ساز و کار گیربکس‌های کمکی در خودروهای ۴WD

ساز و کار گیربکس‌های کمکی در خودروهای ۴WD 

جعبه دنـده کمک‌رسان 

عصر خودرو- یکی از شرط‌های اصلی خودروهای SUV و آفرود، داشتن سیستم انتقال قدرت به ۴ چرخ بوده و طبیعتا با استفاده از گیربکس‌های معمولی و متداول نمی‌توان چنین انتقال قدرتی را انجام داد. برای همین طراحان در کنار گیربکس اصلی، یک گیربکس کمکی هم تعبیه می‌کنند که بتواند ضمن افزایش گشتاور خروجی پیشرانه آن را به چرخ‌های جلو نیز تحویل دهد. 

.

ساز و کار
وظیفه یک گیربکس در خودرو، فراهم‌کردن امکان انتقال قدرت و گشتاور خروجی موتور با نسبت‌های مختلف بوده تا امکان رانندگی با سرعت‌ها و دورهای مختلف فراهم شود. برای آنکه گیربکس چنین کاری را انجام دهد، مجهز به یک مجموعه دنده با نسبت‌های معین نسبت به یکدیگر بوده و دارای یک شفت (محور) اصلی ورودی از پیشرانه و یک شفت خروجی به سمت دیفرانسیل و چرخ‌هاست. طبیعتا چنین ساختاری برای خودرویی در نظر گرفته شده که تنها یکی از محورهای آن محرک است و گیربکس تنها یک خروجی برای محور محرک مربوطه دارد. در خودروهای چهارچرخ متحرک، برای آنکه بتوان به هر دو محور انتقال قدرت داد، یک گیربکس کمکی به شفت خروجی گیربکس اصلی متصل می‌کنند که دارای دو خروجی برای گاردان  اکسل‌های جلو و عقب است. در نتیجه به کمک چنین ساختاری می‌توان قدرت و گشتاور پیشرانه را به هر چهار چرخ انتقال داد. طبیعتا در یک خودرو چهارچرخ متحرک ممکن است که همواره به قدرت یک اکسل نیازی نباشد و یا لازم باشد که قدرت بین اکسل‌ها با نسبت معینی توزیع شده و یا هر چهار چرخ با قدرت و گشتاور بالا دوران کنند، در نتیجه در گیربکس کمکی نیز چند مجموعه دنده و یک دسته دنده یا سلکتور تعبیه می‌شود که امکان از دور خارج کردن یک محور و یا انتخاب حالت سبک و سنگین دوران چرخ‌ها فراهم شود. ساختار عموم گیربکس‌های کمکی شامل سه شفت یا محور اصلی بوده که شفت اول به صورت مشترک برای ورودی گیربکس کمک و خروجی اکسل عقب بوده و شفت سوم خروجی اکسل جلو است. شفت دوم نیز به عنوان واسطه میان شفت اول و سوم قرار می‌گیرد. شفت‌های ورودی و خروجی  با توجه به اختلاف دورانی که دارند، دوتکه بوده اما شفت میانی یا واسطه یکپارچه است. هر شفت خروجی دارای یک دنده سبک و یک دنده سنگین بوده که می‌تواند با هرکدام از آنها با شفت میانی درگیر شود و شفت ورودی نیز با شفت میانی درگیر است. دنده‌های  سبک با دنده‌های مورب جهت حرکت با سرعت نرمال بوده و دنده‌های سنگین برای حرکت با قدرت و گشتاور بالا تعبیه شده‌اند. مکانیسم تعویض دنده‌ها نیز مشابه گیربکس معمولی بوده و توسط میل ماهک و ماهک و با یک دسته دنده کوچک کنار دسته دنده اصلی انجام می‌شود. منتهی گیربکس کمک دو ماهک داشته که دنده‌های شفت اول و سوم را جابه‌جا می‌کند و شفت میانی نیز یکپارچه و بدون تغییر است. البته برخی گیربکس‌های کمکی مکانیسم تعویض دنده برقی دارند که در داخل کابین برای تعویض یک دسته دنده یا سلکتور با ارتباط الکترونیکی داشته و یا در برخی خودروها از سوئیچ‌های روی داشبورد برای انتخاب حالت استفاده شده است. گیربکس کمک به صورت کلی دارای 4 حالت اصلی به شرح زیر است:
1- حالت N: در این حالت گیربکس کمک خلاص بوده و هیچ انتقال قدرتی انجام نمی‌دهد؛ یعنی هیچ‌کدام از شفت‌های خروجی با شفت میانی درگیر نیستند. حتی اگر گیربکس اصلی در دنده باشد، عملا مجموعه هرز چرخیده و خودرو ثابت است و برای حرکت باید گیربکس کمک را هم درگیر کرد. حالت خلاص گیربکس کمک بیشتر برای استفاده از قدرت پیشرانه برای بخش‌هایی نظیر وینچ مکانیکی بوده که می‌توان با خلاص‌کردن گیربکس کمک و درگیر کردن اهرم وینچ مکانیکی، قدرت پیشرانه را به وینچ انتقال داد و سیم بکسل را جمع کرد. لازم به ذکر است که در حالت استفاده از وینچ مکانیکی، گیربکس اصلی باید حتما در دنده 1 باشد.
2- حالت 2H: این حالت جهت انتقال قدرت سبک به محور اصلی (عموما محور عقب) بوده و محور دیگر خلاص است. این حالت بیشتر جهت رانندگی در سطوح نرمال و شرایط جاده‌ای و خیابانی بوده و در شرایط آفرود کاربرد آنچنانی ندارد. در این حالت قدرت از شفت ورودی وارد شده و به شفت میانی منتقل شده و مجددا به شفت اولیه و خروجی اکسل عقب می‌رسد (همان‌طور که اشاره کردیم، شفت ورودی گیربکس و خروجی اکسل عقب یعنی شفت اول، مشترک بوده اما یکپارچه نیست.). شفت خروجی عقب نیز با دنده سبک به شفت میانی متصل بوده و شفت اکسل جلو خلاص است. در نتیجه در حالت 2H، مجموعه گاردان و دیفرانسیل اکسل جلو هرزگرد بوده و بایستی توسط پولوس خلاص‌کن، دیفرانسیل جلو را خلاص کرد که مانع از اتلاف انرژی و استهلاک دیفرانسیل شود. برخی خودروها پولوس خلاص‌کن اتوماتیک دارند اما در نمونه‌های توپی‌دار، باید توپی چرخ‌های جلو را در موقعیت خلاص (Unlock) قرار داد.
