یک گیربکس از قطعاتی مانند ساعت، توربین، پمپ روغن، فیلتر و سنسور فشار روغن، باند ترمز، سلکتور و قطعات بیشمار دیگری تشکیل شده است.
نحوه عملکرد گیربکس اتومات: گیربکس های اتوماتیک نیرو را از موتور دریافت کرده و آنرا به 2 صورت افزایش قدرت یا افزایش سرعت به دیفرانسیل و در نتیجه چرخ ها منتقل میکند. جعبه دنده های اتوماتیک امروزی، از پیچیده ترین و جالب ترین قطعات در خودروها می باشند که به 4 قسمت اصلی تقسیم بندی میشوند :
- مکانیکی
- هیدرولیک
- برق
- کامپیوتر
این 4 قسمت در گیربکس اتوماتیک با هماهنگی خاصی با یکدیگر کار میکنند و مادامیکه ایرادی برای آنها پیش نیاید، شما یک رانندگی راحت و لذت بخش را تجربه خواهید کرد. قصد داریم در ادامه شما را با تمامی اجزای سیستم گیربکس اتوماتیک آشنا کنیم و در مورد هر قطعه نیز توضیحات مختصری ارائه خواهد شد.
معرفی اجزای داخلی تشکیل دهنده گیربکس اتوماتیک :
مبدل گشتاور
در خودروهای مجهز به گیربکس اتوماتیک، دیگر خبری از کلاچ و پدال سوم نیست. بنابراین مسوول ارتباط بین گیربکس و موتور، مجموعه ای از قطعات است که مبدل گشتاور یا تورک کانوِرتر نام دارد. مبدل گشتاور شامل قطعات زیر است :
- پمپ
- توربین
- استاتور
- روغن گیربکس
این قطعات در درون یک محفظه بسته قرار داده شده اند که با سیال هیدرولیک خودرو یعنی روغن پُر شده است. نحوه عملکرد این سیستم به این شکل است که در ابتدا پمپ که به فلایویل خودرو متصل شده است بصورت هم دور با فلایویل، چرخش میکند. وقتی پمپ به چرخش در آمد، توربین را نیز به گردش در می آورد. در این بخش یک پره میانی بکار رفته تا از بازگشت گشتاور ارسالی توربین به مرکز آن جلوگیری کند.
مبدل گشتاور در واقع یک کلاچ هیدرولیکی است که در آن از نیروی موجود در پرتاب روغن بعنوان روشی برای انتقال قدرت از یک پره(ایمپلر) به پره دیگر(توربین) استفاده میشود. برای اینکه خیلی روشن کار مبدل گشتاور را درک کنید باید گفت کار اصلی این قطعه، پمپاژ کردن روغن جهت انتقال نیرو از موتور به گیربکس است و برای اینکه گیربکس شتاب بگیرد نیازمند اینست که توربین عملیات شتابدهی را از پمپ دریافت و به گیربکس انتقال دهد.
از مبدل گشتاور در بین تعمیرکاران به اشتباه، به توربین یاد میشود، در حالیکه توربین جزئی از مبدل گشتاور محسوب میشود. در بعضی موارد نیز از مبدل گشتاور بعنوان کلاچ گیربکس اتومات نام برده میشود که این مورد معادل بهتر و مناسبتری برای این قطعه است.
توربین
یکی از بخش های مهم در گیربکس اتومات و از اجزای اصلی مبدل گشتاور محسوب میشود. در گیربکس های اتوماتیک، کلاچ روغنی یا همان توربین، کار کلاچ در گیربکس های دستی را انجام میدهد. توربین اجازه میدهد که موتور خودرو در حالت ایستاده و متوقف، روشن و به محض رها کردن پدال ترمز و فشار دادن پدال گاز قدرت موتور را به شفت ورودی و در نهایت شفت خروجی برساند.
این قطعه به شکل یک کاسه یا سیلندر کوتاه است که در جلوی گیربکس و مابین موتور و گیربکس قرار دارد و از طریق فلایویل به میلنگ موتور وصل میشود و وظیفه آن انتقال قدرت موتور به شفت ورودی گیربکس است.
