تعداد سی دی : 21

قیمت : 17950 تومان

مجموعه ای فوق العاده شامل 21 سی دی  از سری آموزشهای ویدیویی تعمیرات انواع خودرو های ایرانی و خارجی و موتورهای دیزل همراه با کتابهای آموزشی الکترونیکی(PDF) مکانیک خودرو و مکانیک سیالات و …

 

مجموعه فوق شامل موارد زیر می باشد:

CD1: سی دی آموزشی شركت بوش
CD2: مجموعه بسیار عالی و فوق العاده آموزش ویدیویی تعمیرات خودروی پراید CLC
CD3: شامل 3 فیلم آموزشی مجموعه بی نظیر Deflated Tyre Detection و آموزش كامل و عالی موتور EW12J4 شركت پژو فرانسه و فیلم ویدیویی آموزش تعمیرات گیربكس اتوماتیك AL4 (سرفصل اصلی انتقال قدرت اتوماتیك دانشجویان مهندسی مكانیك خودرو)
CD4: فیلم ویدیویی فوق العاده آشنایی با سیستم هیدرو پنوماتیك و عملكرد اجزاء فرمان خودرو زانتیا شركت سیتروئن
CD5: فیلم ویدیویی كمیاب اتصالات برقی پژو 206 (قسمت اول)
CD6: فیلم ویدیویی كمیاب اتصالات برقی پژو 206 (قسمت دوم و سوم) و اجزاء داشبورد پژو 206
CD7: فیلم ویدیویی آموزش كامل تعمیرات خودروی پیكان
CD8: فیلم ویدیویی آموزش كامل تعمیرات سیستم ترمز اتومبیل پراید
CD9: سی دی مراحل تولید یك كامیون از ابتدا تا انتها بصورت مالتی مدیا و كاملا تصویری و بسیار عالی
CD10: فیلم ویدیویی سیستم تعلیق و تنظیم موتور و سوخت رسانی پراید
CD11: فیلم آموزشی بازكردن، تست و عیب یابی و بستن موتور سواری مزدا 323 مدل F/L و GLX قسمت اول با كیفیت بسیار عالی
CD12: فیلم آموزشی بازكردن، تست و عیب یابی و بستن موتور سواری مزدا 323 مدل F/L و GLX قسمت دوم با كیفیت بسیار عالی
CD13:شامل 3 فیلم آموزشی فیلم ویدیویی The EW10 Engine And The 206 Type S16/GTI و فیلم آموزشی كار بر روی پژو 206 و فیلم آموزشی بسیار عالی كار بر روی مدار خنك كننده
CD14: فیلم آموزشی سیستم هیدرو پنوماتیك خودروی زانتیا بخش تعلیقات و زوایای چرخها
CD15: آموزش كامل نصب و راه اندازی كولر پژو آردی
CD16: فیلم ویدیویی آموزش كامل تعمیر گیربوكس و دیفرانسیل اتومبیل پراید
CD17: فیلم ویدیویی آشنایی و عیب یابی با سیستم سوخت رسانی انژكتوری خودروی پراید مدل ساژم
CD18: فیلم ویدیویی آشنایی و عیب یابی با سیستم سوخت رسانی انژكتوری خودروی پراید مدل كیا
CD19: شامل 4 قسمت به شرح ذیل:
قسمت اول: مجموعه كامل و عالی عیب یابی خودروی پراید (تمامی مدلها) بصورت مالتی مدیا
قسمت دوم: مجموعه 13 كتاب الكترونیكی بسیار عالی و نایاب مهندسین مكانیك شامل: (1- دینامیك مریا 2- انتقال گرما هولمن 3- ارتعاشات مكانیكی تامسون 4– تشریح كامل مقاومت مصالح پوپوف قسمت اول 5- تشریح كامل مقاومت مصالح پوپوف قسمت دوم 6– مكانیك سیالات استریتر 7- كنترل اتوماتیك 8- كنترل نرمن نایس 9- كنترل اگتا 10- استاتیك مریام 11- تحلیل سازه ها 12- طراحی اجزاء 13- ترمودینامیك ون وایلن)
قسمت سوم: مجموعه بسیار عالی و نایاب كتابهای الكترونیكی استاندارد آموزشهای تعمیراتی شركت ایران خودرو و سایپا شامل كتابهای:
1- معرفی قطعات سیستم سوخت رسانی و جرقه SAGEM S2000 2- راهنمای تنظیمات و سرویس ها (پژو پرشیا) 3- راهنمای آزمایش سیستم سوخت رسانی موتور L6A 4- راهنمای نقشه های الكتریكی پژو پرشیا 5- كاتالوگ قطعات یدكی 6- دفترچه كد ایراد تعمیرات پژو 206 7- راهنمای تعمیرات الكتریكی پژو پارس 8- راهنمای تعمیرات مكانیكی پژو پارس (قسمت 3) 9- دفترچه زمان استاندارد تعمیرات پژو 206 10- معرفی و عیب یابی سیستم BSI و ایموبیلایزر 11- معرفی و عیب یابی سیستم سوخت رسانی و جرقه MM1AP 12- راهنمای تعمیرات گیربكس اتوماتیك AL4 13- راهنمای تعمیرات گیربكس معمولی (MA5) پژو 206 14- راهنمای تعمیرات تجهیزات جانبی پژو 206 15- راهنمای تعمیرات موتور TU3JP/K پژو 206 16- راهنمای تعمیرات سیستم تعلیق پژو 206 17- نقشه های الكتریكی پژو 206 18- راهنمای تعمیرات تجهیزات الكتریكی جانبی پژوه 206 19- كتابچه تخصصی نقشه های برقی پژو 206 مولتی پلكس ایران 20- راهنمای تعمیرات و سرویس خودروی سمند (بخش 12) این كتابچه شامل توضیح قسمتهای قطعات و اجزاء الكتریكی برای خودروی سمند می باشد. 21- راهنمای تعمیرات و سرویس خودروی سمند (بخش 11) این كتابچه شامل توضیح قسمتهای بخاری و تهویه هوا (كولر) برای خودروی سمند می باشد. 22- راهنمای تعمیرات و سرویس خودروی سمند (بخش 10) این كتابچه شامل توضیح قسمتهای صندلیها، سیستم كمربند ایمنی، تجهیزات داخلی برای خودروی سمند می باشد. 23- راهنمای تعمیرات و سرویس خودروی سمند (بخش این كتابچه شامل توضیح قسمتهای ترمزهای جلو، ترمزهای عقب برای خودروی سمند می باشد. 24- راهنمای تعمیرات و سرویس خودروی سمند (بخش 7) این كتابچه شامل توضیح قسمتهای فرمان برای خودروی سمند می باشد. 25- راهنمای تعمیرات و سرویس خودروی سمند (بخش 6) این كتابچه شامل توضیح قسمتهای تعلیق جلو، تعلیق عقب برای خودروی سمند می باشد. 26- راهنمای تعمیرات و سرویس خودروی سمند (بخش 5) این كتابچه شامل توضیح قسمتهای جعبه دنده، كلاج، پلوسها، مكانیزم اهرم دسته دنده برای خودروی سمند می باشد. 27- راهنمای تعمیرات و سرویس خودروی سمند (بخش 4) این كتابچه شامل توضیح قسمتهای سیستم خنك كننده و سیستم اگزوز و منیفولد اگزوز برای خودروی سمند می باشد. 28- راهنمای تعمیرات و سرویس خودروی سمند (بخش 3) این كتابچه شامل توضیح قسمتهای سیستم سوخت رسانی و سیستم ورودی هوا برای خودروی سمند می باشد. 29- راهنمای تعمیرات و سرویس خودروی سمند (بخش 2) این كتابچه شامل توضیح قسمت موتور برای خودروی سمند می باشد. 30- دانشنامه سطح پیشرفته تعمیر و نگهداری وسائط نقلیه موتوری 31- راهنمای تعمیرات و سرویس خودروی سمند (بخش 1) این كتابچه شامل توضیح قسمت ابزار مخصوص برای خودروی سمند می باشد.
قسمت چهارم: مجموعه ای شامل مولد قدرت بصورت برنامه و انیمیشن و كتاب الكترونیكی
CD20: فیلم مستندی بسیار عالی و زیبا از خودروهای جهان بمدت 57 دقیقه (پیشنهاد میكنم حتما نگاه كنید)
CD21: فیلم ویدیویی آموزش تعمیر موتور خودروی پراید

روش خرید: برای خرید پکیج آموزشی  مکانیک خودرو  پس از کلیک روی دکمه زیر و تکمیل فرم سفارش، ابتدا محصول یا محصولات مورد نظرتان را درب منزل یا محل کار تحویل بگیرید، سپس وجه کالا و هزینه ارسال را به مامور پست بپردازید. جهت مشاهده فرم خرید، روی دکمه زیر کلیک کنید

 

نسبت دنده

شما می توانید دنده ها را تقریباً در هر چیزی که از اجزای چرخنده تشکیل شده، ببینید. موتور اتومبیل ها و سیستم های انتقال نیرو از تعداد زیادی دنده تشکیل شده اند. اگر یک دستگاه VCR را باز کرده و داخل آن را نگاه کنید، تعداد زیادی دنده در آن خواهید دید. ساعت های کوکی، جیبی و پاندولی هر کدام شامل تعداد زیادی دنده هستند، به ویژه اگر دارای زنگ یا ناقوس هم باشند. شما احتمالاً یک کنتور برق در کنار خانه ی خود دارید، که اگر محفظه ی شفاف و شیشه مانند داشته باشد می توانید تعداد  ۱۰یا ۱٥ دنده را داخل آن مشاهده کنید. دنده ها هر جا که اثری از ماشین ها و موتور ها که حرکت دورانی تولید می کنند، باشد حضور دارند.

 

در این مقاله درباره ی نسبت دنده ها و نحوه ی کار و توالی دنده ها مطالبی را خواهید آموخت، در نتیجه به خوبی درک خواهید کرد که چرخ دنده های گوناگون چگونه کار می کنند. شاید لازم باشد برای آشنایی با انواع مختلف چرخ دنده ها و موارد استفاده ی آنها، دنده چگونه کار می کند را هم مطالعه کنید. 

 

به کار گیری چرخ دنده ها

 

چرخ دنده ها عموماً برای یکی از چهار دلیل زیر استفاده می شوند:

۱.     برای تغییر جهت دوران

۲.     برای زیاد یا کم کردن سرعت دوران

٣.     برای انتقال حرکت دورانی به محوری دیگر

۵.     برای حفظ هم زمانیِ دوران دو محور

 

موارد ۱، ۲ و٣ را می توانید در شکل بالا مشاهده کنید. در این شکل چرخیدن دنده ها را در خلاف جهت همدیگر می بینید، و اینکه چرخ دنده ی کوچک تر با سرعت دو برابر چرخ دنده- ی بزرگ تر می چرخد، و بعلاوه محور دوران چرخ دنده ی کوچک تر، در سمت راست محور دوران چرخ دنده ی بزرگ تر قرار دارد.

دلیل این امر که سرعت یک چرخ دنده دو برابر چرخ دنده ی دیگر است، در نسبت بین دنده هاست-نسبت دنده ها. در این شکل، قطر چرخ دنده ی سمت راست دو برابر قطر چرخ- دنده ی سمت چپ است. بنابراین نسبت دنده ها ۲:١ است (بخوانید” دو به یک”). اگر به شکل دقّت کنید، می توانید این نسبت را ببینید: هر بار که چرخ دنده ی بزرگ تر یک دور می زند، چرخ دنده ی کوچک تر دو دور می زند. اگر هر دو چرخ دنده قطر یکسانی داشتند، دوران آنها با سرعت برابر امّا در جهت مخالف صورت می گرفت.

 

درک مفهوم نسبت دنده

 

درک مفهوم نسبت دنده آسان است، اگر شما مفهوم محیط یک دایره را درک کنید. به خاطر داشته باشید که محیط یک دایره برابر است با حاصل ضرب قطر دایره در عدد پی (عدد پی برابر است با …۱٤١٥٩⁄٣). بنابراین اگر یک دایره یا یک چرخ دنده با قطر١ اینچ داشته باشید،محیط دایره برابر با ۱٤١٥٩⁄٣ اینچ خواهد بود.

شکل زیر نشان می دهد که چگونه محیط یک دایره به قطر ۲۷⁄١ اینچ، با طول مسافتی به اندازه ی ٤ اینچ برابر است.

فرض کنید که دایره ی دیگری که قطر آن ۶٣۵⁄۰ اینچ است، (۲۷⁄١ اینچ تقسیم بر دو) در اختیار دارید، و آن را روی همان مسیر شکل بالا می چرخانید. خواهید دید که به دلیل اینکه قطر آن نصف قطر دایره ی شکل بالاست، این دایره برای طیّ همان مسافتِ ٤ اینچ باید دو دور کامل بزند. این است توضیح اینکه چرا نسبت دنده ی دو چرخ دنده، که یکی نصف دیگری قطر دارد، ۲:١خواهد بود. چرخ دنده ی کوچک تر برای طیّ این مسافت باید دو بار بچرخد، در حالی که چرخ دنده ی بزرگ تر با یک بار چرخش همان مسیر را طی می کند.

بیشتر چرخ دنده هایی که در زندگی روزمرّه می بینید، دندانه دارند. این دندانه ها سه مزیّت دارند:

● آنها از سُر خوردن دنده ها روی هم دیگر جلوگیری می کنند. بنابراین محورهایی که با چرخ دنده ها با هم ارتباط دارند، همواره دقیقاً با هم همزمان و هماهنگ خواهند بود.

● آنها برقراری نسبت های واقعی دنده ها را ممکن می سازند. کافیست تعداد دندانه های دو چرخ دنده را شمرده و بر هم تقسیم کنید. در نتیجه، به عنوان مثال اگر یک چرخ دنده ۶۰ دندانه و دیگری ۲۰ دندانه داشته باشد، نسبت دنده، زمانی که این دو چرخ دنده به هم متّصل باشند، ٣:١ خواهد بود.

●  آنها باعث می شوند که خطاهای جزئی در اندازه ی واقعی قطر و محیط دو چرخ دنده، چندان مهم جلوه نکنند. نسبت دنده به وسیله ی تعداد دندانه ها تعیین می شود، حتّی اگر اندازه- ی قطرها ناجور باشند.

 

دنده های متوالی

برای به دست آوردن نسبت های بزرگ بین دنده ها، گاهی چرخ دنده ها به صورت متوالی و متّصل به کار برده می شوند، مانند شکل زیر:

 

 

دنده ی سمت راست (بنفش) در این سری، همان طور که در شکل نشان داده شده، در واقع از دو قسمت تشکیل شده است. یک چرخ دنده ی کوچک و یک چرخ دنده ی بزرگ بر روی هم سوار شده و به هم متّصل اند. همان طور که در دو شکل زیر نشان داده شده، دنده های متوالی اغلب به صورت زنجیروار و از چرخ دنده های متعدّد و گوناگون، تشکیل شده اند.