3- حالت 4H: این حالت برای حرکت با چهارچرخ محرک در سرعت‌های نرمال بوده و می‌تواند در جاده لغزنده و یا شرایط آفرودی که نیاز به گشتاور بالا ندارد، استفاده کرد. در این حالت، قدرت از شفت ورودی دریافت شده و هر دو شفت خروجی با دنده سبک به شفت میانی متصل هستند و قدرت را دریافت می‌کنند. در این حالت باید توپی چرخ‌های جلو در موقعیت Lock باشد.
4- حالت 4L: حالت نهایی یا 4L برای حرکت با قدرت و گشتاور بالا بوده و در شرایط دشوار و جهت خروج از موانع استفاده می‌شود. حالت 4L بسیار مشابه 4H بوده اما تفاوت آن در این است که محورهای خروجی با دنده سنگین به شفت میانی متصلند.
یکی از معایب این گیربکس‌های کمکی، این است که همواره با یک نسبت ثابت (عموما 50-50) قدرت و سرعت را بین اکسل جلو و عقب توزیع می‌کنند و عملا امکان لغزش بین گاردان محورهای جلو و عقب وجود ندارد. در حالت عادی چنین مشکلی جلب توجه نمی‌کند اما هنگامی که خودرو می‌خواهد بپیچد، گیربکس شروع به مقاومت می‌کند چرا‌که در حالت پیچیدن، گاردان‌های اکسل‌های جلو و عقب با هم اختلاف سرعت دوران پیدا می‌کنند در حالی که گیربکس می‌خواهد گاردان‌ها را با سرعت یکسان بچرخاند و این مسئله ناشی از یکپارچه‌بودن شفت میانی بوده که با هر دو شفت خروجی و گاردان‌ها درگیر است. این مسئله بسیار مشکل‌زاست و ممکن است منجر به خرد‌شدن گیربکس و دیفرانسیل‌ها و یا حتی منجر به واژگونی خودرو شود. این اتفاق بسیار شبیه حالتی است که در یک اکسل معمولی رخ می‌دهد. در یک اکسل معمولی در هنگام پیچیدن، چرخ داخل پیچ آهسته‌تر از چرخ خارج پیچ می‌چرخد و اگر محور چرخ‌ها یکپارچه باشد، عملا اکسل در برابر پیچیدن مقاومت می‌کند. برای جلوگیری از چنین حالتی، از دیفرانسیل استفاده می‌شود که امکان لغزش چرخ‌ها نسبت به هم یا همان اختلاف دور را فراهم می‌کند. در گیربکس‌های کمکی جدیدتر نیز برای آنکه امکان پیچیدن و اختلاف دور میان گاردان‌ها وجود داشته باشد، از دیفرانسیل سومی موسوم به دیفرانسیل مرکزی داخل گیربکس کمکی و روی شفت میانی استفاده شده که ساختاری مشابه دیفرانسیل‌های معمولی دارد. در نتیجه در شرایط مختلف اعم از پیچیدن خودرو و یا شیبدار شدن زمین، دیفرانسیل مرکزی عمده قدرت و گشتاور را به گاردانی انتقال می‌دهد که چرخاندن آن ساده‌تر است یعنی مشابه همان کاری که یک دیفرانسیل معمولی مابین چرخ‌ها انجام می‌دهد. به سبب همین خاصیت دیفرانسیل، نسبت انتقال نیرو مابین اکسل‌ها دائم در حال تغییر بوده و مثلا ممکن است در یک سربالایی با شیب زیاد، 70 درصد نیرو به اکسل جلو که کشنده است منتقل شده و 30 درصد به اکسل عقب که هل‌دهنده است انتقال یابد و هنگام دور زدن خودرو نیز شرایط مشابهی حاکم است و خودرو بدون مشکل در حالت درگیری چهارچرخ دور می‌زند درحالی که در گیربکس کمکی فاقد دیفرانسیل مرکزی چنین کاری غیرممکن بوده و اکسل جلو باید خلاص باشد. به همین علت هم هست که خودروهای فاقد دیفرانسیل مرکزی در گیربکس کمکی عموما 4×4های اضطراری بوده و به آنها 4WD نیمه‌وقت
(Part Time 4WD) گفته می‌شود.
گیربکس‌های کمکی مجهز به دیفرانسیل مرکزی علی‌رغم مزایایی که دارند دارای یک ایراد بزرگ بوده و آن هم مشکل ذاتی دیفرانسیل‌ هنگام مواجهه با یک محور گیر کرده است که موجب می‌شود دیفرانسیل مرکزی تمام قدرت را به گاردان مخالف منتقل کند و این دقیقا همان حالتی است که به تقسیم انتقال قدرت با نسبت 50-50 نیاز است.  مشابه این پدیده را می‌توان در یک اکسل معمولی مشاهده کرد که یک چرخ گیر کرده و نمی‌چرخد و دیفرانسیل تمام قدرت را به چرخ دیگر منتقل کرده و آن را هرز می‌چرخاند. در این حالت از قفل دیفرانسیل استفاده شده که با قفل کردن چرخ هرزگرد، موجب انتقال قدرت به چرخ گیر کرده می‌شود. برای رفع این مشکل مشابه در گیربکس کمکی، از قفل دیفرانسیل مرکزی استفاده شده که ‌هنگام نیاز داشتن به تقسیم نیروی
50-50 بین اکسل جلو و عقب، دیفرانسیل را قفل کرده و عملا شفت میانی مشابه گیربکس‌های فاقد دیفرانسیل، یکپارچه عمل می‌کند. در واقع با قفل‌کردن دیفرانسیل مرکزی، خودرو رفتاری مشابه 4WD‌های نیمه‌وقت پیدا کرده و البته دور زدن با خودرو هنگام قفل‌بودن دیفرانسیل مرکزی بسیار خطرناک است. ‌روی دسته‌دنده گیربکس‌های کمکی مجهز به قفل دیفرانسیل مرکزی، دو حالت دیگر علاوه بر 4 حالت اصلی موجود بوده که شامل حالت 4HLC برای حالت سبک انتقال 50-50 و حالت 4LLC برای انتقال قدرت سنگین با تقسیم 50-50 است. لازم به ذکر است که قفل دیفرانسیل مرکزی با قفل دیفرانسیل اکسل‌ها متفاوت است چرا که قفل دیفرانسیل مرکزی‌ روی گیربکس کمک عمل کرده و به هر یک از اکسل‌ها 50 درصد نیرو را انتقال می‌دهد اما قفل دیفرانسیل خود اکسل‌ها ‌روی پولوس‌ها عمل کرده و از هرز چرخیدن چرخ کم‌اصطکاک جلوگیری می‌کند.