پمپ روغن
اویل پمپ یا پمپ روغن در گیربکس اتومات، عملکردی مشابه با سایر انواع پمپ ها در گیربکس های دستی دارد، به نحوی که بتواند روغن جعبه دنده اتومات را از مخزن آن به سراسر نقاط گیربکس مورد نظر خودرو، منقل نماید. این قطعه بندرت خراب میشود و از اینرو کمتر نیازمند تعویض یا تعمیر است.
زمانی که روغن در اثر کیپ شدن صافی یا کم شدن روغن به پمپ نرسد، فشار پمپ کم میشود و دنده خورشیدی شروع به خورده شدن میکند و همچنین باعث سوختن صفحه ها میشود.
پمپ روغن پشت كانورتر قرار گرفته است و مدار هيدروليک را تغذيه می كند . اين پمپ چرخشی حركت خود را از طريق پروانه مبدل گشتاور می گيرد. روغن از فیلتر كه در كف کارتل گيربكس قرار دارد كشيده ميشود و به یک تعويض كننده آب روغن(راديات روغن) فرستاده شده خنک می شود، سپس به قسمتهای ديگر پمپ میشود.
فیلتر روغن
داخل گیربکس های اتومات، از روغن واسکازین استفاده می شود که باعث خنک سازی و روان سازی قطعات آن میشود. نکته اینجاست، با اینکه از روغن برای روان سازی کمک گرفته می شود، با اینحال قطعات داخلی گیربکس در خطر سایش و خوردگی قرار دارند.
این اتفاق باعث می شود تا ذرات ریزی از فلزات و گاه غیر فلزات داخل روغن به جریان بیفتند. این ذرات ریز که شاید با چشم هم دیده نشوند، می توانند دردسرهای فراوانی برای گیربکس های اتومات ایجاد کنند. همین ذرات می توانند باعث بالا رفتن درصد خوردگی شده و حتی روغن گیربکس را آلوده کنند.
به همین خاطر است که از فیلتر گیربکس استفاده می شود و نقش اصلی آن، جداسازی این ذرات ریز از روغن گیربکس است. عملی که اگر به طور صحیح انجام نشود، می تواند صدمات جبران ناپذیری برای گیربکس بوجود بیاورد.
سنسور فشار روغن
در گیربکس های اتومات، وظیفه انتقال میزان فشار روغن را به کامپیوتر گیربکس دارد که کامپیوتر بر حسب فشاروغن داخل گیربکس و همچنین محاسبه شیب جاده، فرمان تعویض دنده را صادر میکند. خرابی این قطعه باعث شوک به گیربکس در مواقع تعویض دنده، روشن شدن چراغ های snow و sport و همچنین نمایش خطای سیگنال فشار در دستگاه عیب یاب میشود.
این قطعه به ندرت دچار خرابی میشود و از آنجایی که این سنسور در گیربکس های AL4 در کف گیربکس قرار دارد، در بسیاری از مواقع خرابی آن مربوط به سیم کشی های سنسور است که بر اثر پوسیدگی یا اتصال بدنه میباشد.
مجموعه چرخ دنده خورشیدی و سیاره ای
در این بخش از گیربکس اتومات، از یک خورشیدی یک رینگی و تعدادی سیاره ای استفاده شده است که شامل دنده هرزگرد، دنده رینگی، قفسه یا حامل می باشد.
نحوه عملکرد این سیستم به این صورت است که با درگیر شدن کلاچ چند صفحه ای و یا پَک کلاچ و قفل شدن آن، رینگی خورشیدی و سیاره ای شروع به چرخیدن می کند. این چرخ دنده ها قادرند تا حول محور خودشان بچر خند و همزمان اطراف دنده خورشیدی دوران کنند. این عامل سبب میشود تا دور مبدل گشتاور به شفت خروجی انتقال پیدا کند. لازم بذکر است که برای دنده های بعدی با درگیر کردن دیگر کلاچ های چند صفحه ای نسبت دور مبدل گشتاور گیربکس اتومات نیز دچار تغییر میشود.
باند ترمز
چرخ دنده های خورشیدی در گیربکس های اتومات، توسط کلاچ ها و باند ترمزهای دوار کنترل می شوند. این باندها در زمان مشخص توسط سِروُو عمل کرده و باعث استپ کردن قطعه درونی خود، کرییر یا درام می شود.
