مقاله در مورد بررسي محدود‌يت در سيستم هاي انتقال قدرت و راهکار هاي رفع آن

 nx دارای 111 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : بررسی محدود‌یت در سیستم های انتقال قدرت و راهکار های رفع آن 1- عوامل محدود‌كننده در تاسیسات (سیستم) انتقال مقدار نیروی برق در خط انتقال حاصل ولتاژ و جریان است و عاملی است كه كنترل آن مشكل بوده و «عامل قدرت» نامیده می‌شود. در صورتی‌كه در خطوط، ظرفیت انتقال به اندازه كافی باشد نیروی برق اضافی می‌تواند با اطمینان كامل منتقل شود. در سیستم انتقال سه نوع عامل محدود‌كننده ظرفیت انتقال برق را محدود می‌كنند: عامل حرارت و جریان، عامل ولتاژ و عامل بهره‌برداری از سیستم. 2- چاره‌جویی محدودیت‌های ظرفیت تاسیسات انتقال محدود‌كننده‌های مذكور توانایی سیستم را برای انتقال برق محدود می‌كنند، بنابراین ظرفیت بهره‌برداری از شبكه انتقال موجود را كاهش می‌دهند. این بخش از این گزارش در مورد توسعه امكانات به منظور افزایش توانایی انتقال خطوط انتقال موجود بطوریكه ظرفیت بیشتری از برق بتواند با اطمینان از یك بخش سیستم به بخش دیگر یا از یك سیستم به سیستم دیگر منتقل شود. 3-محدود‌یت حرارتی و جریان محدودیت‌های حرارتی معمولی‌ترین عوامل محدود‌كننده‌ای هستند كه توانایی و ظرفیت انتقال برق را در خط انتقال، كابل و ترانسفورماتور محدود می‌كنند. خط انتقال در برابر جریان الكترون‌ها مقاومت می‌كند و باعث تولید گرما می‌شود. میزان گرمای ایجاد شده در تجهیزات خط انتقال به جریان یعنی میزان جریان الكترون‌ها و همچنین به شرایط ‌آب و هوایی محیط ارتباط دارد مانند درجه حرارت، سرعت باد، مسیر باد به دلیل تاثیرات آب و هوا و پراكندگی حرارت در هوا. حدود گرما برای خطوط انتقال معمولاً برحسب جریان‌های برق بیان می‌شود. بدلیل اینكه گرمای بیش از حد به دو مساله احتمالی منتهی می‌شود محدودیت‌های گرمایی تحمیل می‌شود. این دو مساله عبارتند از: 1)خط انتقال به دلیل گرمای زیاد، قدرت خود را از دست می‌دهد و این گرمای زیاد عمر خط را كاهش می‌دهد.2) خط انتقال منبسط شده و در مركز فاصله بین دكل‌های نگاهدارنده آن دچار خمیدگی می‌شود. در صورتی كه درجه حرارت بكرات بسیار زیاد باشد خط هوایی دایماً كشیده می شود و ممكن است فاصله آن از زمین كمتر از اندازه‌ای باشد كه به دلایل ایمنی لازم است. چون این گرم شدن بیش از حد بطور تدریجی انجام می‌شود و برای مدت زمان‌های محدود جریان‌های بیشتری انتقال می‌یابد. گرمای عادی برای خط انتقال در اثر میزان جریان برق ایجاد می‌شود كه این خط بتواند آنرا دایماً انتقال دهد. مقادیر اضطراری اندازه‌هایی هستند كه خط می‌تواند برای مدت معینی مثلاً چند ساعت از عهده آنها برآید.كابل‌های زیرزمینی و ترانسفورماتورهای برق نیز بوسیله عوامل گرمایی محدود می‌شوند. كابل‌های زیرزمینی در هنگام بهره‌برداری در درجه گرمای بیش از حد به دلیل خسارت وارد شدن به عایق از عمر سرویس‌دهی آنها كاسته می‌شود. ترانسفورماتورهای قدرت نیز طوری طراحی شده‌اند كه در حداكثر افزایش درجه گرما در هنگام بهره‌برداری از عایق‌ آنها محافظت به عمل آید. مقدمه سیستم انتقال قدرت دو وظیفه را در اتومبیل به عهده دارد: انتقال قدرت از موتور به چرخهای محرک و تغییر مقدار گشتاور. در تشریح سیستم انتقال قدرت به کرات از دو عبارت توان و گشتاور استفاده می‌شود که توضیح کوتاهی درباره هرکدام ضروری به نظر می‌رسد. عبارت «توان» نرخ یا سرعت انجام کار است. «تورک» یا گشتاور به زبان ساده یعنی گردش نیرو. با توجه به ارتباط بین دور موتور و توان ، وجود جعبه دنده‌های چند نسبته ضروری است، چرا که موتور اتومبیل بیشینه توانش را در سرعتهای معین تحویل می‌دهد که البته منظور از سرعت همان RPM یا دور در دقیقه است. برای بهره گیری از همان دور موتورها در سرعتهای مختلف حرکت که اینجا منظور از سرعت چیزی است که در آمپر سرعت دیده می‌شود، باید نسبت چرخ دنده بین موتور و چرخهای محرک تغییر یابد. اتومبیل درست مثل یک دوچرخه باید برای حرکت در محدوده‌ای از سرعتها ، چرخ دنده‌ها را تعویض کند. اما برخلاف دوچرخه سیستم انتقال توان اتومبیل امکان عقب رفتن را نیز برای شما فراهم می‌کند. نقش چرخ دنده در واقع دو مجموعه از چرخ دنده‌ها در سیستم انتقال توان وجود دارد: گیربکس یا جعبه دنده و دفرنسیال. وظیفه جعبه دنده تنظیم نسبت چرخ دنده است و دیفرانسیل نیز اجازه می‌دهد تا چرخها در سرعتهای گوناگون بچرخند. جعبه دنده‌های دستی معمولاً دارای چهار یا پنج سرعت هستند و اغلب از اور درایو یا بیش ران (وسیله ای در جعبه دنده که نسبت چرخ دنده را پایین می‌آورد و مصرف سوخت را کاهش می‌دهد) برخوردارند. در واقع اور درایو به وضعیتی گفته می‌شود که در آن محور یا شفت ورودی می‌تواند سریعتر از محور خروجی بچرخد، که در نتیجه میزان مصرف سوخت در بزرگراه کاهش می‌یابد. در برخی از جعبه دنده‌ها از کلاج الکتریکی و یک سوئیچ استفاده می‌شود که درگیری یا عدم درگیری اور درایو را کنترل می‌کند. جعبه دنده دستی بدون کلاج دستاورد جالبی که در تعداد اندکی از اتومبیلها دیده می‌شود، جعبه دنده دستی بدون کلاج است. در این نوع جعبه دنده یک دسته دنده و یک کلاج الکتریکی خودکار بکار می‌رود. علاوه بر این زمانی که راننده دنده‌ها را عوض می‌کند، سنسورهای سرعت و موقعیت ، مینی کامپیوترها و تنظیمهای گاز کاربراتور از افزایش بیش از حد دور موتور جلوگیری می‌کند. در واقع مثل بسیاری از نوآوریهای دنیای اتومبیل این هم یک ایده قدیمی است که امروز به برکت تحول کامپیوتر میسر شده است. جعبه دنده‌های خودکار برای ترکیب سرعت و گشتاور عموماً از سه چرخ دنده رو به جلو استفاده می‌کنند. در