طراحی بهینه و امکان سنجی سیستم ذخیره انرژی ترکیبی برای موتور سیکلت برقی

دریافت اصل مقاله
حجم: 1.49 مگابایت
 

انواع صندلی خودرو

انواع صندلی راننده (Driver Seat Types)

از میان تمام مواردی که یک راننده باید در هنگام انتخاب و خرید خودرو مورد توجه قرار دهد، مهم  ترین آن  ها صندلی راننده است؛ زیرا راحتی و امنیت راننده به  طور قابل  ملاحظه به صندلی او وابسته است. به  طور کلی بیش از 30 نوع صندلی راننده وجود دارد که در ادامه تنها به معرفی و بررسی سه نوع از مهم  ترین آن  ها پرداخته شده است.

صندلی  نیمکتی (Bench): این نوع صندلی  ها از سمت راننده تا سمت شاگرد امتداد یافته  اند و صندلی شاگرد نیز محسوب می  شود. به عبارت بهتر، صندلی نیمکتی، صندلی بلندی است که راننده و شاگرد هر دو روی آن می  نشینند. در داخل این نوع صندلی  ها معمولاً از یک ابر ضخیم و نرم استفاده شده است. صندلی  های نیمکتی معمولاً بسیار پهن هستند و حداکثر تا 3 سرنشین می  توانند روی آن بنشینند. ازآن جاکه این نوع صندلی  ها راحتی بالاتری را برای راننده فراهم می  سازند، در بیش تر خودروهای لوکس معمولاً از چنین صندلی  هایی استفاده می  شود. رویه صندلی  های نیمکتی از هر جنسی می  تواند باشد؛ اما در اکثر موارد از چرم یا کتان به عنوان رویه استفاده می  شود. بیش تر صندلی  های نیمکتی اهرم تنظیم دستی زاویه تکیه  گاه دارند که راننده به راحتی می  توانند برای به  دست آوردن دید بهتر، تکیه  گاه صندلی خود را تنظیم کند. گفتنی است برخی صندلی  های نیمکتی، بالش باد شونده در بخش کمر و نیز گرم کن برای روزهای سرد زمستانی  دارند.

صندلی باکت (Bucket): این نوع صندلی  ها یکی از رایج  ترین مدل  ها در نسل امروز خودروها هستند. صندلی  های باکت، کف گود و تکیه  گاه بلندی دارند و به  طور کاملاً مستقل در داخل خودرو نصب می  شوند؛ ازاین  رو در مقایسه با صندلی  های نیمکتی امکانات بیش  تری را از نقطه  نظر تنظیمات برای راننده و سایر سرنشینان فراهم می  سازند. در برخی صندلی  های باکت از اهرم دستی برای تنظیم ارتفاع و زاویه تکیه  گاه استفاده شده است. در حالی  که در برخی دیگر، از دکمه  های برقی جهت تنظیمات برقی استفاده می  شود. لازم به ذکر است که صندلی  های باکت در خودروهای اسپرت و کوپه بیش  ترین کاربرد را دارند. البته در برخی خودروهای شاسی بلند و استیشن  های کوچک نیز برای سرنشینان عقب از صندلی باکت استفاده می  شود. گفتنی است برای خودروهایی که گیربکس دستی و دسته دنده دارند و در کف خودرو تعبیه شده  اند، باید از صندلی باکت استفاده کرد تا فضا برای تعویض دنده وجود داشته باشد.

صندلی  های اسپرت (Sport): صندلی  های اسپرت بسیار به مدل  های باکت شباهت دارند؛ اما کف آن  ها گودتر است و امکانات به مراتب بیش  تری دارند. یکی از روش  های شناسایی این نوع صندلی  ها، دقت به تکیه  گاه آن  ها است. در صندلی  های اسپرت، کناره  های تکیه  گاه پهن است که باعث می  شود تا راننده، سر پیچ  های تند سر جای مسلط باشد. کناره  های پهن تکیه  گاه، نشستن و برخاستن در این نوع صندلی  ها را دشوار می کند؛ اما ازآن جاکه این نوع صندلی  ها مخصوص خودروهای اسپرت طراحی شده  اند، به ثبات و امنیت راننده طی مسابقات اتومبیل سواری کمک زیادی می  کنند. این نوع صندلی  ها شکاف  های مخصوصی برای نصب کمربند ایمنی در پنج نقطه دارند. بدین  صورت  که کمربند ایمنی به  طور کامل از روی تنه راننده عبور می  کند و بین پاها محکم بسته می  شود تا ایمنی راننده هرچه بیش تر افزایش یابد.

 

---

فایل سالیدورکز بلبرینگ

دریافت فایل نهایی
حجم: 22.8 مگابایت
توضیحات: جهت انجام پروژه با شماره تماس [phone] تماس حاصل فرمایید.
 