 

در حالت بالا،چرخ دنده ی بنفش با سرعت دو برابر چرخ دنده ی آبی می چرخد. چرخ دنده ی سبز با سرعت دو برابر چرخ دنده ی بنفش دوران می کند. چرخ دنده ی قرمز با سرعت دو برابر چرخ دنده ی سبز چرخش می کند. توالی دنده هایی که در شکل زیر نشان داده شده، نسبت دنده ی بالاتری را ایجاد کرده است.

 

در این زنجیره، اندازه ی چرخ دنده های کوچک تر یک پنجم چرخ دنده های بزرگ تر است. این بدان معنیست که اگر چرخ دنده ی بنفش را به یک موتور با چرخش ١۰۰ دور در دقیقه وصل کنید، چرخ دنده ی سبز با سرعت ۵۰۰ دور در دقیقه و چرخ دنده ی قرمز با سرعت ۲۵۰۰دور در دقیقه خواهند چرخید. به همان طریق می توانید یک موتور با چرخش ۲۵۰۰دور در دقیقه را به چرخ دنده ی قرمز وصل کرده و سرعت ١۰۰ دور در دقیقه را در چرخ دنده ی بنفش ایجاد کنید. اگر داخل کنتور برق منزلتان را می توانید ببینید و کنتور شما از نوع قدیمی با پنج صفحه ی مکانیکی است، پنج قرص را که بدین شکل به صورت متوالی، و با نسبت دنده ی ١۰:١ به یکدیگر متّصل اند، خواهید دید. به دلیل اینکه قرص ها به طور مستقیم به هم وصلند، در جهت های مخالف هم می چرخند (خواهید دید که تعداد دورها در چرخ دنده های مجاور معکوس همدیگر است).  

 

موارد استفاده ی دیگر چرخ دنده ها

 

برای ایجاد نسبت دنده ی بالا، هیچ چیز نمی تواند با دنده ی حلزونی رقابت کند. در یک دنده ی حلزونی، یک محور رزوه داده شده با دندانه های یک چرخ دنده درگیر می شود. هر بار که محور یک دور بزند، چرخ دنده به اندازه ی یک دندانه پیش می رود. اگر چرخ دنده ٤۰ دندانه داشته باشد، در یک فضای بسیار کوچک نسبت دنده ای برابر با ٤۰:١ خواهید داشت. به مثال زیر از یک برف پاک کن توجه کنید:

 

 

کیلومترشمار مکانیکی، مورد دیگری است که از تعداد زیادی دنده حلزونی استفاده می کند.

 

در این کیلومترشمار سه دنده ی حلزونی قابل رؤیت وجود دارد. برای اطّلاعات بیشتر مراجعه کنید به کیلومتر شمار چگونه کار می کند.

دنده های سیّاره ای

راه های بسیار زیاد دیگری برای استفاده از چرخ دنده ها وجود دارد. یک توالی ویژه ی دنده ها به توالی سیّاره ای دنده ها نامیده شده است. دنده های سیّاره ای، مشکل زیر را حل کرده اند. فرض کنید، می خواهید نسبت دنده ی ۶:١ را با جهت های ورودی و خروجی یکسان داشته باشید. یک روش برای به وجود آوردن این نسبت به کار بردن توالی سه چرخ دنده ایِ زیر است:

 

در این زنجیره، قطر چرخ دنده ی آبی شش برابر قطر چرخ دنده ی زرد است (که نسبت دنده ای ۶:١ را به دست می دهد). اندازه ی چرخ دنده ی قرمز اهمّیتی ندارد، چرا که وجود آن تنها به خاطر تغییر جهت دوران است تا چرخ دنده های زرد و آبی در یک جهت بچرخند. به هر حال، تصوّر کنید که می خواهید محور چرخ دنده ی خروجی، همان محور چرخ دنده ی ورودی باشد. یکی از موارد معروفی که در آن، این قابلیّت هم محوری نیاز است، آچار پیچ گوشتی الکتریکی می باشد. در این حالت، همان طور که نشان داده شده می توانید از یک سیستم دنده ی سیّاره ای استفاده کنید:

 

در این سیستم دنده ای، چرخ دنده ی زرد (خورشید) به طور همزمان، با هر سه چرخ دنده- ی قرمز (سیّاره ها) درگیر است. هر سه آنها به یک صفحه (حامل سیّاره) متّصل اند، و از داخل با چرخ دنده ی آبی (حلقه) درگیرند، نه از خارج. به دلیل وجود سه چرخ دنده ی قرمز به جای یکی، این توالی دنده ثبات زیادی دارد. محور خروجی به چرخ دنده ی حلقه ایِ آبی متّصل است، و حامل سیّاره ثابت نگه داشته شده است؛ این سیستم همان نسبت دنده ی ۶:١ را به دست می دهد. شما می توانید تصویری از یک سیستم دنده ی سیّاره ای دو مرحله ای را در electric screwdriver ، و یک سیستم دنده های سیّاره ای سه مرحله ای را درsprinkler  مشاهده کنید. همچنین می توانید سیستم های دنده های سیّاره ای را درگیربکس اتوماتیک بیابید.

مسئله ی جالب دیگر در مورد سیستم های دنده های سیّاره ای این است که آنها می توانند نسبت دنده های مختلفی را بسته به این که کدام چرخ دنده به عنوان ورودی، کدام یک  به عنوان خروجی و کدام یک به عنوان چرخ دنده ی ثابت استفاده شود، ایجاد نمایند. به طور مثال، اگر چرخ دنده ی خورشید به عنوان ورودی انتخاب شود، و چرخ دنده ی حلقه را ثابت نگه داریم و محور خروجی را به صفحه ی حامل سیّاره متصل کنیم، نسبت دنده ی متفاوتی را به دست خواهیم آورد. در این حالت، حامل سیّاره و سیّاره ها حول چرخ دنده ی خورشید می چرخند، بنا بر این به جای این که چرخ دنده ی خورشید شش دور بزند تا حامل سیّاره را یک دور بچرخاند، باید هفت دور را طی کند. دلیل این مطلب این است که حامل سیّاره در همان جهت چرخش چرخ دنده ی خورشید، دور آن می گردد و باعث می شود که چرخ دنده ی خورشید یک دور عقب بیفتد.بنابراین در این حالت، تبدیل نسبت دنده را به ۷:١ خواهیم داشت.

شما می توانید همه چیز را از نو بازآرایی کنید، و این بار چرخ دنده ی خورشید را ثابت نگه داشته، خروجی را به حامل سیّاره و ورودی را با یک گیره به چرخ دنده ی حلقه ای وصل کنید. این سیستم به شما نسبت دنده ی ١: ١۷⁄١ را خواهد داد. یک گیربکس اتوماتیک علاوه بر کلاچ ها و ترمزهای نواری برای ثابت نگه داشتن قسمت های مختلف سیستم دنده و تعویض ورودی و خروجی ها، از سیستم های دنده های سیّاره ای برای به وجود آوردن نسبت های مختلف دنده استفاده می کند.   

 

یک مثال

 

موقعیّت زیر را مجسّم کنید: شما دو چرخ دنده ی قرمز در اختیار دارید که می خواهید هم- زمان و هماهنگ با یکدیگر، بمانند، اما مشکل اینجاست که آنها از هم فاصله دارند. شما می- توانید بین آن دو یک چرخ دنده ی بزرگ قرار دهید، در صورتی که می خواهید آن دو جهت دورانی یکسانی داشته باشند:

 

یا اگر می خواهید که چرخ دنده های شما در خلاف جهت هم حرکت کنند، از دو چرخ- دنده ی هم اندازه استفاده کنید:

 

به هر شکل، در هر دو حالت احتمالاً چرخ دنده های اضافی سنگین هستند و شما مجبورید محورهایی را برای آنها به کار ببرید. در این گونه موارد، راه حلِّ معمول، همان طور که در شکل زیر آمده، استفاده از زنجیر یا تسمه ی دندانه دار است:

 

امتیاز زنجیرها و تسمه ها در وزن سبک، قابلیّت جدا کردن دو چرخ دنده با یک فاصله ی معیّن، و توانایی ارتباط دادن چندین چرخ دنده به هم با یک زنجیر یا تسمه می باشد. به طور مثال، در موتور یک اتومبیل، میل لنگ، دو میل بادامک و دینام هر سه با یک تسمه ی دندانه دار به هم مرتبط اند. اگر مجبور بودید به جای تسمه از چرخ دنده استفاده کنید، این عمل بسیار مشکل می شد.

مقدمه:

اگر مقاله “موتور ماشين چگونه كار مي‌كند” را مطالعه كرده باشيد درمي‌يابيد كه توان اتومبيل براي حركت، چگونه توليد مي‌شود و همچنين اگر مقاله “سيستم انتقال قدرت دستي چگونه كار مي‌كند” را هم مطالعه كرده باشيد درمي‌يابيد كه این قدرت توليدي چگونه منتقل مي‌شود. در اين مقاله ديفرانسيل‌ها را توضيح خواهيم داد. ديفرانسيل در اكثر اتومبيل‌ها آخرين مرحله‌اي است كه قدرت قبل از چرخاندن چرخها از آن مي‌گذرد.

ديفرانسيل سه كار را انجام مي‌دهد:

1. فرستادن قدرت موتور به چرخها

2. عملكرد به عنوان آخرين مرحله كاهش دنده در خودرو

3. انتقال قدرت به چرخها در حاليكه چرخها با سرعتهاي متفاوت گردش مي‌كنند.(اسم ديفرانسيل برگرفته از اين وظيفه آن است)

در اين مقاله، خواهيد آموخت كه چرا ماشين شما به ديفرانسيل نياز دارد، ديفرانسيل آن چگونه كار مي‌كند و نواقص آن چيست. همچنين به انواع پزيتركشن‌ها (positractions) كه به عنوان ديفرانسيل‌هاي لغزش محدود شناخته مي‌شوند، نگاهي خواهيم داشت.

چرا اتومبيل به ديفرانسيل نياز دارد

چرخهاي اتومبيل با سرعت‌هاي متفاوت مي‌چرخند. به ويژه هنگام پيچيدن اتومبيل. با استفاده از انيميشن زير مي‌توانيد دريابيد كه هنگام پيچيدن اتومبيل چرخها فواصل متفاوتي را طي مي‌كنند. چرخ داخلي نسبت به چرخ خارجي مسافت كمتري را طي مي‌كند. از آنجايي كه سرعت برابر است با جابجايي تقسيم بر زمان جابجايي، چرخي كه مسافت كمتري را طي مي‌كند سرعتش هم كمتر است. توجه كنيد كه چرخهاي جلو هم نسبت به چرخهاي عقب مسير متفاوتي را طي مي‌كنند.

براي چرخهايي كه پيشران نيستند و نيروي موتور به آنها منتقل نمي‌شود مشكلي پيش نمي‌آيد. مانند چرخهاي جلو در يك اتومبيل كه چرخهاي عقب پيشران هستند و يا چرخهاي عقب در اتومبيلي كه چرخهاي جلو پيشران هستند. اما چرخهاي پيشران به هم متصل‌اند بطوريكه يك موتور واحد و يك سيستم انتقال قدرت واحد آنها را به گردش درمي‌آورد. اگر ماشين شما ديفرانسيل نداشته باشد، چرخها به همديگر قفل خواهند شد پس مي‌بايست هميشه با سرعت‌هاي برابر گردش كنند. با اين شرايط پيچيدن اتومبيل با مشكل مواجه مي‌شود و يكي از چرخها بايد روي زمين بلغزد. با وجود چرخهاي مدرن امروزي و خيابان‌هاي بتني، نيروي زيادي براي لغزاندن يك چرخ لازم است و اين نيرو بايد از طريق محور چرخها از يك چرخ به چرخ ديگر منتقل شود كه اين كار كشش زيادي را بر محور چرخها وارد خواهد كرد.