جعبه دنده‌های سه سرعته اولین چرخ دنده برای شروع حرکت بیشترین گشتاور را در کمترین سرعت تحویل می‌دهد. چرخ دنده دوم برای حالتهایی مثل افزایش سرعت و بالا رفتن از سربالاییها مقدار گشتاور و سرعت متوسطی را ارائه می‌کند. سرانجام سومین چرخ دنده بیشترین سرعت با کمترین گشتاور را برای حرکت در بزرگراه فراهم می‌کند. یک چرخ دنده معکوس نیز حرکت رو به عقب را میسر می‌سازد. جعبه دنده دستگاهی برای تغییر توان و سرعت است که در جایی بین موتور و چرخهای متحرک وسیله‌ای نصب می‌شود. به عبارت دیگر این دستگاه راهی برای تغییر نسبت بین دور موتور و دور چرخها فراهم می‌کند. به گونه‌ای که در موقعیتهای خاص حرکت بهترین حالت ممکن را داشته باشد. در برخی از انواع سیستم انتقال توان از وسیله‌ای موسوم به محور انتقال استفاده می‌شود. این وسیله به زبان ساده ترکیبی از جعبه دنده و دفرنسیال است که معمولاً می‌توان آن را در اتومبیلهای چرخ جلو متحرک یافت، اما در اتومبیلهای موتور وسط یا عقب نیز دیده می‌شود. البته در برخی از اتومبیلهای کم نظیر موتور در جلو قرار دارد و در عین حال برای بالانس بهتر وزن از یک محور انتقال در عقب استفاده می‌شود. تولید گشتاور گشتاور از توان بدست می‌آید. مقدار گشتاور قابل حصول از یک منبع توان ، با فاصله‌ای از مرکز دوران که گشتاور در آن نقطه بکار می‌رود متناسب است. بنابراین منطقی است که اگر محوری (در این بحث میل لنگ) داشته باشیم که با هر سرعت اعمال شده‌ای می‌چرخد، می‌توانیم چرخ دنده‌هایی با اندازه‌های گوناگون روی آن قرار دهیم و نتایج مختلفی بدست آوریم. چنانچه چرخ دنده بزرگی روی محور نصب کنیم، می‌توانیم در لبه آن سرعت بیشتر و توان کمتری نسبت به یک چرخ دنده کوچکتر بدست آوریم. حال اگر محور دوم را موازی با محور محرک مان قرار دهیم و مطابق چرخ دنده‌های روی شفت متحرک ، چرخ دنده‌هایی روی آن نصب کنیم، می‌توانیم تقریباً هر ترکیبی از توان و سرعت را که در محدوده توانایی موتور باشد بدست آوریم. این دقیقاً همان چیزی است که جعبه دنده اتومبیل به کمک چرخ دنده‌ها و دیگر اجزا انجام می‌دهد. انواع جعبه دنده در یک نگاه کلی دو نوع جعبه دنده وجود دارد: دستی و خودکار. در حالت اول مجبور هستید برای تعویض دنده‌ها معمولاً از یک دسته دنده واقع در کنسول و پدال کلاج استفاده کنید. چنانچه جعبه دنده خودکار باشد خود مکانیسم بدون دخالت شما دنده‌ها را عوض می‌کند. این عمل از طریق یک سیستم که توسط فشار روغن تغذیه می‌کند، انجام می‌شود. تعویض هر یک از دنده‌ها توسط یک سوپاپ تعویض کنترل می‌شود. در واقع تعویض دنده‌ها به سرعت ، جاده و شرایط بار بستگی دارد. قسمت اساسی دیگر تمامی سیستمهای انتقال قدرت یکی از انواع کلاج است. این وسیله به موتور اجازه می‌دهد تا هنگامی که چرخ دنده‌ها و چرخها ثابت هستند به حرکتش ادامه دهد. در اتومبیلهای مجهز به جعبه دنده خودکار به جای کلاج از مبدل گشتاور استفاده می‌شود. از پشت موتور گرفته تا محل تماس لاستیک با جاده همگی عضو یکی از پیچیده‌ترین سیستمهای اتومبیلتان به حساب می‌آیند . به اعتقاد برخی نگاه کردن به یک جعبه دنده مغزشان را آزرده خاطر می‌سازد. جعبه دنده دستی همانطور که گفته شد جعبه دنده دستی امکانی را فراهم می‌کند تا نسبت بین سرعت موتور و سرعت چرخها تغییر کند. تغییر این نسبت دنده‌ها باعث می‌شود تا مقدار صحیح توان موتور در بیشتر سرعتهای مختلف بدست آید. جعبه دنده دستی برای بکار گیری و جابجایی گشتاور موتور به محل ورودی جعبه دنده ، نیازمند استفاده از کلاج است. کلاج باعث می‌شود تا این عمل بطور تدریجی اتفاق بیفتد و به همین علت اتومبیل می‌تواند از یک توقف کامل شروع به حرکت کند. در جعبه دنده‌های دستی مدرن هیچ کدام از چرخ دنده‌های رو به جلو از درگیری خارج نمی‌شوند. در واقع آنها از طریق استفاده از هماهنگی کننده‌ها به محورهایشان متصل می‌شوند. حرکت عکس نیز به کمک چرخ دنده هرزگر معکوس که به هنگام حرکت رو به عقب اتومبیل درگیر می‌شود، بدست می‌آید. برخی از جعبه دنده‌های دستی دارای اور درایو هستند. اور درایو بخشی مکانیکی است که به پشت جعبه دنده پیچ می‌شود، عموماًَ اور درایو را به اسم دنده پنجم می‌شناسند. زمانی که از آن استفاده می کنید سرعت یا همان دور موتور حدود یک سوم کاهش می‌یابد در حالیکه آمپر سرعت اتومبیلتان همان سرعت حرکت را نشان می‌دهد. کمپانی کرایسلر در سال 1934 اولین جعبه دنده مجهز به اور درایو را معرفی کرد. بیشتر اتومبیلها سه الی پنج دنده جلو و یک دنده عقب دارند، چنانچه در جعبه دنده‌ای یک چرخ دنده با ده دندانه چرخ دندانه دیگری با بیست دندانه را بگرداند گفته می‌شود که حرکت دارای نسبت دو به یک است. در واقع نسبت حرکت دو چرخ دندانه برابر است با نسبت تعداد دندانه‌های چرخ دنده دوم به اول. اولین دنده توان موتور را از طریق یک جفت مجموعه چرخ دنده کاهنده که به هنگام آغاز حرکت توان را افزایش و سرعت را کاهش می‌دهد، به چرخهای محرک می‌رساند. در این حالت موتور بسیار سریعتر از محور خروجی می‌چرخد، معمولاً با نسبت چهار به یک. سرعتهای متوسط با تغییر نسبت دنده تا نزدیکیهای یک به یک و سرانجام سرعت نمایی معمولاً با اتصال مستقیم محورهای ورودی و خروجی با نسبت حرکت دقیقاً یک به یک بدست می‌آید. بکار گیری یک مجموعه متحرک از چرخ دنده‌ها با ابعاد متفاوت ، دستیابی به چندین مقدار از گشتاور خروجی را ممکن می‌سازد. چرخ دنده محرک دفرنسیال اتومبیل که توسط شفت متحرک به حرکت در می‌آید چرخ دنده حلقوی (چرخ دنده‌ای شبیه حلقه در دفرنسیال اتومبیل که پینیون یا همان چرخ دنده کوچک متصل به میل گاردان آن را می‌چرخاند و نیرو را از طریق دفرنسیال به اکسل می‌دهد) را