مقدمه
خودرو برای حرکت به همکاری بخش‌های مختلف احتیاج دارد که یکی از آن‌ها واحد انتقال نیرو است. واحد انتقال نیرو به‌عنوان یکی از اجزای پلتفرم، قوای محرکه توسط موتور را به چرخ‌ها انتقال می‌دهد. در خودروهای تک دیفرانسیل، این قوا به طور مستقیم به سمت چرخ‌های جلو یا عقب هدایت می‌شود، ولی در خودروهای دو دیفرانسیل به یک واسطه برای اعمال نیروی ترمز روی هر چهارچرخ احتیاج است. جعبه‌دنده کمکی یا همان ترانسفر کیس (Transfer Case) دقیقاً چنین کاری انجام می‌دهد. در ادامه بیشتر با این قطعه مهم و حیاتی در خودروهای دو دیفرانسیل آشنا می‌شویم.
گیربکس کمکی چیست؟
در خودروهای دو دیفرانسیل، قطعه‌ای به نام ترانسفر کیس به سیستم انتقال قدرت تعلق دارد که وظیفه اصلی آن، اعمال قدرت و گشتاور موتور روی هر دو محور محرک است. ترانسفر کیس با نام‌های دیگر جعبه‌دنده کمکی یا گیربکس کمکی، بعد از گیربکس اصلی قرار می‌گیرد. این قطعه نه‌تنها می‌تواند قوای محرکه را به سمت چهارچرخ هدایت کند، بلکه قادر به ایجاد تغییر در دور خروجی گیربکس و افزایش گشتاور انتقالی به سمت چرخ‌ها است. خودروهای دو دیفرانسیل، سه دیفرانسیل و چهارچرخ محرک دائم، همگی به گیربکس کمکی مجهز هستند.
حالات مختلف جعبه‌دنده کمکی
اکثر خودروهای سواری از نوع تک دیفرانسیل هستند. قدرت و گشتاور تولیدشده توسط پیشرانه این ماشین‌ها از طریق گیربکس دستی یا اتوماتیک به سمت چرخ‌های جلو یا عقب هدایت می‌شود و آن‌ها را به حرکت می‌اندازد. به همین خاطر نیازی به گیربکس کمکی ندارند. در عوض ماشین‌های دو دیفرانسیل به جعبه‌دنده کمکی مجهز هستند که در چهار حالت مختلف عمل می‌کنند؛ N، 2H، 4H و 4L.
گیربکس کمکی حالت 2H
این حالت اجرایی جعبه‌دنده کمکی در خودروهای دو دیفرانسیل مخصوص حرکت در شرایط عادی است که به آن حالت دوچرخ سبک نیز گفته می‌شود. زمانی که با خودرو در مسیرهای آسفالت و غیرلغزنده حرکت می‌کنید، گیربکس کمکی 2H بهترین کارایی را از خود نشان می‌دهد. در این حالت، نیروی موتور از شفت ورودی وارد شفت میانی شده، و مجدداً به شفت اولیه و سپس به خروجی اکسل منتقل می‌کند.
گیربکس کمکی حالت 4H
این حالت گیربکس کمکی برای حرکت در مسیرهای خاکی، یخی، برفی و گل‌آلود با سرعت نرمال طراحی شده است. در این حالت، نیروی موتور تنها روی محور دوم اعمال می‌شود، بدون اینکه تغییری در دور و گشتاور به وجود آید. این حالت به چهارچرخ سبک معروف است. در این حالت، گیربکس کمکی قدرت را از شفت ورود گرفته و به سمت شفت‌های خروجی که به واسطه دنده‌سبک به شفت میانی متصل هستند، هدایت می‌کند.