ديفرانسيل چيست     ديفرانسيل وسيله‌اي است كه گشتاور انتقالي از موتور را دو قسمت مي‌كند تا هر قسمت جداگانه چرخي را به گردش درآورد. ديفرانسيل روي تمام اتومبيل‌ها و كاميون‌هاي جديد يافت مي‌شود . همچنين روي بسياري از اتومبيل‌هايي كه قدرت به چهار چرخ منتقل مي‌شود. در اتومبيل‌هايي كه نيرو بطور مداوم به چهار چرخ منتقل مي‌شود، بين هر دو چرخ به يك ديفرانسيل نياز است و همچنين بايد يك ديفرانسيل بين چرخهاي عقب و جلو وجود داشته باشد. چرا كه چرخهاي جلو ضمن پيچيدن اتومبيل مسير متفاوتي را نسبت به چرخهاي عقب طي مي‌كنند. در اتومبيل‌هايي كه مي‌توان نيرو را به  يكي از محورها به دلخواه منتقل و يا قطع كرد به ديفرانسيل بين چرخهاي عقب و جلو نيازي نيست. در عوض هنگام استفاده از هر دو محور براي انتقال قدرت چرخهاي عقب و جلو به هم قفل مي‌شوند. بنابراين چرخهاي عقب و جلو بايد با سرعت‌هاي متوسط برابر طي مسير كنند.   ديفرانسيل باز      مطلب را با ساده‌ترين نوع ديفرانسيل يعني ديفرانسيل باز آغاز مي‌كنيم. در آغاز لازم است بعضي از لغات و اصطلاحات مربوطه را توضيح دهيم. تصوير زير قسمتهاي مختلف يك ديفرانسيل باز را نشان مي‌دهد.   وقتي كه اتومبيل روي جاده در خط مستقيم حركت مي‌كند، چرخها با سرعت‌هاي برابر مي‌چرخند. پينين ورودي چرخدنده حلقه‌اي و محفظه جدا كننده را مي‌چرخاند. در اين شرايط هيچ كدام از چرخدنده‌هاي داخل محفظه نمي‌چرخند و دو چرخدنده پهلويي به محفظه قفل شده‌اند. توجه داشته باشيد كه پينين ورودي نسبت به چرخدنده حلقه‌اي كوچكتر است. اين آخرين مرحله كاهش دنده در اتومبيل است. اصطلاحات “نسبت محور عقب” يا “آخرين نسبت رانندگي” را شنيده‌ايد اين اصطلاحات به نسبت كاهش دنده در ديفرانسيل اشاره دارند.اگر نسبت محور عقب4.10 باشد نسبت تعداد دندانه های چرخدنده حلقه ای به پینیون ورودی 4.10 خواهد بود. براي اطلاعات بيشتر در مورد نسبت دنده‌ها مقاله “چرخدنده‌ها چگونه كار مي‌كنند” را مطالعه كنيد. وقتي كه اتومبيل مي‌پيچد چرخها بايد با سرعت‌هاي متفاوت بچرخند: در تصوير بالا ديده مي‌شود كه چرخدنده‌هاي داخل محفظه همزمان با شروع به پيچيدن اتومبيل شروع به گردش مي‌كنند با اين كار اين امكان براي چرخها فراهم مي‌شود كه با سرعت‌هاي متفاوت بچرخند. چرخ داخلي نسبت به محفظه با سرعت كمتري مي‌چرخد در حالي كه چرخ بيروني نسبت به محفظه سريعتر مي‌چرخد. ديفرانسيل باز _ حركت مستقيم الخط   ديفرانسيل باز _ پيچيدن اتومبيل     ديفرانسيل‌ها و اصطكاك:    ديفرانسيل باز همواره گشتاورهاي برابري را به هركدام از چرخها منتقل مي‌كند. دو عامل تعيين كننده بر مقدار گشتاور اعمالي به چرخها وجود دارد: تجهيزات و اصطكاك. در محيط هاي خشك كه به مقدار كافي اصطكاك وجود دارد، مقدار گشتاور اعمالي به چرخها به وسيله موتور و چرخدنده‌ها محدود مي‌شود. در محيط‌هايي كه اصطكاك كم است مانند رانندگي برروي يخ گشتاور اعمالي به بيشترين مقدار گشتاوري كه از لغزيدن چرخ در اين شرايط جلوگيري كند محدود است. بنابراين اگرچه موتور ماشين قابليت توليد توان بيشتري را دارد اما بايد اصطكاك كافي براي انتقال آن به زمين موجود باشد. اگر بعد از اينكه چرخها شروع به لغزيدن كردند بيشتر گاز بدهيد فقط چرخها با سرعت بيشتري مي‌چرخند.  حركت روي لايه نازك يخ اگر تا به حال برروي يخ رانندگي كرده باشيد، شايد حقه‌اي را كه به وسيله آن شتاب گيري آسان‌تر است فهميده باشيد. اگر به جاي دنده يك با دنده دو و يا حتي دنده سه شروع به حركت كنيد به دليل عملكرد چرخدنده‌ها در سيستم انتقال قدرت گشتاور كمتري به چرخها منتقل مي‌شود و اين امر امكان حركت و شتاب گيري بدون لغزش چرخها را فراهم مي‌آورد. حال اگر يكي از چرخها به اندازه كافي اصطكاك داشته باشد اما چرخ ديگر روي يخ باشد چه روي خواهد داد؟ اين جايي است كه مشكل ديفرانسيل باز، خود نمايي مي‌كند. به خاطر بياوريد كه ديفرانسيل باز گشتاور برابري را به هركدام از چرخها منتقل مي‌كند و حداكثر مقدار گشتاور محدود به بيشترين مقداري است كه چرخها نلغزند. گشتاور بالايي براي لغزيدن چرخ روي يخ لازم نيست؛ با اين شرايط چرخ با اصطكاك مناسب همان مقدار گشتاور كم را كه به چرخ ديگر منتقل مي‌شود دريافت خواهد كرد كه براي به حركت درآمدن آن كافي نيست پس ماشين شما حركت نخواهد كرد. جدا شدن چرخها از زمين يكي ديگر از مشكلات ديفرانسيل باز زماني بروز مي‌كند كه چرخهاي اتومبيل از جاده جدا شوند. اگر شما يك كاميون كه قدرت به چهار چرخ اعمال مي‌شود يا يك  داشته باشيد كه هم محور عقب و هم محور جلو ديفرانسيل باز داشته باشند. به ياد بياوريد همانطور كه قبال گفته شد ، ديفرانسيل آزاد همواره گشتاورهاي برابري را به چرخها منتقل مي‌كند. اگر يكي از چرخهاي عقب و يكي از چرخهاي جلو از زمين جداشوند، اين چرخها فقط در هوا به دور خود مي‌چرخند، پس قادر به حركت نخواهيد بود. راه حل اين مشكل ديفرانسيل لغزش محدود است كه به آن پزيتركشن (positraction) نيز مي‌گويند. ديفرانسيل لغزش محدود از مكانيزم‌هاي گوناگوني براي انجام عمل ديفرانسيل هنگام پيچيدن اتومبيل استفاده مي‌كند. وقتي كه يكي از چرخها ليز مي‌خورد اين ديفرانسيل اين امكان را فراهم مي‌كند كه گشتاور بيشتري به چرخي كه نمي‌لغزد منتقل شود. در قسمتهاي بعدي بعضي از انواع ديفرانسيل لغزش محدود را تشريح خواهيم كرد. كه شامل نوع كلاچي LSD ، كوپلينگ چسبناك، ديفرانسيل قفل شدني و تورسن (torsen) است.   ديفرانسيل لغزش محدود نوع كلاچي:    شاید معمولترین نوع دیفرانسیل لغزش محدود نوع کلاچی LSD باشد. اين نوع ديفرانسيل همه اجزاي ديفرانسيل آزاد را دارد. اما مازاد بر آنها يك دسته فنر و يك سري كلاچ را دارا مي‌باشد. بعضي از آنها يك كلاچ مخروطي را هم دارند درست مانند هماهنگ كننده در سيستم انتقال قدرت دستي. فنر چرخدنده های کناری را که به محفظه متصلند به کلاچ ها می فشارد، وقتی که چرخها با سرعتهای برابر حرکت می کنند هر دو چرخدنده کناری همراه با محفظه می چرخند و به کلاچها نیازی نیست. تنها وقتی که عاملی باعث شود که یکی از چرخها نسبت به دیگری با سرعت بیشتر بچرخد به کلاچها نیاز است و آنها وارد عمل می شوند. مانند زمانی که اتومبیل می پیچد کلاچها چرخها را وادار می کنند که با سرعت های برابر بچرخند. اگر یکی از چرخها بخواهد که سریعتر بچرخد باید ابتدا بر کلاچها غلبه کند. سختی فنرهایی که با اصطکاک کلاچها همراهند تعیین کننده مقدار گشتاوری است که برای غلبه بر کلاچها لازم است. اگر به موقعیتی که یکی از چرخها روی یخ است و دیگری اصطکاک کافی برای حرکت دارد برگردیم: با دیفرانسیل لغزش محدود ، گرچه چرخی که روی یخ است قادر نیست که گشتاور زیادی را به زمین منتقل کند، چرخ دیگر همجنان گشتاور مورد نیاز برای حرکت را دریافت خواهد کرد. گشتاور انتقالی به آن برابر با مقدار گشتاور مورد نیاز برای غلبه بر کلاچها است. نتیجه آن است که شما قادر به حرکت خواهید بود، هرچند که از تمام قدرت اتومبیلتان استفاده نمی کنید.

 

كوپلينگ چسبناك:  

كوپلينگ چسبناك غالباً در خودروهايي كه قدرت به تمام چرخها منتقل مي‌شود به كار مي‌رود و معمولا در قسمت مياني بين محور عقب و محور جلو به كار مي‌رود تا اگر چرخهاي عقب و يا جلو شروع به لغزش كرد گشتاور را به چرخهاي ديگر منتقل كند.

همانطور كه در تصوير زير ديده مي‌شود اين نوع ديفرانسيل شامل دو دسته صفحه است كه درون محفظه‌اي كه پر از مايع غليظي است محكم قرار گرفته‌اند. هر دسته از صفحات به يكي از شفت‌هاي خروجي متصل است. در شرايط عادي هر دو دسته صفحه و مايع غليظ با سرعت‌هاي برابر مي‌چرخند، اما زماني كه يك دسته از چرخها ( جلو يا عقب) با سرعت بيشتري چرخيد (شايد به خاطر ليز خوردن آن) دسته صفحه متصل به آن هم نسبت به دسته صفحه ديگر با سرعت بيشتري مي‌چرخد، مايع غليز كه بين صفحات گير كرده است مي‌خواهد كه با سرعت صفحاتي كه سرعتشان بيشتر است بچرخد و صفحه‌هايي را كه با سرعت كمتري مي‌چرخند با خود مي‌چرخاند. با اين شرايط گشتاور بيشتري به چرخهايي كه نمي‌لغزند و آرامتر مي‌چرخند منتقل مي‌شود.

وقتي كه اتومبيلي مي‌پيچد اختلاف سرعت بين چرخها به اندازه زماني نيست كه يكي از چرخها ليز بخورد. با چرخش سريعتر صفحات نسبت به همديگر گشتاور بيشتري هم از طريق مايع غليظ منتقل مي‌شود. از آنجايي كه گشتاوري كه هنگام پيچيدن اتومبيل بايد منتقل شود بسيار كوچك است اين ديفرانسيل مؤثر نخواهد بود. اين مطلب يكي از معايب اين نوع ديفرانسيل را نشان مي‌دهد كه : درست هنگام شروع به لغزش يك چرخ هيچ گشتاوري منتقل نمي‌شود.

براي درك هرچه بهتر رفتار كوپلينگ چسبناك از يك آزمايش ساده با يك تخم مرغ كمك مي‌گيريم. اگر تخم مرغ را روي ميز آشپزخانه قرار دهيد، هم پوسته و هم زرده تخم مرغ ثابتند. اگر به طور ناگهاني تخم مرغ را بچرخانيد ، براي مدت كمي پوسته نسبت به زرده با سرعت بيشتري حركت خواهد كرد، اما زرده خيلي زود با پوسته هم سرعت خواهد شد. براي اثبات اينكه آيا زرده هم مي‌چرخد، بعد از اينكه تخم مرغ به چرخش درآمد به سرعت آن را متوقف كرده و سپس آن را رها كنيد. خواهيد ديد كه تخم مرغ دوباره شروع به حركت خواهد كرد (البته تخم مرغ بايد نپخته باشد). در اين آزمايش ما از نيروي اصطكاك بين پوسته و زرده براي به حركت درآوردن و سرعت گرفتن زرده استفاده كرديم. وقتي كه تخم مرغ را متوقف كرديم اصطكاك _ بين پوسته و زرده كه هنوز مي‌چرخد _ به پوسته نيرو وارد مي‌كند و آن را وادار به حركت مي‌كند. در يك كوپلينگ چسبناك نيرو بين صفحات نيرو بين صفحات و مايع غليظ درست مانند پوسته و زرده تخم مرغ منتقل مي‌شود.

 

ديفرانسيل قفل شدني و تورسن (torsen):

 

ديفرانسيل قفل شدني براي خودروها در مسيرهاي جاده خاكي مناسب است. اين نوع ديفرانسيل اجزايي درست مانند ديفرانسيل باز دارد. به علاوه يك مكانيزم پنوماتيكي يا هيدروليكي الكتريكي به منظور قفل شدن دو جرخدنده خروجي به همديگر.

معمولا اين مكانيزم به وسيله يك سويچ فعال مي‌شود، هنگاميكه فعال شد، هر دو چرخ با سرعت‌هاي برابري خواهند چرخيد. اگر يكي از چرخها از زمين جدا شد، به حال چرخ ديگر فرقي نخواهد كرد. درست همانند زماني كه دو چرخ روي زمين هستند با سرعت‌هاي برابر خواهند چرخيد.

ديفرانسيل تورسن يك وسيله كاملا مكانيكي است و از هيچ گونه سيستم الكترونيكي يا كلاچي و يا مايع غليظ استفاده نمي‌كند.

كلمه تورسن (torsen)  برگرفته از Torque Sensing   ( حساسيت به گشتاور) است. زماني كه گشتاورهاي انتقالي به هر دو چرخ برابرند درست مانند ديفرانسيل باز كار مي‌كند. به محض اينكه اصطكاك يكي از چرخها كم شد، اختلاف در گشتاور باعث مي‌شود كه در ديفرانسيل تورسن چرخدنده‌ها به همديگر مقيد شوند. در اين نوع ديفرانسيل طراحي چرخدنده‌ها نسبت تغيير گشتاور را تعيين مي‌كند. به عنوان مثال، اگر يك ديفرانسيل تورسن با نسبت 5:1 طراحي شده باشد، اين ديفرانسيل قادر خواهد بود كه گشتاور تا پنج برابر را به چرخي كه اصطكاك كافي دارد منتقل كند.

اين وسيله معمولا در خودروهاي كلاس بالايي كه قدرت به تمام چرخها منتقل مي‌شود. مانند سيستم كوپلينگ چسبناك، بيشتر براي انتقال قدرت بين چرخهاي عقب و جلو به كار مي‌رود. در اين كاربرد، سيستم تورسن بر سيستم كوپلينگ چسبناك برتري دارد. زيرا اين سيستم به چرخهاي ثابتي كه شروع به لغزش مي‌كند گشتاور وارد مي‌كند.

اگر يكي از چرخها كاملا از زمين جدا شود، ديفرانسيل تورسن قادر نخواهد بود هيچ گشتاوري را به چرخ ديگر منتقل كند. نسبت تمايل به تغير گشتاور مقدار گشتاور انتقالي را تعيين خواهد كرد، و پنج برابر صفر همان صفر خواهد بود.

طراحی ، پیش برد و بازاریابی خودروهای سبز ( سازگار با محیط زیست ) چندان کار ساده ای نیست. بهترین شاهد این مدعا این است که همچنان خودروهای بنزینی بر جاده ها فرمانروایی می کنند وسوخت های فسیلی  تقریبا 75 درصد از مصرف انرژی جهان را تشکیل می دهند.همزمان با بالا رفتن قیمت بنزین و نگرانی درباره اثرات زیان بار آن ، خودروهای دو گانه سوز اهمیت ویژه ای می یابند.یک خودرو گاز سوز یا NGV   نمونه ای کامل از یک خودرو دوگانه سوز است. بهره وری سوخت ، سازگاری با محیط زیست و هزینه اشتراک به نسبت کمتر، از مزایای این خودرو هاست.

خودرو هوندا مدل Civic GX در حال سوخت گیری با دستگاه سوخت گیری خانگی

این مقاله به تشریح اصول کلی  NGV (Natural-gas Vehicles)  ها می پردازد  و  با نگاهی به ادعا های بی نظیر در طراحی آنها،  مزایای این تکنولوژی را بررسی می کند.

 

گاز طبیعی

واژه گاز کلمه ای مبهم است چرا که مواد با حالتی مشابه ولی خواصی متفاوت را در بر می گیرد. به طور مثال گازی که به عنوان سوخت در خودرو مورد استفاده قرار می گیرد یکی از مشتقات نفت خام است. نفت خام ماده ای سیاه و چسبناک و ترکیبی چند جزئی است که در زیر زمین ، بر اثر تجزیه بدن جانوران دریایی باستان و طی سالیان دراز تشکیل می شود.

گاز طبیعی هم از ترکیبات موجودات زنده در باستان به وجود می آید ولی به طور طبیعی به جای حالت مایع، ،شکل گازی به خود میگیرد و معمولا همراه نفت خام خارج می شود.گاز طبیعی  هم از گیاهان زمین  و هم از مواد آلی بدن جانوران آبزی  به وجود آمده است و روی سطح ذخایر نفتی و یا زیر آن قرار می گیرد. معمولا به علت فشار بالای موجود در مخازن ، گاز در نفت خام حل می شود. البته مخازن گاز طبیعی که فقط شامل گاز بوده و نفت خام ندارند نیز وجود دارد.