می‌چرخاند. در واقع این دو چرخ دنده مثل یک جعبه دنده تک سرعته عمل می‌کنند و باعث کاهش بیشتر دور موتور و افزایش گشتاور با یک نسبت ثابت می‌شوند. چرخ دنده‌ها دقیقاً مشابه اهرمها کار می‌کنند. چرخ دنده کوچکتر در حالی همتای بزرگترش را می‌چرخاند که میزان گشتاور افزایش و سرعت کاهش یافته است. نگهداری جعبه دنده جعبه دنده برای حفظ حرکت نرم و روان تمام چرخ دنده‌ها و محورها نیاز به روانکاری دارد. این کار با پر کردن محفظه جعبه دنده بطور جزئی با روغن چرخ دنده غلیظ انجام می‌شود. زمانی که چرخ دنده‌ها می‌چرخند روغن را به اطراف روانه و تمام قسمتها را روانکاری می‌کنند. درزبندیهای روغن نیز در جلو و عقب از نشت جریان به بیرون از محفظه جلوگیری می‌کنند. زمانی که می‌خواهید روغن را عوض کنید یا اینکه هنگام تعویض دنده متوجه مشکلات یا تفاوتهایی زیاد شدید، باید سطوح سیال را چک کنید. در واقع این حالات می‌تواند نشانگر پایین بودن سطح سیال باشد. چه عاملی باعث تغییر دنده در جعبه دنده می شود؟ دو شاخه‌ها یا ماهکهای تعویض دنده که به آنها یوغهای لغزان هم می‌گویند. این یوغها شبیه جای پارویی در قایق هستند و در شیاری واقع در غلاف کلاج سوار می‌شوند. ماهکهای تعویض دنده به یک بادامک و محور متصل شده‌اند. این بادامک نیز توسط توپهای فولادی بارگذاری شده با فنر که از میان شکافهای موجود در بادامک بالا می‌روند به حرکت در می‌آید و در چرخ دنده انتخاب شده حفظ می‌شوند و ماهکهای تعویض را در همان چرخ دنده نگه می‌دارند. محورهای بادامک و سیستم محورها وارد محفظه و به اهرمهای تعویض بسته می‌شوند. سپس ماهکهای تعویض ، هماهنگ کننده را با چرخ دنده‌ها و محورهایی که روی آن ســـوار هستند درگیر می‌کند و به حرکت در می‌آورد. اهرمهای تعویض نیز به نوبه خود به یک کنترل کننده روی لوله فرمان یا دسته دنده واقع در کف متصل هستند که هر دوی آنها در اختیار راننده است. آیا باید سیال درون یک جعبه دنده دستی را عوض کرد؟ معمولاً احتیاجی نیست. اما در برخی اتومبیلهای قدیمی مثل فولکس واگن بتیل تعویض دوره‌ای روغن جعبه دنده توصیه شده است. اما در مورد اتومبیلهای غیر مدرن و وانتهای سبک ضروری است. علت این اجبار به علت تمیز ماندن روغن و در نتیجه شرایط کار تقریباً خنک برای آن است. سیال موجود در جعبه دنده‌های دستی یا میله‌های اتصال بر خلاف جعبه دنده‌های خودکار که بطور پیوسته در حال زیر و رو شدن است و توسط ذراتی که موجب فرسودن صفحه کلاج می‌شود، آلوده شده است، وضعیت تمیزتری دارد. در نتیجه عمر جعبه دنده را افزایش می‌دهد. تنها نشانه‌ای که می‌تواند شما را مجاب به تعویض روغن جعبه دنده کند، تعویض دشوار دنده‌ها در هوای سرد است. در بیشتر اتومبیلهای قدیمی چرخ عقب متحرک ، جعبه دنده‌ها از روغنهای سنگینی مثل 90W ، 75W و 80W پر شده‌اند که در دمای زیر صفر عمل تعویض دنده را تا حدی سخت و سفت می‌کنند. در این مورد استفاده از روغن سبکتر ممکن است منجر به نرمی تعویض دنده شود. در اغلب محورهای انتقال دستی در اتومبیلهای چرخ جلو متحرک امروزی برای حفظ روانکاری چرخ دنده‌ها از سیال جعبه دنده خودکار (DexronII (ATF استفاده می‌شود. ATF در دماهای پایین حالت سیالی خود را بیشتر حفظ می‌کند. از اینرو کارایی بهتری دارد اما ATF نباید جانشین روغن چرخ دنده‌ها شود. در واقع تنها باری که باید به یک جعبه دنده دستی روغن بیفزایید زمانی است که نشتی روغن رخ دهد. چنانچه نشانه‌هایی از گریس یا رطوبت در اطراف درزبندهای محور محرک یا محور پیرو مشاهده کردید، باید سطح روغن در جعبه دنده را بررسی کنید. چرا که ممکن است پایین آمده باشد. مراقب باشید ادامه فعالیت جعبه دنده با روغن کم می‌تواند باعث خرابی کامل آن شود. چنانچه کلاج اتومبیلی شروع به لرزیدن کرد آیا باید تعویض شود؟ چنانچه میزان کارکرد کلاج کم باشد، یعنی در حدود 60 هزار کیلومتر یا کمتر ، علت لغزش را می‌توان یکی از این دو دانست: آلودگی روغن یا به هم خوردن تنظیم اتصال کلاج. اما چنانچه میزان کارکرد در حدود 90 هزار کیلومتر یا بیشتر باشد، علت فرسودگی است و باید کلاج را تعویض کرد. برای جلوگیری از آلودگی روغن که یکی از عوامل لغزش کلاج است، پشت موتور و پوسته فلایویل (چرخ طیار) را برای نشتیهای روغن مورد بررسی قرار دهید. چنانچه در پوسته فلایویل یا کارتل روغن نشانه‌هایی از نشتی باشد، احتمالاً درزبند روغن دچار فرسودگی یا ترک شده است. نقاط دیگری که احتمال نشتی در آنها می‌رود عبارتند از منیفولد و واشرهای محافظ سوپاپ در پشت موتور و درزبند محور ورودی جعبه دنده. چنانچه با نشتی روغن مواجه شدید تا پیش از برطرف کردن آن ، کلاج را عوض نکنید. زمانی که محفظه‌های کلاج با روغن کثیف شده‌اند چاره‌ای جز تمیز کردن آن نیست، اما تنها راه برگرداندن عملکرد مناسب کلاج تعویض دیسک است. چنانچه در بازدید خود به هیچگونه نشتی برنخوردید تنظیم اتصال کلاج را بررسی کنید. بیشتر اتومبیلها با یک اتصال کابلی دارای مکانیسم تنظیم خودکار هستند که فرض می‌شود شرایط مطلوب را حفظ می‌کنند. به هر حال این کابل بیش از آنکه خیلی سفت باشد بسیار شل است. اما چنانچه شخصی قطعات نزدیک به این اتصال را دستکاری کند ممکن است موجب سفت شدن آن شود. همین اتفاق در مورد اتومبیلهایی با اتصال هیدرولیکی نیز محتمل است. بخاطر بسپارید که در واقع هیچ راهی وجود ندارد تا اینگونه اتصالات موجب لغزش کلاج شوند مگر آنکه تنظیم آن توسط شخصی به هم خورده باشد. سیستمهای انتقال قدرت امروزه سیستم انتقال قدرت دستی MT) )(موسوم به گیربكس دستی) كه به وسیله راننده از طریق سیستم تعویض دنده و عملكرد كلاچ كنترل می‌شود، در حال تغییر و تحول می‌باشد. در سالهای گذشته