پایان نامه بهینه سازی سیستم تعلیق دوجناقی به منظور بهبود خوش فرمانی و پایداری در خودرو

دریافت
حجم: 2.65 مگابایت
 

گیربکس cvt چیست و مزایا و معایب

گیربکس cvt چیست و مزایا و معایب

گیربکس های CVT امروز به شدت در حال فراگیر شدن هستند بصورتی که انواع سدان های شهری و حتی نیمه اسپرت تا کراس اوورهای بلند قامت توسط خودروسازان مطرح جهان به این نوع از گیربکس های مجهز می شوند.در مقابل هر چقدر که خودروسازان بیشتر تلاش می کنند محبوبیت جعبه دنده های CVT در نزد عموم کاهش می باشد .اما باید گفت که این گیربکس های جدید دارای مزایایی زیادی است که مهندسان به راحتی دست از سر آن برنداشته و سعی می نمایند که با برطرف کردن مشکلات فعلی، CVT ها را بعنوان فناوری جدید و بسیار کاربردی معرفی نمایند. به واقع هم گیربکس های CVT می تواند برای مالکان خودرو مفید و کاربردی باشد اما عدم داشتن اطلاعات و بازخودرو مفنی موجود باعث شده که CVT اندکی منفور شوند از همین رو قصد داریم در مقاله پیش به معرفی گیربکس های CVT ،نحوه عملکرد ،مزایا و معایب آن بپردازیم تا با پیش زمینه قبلی در خصوص CVT ها قضاوت نمایید.

 

گیربکس CVT چیست؟

 

برای اطلاع از گیربکس های CVT و نحوه عملکردشان بهتر است در ابتدا با مفهوم گیربکس و نقش آن در سیستم انتقال قدرت آشنا شوید.هر خودرو برای ارسال قدرت موتور به چرخها از یک مکانیسم متشکل از چندین بخش متفاوت تشکیل شده است که بطور کلی به آن سیستم انتقال قدرت می گویند.اما مهترین بخش این سیستم ،گیربکس ها یا همان جعبه دنده است . وظیفه جعبه دنده تبدیل قدرت خروجی موتور به قدرت مورد نیاز خودرو برای حرکت در سطوح و سرعت های متفاوت  توسط ضریب دندهای مختلف است. به عبارتی خودرو برای حرکت در یک سطح افقی با سرعت مثلا 50 کیلومتر نیازی به قدرت کمتری دارد از همین رو توسط جعبه دنده در دور پایین ترین این قدرت به چرخها ارسال می گردد اما وقتی خودرو در سربالایی بخواهد با سرعت 50 کیلومتر در ساعت در حرکت باشد برا غلبه بر نیروی وزن خود و همچنین نیروی جاذبه زمین به قدرت بیشتری نیاز دارد از همین سعی می گردد با همان دور قبلی میزان نیروی بیشتری به چرخها ارسال گردد.در حقیقت زمانی که قدرت در یک دور موتور مشخص ثابت است می توان از جبعه دنده قدرت های متفاوتی را به چرخها ارسال نمود.این کار با توجه به قطر چرخ دندهای تعبیه شده در گیربکس امکان پذیر است به این ترتیب  که در یک دور موتور مشخص وقتی  قطر چرخ دنده متصل به محور خروجی کوچکتر باشد قدرت کمترین تغییر را می کند وسرعت افزایش خواهد یافت .به این چرخ دنده های کوچک ،دنده سبک گفته می شود اما هر چقدر چرخ دنده متصل به محور خروجی بزرگتر باشد قدرت خروجی بیشتر شده اما سرعت کاهش خواهد یافت. این وضعیت را دنده سنگین می گویند.

بدین تریب متوجه شدیم میزان قطر چرخ دنده محور ورودی و خروجی می تواند بر میزان قدرت و سرعت خودرو تاثیر بسزایی دارد اما جعبه دنده های سنتی دستی و اتوماتیک بدلیل محدودیت فضا نهایتا از تعداد محدودی ضریب دنده برخوردار هستند که همین باعث راندمان پایین و مصرف سوخت بیشتر خواهد گردید چرا که هر چقدر هم که راننده یا سیستم تعویض دنده اتوماتیک هوشمند باشد باز هم بدلیل محدودیت ضریب دندها حرکت خودرو در دور موتور متانسب با سرعت و قدرت مورد نیاز امکان پذیر نمی باشد.

همین امر موجب گردید که جعبه دنده CVT ظهور کنند.این جعبه دنده که نام خود را از مخفف Continuously Variable Transmission  گرفته است به معنای سیستم انتقال قدرت متغییر می باشد. در حقیقت در گیربکس های CVT دیگر خبری از چرخ دنده نیست و همه چیز بر عهده دو پولی و یک تسمه فولادی یا لاستیکی سپرده شده است لذا با این ترکیب ضریب دندهای بینهایت بوجود آمده است که به شدت روی میزان مصرف سوخت و راندمان خودرو تاثیر مثبتی دارد. به عبارتی بجای استفاده از چرخ دنده‌های سنتی در گیربکس که می‌توانند نسبت‌های دنده معینی را ایجاد کنند، گیربکس CVT بدون هیچ‌گونه دنده‌ی فیزیکی کار می‌کند.

 

نحوه عملکرد جعبه دنده های CVT

 

همانطور که اشاره شد در جعبه دنده های سنتی نسبت قطر چرخ دنده متصل به موتور خودرو به نسبت چرخ دنده متصل به محور چرخها ،تعیین کننده ضریب دنده و قدرت خروجی بود. حال در گیربکس های CVT کلیه چرخ دنده های حذف شده و بجای آنها یک پولی به محور محرک یا همان موتور  و یک پولی به محور متحرک یا همان محور چرخها متصل شده و این دو پولی توسط یک تسمه به دیگر متصل هستند. هر کدام از این پولی ها دارای دو مخروط هستند که با نزدیک و دور شدن به یکدیگر باعث افزایش و یا کاهش قطر پولی مورد نظر می شوند. برای فهم بیشتر باید گفت هر کدام از این پولی قابلیت این را دارند که قطرشان را بصورت لحظه افزایش و یا کاهش دهند. برای این منظور زمانی که قطر محور محرک کوچک می شود قطر محور متحرک بزرک می شود و بلعکس . در چنین شرایطی متوجه خواهیم شد که با تغییر قطر دو پولی، در هر لحظه ظریب دنده تغییر می کنند و از همین رو می توان از نظر فنی گفت که میزان ضریب دنده جعبه دنده های CVT بینهایت است چرا که در هر لحظه برای ایجاد بهترین شرایط ، قطر این دو پولی در حال تغییر است و هزاران ضریب دنده مختلف ایجاد می شود. به همین سادگی .

