انواع گیربکس خودرو؛ عملکرد کدام جعبه دنده بهتر است؟ دستی یا اتومات

هر گونه کپی برداری کامل یا بخشی از مطالب این سایت در سایر سایت های اینترنتی، نشریات کاغذی، شبکه های اجتماعی و ... حتی با ذکر منبع ممنوع و فقط با اجازه کتبی از «خبرماشین» بلامانع است.

مهندس اشکان معصومی - «مجله ماشین» | در این مقاله به بررسی انواع گیربکس خودرو شامل گیربکس دستی، گیربکس دستی خودکار یا نیمه اتوماتیک، گیربکس اتوماتیک، گیربکس CVT و گیربکس DCT می پردازیم.
به گزارش پایگاه خبری تحلیلی «خبرماشین»؛ سال ها پیش که گیربکس های اتوماتیک هنوز همه گیر نشده بودند، کارشناسان مصرف سوخت کمتر خودروهای با گیربکس دستی را عامل مهم دیگری برتری می دانستند. اما آیا هنوز هم این مزیت ها وجود دارد؟

وظیفه گیربکس یا جعبه دنده

گیربکس یا جعبه دنده یکی از قسمت‏ های اصلی خودرو است که وظیفه انتقال قدرت موتور به چرخ ‏ها را به عهده دارد و همچنین دور موتور توسط آن تنظیم می ‏شود.
گیربکس ‏ها در خودرو به انواع مختلف تقسیم می ‏گردند و تنوع آنها به حدی زیاد شده که امروزه هر خودروسازی از سیستم گیربکس و سیستم قوای محرکه به خصوصی استفاده می‏کند.
نوع عملکرد گیربکس‏ ها تقریباً یکسان بوده ولی نحوه عملکرد آنها متنوع است. در این مقاله به معرفی انواع گیربکس ‏هایی که تاکنون در صنعت خودرو کاربرد داشته‏اند، می‏پردازیم.
گیربکس ‏ها براساس نوع عملکرد به 5 نوع مختلف تقسیم می‏گردند: گیربکس دستی، گیربکس نیمه اتوماتیک، گیربکس اتوماتیک، گیربکس CVT 5، گیربکس DCT. البته گیربکس‏ های مورد استفاده در خودروهای الکتریکی نوع دیگری از گیربکس ‏ها هستند که در این مقاله گنجانده نشده ‏اند و از موضوع این بحث خارج هستند، چرا که خودروهای الکتریکی برمبنای خروجی برق مستقیم (DC) دور موتور، قدرت و گشتاور مخصوص به خود را دارند و گیربکس ‏های منحصر به فردی را دارا هستند.

گیربکس دستی (Manual Gearbox)

این نوع گیربکس ‏ها که به عنوان گیربکس ‏های استاندارد نیز شناخته می‏ شوند، عملیات انتقال گشتاور خروجی موتور به چرخ‏ ها را توسط مجموعه ‏ای از چرخ دنده‏ ها انجام می‏ دهند که روی دو میله (Shaft) ورودی و خروجی قرار دارند.
کلاچ مورد استفاده در این نوع گیربکس از نوع خشک بوده و معمولاً عملیات انتقال قدرت توسط پدال کلاچ پایی و دسته دنده دستی انجام می‏ گیرد. در خودروهای قدیمی‏ تر، دسته دنده گاهی روی ستون فرمان قرار داشت ولی در خودروهای امروزی دسته دنده روی کنسول وسط قرار دارد.
به گزارش پایگاه خبری تحلیلی «خبرماشین»؛ گیربکس ‏های دستی به سه نوع مختلف تقسیم می‏ شوند: 4، 5 و 6 دنده؛ گیربکس ‏های 4 دنده دستی قبلاً در خودروهای دهه 50 تا 70 میلادی استفاده می‏ شدند و در حال حاضر در صنعت خودروسازی منسوخ شده ‏اند.