تعداد نسبت تبدیل‌ها از چهار به پنج رشد یافته و برای خودروهای ورزشی این تعداد حتی به 6 دنده (مستقیم یا جلو) نیز می‌رسد. این افزایش تعداد دنده‌ها در كاهش مصرف سوخت موثر می‌باشد. در حال حاضر صنایع سیستم انتقال قدرت متعارف در جهت افزایش كاربرد مواد سبك، افزایش تعداد نسبت تبدیل‌ها، كاهش تعداد قطعات متحرك و افزایش كنترل الكترونیكی در حال تغییر است. سیستم‌های انتقال قدرت در حالت كلی به چند نوع تقسیم‌بندی می‌شوند: – سیستم انتقال قدرت دستی (گیربكس دستی)– سیستم انتقال قدرت اتوماتیك (AT) – سیستم انتقال قدرت دستی با كلاچ اتوماتیك (MTAC)– سیستم انتقال قدرت دستی اتوماتیك شده (AMT) – سیستم انتقال قدرت با تغییرات نسبت تبدیل پوسته (CVT)– سیستم انتقال قدرت متغیر نامحدود (IVT) سالهای متمادی اروپایی‌ها فقط از دو نوع گیربكس استفاده می‌كردند- گیربكس اتوماتیك مرسوم و گیربكس متداول دستی. اما در این ایام امریكایی‌ها و ژاپنی‌ها بیشتر از گیربكس‌های اتوماتیك مرسوم به عنوان گیربكس استاندارد برروی خودروها استفاده می‌نمودند. علت این موضوع این بود كه اروپایی‌ها معتقد بودند كه سیستم انتقال قدرت اتوماتیك گران و پرهزینه است. گذشت زمان سبب تغییر این برداشت از گیربكس اتوماتیك شد. موضوعاتی مثل قابلیت رانندگی، اقتصادی بودن، همچنین افزایش سطح درآمد مردم در اروپا باعث شد كه مردم اروپا پیش از پیش به گیربكس اتوماتیك گرایش پیدا كنند. از دیگر دلایل این تغییر عقیده می‌توان مسئله نیاز به كاهش آلاینده‌های خروجی خودرو و نیز نیاز به بهینه‌سازی مصرف سوخت با توجه به افزایش قیمت سوخت و مسئله حفظ محیط‌زیست اشاره كرد. صنعت گیربكس و سیستم انتقال قدرت امروزه توسط سازندگان توانمند در اروپا، آمریكا و ژاپن تقریباً به همه دنیا راه پیدا كرده است. در امریكا و ژاپن همانگونه كه اشاره شد اكثر خودروها مجهز به گیربكس اتوماتیك هستند. در صورتی كه در اروپا فقط %15 خودروها مجهز به گیربكس اتوماتیك هستند و بقیه بازار اختصاص به گیربكس‌های دستی دارد. در اروپا جائیكه پایه طراحی و ساخت سیستم‌های انتقال قدرت دستی استوار است، تحقیقات وسیعی در زمینه اتوماتیك كردن گیربكس‌های دستی در حال انجام است. نمونه‌های موفق و خوبی را نیز برروی خودروها سوار كرده‌اند. این گیربكسها ابتدا برروی خودروهای مینی و سبك سوار شده است ولی در آینده نزدیك این نوع سیستم انتقال قدرت برروی خودروهای لوكس با حجم بالا نصب خواهد شد. در زمینه گیربكس CVT نیز اروپائیها كارهای ارزشمندی را كرده‌اند اما هزینه بالا و نیز كارایی كم نسلهای اول CVT در جهت انتقال گشتاور مانع از توسعه لازم این نوع سیستم انتقال قدرت شده است. گیربكسهای اتوماتیك در اروپا برای ماشینهای سنگین و لوكس با حجم خیلی بالا استفاده می‌شود و در این كلاس از خودرو از جایگاه ویژه‌ای برخوردار است. اندیشه كلی توسعه سیستم انتقال قدرت بهبود بخشیدن به كاهش مصرف سوخت، كاهش انتشار آلاینده‌ها و عملكرد بهتر و در عین حال افزایش قابلیت رانندگی و افزایش راندمان خودرو وهمچنین كاهش هزینه‌ها برای مشتری می‌باشد. یكی از ابزارهای موثر در دستیابی به این اهداف استفاده از الكترونیك برای كنترل بهتر سیستم انتقال قدرت می‌باشد. به همین خاطر امروزه مشاهده می‌شود كه گیربكس سازان قدمت دار جهان چه در زمینه گیربكس‌های اتوماتیك و چه دستی در طراحی محصولات جدید خودشان ارتباط تنگاتنگ با شركتهای بزرگ الكترونیك برقرار كرده‌اند تا از این طریق سختگیریهای دولتها را در جهت كاهش مصرف سوخت و كاهش میزان آلودگی و نیازهای مشتریان خودشان را پاسخگو باشند. انواع سیستمهای انتقال قدرت 1-1- سیستم انتقال قدرت دستی كاربرد این نوع گیربكس در خودروهای اروپایی متداول است. این نوع گیربكس بوسیله راننده از طریق سیستم تعویض دنده و كاركرد كلاچ كنترل می‌شود. در سالهای گذشته تعداد نسبت تبدیل‌ها از چهار به پنج رشد یافته و برای خودروهای ورزشی این تعداد حتی به 6 دنده (مستقیم یا جلو) نیز می‌رسد. این افزایش تعداد دنده‌ها در كاهش مصرف سوخت موثر می‌باشد. 1-2- سیستم انتقال قدرت اتوماتیك گیربكس متداول برای خودروهای سوار در آمریكا، گیربكس اتوماتیك می‌باشد. در این نوع گیربكس از یك مبدل گشتاور جهت تعویض نرم دنده‌ها استفاده می‌شود. نسل‌های قدیم این گیربكس دارای 3 دنده است. اما سالهای اخیر گیربكس‌های زیادی با 4 دنده و حتی5 دنده نیز به بازار عرضه شده است، همچنین شركت ZF آلمان اخیراً گیربكس 6 دنده اتوماتیك را نیز به بازار عرضه كرده است، این گیربكس برروی خودروهای سری BMW7 آلمان نصب شده است. ز ویژگی‌های این گیربكس 6 دنده می‌توان كاهش مصرف سوخت 5 تا 7 درصدی و نیز كاهش 13 درصدی وزن را نسبت به نسخه 5 دنده آن نام برد. لازم به ذكر است كه در امریكا تقریباً 88% خودروهای سواری مجهز به گیربكس اتوماتیك هستند. این رقم در ژاپن به 87% می‌رسد و در اروپا تنها 15% از خودروهای سواری مجهز به گیربكس اتوماتیك هستند. یك نوع سیستم تعویض دنده طراحی شده برای گیربكس‌های اتوماتیك موسوم به سیستم تعویض دنده آنتونو می‌باشد. در گیربكس‌های اتوماتیك مرسوم، تعویض دنده از یك دنده به دنده دیگر به صورت پله‌ای اتفاق می‌افتد و این باعث تغییر لحظه‌ای سرعت می‌گردد. در سیستم آنتونو، در حالت گذر از یك دنده به دنده دیگر، سیستم كلاچ وظیفه انتقال قدرت را بعهده می‌گیرد، لذا هیچ وقت انتقال نیرو از موتور به چرخ منقطع نمی‌شود. همین امر موجب می‌شود كه احساس رانندگی بهتری بوجود آید. سیستم تعویض دنده خودكار آنتونو (AAD) از یك ایده كاملاً واضح و ساده استفاده می‌كند. تغییر دنده‌ها بوسیله دو نیرویی كه بطور طبیعی در حین انتقال قدرت بوجود می‌آیند صورت