 

نکات مثبت گیربکس CVT

 

در ابتدای متن اشاره شده که گیربکس های CVT طرفداران چندانی ندارد اما به واقع این جعبه دنده های پیشرفته دارای مزایایی قابل توجه است که در ذیل به آنها می پردازیم

1-ارسال قدرت بهینه به چرخها

خودروی مجهز به گیربکس CVT همیشه در ضریب دنده صحیح  حرکت خواهد کرد ، مشکلی که در جعبه دنده های دستی و حتی اتوماتیک وجود دارد. CVT ها برای تنظیم دور موتور در بهترین حالت برنامه ریزی شده اند .از همین رو مالک خودرو می تواند کارایی بالای این خودرو را مخصوصا در زمان شتاب گیری احساس کند.

2-مصرف سوخت کمتر

گیربکس های CVT همیشه ضریب دنده ها را با توجه به بهترین حالت ممکن تنظیم می کنند تا دور موتور در بهینه ترین حالت باشد از همین رو باعث کاهش قابل توجه مصرف سوخت خواهند شد.این موضوع را می توانید در هنگام رانندگی در بزرگراه با سرعت یکنواخت مشاهده نمایید چرا که عقربه دورسنج همواره روی عددهای پایین سیر می کند . در صورتی که در جبعه دنده ای دستی و اتوماتیک معمولا به دلیل محدودیت ضریب دنده دور موتور دائما در حال بالا رفتن است تا راننده یا جعبه دنده اتوماتیک دستور تعویض را صادر نماید.

3- تعویض دنده نرم تر

شاید استفده از واژه تعویض دنده برای گیربکس های CVT چندان صحیح نباشد چرا که عملا هیچ تعویض دنده ای در این گیربکس ها اتفاق نمی افتد.اما به هر حال در جعبه دنده دستی و اتوماتیک در هنگام تعویض دنده تکان هایی هر چند جزیی را احساس خواهید نمود اما در CVT ها وقتی قطر پولی ها در حال زیاد و کم شدن است اصلا هیچ نشانه ،صدا و ضربه ندارد و بطور کلی راننده متوجه این موضع نخواهد شد.

4- وزن کمتر

حذف چرخ دنده ها باعث شده که وزن گیربکس ها CVT به شدت کاهش باید .همانطور که مطلع هستید امروز یکی از چالش های مهندسان کاهش وزن خودرو به منظور راندمان بیشتر در قبال مصرف سوخت کمتر است .از همین رو خودروهای مجهز به گیربکس های CVT از مصرف سوخت کمتری سود می برند.

 

معایب گیربکس های سی وی تی

 

و اما می پردازیم به دلایلی که باعث کاهش گیربکس های CVT شده است

1- سرو صدای زیاد

بسیاری از رانندگان درباره ماندن دور پیشرانه در بالاترین حد و به پا خاستن فریاد آن گلایه کرده‌اند. این موضوع در تمامی گیربکس‌های CVT حتی آن‌هایی که با دنده‌های سنتی شبیه‌سازی عرضه می‌شوند دیده می‌شود. صدای بیشتر معمولاً خوشایند خریداران نیست مگر تا زمانی که یک پیشرانه قدرتمند در بطن خودرو وجود داشته باشد.

2-عملکرد نه چندان اسپرت

قطعا رانندگی با خودروهای CVT هیجان انگیز نیست چرا که در عمل تعویض دنده ای صورت نمی گیرد و همه چیز در بهترین حالت ممکن است .اما یک راننده احتیاج دارد در برخی مواقع  به منظور هیجان بیشتر دور موتور را به خطوط قرمز برساند تا از صدای جیغ موتور لذت ببرد.از این رو  CVT ها به هیچ وجه اسپرت نیستند

3-هزینه نگه داری زیاد

گیربکس های سی وی تی در صورت استفاده صحیحی کاملا مقرون به صرف هستند اما زمانی که خراب شوند هزینه تعییر آنها بدلیل گران بودن قطعات یدکی بسیار سرسام آور است . همچنین یافتن یک مکانیک متبحر هم بسیار کار سختی است.

4-پیش‌فرض‌های مربوط به عدم اطمینان:

 گیربکس‌های CVT نیز طبیعتاً برخی نقص‌ها را دارند که برخی از آن‌ها به گونه‌ای برنامه‌ریزی ‌شده‌اند که باعث می‌شوند مشتری فکر کند گیربکس به‌صورت صحیح کار نمی‌کند. نبود هرگونه دنده‌ی سنتی این احساس را در راننده ایجاد می‌کند که شاید عملکرد CVT ها درست نبوده و مالک خودرو این را نشانه‌ای از عدم اطمینان می‌داند.

در نهایت باید گفت چه دوست داشته باشیم چه نداشته باشیم صنعت خودروی امروزه جهان روی خوشی به گیربکس های CVT نشان داده است و هر روز شاهد استفاده بیشتر از آنها در محصولات مدرن هستیم . البته مهندسان در حال برطرف کردن ایراد های این نوع از گیربکس ها هستند .بعنوان مثال برای ایجاد هیجان بهتر تعویض دنده مصنوعی را  به گیربکس های CVT اضافه نموده اند .از این رو بهتر است که به استفاده از این گیربکس عادت نمایید.