گیربکس کمکی در حالت 4L
یکی دیگر از حالت‌های اجرایی جعبه‌دنده کمکی در ماشین‌های دو دیفرانسیل، حالت چهارچرخ سنگین است. از این حالت برای حرکت با بیشترین گشتاور استفاده می‌شود که با کاهش دور خروجی، گشتاور را به حداکثر می‌رساند. در مسیرهایی مثل سربالایی‌ها و سرپایینی‌ها که به کشش بالا احتیاج است، گیربکس کمکی در حالت 4L قرار می‌گیرد. این حالت مخصوص رانندگی با حداکثر سرعت 50 کیلومتر بر ساعت است و در آن، اکسل‌های خروجی با دنده سنگین به شفت میانی متصل هستند.
گیربکس کمکی در حالت N
در تمام گیربکس‌های کمکی وضعیتی به نام N وجود دارد که مربوط به حالت خلاص می‌شود. در این وضعیت، گیربکس کمکی هیچ نیرویی را به سمت چرخ‌ها انتقال نمی‌دهد، حتی اگر با دنده‌های گیربکس اصلی درگیر شده باشد. ازآنجاکه تغییر حالت رانندگی از 4H به 4L و بالعکس باعث آسیب شدید به موتور و گیربکس است، حالت N مابین این دو حالت قرار می‌گیرد تا راننده برای تغییر وضعیت از 4H به 4L یا بالعکس، مجبور به توقف در وضعیت خلاص شود.
چهار حالت گیربکس کمکی 2H، 4H، 4L و N در خودروهای دو دیفرانسیل پاره‌وقت وجود دارند. در این خودروها، قوای محرکه موتور تنها به خواست راننده به سمت محور دوم انتقال پیدا می‌کند. خودروهای دو دیفرانسیل دائمی فاقد حالت 2H هستند و نیروی موتور همیشه بین دو محور چرخ‌ها توزیع می‌شود.
در خودروهای کراس‌اوور دو دیفرانسیل، گیربکس کمکی فاقد حالت 4L یعنی رانندگی سنگین است و اینجاست که فرق بین کراس‌اوورها و شاسی‌بلندها مشخص می‌شود. در برخی ماشین‌های شاسی‌بلند دو دیفرانسیل دائمی نیز دو حالت به نام‌های H Lock 4 و L Lock 4 وجود دارد که در وضعیت‌های سبک‌وسنگین، گشتاور را با نسبت خاصی میان دو محور تقسیم می‌کنند.
جعبه‌دنده کمکی چگونه کار می‌کند؟
گیربکس کمکی در خودروهای دو دیفرانسیل پاره‌وقت و دائمی به کار می‌رود و امکان انتقال نیروی موتور به هر چهارچرخ را فراهم می‌آورد. ولی این قطعه چگونه کار می‌کند؟
فرض کنید خودروی دو دیفرانسیل دارای هر چهار حالت 2H، 4H، 4L و N باشد، یعنی گیربکس در حالت‌های مختلف دوچرخ سبک، چهارچرخ سبک، چهارچرخ سنگین و خلاص کار کند.
گیربکس کمکی بعد از گیربکس اصلی قرار دارد و گشتاور خارج‌شده از گیربکس اصلی با ورود به گیربکس کمکی، چرخ‌دنده ورودی آن را به چرخش درمی‌آورد. اگر حالت گیربکس روی 2H باشد، گشتاور خروجی از گیربکس اصلی پس از ورود به گیربکس کمکی به سمت محور حرکت اصلی (جلو یا عقب) هدایت می‌شود، چون نیازی به در گیرکردن دوچرخ دیگر نیست.
زمانی که حالت گیربکس روی 4H شود، گشتاور ورودی به جعبه‌دنده کمکی باعث درگیرشدن دنده‌ای می‌شود که مخصوص انتقال قدرت به محور دوم است. بدین ترتیب، انتقال قدرت بدون تغییر در تعداد دور خروجی روی هر دو محور اعمال می‌شود.