ترکیبات پایه گاز طبیعی متان و چند هیدروکربن گازی دیگر است .هیدرو کربن ها ترکیباتی آلی هستند که فقط از دو عنصر کربن و هیدروژن تشکیل شده اند. هیدرو کربن های موجود در گاز طبیعی جزو هیدرو کربن های سیر شده هستند چرا که در آن ها ، اتم ها با پیوند یگانه به یکدیگر متصل شده اند. همانطور که در نمودار مشاهده می شود ، متان ساده ترین هیدرو کربن سیر شده است.

 

 همانند بنزین ، گاز طبیعی نیز قابل اشتعال است. یعنی می تواند همچون بنزین ، در یک موتور احتراقی به کار رود. اما تا دهه  1930 از خودرو هایی که بتوانند از گاز طبیعی به عنوان سوخت استفاده کنند ، خبری نبود.

 

انتقال از میدان تا محل مصرف

ما گاز طبیعی انباشته شده  در مخازن زیر زمین را با حفاری به سطح خاک منتقل می کنیم. یک چاه مدرن که به مته های نوک الماسه مجهز شده باشد ، توانایی حفاری تا عمق حدود 7600 متر را دارا است.

  در تمام طول قرن نوزدهم استفاده از گاز طبیعی به کاربری های محلی محدود شده بود. چرا که راهی برای انتقال حجم عظیم گاز در مسیر های طولانی وجود نداشت. در سال 1890 با اختراع اتصالات متراکم خط لوله ، امکان انتقال گاز به مایل ها دورتر از منبع  به وجود آمد. پیشرفت هایی که در دو دهه بعد در صنعت لوله کشی به وجود آمد ، انتقال گاز در مسافت های بسیار طولانی را میسر کرد. از سال 1927 تا1931 در آمریکا بیش از ده شبکه بزرگ انتقال گاز ساخته شد و به این ترتیب  گاز طبیعی به عنوان یکی از منابع انرژی پر کاربرد شناخته شد. کمبود نفت در اواخر  دهه 1960 و اوایل 1970 ، باعث افزایش رغبت  نسبت به استفاده از گاز به عنوان یک منبع سوخت به خصوص برای اتومبیل ها شد.

در قسمت بعدی ما در مورد چگونگی طراحی خودروهای گاز سوز بحث خواهیم کرد.

sQuba اولین خودرویی در جهان می باشد که به طور کامل قابلیت حرکت در زیر آب را دارا می باشد.در واقع ایده ی اولیه این خودرو زمانی در ذهن رئیس شرکت سازنده نقش بست که او در حال دیدن فیلم جیمزباند بود.زمانی که او ماشین خیالی که زیر آب در حرکت بود را دید به فکر فرو رفت او می گوید : ” برای سه دهه من تلاش کردم تا بفهمم که چگونه می توان خودرویی طراحی کرد که در زیر آب حرکت کند . و حالا ما شاهد این هستیم که این رویا به حقیقت پیوسته است.”

این خودرو می تواند در زیر آب تنفس و حرکت کند درست شبیه یک زیردریایی. با آن می توانید به یک سفر دریایی بروید و در عمق آب از مناظر زیر آب دیدن کنید.

 

بدون سقف زیر آب:  

از ویژگی های این خودرو باید به طراحی زیبا و خاص آن اشاره کرد.این خودرو بدون سقف می باشد.البته چندین دلیل خوب برای طراحی این ماشین بدون سقف وجود دارد.

اولین دلیل برای طراحی باز این خودرو ایمنی آن می باشد. زمانی که یک خودرو محصور به داخل آب فرو رود آب فشار زیادی را به اطراف خودرو وارد آورده و در واقع سرنشینان در خودرو حبس خواهند شد.دلیل دیگر آن داشتن خاصیت شناوری می باشد.خودروی بسته غیر قابل نفوذ می باشد و زمانی که در آب فرو می رود هوای موجود در آن مثل حبابی در میان خودرو عمل خواهد کرد و سبکی خودرو را افزایش می دهد. برای خنثی کردن این سبکی و شناور شدن خودرو ،Rinspeed مجبور شد که وزن خودرو را به بیش از 2 تن افزایش دهد.

برای رفتن به زیر آب بهتر است سرنشینان خودرو لباسهای خود را تعویض کنند اما خودرو نیاز به هیچ تغییری ندارد چون در واقع درون ماشین چیزی وجود ندارد که نگران آن باشید.صندلی ها با نوع خاصی از الیاف درست شده اند که از خاصیت مویینگی برای طولانی تر شدن زمان خیس شدن استفاده می کنند همچنین این الیاف در اثر خیس شدن هیچ گونه اضافه وزنی نخواهند داشت. شرکت VDO طراحی داشبورد این خودرو را بر عهده داشته است.داشبورد این خودرو تمام آلومینیم می باشد و از لوازم الکترونیکی موجود در آن تا عمق 10 متری محافظت می کند. تمام کلیدهای کنترلی در داخل کابین با یک لایه پلاستیکی محافظت می شود.و طوری طراحی شده است که راننده با دستکش غواصی هم راحت بتواند آنها را دستکاری کند. تمام صفحات و قسمت های مختلف خودرو غیرقابل نفوذ به وسیله آب شور می باشد بنابراین راننده می تواند در تمامی آبها از جمله اقیانوس دریاچه و رودخانه ها رانندگی کند.

 

مسایل زیست محیطی:

یکی از نکات بسیار مثبت این خودرو این است که هیچ گونه آلودگی توسط این خودرو تولید نمی شود در این خودرو سه موتور در عقب و دو موتور جت در جلو برای کمک به موتورها در زیر آب تعبیه شده است و جمعا این خودرو دارای پنج موتور می باشد نیروی محرکه خودرو ،زمانی که بر روی زمین در حال حرکت کردن می باشد توسط موتور سوختی آن تامین خواهد شد و زمانی که به زیر آب می رود توسط دو موتور الکتریکی تامین خواهد شد و دلیل استفاده از موتور الکتریکی این می باشد که استفاده از موتور سوختی در زیر آب برای خودرو کار بسیار مشکلی می باشد.چون به طور مثال لوله اگزوز باید بسیار بلند باشد تا خارج آب قرار گیرد.

موتور سوختی این خودرو دارای خروجی 54 کیلو وات ( 72 اسب بخار ) که دارای ماکزیمم سرعت 75 مایل بر ساعت می شود.و دو موتور دیگر که دارای پروانه می باشند می تواند خودرو را با سرعت 3 مایل بر ساعت در زیر آب به حرکت درآورد.همچنین لامپ های استفاده شده در این خودرو همگی از نوع LED ( دیدودهای ساطع کننده نور ) می باشند که از انرژی بسیار کمتری نسبت به لامپ های مرسوم استفاده می کنند حتی روغن استفاده شده در این خودرو قابلیت تجزیه پذیری در آب دارد.

 

رفتن زیر آب:

استفاده از این خودرو زمانی که شما می خواهید در داخل آب بروید بسیار آسان می باشد شما به تنها چیزی که نیاز دارید یک سطح شیب دار مایل که برای قرار دادن قایق ها در آب می باشد و یا یک ساحل صاف می باشد.در آغاز زمانی که خودرو وارد آب می شود مانند یک قایق در آب شناور می شود.سپس پروانه هایی که در دوطرف خودرو قرار دارند شروع به چرخش خواهند کرد و باعث حرکت رو به جلوی خودرو می شوند. این خودرو دارای دو تانکر هوای 15 لیتری و 18 لیتری می باشد که هوای مورد نیاز راننده و سرنشینان را در زیر آب تامین خواهد کرد.

کیلومترشمار این خودرو تنها نشان دهنده میزان سرعت نمی باشد بلکه قابلیت نمایش میزان عمق ( ماکزیمم عمق 10 متر ) میزان اکسیژن باقی مانده در تانکرها و میزان شارژ باتری لیتیوم خودرو برای روشن نگه داشتن 3 موتور را دارا می باشد.

 

داشبورد sQuba

پارک کردن موازی ، یک کار شاق و نا خوشایند برای اکثر رانندگان است ، ولی با فضای محدود موجود برای پارک کردن خودرو در شهرهای بزرگ ، هنر جا دادن خودرو در یک فضای ناچیز یک مهارت حیاتی برای شماست . عمل پارک خودرو به ندرت به آسانی صورت می گیرد و معمولاً می تواند منجر به ایجاد گره های ترافیکی و به هم ریختن اعصاب خود و دیگران می گردد .

خوشبختانه ، تکنولوژی دارای پاسخی برای حل این مشکل می باشد ، و آن پارک خودرو توسط خود آن است . تصور کنید که مکان مناسب جهت پارک را پیدا کرده اید ، اما به جای تقلا برای جلو و عقب کردن خودرو ، تنها یک دکمه را فشار داده و در جای خود به آسودگی می نشینید . تکنولوژیهایی مشابه آنچه در پارک خودکار خودرو استفاده می شود ، می تواند در سیستمهای ممانعت کننده از تصادف و در مراحل پشرفته تر در سیستمهای رانندگی خودکار نیز استفاده شود .

سازندگان خودرو به دلیل تقاضای مصرف کنندگان ، شروع به تولید انبوه خودروهای خود پارک کننده و عرضه آنها به بازار مصرف کرده اند . پارک موازی اغلب یک بخش وحشتناک در آزمون رانندگی است و بخشی است که هر کس مجبور به انجام آن در چند جای مختلف است . ممکن است مردمی که در شهر های بزرگ زندگی می کنند هر روز مجبور به انجام این کار شوند .برطرف کردن سختی و استرس موجود در این کار مشکل روز مره ، بسیار جذاب و خوشایند است .

خودروهای خود پارک کننده همچنین می توانند به حل برخی مشکلات ترافیکی در پارک خودرو در مناطق شهری پرجمعیت کمک کنند . خودروهای خود پارک کننده می توانند در فضاهای کوچکتری نسبت به مکانهایی که خود راننده توانایی پارک خودرو را دارد ، جای گیرند . این امر موجب آسانتر شدن کار یافتن جای پارک برای مردم شده و باعث می شودکه تعداد مشابهی خودرو ، فضای کوچکتری را اشغال کنند .

هنگامی که شخصی خودروی خود را به طور موازی پارک می کند ، حداقل برای چند ثانیه موجب مسدود کردن خیابان و ایجاد ترافیک می گردد . از طرفی اگر فرد برای پارک دچار مشکل شود ، حداقل چندین دقیقه این کار طول می کشد و به طور محسوسی نظم ترافیکی را به هم می ریزد .

نهایتاً ممکن است سختی پارک موازی منجر به تو رفتگی و خراشهای کوچک در بدنه خودرو شود . فناوری پارک خودکار خودرو از وقوع بسیاری از این وریدادها جلوگیری خواهد کرد . این کار همچنین می تواند موجب ذخیره پول شما گردد ، چون شما دیگر نگران ادعای خسارت بیمه برای آسیبهای مرتبط به پارک خودرو نخواهید بود .

برو خودت را پارک کن!

فناوری پارک خودکار خودرو به طور وسیعی در مکانهایی که نیازمند پارک موازی هستند ، استفاده می شود . ( شرکت BMW دارای یک نمونه اولیه برای پارک خودکار خودرو در مکانهای مسطح بدون شیب مثل برخی گاراژهای کوچک است ) پارک موازی نیازمند این است که خودرو موازی با جدول ( یاپیاده رو ) و هم خط با دیگر خودروهای پارک شده ، قرار گیرد . اکثر مردم برای یک پارک موفق نیازمند فضایی با  6 ft طول بیشتر از طول خودرو هستند ، اگر چه برخی رانندگان حرفه ای می توانند این کار را در فضای کمتری انجام دهند . برای پارک موازی ، راننده باید پنج مرحله اصلی زیر را دنبال کند :

1 – به طرف فضای جلویی مکان پارک حرکت کرده و در کنار خودروی جلویی توقف کند .

2 – چرخهای خودرو را به سمت پیاده رو چرخانده  و با زاویه ای حدود 45 به سمت جای پارک به سمت عقب حرکت کند .

3 – وقتی چرخهای جلوی خودرو در نزدیکی چرخهای عقب خودروی جلویی قرار گرفت ، چرخها را به حالت مستقیم در آورده و به حرکت دنده عقب ادامه دهد .

4 – وقتی مطمئن شد که ادامه حرکت موجب برخورد به خودروی عقب می شود ، چرخها را به سمت خیابان چرخانده تا قسمت جلوی خودرو در جای پارک قرار گیرد .

5 – در نهایت ، راننده باید خودرو را به عقب و جلو حرکت داده تا در فاصله 1 فوتی پیاده رو یا جدول قرار گیرد .

خودروهای خود پارک کننده که امروزه در بازار موجود هستند ، به طور کاملاً مستقل عمل نمی کنند ولی با این وجود این سیستمها کار پارک موازی خودرو را بسیار آسان کرده اند . راننده هنوز سرعت خودرو را با فشار دادن و رها کردن ترمز تنظیم می کند ( سرعت هرزگردی یا دور آرام خودرو برای حرکت دادن آن به درون جای پارک بدون فشار بر روی پدال گاز کافی می باشد ) وقتی جریان کار آغاز می گردد ، کامپیوتری که روی خودرو نصب شده است ، کار هدایت چرخها را به عهده می گیرد .

خودرو به سمت جلو و به سوی مکانی در کنار خودروی جلویی حرکت می کند و یک سیگنال راننده را آگاه می کند تا خودرو را متوقف کند . سپس راننده خودرو را در حالت دنده عقب قرار می دهد و ترمز را به آرامی رها می کند تا حرکت به سمت عقب آغاز شود . کامپیوتر با استفاده از سیستم فرمان خودکار ، چرخها را می چرخاند و خودرو را در جای پارک قرار می دهد . وقتی خودرو به اندازه کافی درون جای پارک به عقب آمد ، سیگنال دیگری راننده را جهت توقف و حرکت به سمت جلو مطلع می کند . سپس خودرو به اندازه ای که توسط مانور چرخها جایش در محل پارک تنظیم شود ، جلو می آید . پیغام نهایی به راننده اعلام می کند که کار پارک خودرو تمام شده است . ( در تویوتای Prius انگلیسی ، این سیگنال صدای زنی است که عبارت ” The assist is finished ” را اعلام می کند )

Toyota Pirus بر روی داشبورد صفحه نمایشی دارد تا به راننده بگوید چه کار کند.