می‌گیرد. دو نیرویی كه جایگزین المانهای مصرف كننده انرژی در گیربكسهای اتوماتیك موجود می‌شوند. یكی از این دو نیرو، نیروی محوری ایجاد شده در اثر درگیری چرخ‌دنده‌های مارپیچ است كه تمایل دارد چرخ دنده‌های درگیر را در امتداد شفت‌هایشان از یكدیگر دور كند. دیگری نیروی گریز از مركز ایجاد شده بوسیله اجسام دوار می‌باشد. اگر تعادل بین این دو نیرو یعنی نیروی گریز از مركز و نیروی محوری در یك نمونه كلاچ بررسی شود، عملكرد این سیستم بهتر درك می‌شود. در حین شتاب، گشتاور از طریق شفت ورودی اعمال می‌شود. نیروی محوری ایجاد شده از درگیری چرخ دنده‌های مارپیچ، چرخ‌دنده حلقه‌ای را به سمت باز شدن كلاچ رانده و آن را در وضعیت باز نگه می‌دارد و در نتیجه انتقال قدرت از طریق مجموعه چرخ دنده سیاره‌ای اتفاق افتاده و یك نسبت تبدیل كاهنده دور كه اولین نسبت تبدیل است شكل می‌گیرد. در این حالت چرخ دنده خورشیدی مجموعه سیاره‌ای با كمك یك سیسم جانبی قفل است. در وضعیت انتقالی (حالت گذر از دنده یك به دو) نیروی محوری با نیروی گریز از مركز برابر می‌شود و كلاچ شروع به لغزش می‌كند به محض اینكه این لغزش افزایش می‌یابد نیروی محوری كاهش خواهد یافت. بخشی از توان از طریق كلاچ انتقال می‌یابد كه باعث می‌شود نیروی محوری بطور تصاعدی حذف شده و كلاچ بطور كامل بسته شود. در این حین، نسبت تبدیل بصورت پیوسته تا لحظه یكی شدن دور شفت ورودی و خروجی كه نسبت تبدیل دوم است، كاهش می‌یابد. در حین حركت در دنده دو كه هیچ نسبت تبدیلی از طریق چرخ‌دنده‌ها صورت نمی‌گیرد، نیروی گریز از مركز از نیروی محوری كه در این حالت مقدار آن صفر است بزرگتر بوده و كلاچ را همواره بسته نگه می‌دارد. در این حال به منظور كاهش استهلاك چرخ‌دنده‌های مجموعه سیاره‌ای می‌توان قفل چرخ‌دنده خورشیدی مجموعه را برداشت. در فرایند دنده معكوس، در اثر افزایش بار روی شفت خروجی یا كاهش گشتاور روی شفت ورودی دور پایین می‌آید. با پایین آمدن دور، نیروی گریز از مركز كاهش یافته و دیگر برای بسته نگه داشتن كلاچ كافی نبوده و بنابراین لغزش كلاچ شروع خواهد شد. به محض شروغ لغزش مجموعه، چرخ‌دنده خورشیدی مجدداً فعال شده و در اثر نیروی محوری درگیری چرخ‌دنده‌های مارپیچ، كلاچ كاملاً باز می‌شود. بدین ترتیب نسبت تبدیل كاهنده (دنده یك) بطور یكنواخت ایجاد می‌گردد. صفحات كلاچ این سیستم از یك ویژگی خود حفاظتی برخوردار هستند كه مانع از آسیب دیدن آنها در دمای كاركرد بالا می‌شود. در هنگام لغزش، دمای روغن بین صفحات كلاچ افزایش یافته و در نتیجه ویسكوزیته آن پایین می‌آید. روغن با ویسكوزیته كم بطور طبیعی از بین صفحات فرار كرده احتمال قفل شدن كلاچ افزایش می‌یابد. فرایند شرح داده شده در بالا فقط دو نسبت تبدیل را فراهم می‌كند كه البته قادر به پوشش دادن تمام دامنه عملكرد خودروهای جدید نیست. برای ایجاد 4، 6 یا هشت نسبت تبدیل به ازای هر جفت نسبت تبدیل جدید لازم است یك مجموعه سیاره‌ای به طور سری اضافه شود. پلانچر پمپ روغن نیرو را از طریق یاتاقان كف گرد به كلاچ اصلی مجموعه و پوسته نگه دارنده كلاچ منتقل می‌كند بطوریكه اعضاء دوار كلاچ یكطرفه را به پوسته قفل می‌كند. بطوریكه اعضاء دوار كلاچ یكطرفه را به پوسته قفل می‌كند. بنابراین كلاچ می‌تواند تحت گشتاور باز شود و یك نسبت تبدیل ثابت بدون مشكل چه از نظر گشتاور و یا سرعت در مجموعه سیاره‌ای اعمال گردد. یك شیر ساده حركت پلانچر را كنترل می‌كند. فشار لازم برای حركت پلانچر توسط یك پمپ فشار پایین (p £3 bar) تامین می‌شود. بعلت سطح بزرگ این پلانچر با همین فشار كم یك نیروی بزرگ جهت باز كردن كلاچ ایجاد می‌گردد. – مزایا: AAD آنتونو بطور قابل ملاحظه‌ای ساختمان گیربكس اتوماتیك سنتی را ساده می‌نماید. این مزیت برای تولید كنندگان خودرو یا گیربكس، اندوخته‌های جالب توجهی را در قیمت، راندمان، اندازه و وزن ایجاد می‌كند. – كاربردها كاربردی AAD به وسیله‌ی راننده به همان روش بكار گرفته در گیربكس‌های اتوماتیك مرسوم است. در این سیستم نیز تعویض دنده از دنده‌ای دیگر همچون یك گیربكس اتوماتیك متداول به نرمی انجام می‌پذیر اما در طی حركت، انتقال قدرت به چرخها هرگز منقطع نمی‌شود. این ویژگی دینامیك وسیله نقلیه را بهبود می‌بخشد. بطوریكه كله كردن خودرو با استفاده از این سیستم تعویض دنده فوق‌العاده خفیف می‌گردد و احساس رانندگی بهتری به سرنشینان خودرو دست می‌دهد. ارزیابی‌های مستقل توسط شركت‌های خودرو و گیربكس و مراكز آزمایشگاهی اثبات می‌كند كه AAD پشرفت‌های عمده‌ای را برخلاف طرح‌های ارائه شده قدیمی حاصل كرده و به مزایای قابل توجهی در برابر سیستم‌های اتوماتیك متداول امروزی دست یافته است. – منافع كاربران• 15 تا 30 درصد بهبود راندمان مصرف سوخت • سرعت گیری (شتاب) سریع‌تر• حداكثر سرعت بالاتر• حساسیت بیشتر• دینامیك حركت بهتر خودرو• قطع نشدن انتقال قدرت به چرخ‌ها در حین حركت – منافع تولیدكنندگان• كاهش 30 تا 40 درصد هزینه تمام شده محصول• ابعاد كوچك (كوچكترین طرح 4 و 6 سرعته در دنیا)• تا 30 درصد كاهش وزن • حداقل شدن هزینه‌های دگرگونی كامل محصول همه اینها به عواملی جهت سودآوری بیشتر محصول مجهز به این سیستم می‌شود. گیربكسهای اتوماتیك مجهز به سیستم آنتونو برای عملكرد مناسب، راندمان فوق‌العاده، فشردگی و سادگی حداكثر ساخته شده‌اند. آنها سبب كارا شدن بهتر خودروها و مهمتر از همه تبلور احساس خوشایندی است كه به سرنشینان خودرو دست می‌دهد. از این نظر AAD نسبت به سایر اتوماتیك‌های جدید، كه در نرمی یا حساسیت‌های رانندگی یا هر دو مورد ناامید كننده هستند، قابل مقایسه نیست. بكار بردن قطعات مرسوم و تكنولوژی‌های تولید امروزی