نسبت دنده در گیربکس

نسبت دنده ، ( Gear Ratio ) به چه معناست :

هیچ وقت فکر کردید چرا شتاب بعضی ماشینها مثل پراید از بعضی از انواع ماشین های پرقدرت تر بیشتر؟  

راجع به سرعت حرف نمیزنم ها!! شتاب رو میگم (نسبت تغییر سرعت به زمان)

اگه علاقه دارید بدونید این مطلب رو از دست ندید 

نسبت دنده ، ( Gear Ratio )  :

چرخ دنده ها تقریبا در هر موتور یا سیستم چرخنده ، از گیربکس خودرو گرفته تا ساعتهای غیر دیجیتالی دیده می شوند . چرخ دنده ها غالبا به یکی از دلایل زیر در ماشینها بکار برده می شوند :

۱-  معکوس کردن جهت چرخش

۲-  کاهش یا افزایش سرعت چرخش 

۳-  انتقال حرکت چرخشی از یک محور به محور دیگر

۴-  یکسان سازی سرعت چرخش دو محور

آنچه در چرخ دنده های گیربکس یک خودرو اتفاق می افتد شامل موارد ۱ - ۲ و ۳ می باشد ( البته بجز دنده عقب ) همانگونه که در شکل زیر می بینید ؛ جهت حرکت در چرخ دنده های زیر عکس یکدیگر می باشند ، همچنین سرعت چرخش چرخ دنده سمت راست بدلیل نصف بودن قطر آن نسبت به چرخ دنده سمت چپ ؛ دو برابر سرعت چرخش چرخ دنده سمت چپ است و همچنین در این مدل حرکت چرخشی از یک محور به محور دیگر نیز منتقل گردیده است . این حقیقت که در این مدل ، که شامل دو چرخ دنده است ، یک چرخ دنده به دلیل در ارتباط بودن با دیگری با سرعتی دو برابر می چرخد ، می تواند همان تعریف نسبت دنده باشد . در اینجا قطر چرخ دنده بزرگ ۲ برابر چرخ دنده کوچک است ؛ از همینرو نسبت دنده یا Gear Ratio برابر است با ۲:۱ ( خوانده می شود ۲ به ۱ ) و اینگونه تعریف می شود که هر بار چرخ دنده سمت چپ یکبار می چرخد چرخ دنده سمت راست دو بار خواهد چرخید . در اینجا هدف از این کار افزایش سرعت بوده است در حالی که قدرت کاهش یافته است ، اما اگر در شکل بالا دو چرخ دنده دارای قطری یکسان بودند در این صورت ؛ سرعت و قدرت یکسان باقی می ماند و تنها جهت چرخش تغییر می یافت .

اما چرخ دنده های واقعی به شکل بالا دارای سطح صاف نیستند بلکه دارای دندانه هایی می باشند که باعث می گردد چرخ دنده ها بدون لیز خوردن و به صورت کاملا همگام با یکدیگر بچرخند . همچنین با شمارش و تقسیم نمودن تعداد چرخ دنده های دو چرخ دنده به عددی خواهیم رسید که باز هم همان نسبت دنده می باشد و از آنجائیکه اندازه گیری قطر یک چرخ دنده کار ساده ای نیست و ممکن است با خطای زیادی همراه باشد این روش بسیار ساده ، دقیق و مطمئن تر می باشد .

پس اینبار می توان نسبت دنده را اینچنین تعریف نمود :

نسبت دنده به رابطه بین تعداد دندانه های دو چرخ دنده با یکدیگر اطلاق می گردد .

بعنوان مثال در شکل زیر چرخ دنده کوچکتر دارای ۱۳ دندانه و چرخ دنده بزرگ دارای ۲۱ دندانه می باشد بنابراین نسبت دنده در این مدل ۲۱/۱۳ یا ۱.۶۱/۱خواهد بود که نمایش آن به صورت ۱:۱.۶۱ خواهد بود ( عدد بدست آمده از روش اندازه گیری قطر چرخ دنده ها نیز ، در صورت دقیق بودن دقیقا همین عدد خواهد بود )                            

معمولا چرخ دنده ای که نیروی اولیه به آن وارد گردیده را Primery gear یا Driver gear مینامند و چرخ دنده ای که  نیروی خروجی جدید از آن بدست می آید را نیز Secondary gear یا Follower gear می نامند ( در گیربکس اتومبیل همیشه عدد۱ در یکسوی نسبت به عنوان معرف چرخ دنده اولیه ( Primery ) و عدد دیگر معرف چرخ دنده ثانویه ( Secondary )  می باشد و در مواردی نیز ، کلا عدد ۱ را حذف و فقط عدد مربوط به چرخ دنده ثانویه را می نویسند ) .

آنچه باعث می شود یک خودروی مسابقه توانایی بدست آوردن سرعتهای بالا را داشته باشد ، اما توان کشیدن یک بار سنگین را نداشته باشد ، همچنین برعکس آن ، یک کامیون بارکش توان کشش بارهای سنگین را دارا بوده اما توانایی رسیدن به سرعتهای بالا را نداشته باشد ، همچنین توانایی هر یک از دنده های یک اتومبیل در دارا بودن قدرت و یا سرعت ، بدلیل همان اصل نسبت چرخ دنده هاست ، که با کوچک شدن چرخ دنده ثانویه ( Secondary gear ) سرعت زیاد و قدرت و گشتاور کاهش می یابد و با بزرگتر شدن چرخ دنده ثانویه نسبت به چرخ دنده اولیه ، قدرت و گشتاور افزایش یافته و سرعت ؛ توان افزایش کمتری دارد .