در همین رابطه بخوانید:

دنده مرده چیست و چه موقع به آن نیاز داریم؟ معایب دنده مرده چیست؟

گیربکس ‏های 5 دنده دستی در حال حاضر بیشترین کاربرد را در خودروهای روز دنیا دارند. گیربکس ‏های 6 دنده دستی یا 6 سرعته در موارد خاصی روی خودروها استفاده می ‏گردد، برای مثال خودروهای دیزل با سوخت گازوئیل معمولاً از گیربکس 6 دنده استفاده می‏ کنند، یا در خودروهای با حجم موتور بالاتر از 4000 سی‏ سی، این نوع گیربکس کاربرد زیادی دارد.
همچنین در خودروهای دارای سیستم توربوشارژر و خودروهای با استاندارد آلایندگی ناچیز (در حد Euro5) نیز این نوع گیربکس استفاده می ‏گردد.

گیربکس دستی خودکار یا نیمه اتوماتیک (Automated Manual or Semi-Automatic Transmission)

این گیربکس در حقیقت نوع دیگری از دنده ‏های دستی بوده که به نام گیربکس نیمه دستی یا گیربکس دستی ترتیبی شناخته می ‏شود. در این نوع گیربکس، تعویض دنده به صورت دستی صورت گرفته و کلاچ گیری توسط سیستم‏ های الکترونیکی (هیدرولیکی و یا الکترونیکی) مکانیکی انجام می‏ گیرد.
این نوع گیربکس ‏ها همان گیربکس ‏های مرسوم بوده که به مکانیزم کنترل کامپیوتری کلاچ مجهز شده و فاقد پدال کلاچ برای تعویض دنده هستند. در این نوع گیربکس سنسورهای الکترونیکی، تجهیزات پنوماتیکی، پردازنده‏ های کامپیوتری و یا محرک ‏های هیدرولیکی به جای پدال کلاچ، وظیفه تعویض دنده را دارند.
نوع 7 سرعته این گیربکس در سریعترین خودروی جهان یعنی بوگاتی ویرون استفاده شده است. در خودروهای سوپراسپرت یا فرمول یک نیز این سیستم به نحو بسیار جالبی مورد استفاده واقع شده که روی فرمان دو اهرم تعویض دنده قرار داده ‏اند تا راننده بتواند بدون نیاز به کلاچ و تنها با فشردن اهرم ‏ها، عمل تعویض دنده را به صورت ترتیبی (Sequential) انجام دهد.
نوع 5 سرعته آن در خودروهای سدان سبک و کوچک کاربرد فراوانی پیدا کرده و نوع 7 سرعته آن تنها در خودروهای سوپراسپرت و مسابقه‏ای و همچنین خودروهای هیبریدی استفاده می ‏گردد.

گیربکس اتوماتیک (Automatic Gearbox)

در گیربکس اتوماتیک عملیات تعویض دنده و انتقال گشتاور موتور به چرخ‏ ها از طریق چرخ دنده خورشیدی یا سیاره ‏ای و توسط مجموعه انتقال دهنده گشتاور (Torque Converter) انجام می‏ گیرد.
گیربکس ‏های اتوماتیک در سه شاخه تقسیم بندی می‏ شوند: گیربکس اتوماتیک با عملکرد مکانیکی- هیدرولیکی، گیربکس اتوماتیک دارای برد الکترونیکی با عملکرد هیدرولیکی- الکترونیکی و گیربکس تیپ ترونیک (Tiptronic) با عملکرد هیدرولیکی- الکترونیکی.
گیربکس ‏های اتوماتیک 3 دنده سال‏هاست که در خودروسازی منسوخ شده و در دهه 70 میلادی در خودروهای SUV آمریکایی مانند شورلت بلیزر و چروکی چیف استفاده می‏شد. در حالی که گیربکس 4 دنده اتوماتیک در حال حاضر بیشترین کاربرد را در خودروهای سدان با دنده تیپ ترونیک دارد، روند استفاده از گیربکس 5 دنده اتوماتیک در صنعت خودرو رو به کاهش بوده و به جای آن گیربکس ‏های 6 سرعته اتوماتیک در خودروهای دیزل و با حجم موتور بالا در حال افزایش است.
این در حالی بوده که کاربرد گیربکس ‏های 7 سرعته اتوماتیک در خودروهای سوپراسپرت و موتورعقب روند افزایشی داشته و همچنین این نوع گیربکس ‏ها با اعمال تغییراتی جزئی در خودروهای هیبریدی نیز مورد استفاده قرار می‏گیرند. حتی در برخی از خودروهای لوکس مانند می ‏باخ و مدل ‏هایی از خودروهای اسپرت موتور عقب مانند پورشه کاربرد نوعی از گیربکس اتوماتیک 8 سرعته نیز در حال افزایش است.