در Biritish Toyota Prius ، یک صفحه کامپیوتری بزرگ بر روی داشبورد نصب شده که اطلاعاتی نظیر زمان توقف ، زمان تعویض دنده عقب و زمان رها کردن آرام ترمز برای حرکت خودرو به طرف جای پارک را در اختیار راننده قرار می دهد . سیستمهای مختلف پارک خودکار خودرو روشهای متفاوتی برا ی حس کردن اشیا اطراف خودرو دارند . بعضی ار آنها دارای سنسورهایی هستند که در سپرهای جلو و عقب خودرو قرار گرفته اند و به عنوان فرستنده و گیرنده عمل می کنند . بعضی از این سنسورها ، سیگنالهایی را به طرف اشیا اطراف می فرستند که آنها پس از برخورد به اشیا به سنسور بر می گردند . پس از این کار ، کامپیوتر خودرو ، زمانی را برای برگشت این سیگنالها و محاسبه محل قرار گیری اشیا صرف می کند . سیستمهای دیگر ، دوربینهایی دارند که روی سپرها نصب شده اند و یا از رادارهایی استفاده می کنند که محل قرار گیری اشیا را پیدا می کنند .

نتیجه نهایی برای همه سیستمها مشابه است : خودرو ، مکان خودروهای پارک شده دیگر ، اندازه جای پارک و فاصله از جدول را مشخص کرده و سپس درون جای پارک قرار می گیرد .

 

 

تکنولوژیهای امروزی و آینده

در سال 1992 ، شرکت فولکس واگن یک سیستم پارک خودکار خودرو را در مدل مفهومی IRVW Futura به کار برد . خودروی IRVW  ، کاملاً مستقل کار پارک را انجام می داد ، به طوریکه راننده می توانست از خودرو پیاده شده و مراحل پارک را تماشا کند . یک کامپیوتر با سایز pc که در بدنه خودرو قرار داشت سیستم پارک را کنترل می کرد . شرکت فولکس واگن تخمین زد که  اضافه کردن این سیستم به خودرو حدود 3000 $ به قیمت خودرو می افزاید ، در نتیجه این مدل هرگز برای تولید انبوه پیشنهاد نشد .

در سال 2003 ، شرکت تویوتا شروع به ارائه یک آپشن در خودروهای خود به نام ” همکار هوشمند پارک ” در مدل Japanese Prius hybrid کرد . سه سال بعد رانندگان انگلیسی حق انتخاب آپشن سیستم خودکار پارک را با قیمتی حدود 700 $ برای خودروی Prius داشتند . تا کنون ، هفتاد درصد از خریداران خودروی British Prius  این آپشن را انتخاب کرده اند . خودروساز تویوتا در آینده ای نزدیک تصمیم به عرضه خودروی خود پارک کننده Prius را در آمریکا دارد ولی هنوز تاریخ دقیق آن مشخص نشده است .

اگر چه امروزه شرکت تویوتا تنها کمپانی ارائه کننده خودروهای دارای سیستم پارک خودکار در بازار است ، اما شرکتهای دیگر نیز این سیستم را در دستور کار خود دارند . در سال 2004 یک گروه از دانشجویان دانشگاه Linkoping سوئد با شرکت ولوو در پروژه ای که Evolve نامیده می شد ، همکاری کردند . خودروی Evolve می تواند عمل پارک را کاملاً مستقل انجام دهد . دانشجویان خودروی Volvo S60 را با سنسورها و کامپیوتری در بدنه آن تجهیز کردند که هدایت چرخها را به خوبی پدالهای گاز و ترمز کنترل می کند .

خودرویی که بتواند کنترل چرخها را به عهده گرفته و پارک کند یک چیز و خودرویی که بتواند به طور خودکار حرکت کند ( خود راننده ) چیز دیگری است .

کمپانی جنرال موتورز تصمیم به ارائه خودروی Opel vectra 2008 با سیستم رانندگی خودکار ( Self-driving ) را به رانندگان آلمانی دارد . این خودرو با استفاده از سیستمهای مجهز به دوربین ، لیزر و کامپیوتر قادر به ردیابی و تشخیص مسیر ، علائم رانندگی راهها ، پیچها ، موانع و دیگر خودروها بوده و می تواند بدون کمک راننده تا سرعت 60 مایل  بر ساعت حرکت کند .

 

 برخی از خودروهای امروزی یک سیستم کنترل سرعت نیمه اتوماتتیک دارندکه با عنوانadaptive cruiser control شناخته می شود . این سیستم به راننده اجازه می دهد که سرعت خودرو را در یک مقدار مشخص تنظیم کرده و ثابت نگه دارد . این سیستم با استفاده از لیزر ، فاصله خودرو را از دیگر وسایل نقلیه که در جلوی آن حرکت می کنند ، تعیین می کند و اگر این فاصله کم باشد ، به طور خودکار سرعت را کاهش می دهد .

فناوری دیگری که در آینده نزدیک ظهور خواهد کرد استفاده از یک سیستم بی سیم است که خودروها را به یکدیگر ارتباط می دهد . اگر یک خودرو در یک پیچ لیز بخورد ، خودروهای پشت آن اطلاع پیدا کرده و سرعتشان را کاهش می دهند . به علاوه این سیستم می تواند شرایط ترافیکی را با تعیین سرعت خودروهای دیگر ، تشخیص داده و مسیر دیگری را پیشنهاد دهد.

شاید خودروهای خود پارک کننده در حال حاضر به عنوان یک فناوری تجملی بیهوده به نظر آیند ، اما در واقع این خودروها گام بعدی در سیر تکاملی صنعت خودرو هستند . 

 

از بین قفل ها، سیستم های بدون کلید و  قفل های پیچیده، امروزه  برای باز کردن درب های اتومبیل چهار یا پنج روش وجود دارد.اتومبیل ها چگونه  همه ی این روش های مختلف را تعقیب ودریافت می کنند  و واقعا چه اتفاقی می افتد که درب ها باز می شوند؟

مکانیزمی که درب های اتومبیل شما را باز می کند واقعا جالب است. ما خیلی به آن وابسته ایم زیرا هزاران بار در طول عمر اتومبیل، از آن استفاده می کنیم.

ما در اینجا می آموزیم که چه چیزی در درون درب ها است و باعث باز شدن آن می شود.نحوه ی کار محرک ها(actuator) را بررسی می کنیم و این که چگونه موجب باز شدن درب می شود.

 

باز وبسته کردن قفل:

در اینجا برخی از روش های مختلف باز کردن درب را مرور می کنیم:

·         به وسیله کلید

·         با فشردن دکمه باز کردن قفل درب درون اتومبیل

·         با استفاده از قفل های ترکیبی  در بیرون از اتومبیل

·         با کشیدن دستگیره درب

·         به وسیله کترل ریموت

·         به وسیله سیگنال فرستاده شده از یک مرکز کنترل

 

در بعضی اتومبیل ها که دارای قفل های برقی هستند سوییچ باز/ بسته کردن قفل، نیروی لازم برای باز کردن درب را به اکچواتور می فرستد. ولی در سیستم های پیشرفته تر که از چندین روش برای باز وبسته کردن قفل استفاده می کنند بادی کنترلر(  body controller) وظیفه باز و بسته کردن را بر عهده دارد.

بادی کنترلر یک کامپیوتر در اتومبیل است که وظیفه ی آن مراقبت ازلوازم کوچکی است که موجب محبوبتر شدن اتومبیل شما  می شود ( به عنوان مثال این کامپیوتر تا زمانی که شما استارت نزده اید ، چراغ داخلی را روشن نگه می دارد و یا اگر شما چراغ اتومبیل را روشن یا سوییچ استارت را باز بگذارید به شما هشدار می دهد و…)

در مورد قفل های برقی، بادی کنترلر تمامی منابع سیگنال های ممکن برای  باز/ بسته کردن قفل را تحت نظر دارد. بادی کنترلرمی تواند علایمی که به وسیله صفحه لمسی نصب شده بر روی دستگیره، فرستاده می شود را تعقیب و اگر رمز صحیح وارد شده باشد قفل را باز کند یا فرکانس رادیویی ارسال شده از فرستنده ی کنترل ریموت شما را دریافت وهنگامی که کد دیجیتالی آن صحیح باشد درب را باز کند.در صورتی که بادی کنترلر سیگنالی را از هر کدام از منابع ذکر شده دریافت کند، نیروی لازم را برای اکچواتور می فرستد تا درب را باز کند.

در ادامه به بررسی داخل درب می پردازیم و اینکه اجزای آن چگونه به هم متصل می شوند.

 

 

بررسی اجزای داخلی درب 

در نمونه نشان داده شده در زیر، اکچواتورِ قفل برقی، زیر چفت درب قرار گرفته است و یک میله، اکچواتور را به چفت وصل می کند. میله ی دیگری نیز چفت را به دستگیره ای که از بالای درب بیرون آمده است متصل می کند.

هنگامی که اکچواتور، چفت را به سمت بالا حرکت می دهد، دستگیره بیرونی درب را به مکانیزم باز شدن متصل می کند.اما زمانی که چفت پایین است، دستگیره از مکانیزم باز شدن درب جدا شده و درنتیجه درب باز نمی شود.

 

بررسی اکچواتور (actuator)

اکچواتور وسیله ی بسیار ساده ایست:

این اکچواتور می تواند قلاب فلزی نشان داده شده را به سمت چپ یا راست حرکت دهد. هنگامی که در ماشین نصب می شود به صورت عمودی است در نتیجه قلاب می تواند به سمت بالا یا پایین برود و حرکت شما را دنبال کند. زمانی  که چفت را به سمت بالا می کشید به طرف بالا و زمانی که به سمت پایین می کشید به طرف پایین حرکت می کند.

این سیستم بسیار ساده است. یک موتور الکتریکی کوچک یک سری از چرخ دنده ها را به حرکت در می آورد که به عنوان چرخ دنده کاهشی عمل می کنند. آخرین چرخ دنده، میله ی دندانه دار را که به میله ی اکچواتور وصل است، می راند. در واقع میله ی دندانه دار حرکت چرخشی موتور را به حرکت خطی لازم برای جابجایی قفل  تبدیل می کند.

درون یک اکچواتور

موضوع جالبی که در این مکانیزم وجود دارد این است که با وجودی که موتور الکتریکی می تواند چفت را حرکت دهد، چفت نمی تواند موتور را به حرکت در آورد. و این به خاطر به کارگیری گیره ی  گریز از مرکز است که به چرخ دنده متصل شده و به وسیله موتور به کار گرفته می شود.

گیره ی گریز از مرکز

هنگامی که موتور چرخ دنده را می چرخاند ، گیره ی گریز از مرکز تاب خورده ودر نتیجه چرخ دنده کوچک فلزی به چرخ دنده پلاستیکی بزرگتر قفل می شود و به موتور اجازه می دهد تا حرکتش را به چفت منتقل کند. اما اگر چفت حرکت داده شود همه ی چرخ دنده ها به جز چرخ دنده پلاستیکی و گیره درون آن می چرخند.

از سايت پارسي خودرو

 

 برای افزایش امنیت، در سیستم ترمز  بیشتر اتومبیل های امروزی دو  مدار روغن وجود دارد .(هر مدار برای دو تا از چرخها).اگر در یک مدار نشتی اتفاق بیافتد، فقط  این دو چرخ ترمزشان را از دست می دهند و اتومبیل شما هنوز قادر به توقف خواهد بود.

فشار هر دو مدار را سیلندر اصلی ایجاد می کند.دستگاه جالبی که از دو پیستون در یک سیلندر استفاده می کند. به نحوی که سیلندر را تقریبا در برابر خرابی ها بیمه می کند.اگر در سیستم ترمز مشکلی باشد سوپاپ ترکیبی به راننده هشدار می دهد، و همچنین کارهای دیگری انجام می دهد که به ایمن تر شدن رانندگی کمک می کند.

در این مقاله، می آموزیم که سیلندراصلی ترمز و سوپاپ های ترکیبی چگونه کار می کند، اگر شما درباره اساس ترمز اتومبیل نخوانده اید به ترمز چگونه کار می کند؟ مراجعه کنید.

 

سیلندر اصلی  

در تصویر زیر محل قرار گرفتن سیلندر اصلی را مشاهده می کنید:

 

 در شکل پایین، مخزن پلاستیکی که می بینید، مخزن سیال ترمز است که منبع سیال ترمز برای سیلندر اصلی است.اتصال الکتریکی که مشاهده می کنید،حسگری است که هنگام پایین آمدن سطح سیال چراغ هشدار دهنده ای را فعال می کند.

شما در شکل زیر می بینید که دو پیستون و دو فنر در سیلندر اصلی وجود دارد.

  

کار سیلندر اصلی

 وقتی پدال ترمز را فشار می دهید ،در واقع پیستون اول را با اتصال مستقیم فشار داده اید و در نتیجه بین پیستون اول و دوم فشاری ایجاد می شود.این فشار بین پیستون اول و دوم باعث می شود که پیستون دوم نیز سیال مدار خود را فشرده کند.اگر سیستم ترمز سالم باشد ، فشار هر دو مدار با هم برابر است.

  

اگر نشتی در یک مدار باشد،آن مدار قادر نخواهد بود فشاری را نگه داری کند.در شکل زیر می توانید ببینید چه اتفاقی رخ می دهد وقتی یک نشتی در مدار اتفاق بیافتد.

  

وقتی نشتی در مدار اول باشد ،فشار بین سیلندر اول و دوم کم می شود و درنتیجه سیلندر اول با سیلندر دوم برخورد می کند،حال سیلندر اصلی مانند وقتی که یک پیستون دارد عمل می کند.

در این حالت مدار دوم به طور طبیعی عمل می کند، اما از طریق انیمیشن بالا می توانید ببینید که راننده باید پدال را بیشتر فشار دهد تا مدار دوم فعال شود.ازآنجایی که فقط دو تا از چرخ ها فشار دارند، قدرت ترمز به شدت کاهش پیدا می کند. 

مقدمه

گشتاور توليدي توسط موتور پس از انتقال توسط کلاچ به جعبه دنده مي رسد. وظيفه جعبه دنده انتقال دور موتور با نسبتهاي گوناگون و رساندن آن به خطوط انتقال و ميل گاردان در خودروهاي ديفرانسيل عقب يا مستقيماً به ديفرانسيل در خودروهاي ديفرانسيل جلو است.

سيستم جعبه دنده اي انتقال قدرت را مي توان به دو گروه جعبه دنده اي دستي و جعبه دنده اي اتوماتيک تقسيم بندي کرد. سيستم انتقال قدرت دستي در حالت انتقال مستقيم بازدهي در حدود 98% ولي در دنده هاي با نسبت انتقال پايين تر بازده به حدود 90% مي رسد. چون بيشترين زمان استفاده از اتومبيل، جعبه دنده در حالت انتقال مستقيم قدرت است، بنابراين با توجه به اين مورد و هزينه اوليه به نسبت کمتر اين سيستم جعبه دنده اي، هنوز استفاده از آنها در اکثر اتومبيلها مورد توجه است. از سيستم انتقال اتوماتيک بيشتر در اتومبيلهاي گرانقيمت تر و کلاسهاي بالاتر استفاده مي شود چرا که با توجه به عملکرد ساده تر آن براي راننده، هزينه ساخت آن نيز بيشتر است. علاوه بر دو نوع فوق، امروزه استفاده از نسل جديدي از سيستم انتقال قدرت بنام سيستم انتقال قدرت پيوسته متغير (CVT) نيز مورد توجه طراحان خودروها قرار گرفته است.