در AAD به این معنی است كه AAD می‌تواند بطور انبوه در مراكز تولید گیربكس‌های موجود با هزینه انسانی كم تولید گردد. نداشتن تكنولوژی‌های پیچیده و سیستم‌های غیرقابل اطمینان موجب می‌شود كه دوام و عمر كاری قطعات بهتر از گیربكس‌های طرح قدیم باشد. فرآیند توسعه‌ی AAD آنتونو، در طی یك دهه مرهون توجه برخی از مهندسان خلاق دنیا است. پیشرفت سریع AAD تا مرحله نمونه‌سازی و تشویق غیرقابل وصف تولیدكنندگان وسایل نقلیه، نشان‌دهنده اعتماد آنها به تكنیك AAD است. همه این موارد حاكی از موفقیت AAD در آینده نزدیك خواهد بود. مهمترین موضوعات جهت طراحی و توسعه محصول گیربكس عبارتند از: • مصرف سوخت • شتاب• كیفیت جابجای دنده‌ها • كاهش صدا• كیفیت و قابلیت اطمینان الف- مصرف سوخت – كنترل لغزش مبدل كلاچ (Slip Controlled Converter Clutch = SCC) برای دست‌یابی به اهداف كاهش مصرف سوخت و همچنین دست‌یابی به محدودیت‌های تعیین شده در قالب مقررات دولتی كه در الزامات جدید (EU3) آورده شده است، لازم است تا از قابلیتهای موتور همیشه در حد بهینه استفاده شود. برای مثال در دورهای پایین موتور لازم بود افت‌های هیدرولیكی مبدل را حدالاامكان كاهش داد. در گذشته به خاطر مشكلات ارتعاشی و امكان قفل كردن كلاچ در دورهای پایین انجین كاهش افت‌های هیدرولیكی ممكن نبود. مبدل‌های مدرن از روش كنترل لغزش قفل‌كننده جهت كاهش افت‌های هیدرولیكی ایجاد شده استفاه می‌كنند. با توسعه این روش امروزه امكان سویچ كردن به سیستم SCC در دورهای پایین انجین (حدود RPM- 1200) ممكن می‌باشد. برای افزایش رنج مد SCC لازم است تا ظرفیت حرارتی كلاچ نیز بهبود یابد. با توجه به گشتاور خروجی انجین، ZF از سیستم كلاچ قفل كننده یك یا دو طرفه در مبدلها استفاده می‌كند. برای بهبود خنك كاری سیستم كلاچ از صفحات شیاردار استفاده شده است. تا با عبور روغن از میان این شیارها راندمان خنك كاری سیستم كلاچ بهبود یابد. نتایج مشابهی نیز با استفاده از قفل‌كننده‌های یك طرفه‌ای (شبیه به لنت‌های ترمز كفشكی) كه س طوح اصطكاك آنها برروی بدنه مبدل فیكس می‌شوند نیز بدست می‌آید. گرمای حاصل از اصطكاك به داخل یك پیستون كه توسط روغن به خوبی خنك كاری می‌شود، انتقال پیدا می‌كند. تصویر شماره 6 مصرف سوخت سیستم SCC در سیكل‌های مختلف رانندگی را نشان می‌دهد. این نتایج حتی در حالیكه شارژ جریان پمپ جهت تضمین حجم روغن لازم در دورهای پایین انجین افزایش می‌یابد، نیز حاصل می‌شود. – كاهش فشار اصلی (Reduction of Main Pressure) یكی از محسنات این گیربكس كاهش میزان فشار اصلی جهت انتقال گشتاور در دورهای پایین انجین می‌باشد. در شرایط مساوی در گیربكسهای متداول اتوماتیك، فشار لازم حدود 5/6 بار می‌باشد. در حالی كه در این گیربكس این فشار به 5/4 بار كاهش پیدا كرده است. یكی از عوامل مؤثر در كاهش این فشار توسعه و پیشرفت در سیستم‌های كنترل جدید هیدرولیكی جهت كنترل بهینه شیرهای هیدرولیكی می‌باشد. – كاهش افتهای گشتاور مقاوم حركت در كنار بهبود عملكرد مجموعه سیستم در این گیربكس، افت‌های گشتاور مقاوم حركت نیز كاهش یافته. با كاهش این افت‌ها و عملكرد بهتر مجموعه گیربكس‌، مصرف سوخت گیربكس نیز كاهش محسوسی را نشان می‌دهد. از عوامل مؤثر جهت كاهش افت‌های گشتاور مقاوم حركت می‌توان موارد زیر را ذكر كرد: • حذف چرخ‌های آزاد • حذف ترمزهای نواری• استفاده از یاتاقانهای سوزنی قفسه‌ای برای چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای • كاهش رینگهای پیستون • استفاده از صفحات موج‌دار در كلاچ• بهینه‌سازی سیستم تغذیه روغن جهت روانكاری انجام یك مقایسه بین میزان گشتاور مقاوم بصورت تابعی از سرعت چرخ‌دنده و دور انجین، بین گیربكس 5HP18 و 5HP19 بدون استفاده از پمپ روغن، نشان می‌دهد كه میزان گشتاور مقاوم در SHP19 نسبت به نسخه قبلی SHP18 در كلیه شرایط كاهش داشته است. – استراتژی جابجایی (Shift Strategy) امروزه با آمدن كنترلرهایی با قابلیت 32 بیتی به بازار، تغییر برنامه‌های جابجایی دنده‌ها (Shift Pro-Gramms) از مد اقتصادی به مد اسپرت نیز ممكن می‌باشد. نرم‌افزارهایی كه برروی این كنترلرها نصب می‌شوند در واقع قدرت یادگیری دارند. آنها با ذخیره رفتار رانندگی راننده و پروفیل‌ جاده در واقع پی به خواسته راننده می‌برند. آنگاه فرمان‌های لازم جهت جابجایی دنده‌ها را ارسال می‌كنند. ممزوج كردن این سیستم‌های كنترلی با گیربكس 5 دنده شركت ZF امكان انتخاب نسبت تبدیل مناسب با توجه به درخواست راننده را به خوبی ممكن می‌سازد. با استفاده از حلقه‌های بسته در برنامه‌ریزی این كنترلرها در واقع تعداد جابجایی دنده‌ها بیشتر از گذشته صورت می‌گیرد تا درخواست راننده در مورد رفتار مناسب خودرو جامه عمل بپوشد. این جابجای‌ها بدون آگاهی راننده صورت می‌گیرد و در واقع راننده از تعداد این جابجایی‌ها بی‌خبر می‌باشد. نقاطی كه جابجایی باید صورت گیرد توسط سازنده خودرو تعیین می‌شود. در تعیین این نقاط باید دقت كافی صورت بگیرد چرا كه تعیین مناسب این نقاط تاثیر مستقیم و مؤثری در كاهش مصرف سوخت و كاهش انتشار گاز CO2 در محیط اطراف دارد. ب- كاهش وزن كل با توسعه و بكارگیری سیستم (SCC) در گیربكس اتوماتیك، امكان بكارگیری مبدلهای گشتاور با سیستم‌های هیدرولیك جمع و جور و فشرده نیز بوجود می آید. البته قابل ذكر است كه این سیستم‌های هیدرولیك دارای نقاط ضعف نیز می‌باشند. (خصوصاً از جنبه اتلاف انرژی). لاكن این نقاط ضعف در شرایط مختلف خودرو (از نظر رانندگی) خود را آشكار نمی‌كنند. در هر حال استفاده از این سیستم‌های هیدرولیكی جمع و جور و فشرده، سبب كاهش محسوس وزن كل گیربكس شده است. از دیگر عوامل موثر در كاهش وزن این گیربكس می‌توان كاهش تعداد چرخ‌های آزاد را نام برد. از اقدامات موثر دیگر كه باعث كاهش وزن گیربكس SHP19 شده است می‌توان استفاده از روشهای جدید قالبهای سنبه ماتریس جهت طراحی و ساخت قالبهای پوسته گیربكس SHP19 نام برد. با استفاده از این تكنولوژی ضخامت پوسته گیربكس كاهش یافته، همچنین با كاهش حجم روغن لازم به مقدار 1 لیتر وزن گیربكس نیز سبكتر شده است. در جمع در مقایسه با گیربكس SHP18 وزن گیربكس SHP19 مقدار 5 كیلوگرم سبكتر شده است.