصب شده است، در جهت عقربه های ساعت می چرخد. اگر دنده دیگری را در کنار چرخ دنده راست قرار دهید، دوباره در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد. این در واقع در جعبه دنده نیز انجام می شود. شفت ورودی به سادگی در حالت عادی حرکت می کند و دنده اضافی باعث می شود شفت خروجی در جهت مخالف بچرخد.

نتیجه:
در بالا توضیح داده شد که با کوپلینگ دنده‌ها با اندازه‌های مختلف، نسبت انتقال متفاوتی (یعنی شتاب) و نحوه عملکرد پیشرانه ایجاد می‌شود. در زیر توضیحی درباره نحوه درگیر شدن و جدا کردن دنده ها هنگام کار با اهرم ارائه شده است.

عملکرد گیربکس:
هنگامی که اهرم دنده در فضای داخلی جابجا می شود، کابل ها یا میله ها (بسته به نوع گیربکس/مکانیسم) که به گیربکس می روند، جابه جا می شوند.
در تصویر زیر می بینید که شفت بالادورا می تواند به جلو و عقب حرکت کند. این فضا با رنگ صورتی مشخص شده است. محور بالادور دوشاخه تعویض دنده را کنترل می کند. شاخک شیفت با کمک حلقه شیفت حلقه سنکرومش را روی چرخ دنده فشار می دهد. هنگام تعویض به دنده بعدی، شفت بالابر عقب می رود و دوشاخه تعویض دنده را در وضعیت خنثی قرار می دهد. با تعویض دنده، همان دوشاخه تعویض دنده در جهت مخالف توسط شفت بالابر حرکت می کند تا با دنده دیگر درگیر شود (مثلاً از دنده سوم به چهارم) یا از یک شفت باله متفاوت برای حرکت دادن شاخک های دنده دیگر استفاده می شود.

چندین شفت بالادر در گیربکس وجود دارد. هر محور بالادور می تواند دو دنده را درگیر یا جدا کند. عملیات اکسل های مختلف بالادور با حرکت دادن دسته دنده به چپ و راست انجام می شود. تصویر زیر الگوی H چرخ دنده ها را نشان می دهد.

هنگامی که راننده می خواهد دنده اول را درگیر کند، ابتدا دسته دنده را از مرکز (N به معنی خنثی) به سمت چپ حرکت می دهد. شفت شیفت دندانه های شفت بالابر دنده اول و دوم را درگیر می کند.

با حرکت دادن اهرم به سمت بالا (به دنده اول)، محور بالادست به سمت عقب (بالا سمت راست در تصویر) حرکت می کند. دوشاخه دنده اول چرخ دنده را به محور متصل می کند.
برای تعویض دنده دوم، اهرم باید به سمت پایین (به سمت خنثی) حرکت کند. دوشاخه تعویض، اتصال بین محور و دنده را قطع می کند. با حرکت دادن اهرم به سمت پایین، همان شاخک تعویض دنده دیگر را به محور متصل می کند. دنده دوم در حال حاضر درگیر است. بنابراین این محور بالادورا دوشاخه تعویض دنده را بین دنده اول و دوم تغییر می دهد.

برای تعویض به دنده سوم، ابتدا باید چرخ دنده دوم از محور جدا شود. برای انجام این کار، ابتدا باید اهرم را دوباره به سمت بالا (به حالت خنثی) حرکت دهید. سپس اهرم باید به مرکز الگوی H منتقل شود. با حرکت اهرم از چپ به مرکز، محور بالادورا دنده سوم و چهارم درگیر می شود. هل دادن اهرم به جلو و عقب باعث می شود که دوشاخه های تعویض دنده سوم و چهارم به جلو یا عقب حرکت کنند تا این دنده ها درگیر شوند.
هنگام تعویض تا دنده پنجم، اهرم تا آخر به سمت راست فشار داده می شود. محور بالادورا دنده پنجم و معکوس متصل است. برای انتخاب دنده پنجم، محور بالابر به جلو رانده می شود تا شاخک تعویض دنده بتواند چرخ دنده را به محور متصل کند.

تصویر مکانیسم سوئیچینگ را نشان می دهد. این مکانیزم کابلی در خودرویی با بلوک موتور عرضی استفاده می شود. از آنجایی که اهرم‌های 1 و 2 با حرکت فشاری یا کششی کابل‌ها به حرکت در می‌آیند، شاخک‌های شیفت از طریق یک برج شیفت به اصطلاح حرکت می‌کنند.