سيستم انتقال قدرت دستي

در دسته بندي کلي از لحاظ نحوه کارکرد، جعبه دنده هاي دستي به سه گروه کلي تقسيم مي شوند:

-  Sliding mesh type Gearbox

-  Constant mesh type Gearbox

-  Synchromesh type Gearbox

 

Sliding Mesh Type Gearbox

اين جعبه دنده ها از قديميترين و ساده ترين انواع جعبه دنده ها هستند که درگيري دنده ها در آنها توسط جابجا کردن دنده ها ايجاد مي شود. اين جعبه دنده ها در واقع شامل دو رديف شفت مي باشند :  شفتي که از طرف کلاچ مي آيد و خود شامل دو قسمت است؛ يکي که کاملاً ثابت مي باشد و در واقع محور ورودي است بنام محور اصلي ( primary shaft ) و شفت ديگري که در امتداد آن اما بصورت جداگانه و متحرک قرار دارد و بنام splined mainshaft خوانده مي شود و عمل تعويض دنده نيز با جابجايي اين شفت صورت مي گيرد.

   شفتي پاييني که بنام محور ثانويه ( lay shaft )  خوانده مي شود و بسته به نوع جعبه دنده، تعدادي دنده بر روي آن قرار مي گيرد. اين شفت توسط درگيري بين دو دنده به طور دائم در ارتباط با محور اصلي است. (شکل2-1)

هنگامي که گشتاور از طريق درگيري يک جفت دنده از محور اصلي به محور ثانويه منتقل مي شود، با توجه به نسبت تعداد دنده ها يک کاهش دور در آن ايجاد مي شود. حاصلضرب اين کاهش دور در کاهش دور ناشي از درگيري دو چرخ دنده نهايي، نسبت کاهش دور اصلي ناشي از يک دنده خاص را به ما مي دهد.

   

شکل2-1 sliding mesh type Gearbox

نحوه درگيري دنده ها و همچنين محاسبه کاهش نسبت دور را براي دنده هاي مختلف در شکلهاي2-2 مشاهده مي کنيد :

  

شکل2-2 شکل شماتيک درگيري دنده ها در دنده هاي مختلف در sliding mesh type Gearbox

  

Constant Mesh Type Gearbox

در اين نوع از جعبه دنده ها بر خلاف حالت قبل همه دنده ها با هم درگير هستند، اين عمل باعث عملکرد آرام و بدون صداي اين دنده ها مي شود، چرا که عمده صدا در سيستم جعبه دنده اي قبلي ناشي از جازدن دنده ها بود. علاوه بر آن، در اين سيستم چون دنده ها هميشه با هم درگير هستند    مي توان از دنده هاي مارپيچي (هليکالي) استفاده نمود که اين خود نيز در کاهش صدا و عملکرد نرمتر جعبه دنده موثر است. در اين نوع از جعبه دنده ها محل و نحوه قرارگيري دنده ها بر روي محورهاي اصلي و ثانويه همانند حالت قبلي است، ولي در اينجا هر دنده روي محور اصلي با دنده متناظر روي محور ثانويه درگير است. بنابراين در اين حالت بدون توجه به اينکه اتومبيل در چه دنده اي قرار دارد، در هر حال تمام دنده ها در حال چرخش هستند، اما تنها يکي از اين دنده هاي در حال چرخش است که مي تواند به تناسب شماره دنده مورد نياز با محور اصلي کوپل شود و آنرا به حرکت درآورد. اولين دنده روي primary shaft  و نيز تمامي دنده هاي روي lay shaft با محور خود کاملاً فيکس هستند و امکان جابجايي نسبت به محور را ندارند. اما دنده هاي روي splined main shaft بر روي بلبرينگهايي سوار هستند و نسبت به محور خود در حال چرخشند و تنها يک دنده است که توسط مکانيزمي به محور کوپل مي شود. اين مکانيزم sliding dog clutch نام دارد که روي محور ثانويه هزارخار شده است. با انتخاب دنده مورد نظر زبانه هاي روي dog clutch مربوط به آن دنده خود را با دنده درگير مي کند و با اين عمل، دنده مورد نظر با محور خود قفل مي شود و در واقع نسبت انتقال دلخواه را براي ما فراهم مي گرداند. (شکلهاي2-3 و 2-4)

شکل2-3 Constant mesh type Gearbox 
 

در اين نوع از جعبه دنده ها براي درگيري بهتر زبانه  dog clutchو دنده لازم است که سرعت آنها با هم برابر باشند. براي تحقق نسبي اين امر در اين نوع سيستم جعبه دنده اي از double declutching استفاده مي شود. بدينگونه که بار اول که کلاچ گرفته مي شود، ارتباط موتور با جعبه دنده قطع مي شود. پس فشار از روي زبانه هاي dog clutch برداشته مي شود تا بتوان آن را به حالت خلاص منتقل کرد. بعد با رها کردن کلاچ، موتور را به سرعت مناسب مي رسانيم. منظور از سرعت مناسب، دور موتوري است که با دنده بعدي تناسب دارد. يعني کاري مي کنيم که زبانه هاي dog clutch و چرخ دنده اي که مربوط به دنده بعدي است با سرعت يکساني بچرخند تا زبانه ها بتوانند در چرخ دنده جفت شود. حالا مجبوريم  يک بار ديگر کلاچ را فشار دهيم تا اين زبانه ها و دنده جديد با هم درگير شوند. بنابراين در اين حالت براي تعويض دنده راننده ابتدا بايد دنده را خلاص کند و سپس با کلاچ گيري دوباره دنده بعدي را انتخاب نمايد.

   

شکل2-4 Dog clutch در حالت آزاد و درگير با دنده ها

 

Synchromesh Type Gearbox

 در اين نوع جعبه دنده نيز همانند حالت قبل دنده هاي روي شفت اصلي با دنده مربوطه روي شفت ثانويه در حالت درگيري دائم هستند. دنده هاي روي شفت ثانويه روي محور ثابت و دنده هاي روي شفت اصلي توانايي گردش آزادانه حول محور خود را دارند. از اين لحاظ نيز، اين نوع جعبه دنده همانند جعبه دنده هاي constant mesh هستند، اما نکته اي که در اينجا وجود دارد استفاده از سيستم همسرعت کننده (synchronizer) در اين نوع جعبه دنده ها مي باشد که در اين حالت لزوم جعبه دنده به double declutching را از ميان مي برد. با استفاده از اين سيستم همسرعت کننده در اين جعبه دنده ها، عمل تعويض دنده براحتي و بدون سروصداي ناشي از بهم خوردن دنده ها صورت خواهد گرفت. (شکل2-5)

  

شکل2-5 Synchromesh type gearbox  

 اگر جعبه دنده در وضعيت خلاص باشد توان انتقال نمي دهد. در اين حالت هيچ يک از چرخدنده هاي روي محور خروجي به آن قفل نمي شوند. در هنگام تعويض دنده، چرخدنده ها با عمل کشويي به محور قفل مي شوند. خود کشوييها نيز توسط هزار خار به محور خروجي متصلند و با آن مي چرخند. ماهک روي کشويي در شيارهاي غلاف کشويي جفت مي شود. وقتي راننده دسته دنده را جابجا مي کند، اين حرکت از طريق ميله بندي به ماهک روي کشويي منتقل مي شود. ماهک، غلاف کشويي را به حرکت در مي آورد و غلاف چرخدنده مورد نظر را روي محور قفل مي کند. به کمک کشويي مي توان کاري کرد که چرخدنده ها و غلافهاي کشويي در حوالي زماني که بايد با هم درگير شوند، با سرعت برابر بچرخند. وقتي اين سرعتها با هم برابر باشند، چرخدنده ها به نرمي درگير مي شوند. کشوييها، مخروطهاي هماهنگ کننده اي روي چرخدنده ها و نيز روي دنده برنجي دارد که در واقع کار يک کلاچ کوچک را انجام مي دهند. مغزي کشويي با هزار خار به محور خروجي جعبه دنده متصل است. غلاف کشويي روي مغزي کشويي جفت مي شود. (شکل2-6)

شکل2-6 شکل يک دنده بهمراه اجزاي همسرعت کننده مربوط به آن

عمل همسان سازي سرعت طي سه مرحله صورت مي گيرد:

وقتي دنده عوض مي کنيم، غلاف کشويي به طرف چرخدنده مورد نظر مي رود. اين غلاف روي خارهاي مغزي کشويي مي لغزد و خارهايي را با خود جابجا مي کند. اين خارها نيز به دنده برنجي نيرو وارد مي کنند و آن را  به طرف چرخدنده مورد نظر مي رانند، در نتيجه سطح مخروطي دنده برنجي با سطح مخروطي چرخدنده تماس پيدا مي کند. اصطکاک بين آنها سبب يکسان شدن سرعت و هماهنگي در چرخششان مي شود. وقتي دنده هاي خارجي دنده برنجي و چرخدنده با يک سرعت مي چرخند، غلاف کشويي روي آنها مي لغزد. درنتيجه چرخدنده به محور قفل و تعويض دنده انجام مي شود. توان از اين چرخدنده از طريق غلاف کشويي و مغزي کشويي به محور منتقل مي شود. (شکل2-7)

شکل2-7 عمل سيستم همسرعت کننده

 

عملگر تعويض دنده و ميله بندي آن 

سالها پيش جعبه دنده هاي دستي چهار دنده بودند و دسته دنده درکف اتاق قرار داشت؛ جاييکه راننده براحتي به آن دسترسي داشت. انتهاي جعبه دنده به مکانيسم تعويض دنده متصل مي شد. پس از آن دسته دنده را به لوله فرمان منتقل کردند؛ جاييکه بيشتر در دسترس راننده بود. بااين تغيير جاي پاها در صندلي جلو نيز وسيعتر شد. امروزه دسته دنده دوباره در کف اتاق نصب مي شود. درواقع اغلب اوقات دسته دنده بخشي از کنسول مياني است. براي اتصال دسته دنده به جعبه دنده از ميله بنديهاي با آرايش مختلف استفاده شده است. طرز کار تمام اين ميله بنديها اساساً يکي است. براي عوض کردن دنده بايد دو حرکت به دسته دنده اعمال کرد. در اولين حرکت ماهک روي کشويي و کشويي مربوط به چرخدنده مورد نظر انتخاب مي شود. حرکت دوم سبب مي شود که ماهک روي کشويي، غلاف کشويي را به حرکت در آورد. در نتيجه حرکت اخير، چرخدنده مورد نظر به محور اصلي قفل مي شود. (شکل2-8)

  

شکل2-8 مکانيسم تعويض دنده  

در شکل2-9 نمونه اي از ميله بندي تعويض دنده مربوط جعبه دنده طولي پنج و شش سرعته اتومبيل فورد را مشاهده مي کنيد.   

 

شکل2-9 ميله بندي تعويض دنده فورد     
 

دنده هاي کمکي ( splitter change & range change )

براي خودروهاي نسبتاً سبک با وزن حدود يک تن که نسبت قدرت به وزن بزرگي دارند، يک جعبه دنده 4 سرعته يا 5 سرعته معمولي جوابگوي اتومبيل در عملکرد صحيح خود مي باشد. اما براي خودروهاي سنگيني که بارهاي بزرگي را تحمل مي کنند و نسبت قدرت به وزن بسيار پاييني دارند، استفاده از اين جعبه دنده ها به تنهايي نمي تواند گزينه مناسبي باشد. تحت چنين شرايط عملکردي اگر فاصله نسبت انتقال دنده ها خيلي زياد باشد، در حين تعويض دنده دور موتور به شدت افت مي کند و بازيافت گشتاور دوباره موتور به کندي صورت مي گيرد؛ بنابراين براي کمتر کردن اثرات ناشي از اين افت دور در هنگام تعويض دنده به فاصله هاي کوچکتري از اختلاف افزايش نسبت دنده اي نياز است. با دو برابر کردن تعداد نسبت دنده ها اثرات افت دور موتور در حين تعويض دنده کاهش مي يابد.

جهت تحقق اين امر و افزايش تعداد نسبت انتقال مي توان از تعداد چرخدنده هاي بيشتر با نسبت انتقالهاي گوناگون در گيربکس استفاده کرد، اما استفاده از اين روش به بزرگ و سنگين شدن جعبه دنده مي انجامد. براي جلوگيري از اين امر يک جعبه دنده کوچک دو وضعيتي را به صورت سري با جعبه دنده معمولي 4 سرعته، 5 سرعته و … قرار مي دهند. استفاده از اين جعبه دنده کمکي به اين ترتيب تعداد نسبت انتقال را در جعبه دنده هاي معمولي دو برابر مي کند. در وضعيتهاي بسيار خاص مي توان از جعبه کمکي سه وضعيته استفاده کرد، در اين صورت تعداد دنده هاي جعبه دنده معمولي تا سه برابر افزايش مي يابد که در اينگونه کمکيها معمولاً يکي از نسبتهاي انتقال بسيار کم در نظر گرفته مي شود.

جعبه دنده هاي کمکي مي توانند به دو صورت قبل يا بعد از جعبه دنده اصلي قرار گيرند که طراح با توجه به شرايط مورد نظر خودرو آن را برمي گزيند :

Splitter gear change : در نوع جعبه دنده، جعبه دنده کمکي قبل از جعبه دنده اصلي قرار مي گيرد. در اين حالت جعبه دنده کمکي دو حالت دارد، حالت اول که نسبت انتقال مستقيم است و گشتاور ورودي از موتور بدون تغيير به جعبه دنده اصلي مي رسد و حالت دوم که نسبت انتقال ناشي از اين دنده تقريباً 1 : 4/1 – 2/1 است. (شکل2-10)

شکل2-10 جعبه دنده کمکي از نوعSplitter  و ترتيب تعويض دنده ها در اين نوع جعبه دنده

Range gear change : در اين نوع جعبه دنده، جعبه دنده کمکي بعد از جعبه دنده اصلي قرار مي گيرد. جهت تعويض دنده در اين نوع جعبه دنده ها ابتدا دنده کمکي را در حالت low قرار داده و دنده هاي اصلي را به ترتيب تغيير مي دهيم، سپس دنده کمکي را در حالت انتقال مستقيم يا high قرار داده و دوباره دنده هاي اصلي را به ترتيب عوض مي کنيم. (شکل2-11)

شکل2-11 جعبه دنده کمکي از نوعrange   و ترتيب تعويض دنده ها در اين نوع جعبه دنده

هر دو نوع جعبه دنده هاي splitter و change مي توانند به صورت چرخدنده هاي ساده يا خورشيدي باشند. همچنين برخي از جعبه دنده ها در صورت نياز مي توانند از جعبه دنده هاي splitter و change به صورت همزمان استفاده کنند.