سِلِکتور
همانطور که از نامش پیداست به معنای انتخاب کننده دنده است. وظیفه سلکتور، تعویض دنده و نشان دادن دنده است که بر روی گیربکس نصب شده و بوسیله سیم کشی ها به کامپیوتر گیربکس متصل میشود و از این راه به گیربکس اتباط دارد. برخی مواقع تنظیم نبودن این تجهیزات می تواند علت خرابی سلکتور گیربکس و بروز مشکلاتی شود. بخاطر داشته باشید که اگر سلکتور بدرستی تنظیم نشده باشد، عمل تعویض دنده و دستور آن بدرستی انجام نمیشود و قطعاً برای ادامه مسیر دچار مشکل میشوید.
هوزینگ دیفرانسیل
کله گاوی یا هوزینگ که میتوان آنرا دیفرانسیل خودرو نیز نامید. هوزینگ، قدرت تولیدی گیربکس را به سمت چرخ ها انتقال میدهد؛ بدین صورت که نیروی تولیدی موتور خودرو به سمت گیربکس می رود و گیربکس با تنظیم قدرت دریافت شده از موتور، آن را به سمت هوزینگ یا دیفرانسیل هدایت می کند. اسن قطعه، نیرو را به سمت پلوس و در نهایت برای به حرکت درآوردن چرخ ها می فرستد.
اصلی ترین وظیفه هوزینگ و چرخ دنده داخل آن تعدیل یا تنظیم دور چرخ ها هنگام دور زدن یا حرکت در میدان ها می باشد و باعث جلوگیری از سایش زیاد لاستیک و انحراف اتومبیل میشود. نداشتن سر و صدای اضافی و در اصطلاح، زوزه نکشیدن در حین چرخش و کارکرد، مقاوم بودن در مقابل فشار و ضربه و همچنین انتقال مناسب نیرو و قدرت، از نکات مهم در مورد این قطعه است. توصیه می شود برای بالا بردن عمر و دوام مناسب این قطعه، از روغن گیربکس های استاندارد استفاده کنید.
کاسه نمد
با نام خارجی Oil Seal که در برخی موارد اورینگ نیز نامیده میشود، در جاهای مختلف یک گیربکس مانند شفت ها، توربین، پوسته گیربکس و ... استفاده میشود. کاسه نمدها بمنظور جلوگیری از روغن ریزی شفت ها، چرخ دنده ها و ... در گیربکس ها و همچنین محافظت این قطعات در برابر آلودگی و گرد و غبار بکار گرفته میشوند.
کاسه نمدها به طور معمول از دو بخش تشکیل شده اند، بخش فلزی و سخت خارجی و بخش انعطاف‌پذیر داخلی. کار اصلی عایق‌کاری و آبندی را بخش انعطاف‌پذیر انجام میدهد که به بخش فلزی چسبیده است. بخش داخلی از پلاستیک سنتزی یا طبیعی تشکیل شده و با اعمال فشار مناسب بر روی محور، از روغن‌ریزی جلوگیری میکند.
بلبرینگ
بلبرینگ ها نه تنها در گیربکس بلکه در هر وسیله ای بکار گرفته میشوند، وظیفه تسهیل چرخشِ چرخها و چرخ دنده ها را برعهده دارند. یکی از وظایف مهمی که بلبرینگ ها در گیربکس های اتوماتیک برعهده دارند، اصطکاک میان چرخ ها را کاهش می دهند و در نتیجه صدای چرخش خودرو به پایین‌ترین حد ممکن خواهد رسید و از ساییدگی یا خوردگی چرخ دنده ها جلوگیری میکند.
بلبرینگ ها باعث میشوند که گیربکس نرم و بیصدار کار کند و خرابی آنها، باعث بد جا رفتن دنده، تقه های شدید و ایجاد صدا در گیربکس خواهد شد. عامل اصلی خرابی بلبرینگ ها نیز کم شدن سطح روغن در گیربکس یا استفاده از روغن های بی کیفیت است.
ساعت گیربکس
کنترل والف یا همان ساعت توسط روغن، کنترل و کلیه کارها را در گیربکس اتومات انجام می دهد و به طور کلی می توان گفت که مغز گیربکس در خودروهای اتوماتیک می باشد. در ساعت، با وجود فشار روغن، فرمان تعویض دنده به بالا و یا پایین داده می شود. در این قطعه روغن در جریان بوده و هنگام بالا رفتن دور موتور، روغن نیز در این قسمت فشرده شده و به گیربکس فرمان تعویض دنده را انتقال می دهد.