ج- افزایش ظرفیت انتقال گشتاور در دورهای پایین علاوه‌بر كاهش وزن گیربكس SHP19، یكی دیگر از نقاط قوت این گیربكس افزایش ظرفیت انتقال گشتاور در دورهای پایین انجین این گیربكس می‌باشد. با افزایش ظرفیت انتقال گشتاور می‌توان این گیربكس را جایگزین گیربكس‌های بزرگتر با همان ظرفیت گشتاور كرد. با توجه به آمارهای منتشره در طیف بزرگ، امروزه ثابت شده است كه حركت با استفاده از دورهای بالای موتور در مسیرهای شهری و همچنین بزرگ راه‌های داخل شهرها میسر نمی‌باشد. یا به عبارت دیگر جهت بهبود عملكرد خودرو در داخل معابر عمومی شهری بهتر است كه ظرفیت انتقال گشتاور خودرو در دورهای پایین انجین افزایش یابد. برای مثال در هنگام ترافیك، خودرویی كه در دورهای پایین از گشتاور بیشتری برخوردار است راحت‌تر حركت می‌كند تا خودرویی كه همان گشتاور را در دورهای بالاتر در اختیار راننده می‌گذارد آمار نشان می‌دهد زمانهای لازم برای حركت خودرو با گشتاور مناسب در دورهای بالای انجین به شدت در معابر عمومی كاهش یافته است. همین مسئله سبب شد تا ZF با بازنگری مجدد، ظرفیت انتقال گشتاور گیربكسهای SHP19 و SHP24 را نسبت به نسخه‌های پیشین طراحی این گیربكس به ترتیب 17 درصد و 24% افزایش دهد. د- كاهش صدای ناخواسته گیربكس برای كاهش صدای ناخواسته گیربكس، مطالعات، آزمایشات و اندازه‌گیری‌های زیادی در دو شاخه مختلف انتشار صوت صورت گرفت. • شاخه اول: انتقال صوت از طریق قطعات و پوسته (Structure Borne Noise)• شاخه دوم: انتقال صوت از طریق هوای اطراف (Air Borne Noise) دستاوردهای مهم بدست آمده از این مطالعات نشان می‌دهد كه موارد زیر بیشترین اثر را در جهت كاهش صوت در گیربكس خواهند داشت. • میزان سختی یاتاقان‌های پینیون• میزان سختی محل چرخ دنده سیاره‌ای • كاهش انتقال صوت ناشی از ضربات چرخ‌دنده سیاره‌ای با استفاده از یاتاقان‌های پهن‌تر• افزایش سطح درگیری چرخ‌دنده‌ها با یك دیگر• كاهش تصحیح زاویه هلیكس چرخ‌دنده‌ها با كمك سازندگان خودرو در جهت بهینه‌سازی و كاهش كلی صدای ناخواسته در خودرو، خصوصاً مقوله‌ واسطه‌ها (Interfaces) بین سیستم انتقال قدرت و اطاق خودرو، قدمهای مؤثری در راستای كاهش صدای ناخواسته برداشته شد. و- تولید یكی از راه‌های كاهش مصرف انرژی گیربكس، جمع وظایف مختلف چند قطعه در یك قطعه است. نتیجه اینكه با این تدبیر می‌توان تعداد كل قطعات را كاهش داد. شكل 5- پیشرفت حاصل شده با طراحی‌های مختلف و پی در پی نشان می‌دهد. پارامتر مهم دیگر، زمان كل تولید گیربكس است. گیربكس‌های SHP19 نیاز به 10 درصد زمان كمتر تولید در مقایسه با گیربكس SHP18 سابق دارد. كاهش وزن صرفه‌جویی در منابع مواد و نیاز به انرژی را فراهم می‌نماید. استفاده از تكنولوژی‌های نو مثل منگنه كاری قطعات فولادی زمان‌های فرایند تولید را نیز كاهش می‌دهد. مخصوصاً برای حجم تولید انبوه. روش‌های روكش كاری سخت (Hard Coating) سطوح آلومینیومی نیاز به انرژی زیادی دارند و از مواد گران قیمتی كه مستعد اتلاف انرژی هستند، استفاده می‌كنند. این بخش از فرایند تولید با استفاده از مواد آلومینیومی مخصوص با همان دوام جایگزین شده‌اند. مونتاژ ساده و قابلیت دمونتاژ در تولید، دوره‌های زمان سرویس پس از فروش و تلفات مواد را كاهش می‌دهد. ه- بازیافتمهمترین فاكتور در گیربكس در جهت آلودگی محیط‌زیست قطعاً روغن داخل گیربكس می‌باشد. امروزه روغن‌هایی به بازار ارائه می‌شوند كه برای تمام عمر خودرو كفایت می‌كنند. استفاده از این روغن یك قدم مؤثر در راستای حفظ محیط‌زیست خواهد بود. همچنین با كاهش حجم روغن لازم به میزان یك لیتر قدم مؤثر دیگری در این جهت برداشته می شود. مواد دیگری كه در گیربكس‌ها بكار می‌رود، تقریباً همه آنها قابل بازیافت هستند و خطری برای محیط زیست ندارند (شكل 6). 1-3- سیستم انتقال قدرت دستی اتوماتیك شده (AMT) اغلب مردم در مورد افزایش ترافیك، مقررات فزاینده و هزینه‌های فوق‌العاده بنزین شكوه و شكایت می‌كنند. عوامل ذكر شده، لزوم افزایش اتوماتیك‌سازی زنجیره‌ محرك خودرو را خاطر نشان می‌سازند. راه‌ كارهای قابل قبول در این خصوص به چگونگی در نظر گرفتن موضوعاتی همانند صرفه‌جویی و رضایت بخشی سیستم‌های جدید در این فرایند بستگی دارند. اتوماتیك سازی گیربكس‌های دستی از یك طرف موجب رضایت و خرسندی مشتری شده و از طرف دیگر مصرف سوخت را كاهش می‌دهد. با استفاده از مدیریت الكترونیكی كلاچ (ECM) در گیربكسهای دستی، راننده، زمان و چگونگی تعویض دنده را تشخیص می‌دهد. در اینجا رفتار خیلی شبیه به یك گیربكس دستی متعارف است. شركت LUK یكی از شركت‌هایی است كه در مقوله كلاچ اتوماتیك برای كلیه كلاس‌های وسایل نقلیه با ظرفیتهای گشتاور متفاوت تسلط پیدا كرده است. ECM می‌تواند در هر كلاس از گشتاور، برای رانندگانی كه دوست دارند دنده‌ها را بدون استفاده از پدال كلاچ جابجا كنند، ارائه می شود. در سیستم AMT شركت LUK علاوه‌بر استفاده از فعال‌كننده الكتریكی برای كلاچ از دو فعال‌كننده الكتریكی دیگر به منظور تعویض دنده استفاده نموده است. این تحریك‌كننده‌ها مستقیماً برروی گیربكس مونتاژ شده‌اند. در این سیستم از اهرم‌های تعویض دنده نیز اثری نمی‌باشد. این تحریك‌كننده‌ها در حقیقت جایگزین اهرم‌های تعویض دنده نیز شده‌اند. در این نوع از گیربكس، دنده‌ها بطور اتوماتیك تعویض می‌شوند. در مقایسه با گیربكس اتوماتیك (AT) پله‌ای، ASG باید در زمان جابجایی نیروی كشش را قطع كند، این قطع نیروی كشش در خودروهایی با گشتاور كم (خودروهای سواری كلاس كوچك و متوسط) چندان اهمیت ندارد، اما در خودروهای با گشتاور بالا (مثل كامیون‌ها) با توجه به كاربرد آنها چندان مطلوب نمی‌باشد. بنابراین می‌توان پیش‌بینی كرد كه ASG اساساً در خودروهای كوچك و متوسط مورد پذیرش قرار گیرد. انتقال قدرت پیوسته (CVT) كه لئوناردو داوینچی 500 سال پیش اندیشه‌اش را در سر داشت، در حال حاضر جای انتقال قدرت اتوماتیك را در برخی خودروها گرفته است.