 ) PTO (  Power take-off

PTO در واقع مکانيزمي است که تعدادي شفت محرک را براي بکار انداختن تجهيزات کمکي در برخي از خودروهاي خاص فراهم سازد. اين شفتها مي توانند نيروي محرک  خود را از موتور و توسط دنده هاي تايمينگ سر ميل لنگ بگيرند؛ اما معمولاً در اکثر سيستمها اين نيرو را از قسمتي از جعبه دنده مي گيرند. کابردهاي مرسوم PTO ها شامل موارد زير هستند؛ مانند : پمپهاي هيدروليکي، کمپرسورها، ژنراتورها، بالابرها، جرثقيل ها، چرخ لنگرهاي دوار، قرقره هاي شيلنگ آتش نشاني، دستگاههاي مخلوط کننده، تيغه هاي ماشين برف روب و ديگر مکانيزمهاي مکانيکي که به منبع جداگانه اي از قدرت محرکه نياز دارند.

قدرت محرک PTO  مي تواند توسط يکي از دنده هاي روي lay shaft  فراهم شود و يا اينکه شفت مربوطه مستقيماً به انتهاي lay shaft متصل شود و چرخش خود را يکسره از خود شفت بگيرد. (شکل2-12) PTO ها بسته به نوع استفاده مي توانند به صورت تک سرعته يا دو سرعته کار کنند. در واقع سيستمي مانند جعبه دنده هاي کمکي در اين مورد نيز مورد استفاده قرار مي گيرد که فراهم آورنده دو سرعت متفاوت مي باشد. جهت دستيابي به سرعت دلخواه شفت نسبت دنده ها در اين مورد نيز مي تواند به صورت دلخواه انتخاب شوند.

شکل2-12 جعبه دنده بهمراه PTO هايي که قدرت خود را از دنده ها مي گيرند.

 
اوردرايو (Over drive)

وقتي جعبه دنده هاي استاندارد را در دنده بالا قرار مي دهيم، نسبت انتقال يك به يك است. در جاده هاي سرازيري در صورتيكه موتور اتومبيل قدرت كافي را داشته باشد و سرعت نيز در حد معقولي باشد موتور قادر خواهد بود كه اتومبيل را با نسبت تبديل كمتر از واحد نيز به حركت در آورد. براي اين منظور در گيربکس بعضي از اتومبيل ها وسيله اي بنام اوردرايو پيش بيني شده است. اوردرايو يا فوق سرعت يك سيستم مكانيكي است كه به انتهاي جعبه دنده هاي معمولي بسته مي شود. محور خروجي جعبه دنده محور ورودي اوردرايو را به حركت در مي آورد. اوردرايو شامل يك مجموعه دنده سياره اي است که بوسيله آن مي توان نسبت تبديل پايين تر از يک را بدست آورد.

يكي از مزاياي مهم اوردرايو آن است كه با استفاده از آن مي توان با ثابت نگهداشتن سرعت اتومبيل، دوران موتور آنرا تا حدود 30 درصد تنزل داد. طبعاً استفاده از اوردرايو سبب کاهش مصرف سوخت در ماکزيمم سرعت مي شود. اوردرايو با توجه به صحت عوامل زير عمل رضايت بخشي را ارائه خواهد كرد :

1- موتور اتومبيل قدرت كافي را داشته باشد.

2- سرعت اتومبيل در حد كافي باشد.

3- جاده تقريباً مسطح يا سرازير باشد

شکل2-13 اثرات اوردرايو بر روي عملکرد موتور 

استفاده از اوردرايو به خودي خود موجب تضمين سرعت حداكثر نخواهد بود. با افزايش سرعت اتومبيل مقاومت باد به سرعت زياد مي شود. در سرعت هاي خيلي زياد اثرات مقاومت ناشي از باد را مي توان با اثر بازدارندگي در يك سربالايي شيب تند قابل قياس دانست. در اين موقع است كه ديگر نمي توان دنده بالا يا اوردرايو را يك امتياز محسوب آورد و بايستي براي كار صحيح موتور اتومبيل را به يك دنده پايين تر منتقل ساخت. در شکل 2-13 نمودار مربوط به اثرات اوردرايو بر روي عملکرد موتور مي توان مشاهده کرد. ملاحظه مي شود که از اثرات اوردرايو کاهش مصرف سوخت و همچنين افزايش گشتاور موتور در ماکزيمم سرعت مجاز است. براي فراهم کردن چنين شرايطي و اضافه کردن اوردرايو به جعبه دنده هاي معمولي معمولاً از ترکيبهاي چرخدنده هاي سياره اي استفاده مي کنند. يک مجموعه خوشيدي يا سياره اي شامل يک دنده خورشيدي يا دنده مرکزي است که با دنده هاي هرز گرد سياره اي يا پينيونها که روي محور نگهدارنده يا بازو قرار گرفته اند، احاطه شده است؛ حرکت دوراني مي کنند و بطور دائم درگير مي باشند. پينيونها نيز در داخل دنده داخلي يا رينگ (به اين دليل به اين نام خوانده مي شود که محيط دايره از داخل دندانه دار شده است) احاطه شده و بطور دائم با اين دنده هاي سياره اي در گير مي باشند. (شکل2-14)

شکل2-14 نمونه ساده اي از چرخ دنده سياره اي واجزاي آن    

اگر يک عضو از مجموعه چرخدنده سياره اي ثابت نگهداشته شود و عضو ديگر بچرخد، حاصل کار افزايش سرعت، کاهش سرعت يا چرخش معکوس خواهد بود. نتيجه کار بستگي به اين دارد که کدام عضو ثابت مانده و کدام عضو بچرخد.

در صورت عدم نياز به اوردرايو مي توان آنرا در وضع قفل شده قرار داد. وقتي دو قسمت از مجموعه دنده سياره اي بهم قفل شوند، مجموعه قادر به تغيير گشتاور يا دوران نبوده و همه آن به صورت يك واحد يكپارچه دوران خواهد كرد.

  سيستم انتقال قدرت اتوماتيک

چون دستيابي به يک سيستم انتقال نرم و بدون صدا با استفاده از جعبه دنده هاي دستي مرسوم که در بالا اشاره شد، امکان پذير نمي باشد، بنابراين در جعبه دنده هاي اتوماتيک نيز همانند آنچه قبلاً براي اوردرايو گفته شد از سيستم چرخدنده خورشيدي استفاده مي شود. علاوه بر آن، اين نوع سيستم جعبه دنده اي مزاياي زيادي دارد:

1- تمام اعضا مجموعه خورشيدي برروي يک محور اصلي قرار دارند و در نتيجه همه آنها در يک مجموعه قرار گرفته اند.

2- دنده هاي خورشيدي هميشه بطور ثابت با هم در گير مي باشند و امکان حذف دنده و يا شکستن و سرو صدا کمتر وجود دارد و هم چنين تعويض دنده، سريع و بطور خودکار و بدون افت قدرت انجام مي گردد.

3- دنده هاي خورشيدي نسبت به جعبه دنده هاي استاندارد مي توانند سخت تر و قويتر باشند و بارهاي گشتاوري را بطور سريع منتقل نمايند و داراي حجم کمتري باشند. به اين دليل که گشتاور از ميان دنده هاي سياره اي عبور مي نمايند و نيرو بين چند دنده سياره اي تقسيم مي گردد، قدرت انتقال افزايش مي يابد.

4- موقعيت اعضا مجموعه سياره اي براي نگهداشتن يا درگيري و قفل نمودن آنها با يکديگر براي تعويض دنده ها نسبت به هم رابطه ساده اي دارند.

در جعبه دنده هاي اتوماتيک حتماً بايد از کلاچ هيدروليکي و مبدل گشتاور بجاي کلاچ اصطکاکي استفاده کرد. ساختمان و نحوه عمل اين مبدلها در قسمت کلاچها توضيح داده شد.

اغلب اين جعبه دنده هاي خودکار سه يا چهار دنده براي حرکت رو به جلو دارند. اين جعبه دنده ها در وضعيتهاي پارک، خلاص و دنده عقب نيز قرار مي گيرند. در اين خودروها دنده چهار معمولاً اوردرايو است. در بعضي از جعبه دنده هاي خودکار که شش دنده اند، دنده پنج اوردرايو است. خودروهايي که جعبه دنده خودکار دارند، معمولاً با دنده يک به راه مي افتند. سپس جعبه دنده به دنده هاي دو، سه و چهار مي رود. تعويض دنده ها و قفل شدن مبدل گشتاور بدون کمک راننده انجام مي شود. با افزايش سرعت خودرو، دنده ها تعويض مي شود و بار موتور کاهش مي يابد. راننده براي کاهش سرعت خودرو و متوقف کردن آن پايش را از روي پدال گاز برمي دارد و در صورت نياز ترمز مي گيرد. در اين حالت جعبه دنده مبدل گشتاور را خلاص مي کند و به صورت خودکار دنده معکوس مي رود؛ هنگامي که خودرو متوقف مي شود، جعبه دنده در دنده يک است. در اين حالت به کلاچي که با پا بکار مي افتد نيازي نيست. بکسواد کردن مبدل گشتاور اين امکان را مي دهد که حتي حين درگيري جعبه دنده نيز موتور درجا کار کند.

شکل کلي نمونه اي از اين جعبه دنده ها را در پايين مشاهده مي کنيد. همانطور که ملاحظه       مي شود براي دستيابي به دنده مورد نظر بايد تعدادي از دنده هاي خورشيدي، پينيونها، بازوها يا رينگها ثابت يا بهم قفل شوند. براي بوجود آمدن اين شرايط، يکسري عملگر (مانند کلاچهاي يکطرفه، بستهاي قفل کننده و کلاچهاي چند صفحه اي) وجود دارد که با قفل شدن يا آزاد شدن هريک از آنها توسط سيستم کنترلي، تعدادي از دنده ها قفل شده و اتومبيل در دنده مورد نظر قرار مي گيرد.

در شکل2-15 نمونه اي از اين گيربکسهاي اتوماتيک بهمراه عملگرهاي آن را مشاهده مي کنيد. بعنوان مثال براي قرار گرفتن گيربکس در دنده يک، بايد کلاچهاي DC و FC و همچنين کلاچ يکطرفه OWC قفل شوند. براي ديگر دنده ها نيز به همين ترتيب عملگرهاي ديگر عمل مي کنند.  

  شکل2-15شکل شماتيکي ازگيربکسهاي اتوماتيک بهمراه عملگرهای آن

سيستم کنترل هيدروليکي جعبه دنده اتوماتيک

سيستم هيدروليکي، سيال تحت فشار لازم براي بکار انداختن جعبه دنده خودکار را تامين مي کند. کلاً سيستم هيدروليکي کارهاي زير را انجام مي دهد:

سيال را به مبدل گشتاور مي رساند.

سيال تحت فشار را بسوي پمپ بست قفل کننده و کلاچهاي چند صفحه اي هدايت مي کند.

قطعات داخلي را روغنکاري مي کند.

مبدل گشتاور و ساير قطعات را خنک مي کند.

همانطور که ديديم عمل تعويض دنده يا تغيير کارکرد عملگرها در اين نوع جعبه دنده ها به صورت خودکار و بدون دخالت راننده انجام مي پذيرد. جهت نيل به اين مقصود بايد اطلاعاتي از وضعيت حال حاضر خودرو در دسترس باشد، تا سيستم کنترلي بتواند بر اساس اين اطلاعات تصميم گيري نمايد. اين اطلاعات که در واقع زمان تعويض دنده را مشخص مي کنند از سه طريق بدست مي آيند :

 دور خروجي جعبه دنده

 دور موتور

 بار موتور (ميزان گشودگي دريچه گاز)

هر کدام از اين عوامل فشارهاي متغيري را در مسير هيدروليکي سيستم کنترلي ايجاد مي کنند که در نتيجه تاثير اين فشارها برروي شيرهاي هيدروليکي در سر راه و نهايتاً برروي بستهاي قفل کننده و کلاچهاي چند صفحه اي و تغيير وضعيت هر يک از آنها، مي تواند دنده خودرو عوض شود.

در شکل 2-16 شماي کلي از اين سيستم کنترل را بهمراه اجزاي عمل کننده آن مشاهده مي کنيد.

 

شکل2-16 اجزاي سيستم کنترل در ارتباط با يکديگر و نحوه عمل عملگرها

  بست قفل کننده (band brake)

بست قفل کننده در واقع کفشک ترمزي است که دور يک کاسه کلاچ فلزي مي پيچد. بست قفل کنده با ماده اي از جنس لنت ترمز پوشانيده مي شود. وقتي اين بست روي کاسه کلاچ فشرده مي شود، کاسه کلاچ و چرخدنده خورشيدي از چرخش باز مي ايستند و ثابت مي شوند. يک سر بست قفل کننده به پوسته جعبه دنده متصل است و سر ديگر آن با يک پمپ در ارتباط است. (شکل2-17) پمپ وسيله اي در سيستم هيدروليک است که فشار هيدروليکي را به حرکت مکانيکي تبديل مي کند. وقتي فشار هيدروليکي سيال تحت فشار به پشت پيستون پمپ هدايت مي شود، پيستون به حرکت در مي آيد. پيستون بر نيروي فنر پمپ غلبه کرده و به ضامن بست، فشار وارد مي آورد. در نتيجه بست قفل کننده به کار مي افتد. جهت آزاد کردن بست نيز فشار روغن از پشت پيستون برداشته مي شود.

شکل2-17 بست قفل کننده

کلاچ چند صفحه اي (multiple clutch)

اين کلاچ که شامل چند صفحه کلاچ مي باشد در داخل کاسه کلاچ قرار دارد. اين صفحه ها يک در ميان فولادي و اصطکاکي اند. صفحه هاي فولادي لختند اما هر دو طرف صفحه هاي اصطکاکي لنت کوبي شده اند. صفحه هاي فولادي با هزارخاربه کاسه کلاچ متصلند. صفحه هاي لنت کوبي شده با هزارخار به يک توپي در کلاچ متصلند تا مجموعه چرخدنده سياره اي را کنترل کند. (شکل2-18) براي درگير کردن کلاچ، فشار روغن به پشت پيستون کلاچ هدايت مي شود، در نتيجه پيستون به حرکت در مي آيد و صفحه ها را به هم مي فشارد. صفحه ها چرخدنده خورشيدي را به بازو قفل مي کنند. در اين حالت مجموعه چرخدنده سياره اي بصورت واحدي يکپارچه مي چرخد.