گیربکسCVT (Continuously Variable Transmission) - CVT

در این نوع گیربکس، روند انتقال قدرت و گشتاور موتور به چرخ‏ ها توسط مجموعه ‏ای از چرخ دنده ‏های خورشیدی و سیاره ‏ای همراه با تسمه ‏های فولادی روی دو قرقره یا پولی (Pulley) انجام می‏ گیرد.
در این نوع گیربکس از کلاچ ‏تر یا هیدرولیکی سانتریفیوژ استفاده می ‏گردد و امکان دستیابی به نسبت دنده ‏های نامحدود بین مقادیر حداقل و حداکثر وجود دارد.
قابلیت انعطاف گیربکس CVT، میزان مصرف سوخت را نسبت به گیربکس ‏های دیگر کاهش می‏دهد و باعث می ‏شود که در محدوده گسترده‏ ای از سرعت خودرو، موتور دارای پر بازده ترین دور موتور باشد.
به گزارش پایگاه خبری تحلیلی «خبرماشین»؛ این نوع گیربکس عملکرد موتور را افزایش می ‏دهد، چرا که به موتور اجازه می‏ دهد با دور موتوری بچرخد که در آن حداکثر قدرت را ایجاد می‏ کند و بیشتر از دور موتوری بوده که در آن، موتور خودرو دارای حداکثر بازدهی است.
گیربکس ‏های لاینارترونیک (Lineartronic) از این نوع گیربکس ‏ها هستند. کاربرد این گیربکس در خودروهای سدان متوسط و کوچک مخصوصاً در محصولات کمپانی نیسان بوده که حداکثر گشتاور موتور آنها حداکثر 300 نیوتن ‏متر است و وزنی کمتر از 2 تن دارند. این‏گونه گیربکس ‏ها هم اکنون در خودروهای هیبریدی نیز کاربرد فراوانی دارند.

گیربکس DCT دو کلاچه (Dual Clutch Transmission)

این گیربکس که نوعی از گیربکس نیمه اتوماتیک است، مانند گیربکس دستی از مجموعه چند چرخ دنده تشکیل شده، با این تفاوت که گیربکس DCT از دو کلاچ برای قطع و وصل نیرو جهت چرخ دنده ‏های زوج یا فرد استفاده می‏ کند و چرخ دنده ‏های زوج و فرد روی دو میله مستقل از هم قرار می ‏گیرند.
در حقیقت این سیستم مانند دو گیربکس دستی مجزا با کلاچ ‏های ترتیبی بوده که در یک محفظه قرار گرفته‏ اند و به عنوان یک واحد انجام وظیفه می‏ کنند.
هر دو کلاچ به صورت هم مرکز و در راستای میله اصلی گیربکس قرار گرفته‏ اند. کلاچ بیرونی و بزرگتر، تعویض دنده ‏های فرد را انجام می‏دهد و کلاچ درونی و کوچکتر، دنده ‏های زوج را تعویض می‏کند.
به گزارش پایگاه خبری تحلیلی «خبرماشین»؛ معمولاً این نوع گیربکس ‏ها در حالت تمام اتوماتیک کار می‏ کنند که به راننده امکان تعویض دنده به صورت دستی را می‏دهد. عملکرد تعویض دنده‏ ها توسط سنسورها و تجهیزات الکتریکی- هیدرولیکی انجام می ‏گردد.
در حال حاضر دو نوع 5 سرعته و 6 سرعته آن در خودروهای پورشه تحت عنوان PDK (مخفف آلمانی عبارت) استفاده می ‏گردد و کاربرد آنها روند رو به رشدی در صنعت خودروی دنیا دارد.
همچنین نوع 7 سرعته آن جهت خودروهای مسابقه ‏ای توسط برندهای مختلف خودروسازی مورد استفاده قرار گرفته است. سری گیربکس ‏های دوال ترونیک (DualTronic) که روی ب ‏ام ‏و M3 نصب شده ‏اند، از این نوع گیربکس ‏ها هستند. همچنین سری گیربگس ‏های با دو کلاچ خشک (DDCT) در آلفارومئو MiTo استفاده شده است.

در همین رابطه بخوانید:

آشنایی با فرهنگ رانندگی با خودرو‌های مجهز به گیربکس دوکلاچه (DCT)