دستگاه همگام سازی:
اگر از دستگاه همگام استفاده نشود، چرخ دنده ها مشبک نمی شوند یا به دلیل اختلاف سرعت می ترکند. حلقه های سنکرومش برای اطمینان از اتصال صاف چرخ دنده ها استفاده می شود. حلقه های همگام ساز تضمین می کنند که سرعت شفت و دنده هنگام روشن شدن یکسان است. همه دنده ها (1 تا 5 یا 6) هماهنگ هستند، اغلب به جز دنده عقب. شما همچنین متوجه این موضوع خواهید شد، زیرا گاهی اوقات وقتی دنده عقب را می گیرید، دنده می ترکد. گاهی اوقات دنده های عقب همگام می شوند.

چرخ دنده های چرخ دنده هایی که درگیر نیستند آزادانه در اطراف محور خروجی می چرخند. بنابراین درگیر کردن یک چرخ دنده به معنای اتصال یک چرخ دنده آزادانه به شفت خروجی است. هنگامی که یک چرخ دنده درگیر می شود، سرعت شفت خروجی باید با سرعت چرخ دنده ای که قرار است درگیر شود مطابقت داشته باشد. حلقه سنکرومش به وسیله کلیدهای به شفت خروجی متصل می شود و بنابراین با همان سرعت این شفت خروجی می چرخد. دنده ای که باید درگیر شود سرعت متفاوتی نسبت به شفت خروجی دارد، بنابراین سرعت متفاوتی نسبت به سنکرومش دارد. چون چنگال دنده حرکت می کند، سنکرومش را با خود می برد و قسمت مخروطی حلقه سنکرومش به سطح مخروطی داخلی دنده فشار می یابد. قسمت های مخروطی هر دو قسمت روی یکدیگر فشرده می شوند و اصطکاک بین سطوح مخروطی را یکسان می کنند. هنگامی که دیگر تفاوت سرعت بین دو دنده وجود ندارد، می‌توان آستین تعویض دنده را به‌گونه‌ای فشار داد که دندان‌ها به یکدیگر بلغزند و دنده بدون وقفه درگیر شود. دستگاه همگام سازی نه تنها هنگام درگیر شدن دنده ها، بلکه هنگام تعویض دنده و کاهش دنده نیز کار می کند.

خیلی بد است که حلقه های سنکرومش خیلی سریع جابجا شوند، بنابراین اهرم را به شدت به یک دنده فشار دهید. سپس synchromesh زمانی برای همگام سازی نخواهد داشت. بنابراین بهتر است هنگام تعویض دنده، اهرم را به آرامی در برابر مقاومت فشار دهید و فقط فشار دهید تا تقریباً به طور خودکار به دنده تبدیل شود.

حلقه سنکرومش یک بخش سایش است. اصطکاک در هنگام جابجایی رخ می دهد، بنابراین قطعه به مرور زمان فرسوده می شود. با استفاده معمولی، رینگ سنکرومش می تواند عمر یک خودرو را دوام بیاورد، اما با استفاده نادرست یا تعویض اسپرت، حلقه های سنکرومش زود فرسوده می شوند. فاصله (3) بین حلقه سنکرومش و چرخ دنده در تصویر زیر کوچکتر می شود. این به این دلیل است که حلقه synchromesh روی رابط در جایی که چرخ دنده را لمس می کند، ساییده می شود. این قسمت با فاصله 1 نشان داده می شود.

وقتی گیربکس از هم جدا شد، می توان حلقه های سنکرومش را برای سایش بررسی کرد. فاصله بین حلقه سنکرومش و چرخ دنده را می توان با سنج حسگر اندازه گیری کرد. دنده نباید درگیر شود. هنگامی که یک حلقه سنکرومش فرسوده می شود، فاصله بین حلقه سنکرومش و چرخ دنده کمتر می شود.
سازنده خودرو یا گیربکس در مستندات کارگاه توضیح می دهد که حد سایش رینگ سنکرومش چقدر است. اگر مقدار اندازه گیری شده کمتر از حداکثر مقدار سایش در اسناد کارگاه باشد، باید آن را تعویض کرد.

جدا کردن گیربکس:
این بخش نحوه جدا کردن گیربکس را توضیح می دهد. این می تواند تصویر خوبی از ظاهر داخل گیربکس و نحوه تعویض قطعات داخل گیربکس ارائه دهد. این مربوط به گیربکس یک خودروی دیفرانسیل عقب است که در آن موتور به صورت طولی قرار می گیرد.

