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.

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.
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.

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.

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.

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.

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.