شکل2-18 کلاچ چند صفحه اي 

گاورنر

گاورنر وسيله اي حساس به سرعت است که فشار هيدروليکي را متناسب با سرعت محور خروجي تغيير مي دهد. فشار گاورنر تعويض دنده را متناسب با سرعت خودرو کنترل مي کند. گاورنر حرکت خود را از محور خروجي جعبه دنده مي گيرد. فشار لوله اصلي توسط پمپ به گاورنر مي رسد. وقتي محور خروجي آهسته مي چرخد، نيروي گريز از مرکز تاثير اندکي بر وزنه هاي گاورنر دارد. در اين حالت گاورنر فشار مختصري را به يکطرف شير راه دهنده وارد مي کند. با افزايش سرعت محور خروجي و خودرو، وزنه ها به طرف خارج متمايل مي شوند. در نتيجه شير گاورنر بيشتر باز شده و فشار گاورنر افزايش مي يابد.

 

سيستم انتقال قدرت پيوسته متغير (CVT) 

ايده استفاده از سيستمهاي انتقال قدرت پيوسته متغير از سالها قبل مطرح شده بود ولي تنها در چند سال اخير سازندگان اتومبيل به آن رو آورده اند. بر خلاف سيستم هاي انتقال متداول دستي يا اتوماتيک درCVT ، نسبت دنده هاي مجزا با نسبتهاي قابل تنظيم پيوسته جايگزين مي شود. سيستم CVT مي تواند به طور ثابت نسبت دنده خود را براي بهبود راندمان موتور و ايجاد يک منحني گشتاور- سرعت مناسب تغيير دهد. اين ويژگي باعث بهبود مصرف سوخت و نيز شتاب گيري در مقايسه با سيستم هاي انتقال قدرت متداول مي شود.

علي رغم اينکه يک دهه است که سيستم CVT در اتومبيلها استفاده مي شود، ولي محدود بودن گشتاور و پايين بودن قابليت اطمينان آنها بکارگيري اين سيستم را محدود کرده است.

 

انواع CVT

اصولاً CVT ها سه جز اساسي دارند :

يک تسمه لاستيکي يا فلزي با توان کششي بالا

يک قرقره متغير ورودي

يک قرقره متغير خروجي

CVT ها همچنين ريزپردازنده ها و سنسورهايي نيز دارند اما اجزاي اصلي و کليدي آنها همان سه مورد بالا مي باشد. امروزه تحقيقات زيادي بر روي انواع گوناگوني از سيستمهاي انتقال قدرت پيوسته متغير انجام شده که برخي از آنها عبارتند از : CVT نوع تسمه فشاري ، CVT نوعtoroidal  يا محرک کششي ،CVT نوع تسمه اي الاستومر با قطر متغير ، CVT با هندسه متغير و CVT نوع محرک کششي انحرافي و انواع ديگري که تحقيقات روي آنها ادامه دارد.

  CVT  نوع تسمه فشاري

در اين نوع که پر کاربردترين نوع از سيستمهاي CVT است، يک تسمه توان را بين دو قرقره مخروطي که يکي ثابت و ديگري متحرک است، منتقل مي کند. هر قرقره از دو مخروط با زوايايي حدود 20 درجه تشکيل مي شود که يک تسمه V شکل نيز روي شيار بين دو قرقره سوار مي شود. بسته به فاصله بين مخروطهاي هر قرقره مقدار دور تسمه روي هر قرقره مشخص مي شود. (شکل2-19) چنانچه دو مخروط به هم نزديک باشند، قطر حلقه تسمه روي آن قرقره زياد و اگر مخروطها از هم دور شوند، قطر حلقه کم مي شود. وقتي قطر يک قرقره افزايش مي يابد، قطر طرف ديگر کاهش مي يابد تا سفتي تسمه حفظ شود. جهت اعمال نيروي لازم براي تنظيم فاصله بين مخروطهاي هر قرقره مي توان از فشار هيدروليک، نيروي گريز از مرکز يا فنرهاي کششي استفاده کرد.

شکل2-19 CVT  نوع تسمه فشاري

 همانطور که ديديم به صورت تئوري و با استفاده از اين روش بينهايت نسبت انتقال مي توان ساخت. در واقع مي توان گفت شايد بهترين گزينه براي سيستم انتقال قدرت همين CVT باشد. اما بايد توجه داشت که تسمه مي تواند بلغزد يا کش بيايد که اين خود سبب افت راندمان مي گردد. اما با استفاده از مواد جديد در ساخت تسمه ها اين افت را حتي الامکان کاهش داده اند. يکي از مهمترين پيشرفتها در اين زمينه استفاده از تسمه هاي فولادي است. (شکل2-20) اين تسمه هاي انعطاف پذير از چندين نوار باريک فلزي (بين 9-12) که بصورت محکمي روي هم قرار گرفته اند تشکيل شده است. اين تسمه هاي فلزي نمي لغزند و دوام بالايي دارند و امکان انتقال گشتاورهاي بزرگتري با استفاده از آنها وجود دارد. اين تسمه ها همچنين کم سروصدا تر از تسمه هاي لاستيکي کار مي کنند.

شکل2-20 مدلي از تسمه هاي فولادي مورد استفاده در CVT  نوع تسمه فشاري  

در اين نوع CVT  يک سنسور، خروجي موتور را حس کرده و سپس يک مدار برقي فاصله بين قرقره ها و در نتيجه کشش تسمه را افزايش يا کاهش مي دهد. تغيير پيوسته فاصله بين قرقره ها مشابه عمل تعويض دنده مي باشد.

CVT نوعtoroidal   يا محرک کششي

در اين نوع ازCVT قرقره ها و تسمه ها توسط ديسکها و غلتکهاي انتقال قدرت جايگزين مي شوند. اگرچه اين سيستم کاملاً متفاوت از سيستم قبل بنظر مي آيد، ولي همه اجزا آن قابل مقايسه با CVT از نوع تسمه فشاري مي باشد. به اين صورت که :

يک ديسک به موتور متصل است که در واقع معادل قرقره محرک است.

ديسک ديگر به شفت متحرک متصل است که معادل قرقره متحرک است.

غلتکها نيز بين ديسکها عمل مي کنند، همانند تسمه که در شيار بين قرقره ها قرار دارد.

غلتکها در امتداد دو محور مي چرخند. آنها حول محور افقي گردش مي کنند و حول محور عمودي کج مي شوند که اين امر سبب مي شود که غلتکها با ديسک در سطوح مختلف تماس پيدا کنند و همين سبب ايجاد نسبتهاي انتقال گوناگون مي شود. مثلاً هنگاميکه يکي از لبه هاي غلتکها با نقطه با قطر کم ديسک محرک در تماس باشد، لبه ديگر غلتکها بايستي نقطه با قطر زياد ديسک متحرک را لمس مي کند؛ که نتيجه آن کاهش در سرعت و افزايش گشتاور است و برعکس. (شکل2-21)

شکل2-21 CVT نوعtoroidal   يا محرک کششي در حالتهای مختلف از انتقال قدرت

  CVT نوع تسمه اي الاستومر با قطر متغير

در اين نوع CVT ، از يک تسمه مسطح و انعطاف پذير که روي تکيه گاههاي متحرک قرار گرفته استفاده مي شود. اين تکيه گاهها مي توانند شعاع را تغيير داده و در نتيجه نسبت انتقال نيرو را عوض کنند. (شکل2-22) با اين وجود، در نسبتهاي دنده بالا تکيه گاهها جدا شده و يک مسير ناپيوسته دنده را ايجاد مي کنند که منجر به مشکلاتي نظير خزش و لغزش مي گردد.

شکل2-22 CVT نوع تسمه اي الاستومر با قطر متغير

انواع ديگر CVT

انواع ديگري از CVT نيز وجود دارد، ولي کاربرد آنها به اندازه نوع فشاري و Toroidal گسترش نيافته است. در نوع محرک کششي انحرافي از يک محور مخروطي و لولا براي تعويض دنده در CVT استفاده مي شود و يا برعکس. به اين ترتيب يک نسبت دنده پيوسته ايجاد مي شود.

در CVT با هندسه متغير از چرخ دنده هاي خورشيدي قابل تنظيم براي تغيير نسبت دنده ها استفاده مي گردد. اين نوع CVT بيشتر شبيه CVT هاي متداول و سيستم انتقال قدرت معمولي قابل انعطاف مي باشد.

مزاياي CVT

 رانندگان اغلب با تعويض نرم دنده مواجه نيستند، ولي در سيستم CVT عمل تغيير نسبت انتقال به نرمي صورت مي گيرد، بنحوي که راننده يا مسافران تنها شتاب گرفتن اتومبيل را احساس مي کنند. از نظر تئوري،CVT باعث خرابي کمتر موتور و انتقال مطمئن تر توان خواهد شد، در حاليکه تعويض سريع دنده و دنده هاي مجزا باعث مي شود که موتور در سرعتي غير از سرعت بهينه کار کند. علاوه بر اين سيستم CVT راندمان و عملکرد بهتري دارد. در شکل2-23 راندمان انتقال توان يک گيربکس پنج سرعته (درصد توان منتقل شده موتور توسط سيستم انتقال) آورده شده است. راندمان متوسط اين گيربکس 86 درصد و راندمان متوسط يک گيربکس دستي 97 درصد مي باشد. در شکل2-24 نيز محدوده راندمان چند نوع سيستم CVT جهت مقايسه با راندمان گيربکس آورده شده است.

شکل2-23

شکل2-24 محدوده راندمان چند نوع سيستم CVT

مشاهده مي شود که راندمان سيستم هاي CVT نسبت به گيربکسهاي اتوماتيک بهتر است. علاوه بر اين به دليل اينکه سيستمهاي CVT اين امکان را براي موتور فراهم مي کنند که بتوانند صرف نظر از سرعت خودرو در نقطه طراحي کار کنند، مصرف سوخت اتومبيل نيز کاهش يافته و در نقطه بهينه قرار مي گيرد. آزمايشات نشان مي دهد که مصرف سوخت با استفاده از CVT ، 10 درصد کمتر از مصرف سوخت با استفاده از يک گيربکس چهار سرعته اتوماتيک مي باشد.

 معايب CVT

 توسعه سيستم هاي CVT به دلايل مختلفي کند بوده است. از جمله اينکه به دليل عملکرد مطلوب گيربکسهاي دستي و اتوماتيک و کاهش مصرف سوخت با استفاده از آنها نيازي به سيستم هاي CVT احساس نمي شد. يکي از معايب اصلي مدلهاي اوليهCVT ، لغزش بين تسمه و غلتک آنها بود، زيرا فاقد دندانه بوده و نمي توانستند يک اتصال مکانيکي صلب را ايجاد کنند. محرکهاي اصطکاکي معمولاً در معرض لغزش هستند، مخصوصاً در گشتاورهاي بزرگ. در مدلهايي از CVT که در سالهاي 1950 و 1960 استفاده مي شد، موتورها براي جبران لغزش، در دورهاي بالاتري کار مي کردند، به خصوص هنگام شتاب گيري از حالت سکون و گشتاور ماکزيمم. يکي از راه حلهاي ساده براي اين مشکل، استفاده از CVT در اتومبيلهايي است که موتور آنها گشتاور کمي توليد مي کنند. شايد بيشتر از هر علتي، هزينه اين نوع سيستمها مانع از رشد و توسعه آنها شده است.  

References :

 -  ” Automobile Engineering “    by   Dr. KIRPAL SINGH

-   ” Automobile Engineering “   by    K.K.JAIN

-   ” Advanced  Vehicles Technology “     by    HEINZ HEISLER

-  ” The Motor Vehicle “    by   T.K. GARRETT

-   ” Automotive Mechanics “   by   WILLIAM  HARRY CRUISE

 -  www.howstuffworks.com

-  www.carbibles.com

-  www.cvt.org

-  www.swri.edu/3pubs/ttoday/summer00/cvt.htm

 

 

 حتما در مجلات خودرو  و يا جاهاى ديگر به جمله اى مشابه اين برخورد كرده ايد:”اين موتور گشتاور 300 پوند – فوت  را در 4000 rpm توليد مى كند”و از خود پرسيده ايد كه اين چه مقدار نيرو است؟چند اسب بخار است؟شما مى توانيد محاسبه كنيد كه چند اسب بخار برابر اين مقدار پوند – فوت است با معادله زير:

 اسب بخار=(5.252)÷(سرعت موتور* گشتاور)

 وموتورى  كه گشتاور 300 پوند- فوت را در 4000 rpm توليد مى كند:

228=(5.252)/(300*4000)

228 اسب بخار را در 4000 rpm توليد مى كند اما اين عدد 5.252 از كجا آمده است؟

براى بدست آوردن اسب بخار از “پوند – فوت” شما نياز به  چند تبديل داريد.عدد 5.252 نتيجه ضرب ضريب چند تبديل در يك عدد است.

ابتدا اسب بخار به صورت 550 پوند – فوت بر ثانيه تعريف مى شود(اسب بخار چگونه كار مى كند را بخوانيد).واحد گشتاور نيز پوند – فوت است.بنابراين براى به دست اوردن اسب بخار از “پوند- فوت” نياز به ترم(جمله) “بر ثانيه” داريم.

شما مى توانيد “اسب بخار” را از ضرب گشتاور در سرعت موتور بدست آوريد.اما سرعت موتور بر حسب دور بر دقيقه بيان مى شود در حالي كه ما ترم “بر ثانيه” را نياز داريم.پس نياز داريم كه (rpm) را بر حسب ثانيه بيان كنيم.بدست اوردن ثانيه آسان است.فقط با تقسيم كردن (rpm) بر 60 مى توانيم ثانيه را از دقيقه بدست اوريم.حال به يك واحد بى بعد براى دور نيازمنديم.

راديان, راديان در حقيقت نسبت طول كمان دايره به طول شعاع دايره است كه يك واحد بى بعد مى شود.چون واحد طول از طرفين صورت و مخرج حذف مى گردد.دور را مى توان بر حسب زاويه نيز بيان كرد.يك دور 360 درجه از دايره است.محيط دايره نيز 2П راديان است.پس يك دور معادل 2П راديان است.براي تبديل “دور بر دقيقه” به ” راديان بر ثانيه” كافيست (rpm) را در 2П/60 ضرب كنيم.كه بدست مى دهد: 0.10472 راديان بر ثانيه كه ترم”بر ثانيه” را براى محاسبه اسب بخار به ما مى دهد.ما نياز داريم كه اسب بخار را بدست اوريم كه 550 پوند – فوت بر ثانيه است.از گشتاور (پوند – فوت) و سرعت موتور(rpm) استفاده مى كنيم.اگر ما 550 فوت- پوند را بر 0.10472 راديان بر ثانيه (سرعت موتور) تقسيم كنيم بدست مى اوريم 5.252

بنابراين اگر گشتاور(پوند – فوت) را در سرعت موتور (rpm ) ضرب كنيم و بعد بر عدد 5.252 تقسيم كنيم.rpm به راديان بر ثانيه تبديل مى شود.و شما مى توانيد اسب بخار را از گشتاور بدست بياوريد-از (پوند – فوت)به (پوند – فوت بر ثانيه).