ساعت از قسمتهای مختلفی مانند شیربرقی، سرعت سنج، کانال‌های روغن و سوپاپ تشکیل شده است. در واقع ساعت، قطعه ای از گیربکس اتومات است که همه‌ی کانال‌های روغن گیربکس در آن تعبیه شده و سوپاپ‌های این قطعه با بکارگیری از فشار فنر، تغییر مکان داده که نتیجه‌ی آن تغییر جهت روغن گیربکس خواهد بود که در نهایت سبب مدیریت توربین خواهد شد و به خوبی ضریب دنده گیربکس نیز برای حرکت کردن خودرو در نظر گرفته میشود.
شیر برقی
شیر برقی یا سلونوئید یکی از قطعات مهم در گیربکس های اتوماتیک می باشد که وظیفه آن باز و بسته کردن مسیر های پشت دیسک و صفحات روغنی برای عمل تعویض دنده یا تغییر مسیر روغن برای تعویض دنده ها می باشد، در واقع وظیفه شیر برقی تنظیم فشار روغن است.
شیر برقی در کارکرد های مختلف نیاز به سرویس یا تعویض می باشد و دلیل خرابی آن هم می تواند بنا به دلایل مختلفی باشد، از جمله وجود مشکل در پمپ روغن و وجود ایراد در سیم کشی که باعث اتصالی می شود و منجر به خرابی و سوختن شیر برقی گیربکس اتوماتیک خودرویتان می گردد.
شفت
شفت یا شافت در لغت به معنای محور است و نقش استخوانبندی را در گیربکس ها ایفا میکند. شفت میتواند متحرک یا ثابت باشد. در صورت ثابت بودن میتواند تنها نقش تکیه‌گاه برخی اجزای بزرگتر را داشته و برای نگه‌داشتن دو یا سه سیستم در کنار و در ارتباط با یکدیگر به کار رود. درصورت متحرک بودن میتواند نیروی لازم را به صورت رفت و برگشتی و یا چرخشی از یک سیستم به سیستمی دیگر منتقل کند.
در گیربکس چندین شفت وجود دارد. شفت ورودی، شفت میانی و شفت خروجی یا اصلی. اختلال در عملکرد این قطعه میتواند باعث سوختگی صفحات و سوختگی شفت شود. عمده ترین ایراد این قطعه مربوط به خورده شدن بوش ته شفت میباشد. بُریدن شفت بعلت استفاده از آلیاژهای نامرغوب در بعضی گیربکس های اتومات، باعث خلاصی گیربکس میشود.
صفحه گیربکس
پلیت یا صفحه گیربکس، نوارهای فولادی هستند که در اطراف بخش های جعبه دنده قرار می گیرند و به چرخ متصل می شوند. پلیت گیربکس یکی از اجزای اصلی برای به حرکت در آوردن خودرو می باشد و کارآیی آن در خودرو درگیر کردن دنده اتومبیل می باشد. صفحه گیربکس ها دارای 2 نوع دنده داخل و دنده خارج هستند.
پوسته
پوسته گیربکس محفظه ایست که اجزا و قطعات گیربکس مانند شفت ها، بلبرینگ ها، پلیت ها و ... را در خود حفاظت می کند و نیروی حاصل از آنها را تحمل می کند. پوسته بدلیل اینکه تحت تاثیر تنش و نیروهای حرارتی میباشد باید از استقامت بالایی برخوردار باشد. چدن و فولاد جزو آلیاژهای با مقاومت بالا هستند که در ساخت پوسته گیربکس بکار میروند و در مواقعی که به وزن سبک نیاز باشد از آلومینیوم استفاده میشود.
پینیون و کرانویل
از مهم‌ترین قطعات موجود در دیفرانسیل، کرانویل و پینیون هستند. پینیون محوری است که به گاردان ارتباط دارد، سر آن دارای دنده‌های مارپیچ مخروطی بوده و همانطور که از انتهایش، حرکت دروانی گاردان را دریافت میکند، از قسمت دنده مارپیچی خود نیز، این حرکت را به کرانویل منتقل میکند. بطور خلاصه میتوان گفت که پنیون و کرانویل نیروی خروجی گیربکس را به پلوس ها انتقال میدهند.