پس بر اساس آنچه تا کنون گفته شد ، بدلیل آنکه همیشه عدد ۱ مربوط به چرخ دنده اولیه می باشد در صورتیکه عدد دوم بزرگتر از ۱ باشد چرخ دنده از نوع افزاینده قدرت و کاهنده سرعت است و برعکس اگر عدد دوم عددی کوچکتر از ۱ باشد سیستم افزاینده سرعت و کاهنده قدرت است

در زیر توجه شما را ، به نسبت دنده های یک خودرو BMW 330 و یک BMW X5 جلب می نمایم ( هر دو خودرو دارای گیربکس اتوماتیک می باشند ) : 

Reverse	6st	5st	4st	3st	2st	1st
۱:۳.۴	1:0.69	1:0.87	1:1.14	1:1.52	1:2.34	1:۴.17	330
۱:۳.۴	1:0.69	1:0.87	1:1.14	1:1.52	1:2.34	1:۴.17	x5

جدول بالا نشان می دهد BMW تقریبا از یک استراتژی ثابت در نسبت دنده های خودروهایش استفاده نموده و حتی X5 با وجود اینکه خودرویی بیایانی شهری ( SUV ) محسوب می گردد ، و باید قدرت بیشتری در دنده های ۱ و ۲ داشته باشد اما از آنجائیکه موتور آن ، دارای حجم ۴۸۰۰ سی سی است که قدرتی به مراتب بیشتر از موتور ۳۰۰۰ سی سی  ، خودروی ۳۳۰ است ، نسبت مساوی با ۳۳۰  برای آن در نظر گرفته شده ؛ که البته شاید همین امر نیز تا حدی باعث شده تا این خودرو بیشتر شهری محسوب شود تا بیابانی. 

مورد دیگری که از مثال بالا بدست می آید این است که در اکثر خودروها تا دنده ۴ ، موتور خودرو دارای سرعت چرخش بیشتری نسبت به چرخ دنده ثانویه است ، اما از دنده ۴ به بعد که نسبت دنده ثانویه به زیر عدد ۱ می رسد ، موتور با سرعت کمتری حرکت می نماید ، اما سرعت بیشتری از خودرو بدست می آید . دنده عقب نیز به مانند دنده های ۴ گانه است و در اکثر خودروهای سواری بالاترین قدرت را داراست.

آنچه از اهمیت بالایی در امر طراحی گیربکس برخوردار است ؛ انتخاب صحیح نسبت دنده ها برای بدست آوردن سرعت و قدرت بهینه در هر دنده مطابق با قدرت موتور یک خودرو است .

حال به بررسی نسبت دنده های پراید می پردازیم :

Reverse	5st	4st	3st	2st	1st
1:3.583	1:0.692	1:0.861	1:1.275	1:1.944	1:3.454	Kia Pride

از جدول بالا می توان به دلیل توانایی پراید در رقابت با رقبایی با توان موتور بسیار بالاتر از آن ، در دنده های ۱ و ۲ ، همچنین عدم توان شتابگیری این خودرو در دنده ۵ پی برد ؛ نسبت دنده نسبتا بالای این خودرو در دنده های ۱ و ۲ ، دلیل قدرت و توانایی این خودرو در شتابگیری اولیه آن است اما از دنده ۲ به بعد است که دیگر توانایی رقابت با رقبای قدر تر از خود نظیر ۴۰۵ را نخواهد داشت . دنده ۵ این خودرو نیز نسبت دنده ای مشابه با خودروهایی با قدرت های موتور بالای ۲۰۰۰ سی سی ، داراست . و موتور ۱۳۰۰ سی سی این خودرو ، امکان شتابگیری در این دنده را از پراید خواهد گرفت ، اما با بدست آوردن سرعت در یک سرازیری ، ثابت نگه داشتن سرعت بدست آمده ، با این نسبت دنده پایین ساده خواهد بود .

دیگر مورد باقی مانده در این بحث ، نسبت راندن نهایی یا Final Dirve Ratio است که در کنار نسبت دنده ها در جداول و کاتالوگهای مربوطه دیده می شود و نشاندهنده نسبت چرخش پینیون دیفرانسیل به محور چرخهای خودرو است و نشان می دهد با یکبار چرخش محور چرخ ، خروجی گیربکس ( در خودرهای دیفرانسیل عقب ؛ میل گاردن و در خودروهای دیفرانسیل جلو ؛ میل متحرک ) چند بار می چرخد . بعنوان مثال ۳۳۰ دارای نسبت نهایی ۱:۳.۷۳ مدل X5 نسبت ۱:۴.۱ و پراید ۱:۳.۷۷۸می باشند .

بزرگتر بودن این عدد باعث ایجاد تواناییهای قدرتی برای یک خودرو  و در مقابل کوچکتر بودن عدد ، باعث ایجاد توانایی های سرعتی یک خودرو می گردد ( دلیل انتخاب چرخ بزرگتر برای خودروهای سنگین و چرخ کوچکتر برای خودروهای سواری ).

اما مورد آخر ، Total Final drive ratio است که از ضرب نسبت هر دنده در نسبت راندن نهایی بدست می آید و کمتر در کاتالوگ خودروها درج می شود و نشاندهنده نسبت هر یک از دنده ها نسبت به چرخ خودرو می باشد . 

پس اثبات می گردد که تغییر قطر رینگ ولاستیک باعث بهم خوردن  نسبت Total final drive خواهد شد ، که ارتباط مستقیمی با دور موتور و سرعت خودرو داراست ، پس قبل از تغییر در قطر رینگ و لاستیک حتما مطلب مربوط به نحوه صخیخ انتخاب رینگ و لاستیک اسپرت فرهاد را بخوانید .

مافلر خودرو

دریافت فایل نهایی
حجم: 2.58 مگابایت
توضیحات: جهت انجام پروژه با شماره تماس [phone] تماس حاصل فرمایید.
 

دسته دنده خودرو چیست

علت لرزش دنده خودرو

 

دنده یا دسته دنده اهرمی است که در داخل کابین خودرو قرار داشته و وظیفه آن تعویض دنده است؛ شایان ذکر است که دسته دنده در خودروهای قدیمی کنار فرمان واقع شده بود. خودروهای سواری معمولا دارای ۵ دنده (۵ سرعته) است که البته اگر دو حالت خنثی و دنده عقب را نیز مد نظر قرار ندهیم، ۵ حالت مختلف می‌توان برای خودروها دنده دستی متصور شد. در خودروهای اتومات، دنده در اغلب موارد دنده دارای ۴ حالت P، N، R و D است.