ولی وقتی حالت گیربکس روی 4L قرار گیرد، در هنگام ورود گشتاور به گیربکس کمکی، دنده کوچک ورودی با دنده بزرگی که در خروجی قرار دارد، درگیر می‌شود که نتیجه آن، کاهش دور و افزایش گشتاور خروجی است.
اهرم تعویض حالت برای گیربکس کمکی به شکل است؟
درست همانند گیربکس اصلی که راننده با استفاده از یک اهرم، دنده‌های مختلف برای حرکت را انتخاب می‌کند، گیربکس کمکی نیز به دلیل داشتن حالات مختلف به‌نوعی سلکتور نیاز دارد. سلکتور حالت در خودروهای قدیمی معمولاً به‌صورت اهرمی و مکانیکی بود و در نزدیکی اهرم تعویض دنده اصلی قرار داشت. ولی با پیشرفت خودروها، اهرم تعویض دنده کمکی نیز به‌صورت برقی درآمده و در قالب یک دکمه با امکان انتخاب حالات مختلف، در دسترس راننده قرار گرفته است. این دکمه معمولاً به شکل گرد و چرخان بوده و در کنسول مرکزی و نزدیکی اهرم تعویض دنده اصلی دیده می‌شود. راننده با استفاده از این سلکتور چرخان به‌راحتی می‌تواند هر یک از حالات N، 2H، 4H و 4L را انتخاب کند.
نحوه انتقال قدرت در جعبه‌دنده کمکی چگونه است؟
انتقال قدرت در جعبه‌دنده کمکی به دو شکل صورت می‌گیرد. دنده‌های موجود در این مجموعه یا به طور مستقیم (دنده و چرخ‌دنده) و یا با کمک زنجیر با یکدیگر در ارتباط هستند.
گیربکس کمکی چگونه به گیربکس اصلی وصل است؟
در خودروهایی با بدنه کامپکت و جمع‌وجور بافاصله میان محوری کم، گیربکس کمکی به طور مستقیم با گیربکس اصلی در ارتباط بوده و ساختار یکپارچه‌ای را با آن به وجود آورده است. اما در خودروهای کشیده‌تر بافاصله میان محوری زیاد، گیربکس کمکی با کمک قطعه‌ای به نام کاردان به گیربکس اصلی وصل می‌شود. با اینکه اتصال مستقیم گیربکس کمکی به گیربکس اصلی فضای کمتری ایجاد کرده و استهلاک پایین‌تری به همراه دارد، ولی زمانی که این دو جعبه‌دنده به واسطه کاردان با یکدیگر در ارتباط هستند، عیب‌یابی و تعمیر آن‌ها آسان‌تر می‌شود.
نحوه روانکاری گیربکس کمکی چگونه است؟
اگر شیوه انتقال قدرت در جعبه‌دنده کمکی به‌صورت دنده و چرخ‌دنده باشد، همانند گیربکس‌های دستی از واسکازین برای روانکاری قطعات دخیل استفاده می‌شود. اگر انتقال قدرت با کمک‌دنده و زنجیر صورت گیرد، آنگاه کاربرد روغن هیدرولیک به واسکازین جهت روانکاری ترجیح داده می‌شود. البته باگذشت زمان در گیربکس‌های کمکی دنده – زنجیری نیز واسکازین جای روغن هیدرولیک را می‌گیرد.
جمع‌بندی
در خودروهای دو دیفرانسیل پاره‌وقت یا تمام‌وقت، انتقال نیروی محرکه موتور به هر چهارچرخ به واسطه گیربکس کمکی صورت می‌گیرد. بسته به انتخاب هر یک از حالات سواری روی دوچرخ، سواری سبک روی چهارچرخ و سواری سنگین روی چهارچرخ، گیربکس کمکی نیروی محرکه را از گیربکس اصلی گرفته و به سمت چرخ‌ها هدایت می‌کند. جعبه‌دنده کمکی بعد از جعبه‌دنده اصلی قرار دارد و جزوی از سیستم انتقال قدرت است.
دیدگاهتان را بنویسید