تعدادی از پیچ ها را می توان در پشت جعبه دنده نشان داده شده جدا کرد. سپس می توان قسمت عقب را جدا کرد. به طور طبیعی، روغن گیربکس باید قبل از جداسازی قطعات، ابتدا تخلیه شود.

فضای داخلی با محورها و چرخ دنده ها به پشت متصل است. فضای داخلی کامل هنگام جداسازی از محفظه گیربکس بیرون می آید.

بلبرینگ شفت ثانویه در داخل (در سمت راست سوراخی که شفت اولیه هنگام نصب از آن عبور می کند) دیده می شود.
پنج سوراخ در سمت چپ سوراخ محور محرک دیده می شود. این پنج سوراخ شامل چهار انتهای محورهای بالادست است.

تصویر شفت محرک، چرخ دنده ها و شفت های بالابر را با دوشاخه های شیفت نشان می دهد. هنگام تعویض دنده، شفت بالابر مربوطه می‌چرخد و حرکت می‌کند، به‌طوری‌که دوشاخه تعویض دنده حلقه سنکرومش دنده را به کار می‌گیرد تا دنده را درگیر کند.

پس از برداشتن پین‌ها یا پیچ‌های گیره‌ای که شاخک‌های شیفت را به محورهای بالابر متصل می‌کنند، می‌توان محورهای بالابر را بیرون کشید. این باعث می شود شاخک های تعویض دنده شل شوند. شاخک های تعویض دنده را می توان از روی محورها خارج کرد.

تصویر زیر نشان می دهد که چرخ دنده ها چگونه هستند. در صورت نیاز به تعویض دنده ها یا حلقه های سنکرومش، شفت ها باید از طرف دیگر محفظه گیربکس خارج شوند. چرخ دنده ها و همگام ساز باید از روی شفت ها فشرده شوند. سپس قطعات جدید باید دوباره روی محور فشار داده شوند.

برای بررسی اینکه آیا حلقه های سنکرومش هنوز مرتب هستند، فاصله بین چرخ دنده و حلقه سنکرومش باید اندازه گیری شود. اگر فاصله از حداکثر مقدار مشخص شده توسط سازنده بیشتر باشد، حلقه سنکرومش پوشیده می شود. حلقه سنکرومش باید تعویض شود. نحوه انجام اندازه گیری در بخش «دستگاه همگام سازی» در این صفحه توضیح داده شده است.

مش ثابت:
با گیربکس Constant Mesh، چرخ دنده ها به طور مداوم به هم متصل می شوند. چرخ دنده ها روی شفت خروجی نصب می شوند و با استفاده از آستین های تعویض دنده و کوپلینگ سگ به یکدیگر متصل می شوند. توضیح بالا همیشه در مورد گیربکس Constant Mesh بحث می کند.
در تصویر زیر، آستین تعویض دنده سمت راست برای درگیر کردن دنده اول به سمت راست و برای درگیر کردن دنده دوم به سمت چپ تغییر می‌کند.

مش کشویی:
اینها کلمات انگلیسی برای "sliding" و "interlocking" هستند. با این نوع گیربکس، دنده ها برای انتخاب یک دنده خاص تعویض می شوند. این هنوز هم امروزه در دنده‌های معکوس استفاده می‌شود، اما دیگر هرگز در گیربکس‌های مدرن استفاده نمی‌شود، بنابراین ما زیاد به آن فکر نمی‌کنیم. دندان ها صاف و در انتها دارای یک اریب هستند. با این نوع گیربکس همیشه هنگام تعویض دنده صدای جیر جیر می شنوید زیرا البته هماهنگ نیست.

نسبت دنده:
ضرایب دنده در گیربکس باید به طور دقیق محاسبه و ساخته شود. تصویر زیر سرعت خودرو در محور X و نیروی وارد بر چرخ ها در محور Y را نشان می دهد. می توان دید که دنده 1 نیروی زیادی روی چرخ ها دارد، اما در سرعت کم خودرو متوقف می شود. هر دنده بعد از آن نیروی کمتری روی چرخ ها و محدوده سرعت بالاتری دارد.
برای رفتن به صفحه Gear Ratios اینجا را کلیک کنید، که در آن تمام نسبت های انتقال از طریق سری هندسی و سری هندسی اصلاح شده (سری Jante) با ضریب K محاسبه می شود.
حداکثر سرعت خودرو را نیز می توان برای هر گیربکس محاسبه کرد.