دسته دنده یا اهرم دنده به طور مستقیم با گیربکس و جعبه‌دنده در ارتباط بوده که هنگام تعویض دنده، دنده‌ها در جعبه‌دنده با هم درگیر شده و در نتیجه تغییر سرعت انجام می‌گیرد. دسته‌دنده نیز همانند سایر قطعات خودرو، پس از گذشت زمان می‌تواند دچار خرابی، فرسودگی و یا اختلال در عملکرد گردد. یکی از مواردی که در مورد ‌دنده شایع بوده و نگرانی‌های زیادی را نیز برای رانندگان به همراه دارد، لرزش دنده می باشد. البته ذکر این نکته ضروری است که برخی از این لرزش‌ها طبیعی بوده و مشکلی برای خودرو به وجود نخواهد آورد.

مشکلاتی که موجب لرزش دنده خودرو می شود

۱-    لرزش دنده بدلیل مشکل در دسته موتور

دسته موتور یکی از مهم‌ترین اجزا در حفظ تعادل خودرو بوده و وظیفه حفظ وزن خودرو را بر عهده دارد. بنابراین دور از انتظار نیست وجود مشکل یا شکستگی در دسته موتورها منجر به لرزش دنده خودرو و در حالت کلی لرزش موتور گردد. بسته به اینکه که خودرو محرک جلو باشد یا عقب، تعداد دسته موتور متفاوت بوده و شکستگی هر کدام از آن‌ها نیز علایم خود را دارد ولیکن در حالت کلی صدای تلق‌تلق به هنگام عبور از دست‌اندازها، نشان از خرابی دسته موتور دارد. سعی نمایید به صورت منظم، دسته موتورها را بررسی و بازدید نمایید تا از شکستگی آن پیشگیری گردد.

زمانی که برای یکی از این دسته ها مشکلی پیش بیایید بصورت معمول موجب لرزش موتور و سیستم های متصل به آن می شود که یکی از آن ها گیر بکس می باشد سوای مشکلاتی دیگری که برای این بخش پیش می آید این لرزش به دنده خودرو نیز منتقل می شود و به این صورت است که این مشکل موجب لرزش دنده خودرو می شود

۲-    کیفیت پایین واسکازین

 واسکازین همان روغن گیربکس است. کیفیت مناسب واسکازین، منجر به کارکرد روان گیربکس، کاهش سر و صدا، کاهش درجه حرارت گیربکس و … می‌گردد. چنانچه کیفیت واسکازین پایین بوده یا مقدار آن کافی نباشد می‌تواند باعث لرزش دنده خودرو نیز گردد. بهترین راهکار پیشگیری از این امر، تعویض به موقع روغن گیربکس است که بسته به نوع روغن، گیربکس خودرو و شرایط آب و هوایی فرق دارد ولیکن در حالت کلی هم‌زمان با تعویض دیسک و صفحه کلاچ، واسکازین نیز باید تعویض گردد.

۳-    خرابی پلوس

پلوس وظیفه انتقال نیروی موتور به چرخ‌ها را برعهده دارد. شکستگی یا خرابی پلوس، در سرعت‌های پایین می‌تواند موجب لرزش دنده خودرو گردد. شایان ذکر است که شکستگی فنرهای داخل پلوس، باعث لرزش دنده در سرعت‌های خاصی خواهد شد. پارگی گردگیر پلوس، سفت نبودن پیچ‌های سر پلوس و همچنین عدم استفاده صحیح از خود دنده خودرو، از دلایل خرابی پلوس است. صدای تق‌تق از چرخ‌ها بیانگر خرابی پلوس است. برای آنکه متوجه شوید کدام سمت مشکل دارد؛ فرمان را به صورت کامل به آن سمت بچرخانید؛ چنانچه صدای تق‌تق آمد یعنی پلوس آن سمت مشکل دارد.

۴-لرزش دنده خودرو بدلیل کیفیت پایین ساخت و مونتاژ

کیفیت پایین ساخت و مونتاژ یکی دیگر از عواملی است که می‌تواند موجب لرزش دنده خودرو شود که این موضوع در خودروهای داخلی بیشتر دیده می‌شود. شایان ذکر است که گذر زمان نیز بر این امر تاثیرگذار است.

۵- خرابی ماهک و میل ماهک

ماهک، اهرمی هلالی‌شکل است که با حرکت آن، کشویی تعویض دنده هم حرکت کرده و تعویض دنده صورت می‌پذیرد. خرابی ماهک باعث لق شدن دسته دنده، لرزش آن و جا نرفتن دنده می‌گردد. البته ذکر این نکته حائز اهمیت است که خرابی ماهک عمدتا بصورت عدم توانایی در جا زدن دنده خود را نشان می دهد و شانس اینکه خرابی ماهک را با لرزش دنده خودرو متوجه شوید پایین می باشد.

۶- اشکال در صفحه کلاچ و دیسک

 خرابی صفحه کلاچ و دیسک از دیگر عوامل است که می‌تواند منجر به لرزش دنده خودرو گردد. جهت جلوگیری از ایجاد لرزش در دنده و بروز سایر مشکلات، بازدیدهای دوره‌ای را فراموش نکرده و به موقع اقدام به تعویض آن‌ها کنید. زمان تعویض صفحه کلاچ و دیسک، بسیار وابسته به نوع رانندگی شما است. اگر ماشین را در دنده ۱ قرار داده و کلاچ را رها نمایید چنانچه موتور و اتاق خودرو بلرزد نشان از آن است که زمان تعویض صفحه کلاچ و دیسک فرا رسیده است.

۷-تنظیم نبودن ارتفاع خودرو

تنظیم نبودن ارتفاع خودرو نیز می‌تواند از دلایل لرزش دنده خودرو باشد که با مراجعه به مکانیکی، در اغلب موارد این مشکل به راحتی قابل برطرف نمودن است.