از اولین CVT كه در 1886 ثبت شد تاكنون، تكنولوژی آن بهبود بسیاری پیدا كرده و امروزه چندین خودروساز بزرگ از جمله جنرال‌موتورز، آئودی، هوندا و نیسان، در حال طراحی و توسعه CVTهای خود هستند. اگر درباره ساختار و طرز كار انتقال قدرت اتوماتیك اطلاعاتی داشته باشید، می‌دانید كه وظیفه انتقال قدرت، تغییر دادن نسبت سرعت چرخ و موتور است. در واقع بدون یك جعبه دنده، خودرو فقط یك دنده خواهد داشت كه به آن اجازه دهد تا با سرعت مناسب حركت كند. لحظه‌ای تصور كنید در حال رانندگی با خودرویی هستید كه فقط دنده یك یا دنده سه دارد. در حالت اول، خودرو با شتاب خوبی از حالت سكون حركت می‌كند و می‌تواند از یك تپه با شیب تند بالا رود، اما بیشترین سرعت آن به چند كیلومتر در ساعت محدود می‌شود. در حالت دوم، خودرو با سرعت 100 كیلومتر در ساعت در یك بزرگراه حركت خواهد كرد، اما هنگام شروع حركت تقریباً شتابی نداشته و نمی‌تواند از تپه بالا برود. جعبه‌دنده، از تعدادی چرخ دنده استفاده می‌كند تا با تغییر شرایط رانندگی، از گشتاور موتور استفاده‌ای مؤثر و مناسب شود. دنده‌ها می‌توانند به‌طور دستی و یا اتوماتیك تغییر كنند.در جعبه‌دنده‌های اتوماتیك قدیمی، چرخ دنده‌ها وظیفه انتقال و تغییر گشتاور و حركت دایره‌ای را برعهده داشتند. تركیبی از چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای، تمامی نسبت‌های دنده‌های مختلف مورد نیاز را به وجود می‌آورند. رایج‌ترین نوع گیربكس، دارای 4 دنده جلو و یك دنده، معكوس است . وقتی این نوع جعبه‌دنده اقدام به تعویض دنده می‌كند، ضربه ناشی از درگیری دنده‌ها با هم، احساس می‌شود. اصول CVT :برخلاف سیستم انتقال قدرت اتوماتیك، در سیستم انتقال قدرت با قابلیت تغییر پیوسته، جعبه‌دنده‌ای با تعداد مشخص چرخ دنده وجود ندارد. یعنی در CVT، چرخ‌دنده‌های دندانه‌داری كه با هم درگیر شوند وجود ندارد. متداولترین نوع CVT براساس سیستم «پولی» كار می‌كند كه بی‌نهایت تغییر بین بالاترین و پایین‌ترین دنده را بدون گسستگی، ممكن می‌سازد. اگر از این نكته كه هنوز هم درباره CVT از واژه دنده استفاده می‌شود، تعجب كرده‌اید، به خاطر بیاورید كه منظور از دنده، نسبت سرعت موتور به سرعت محور چرخ‌هاست. گرچه CVT این نسبت را بدون استفاده از چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای انجام می‌دهد، اما باز هم از واژه دنده برای آن استفاده می‌شود. CVTهای مبتنی‌بر پولی :اگر به جعبه‌دنده اتوماتیك توجه كنید، دنیایی پیچیده از چرخ‌دنده‌ها، ترمزها، كلاچ‌ها و دستگاه‌های كنترل را در آن خواهید دید. این در حالی است كه CVT به سادگی قابل مطالعه است. بیشتر CVTها فقط سه جزء اساسی دارند:– یك تسمه محكم فلزی یا لاستیكی– یك پولی متغیر محرك (ورودی)– یك پولی خروجی گرچه CVTها شامل انواع مختلفی از ریزپردازنده‌ها و حسگرها هستند، اما سه جزئی كه در بالا نام برده شد، اجزای اصلی هستند كه به این سیستم اجازه كار می‌دهند. پولی‌های دارای شعاع متغیر، قلب CVT تلقی می‌شوند. هر پولی، از دو مخروط با زاویه رأس 20 درجه كه رو در روی یكدیگر قرار دارند، تشكیل شده است. تسمه‌ای در شیار بین دو مخروط قرار دارد. در صورت لاستیكی بودن تسمه‌ها، از تسمه‌های V شكل استفاده می‌شود. تسمه‌های V شكل، سطح مقطع V شكلی دارند كه باعث افزایش اصطكاك تسمه با پولی می‌شود. وقتی دو مخروط پولی از هم فاصله بگیرند، یعنی ضخامت پولی بیشتر شود، تسمه به شكاف پایین‌تر می‌رود و شعاع تسمه حلقه شده دور پولی كاهش می‌یابد. وقتی دو مخروط پولی به هم نزدیك می‌شوند، یعنی ضخامت پولی كاهش می‌یابد، تسمه به شكاف بالاتر رفته و شعاع تسمه حلقه شده دور پولی افزایش می‌یابد. CVT می‌تواند از فشارهای هیدرولیكی، نیروی گریز از مركز و یا كشش فنر به منظور تولید نیروی مورد نیاز برای تنظیم دو نیمه پولی استفاده كند. پولی‌های دارای قطر متغیر، همیشه به صورت زوجی به كار می‌روند. یكی از پولی‌ها كه پولی محرك شناخته می‌شود، به میل‌لنگ موتور متصل است. پولی محرك، پولی ورودی هم نامیده می‌شود زیرا جایی قرار دارد كه انرژی موتور وارد سیستم انتقال قدرت می‌شود. پولی دوم، پولی گردنده یا متحرك نامیده می‌شود زیرا پولی اول آن را می‌چرخاند. پولی گردنده به مثابه پولی خروجی، انرژی را به محور چرخ‌ها منتقل می‌كند. وقتی یك پولی، در راستای محوری ضخامت خود را افزایش می‌دهد، دومی از ضخامت خود می‌كاهد تا تسمه در حالت كشیده باقی بماند. زمانی كه دو پولی ضخامت خود را نسبت به یكدیگر تغییر می‌دهند، بی‌نهایت نسبت دنده از كم به زیاد و شامل همه نسبت‌های مابین به وجود می‌آید. مثلاً، وقتی شعاع تسمه در پولی محرك كم و در پولی خروجی زیاد باشد، سرعت دوران پولی خروجی كاهش می‌یابد و نسبت دنده پایین‌تری را ایجاد می‌كند. وقتی شعاع تسمه در پولی محرك زیاد و در پولی خروجی كم باشد، سرعت دوران پولی خروجی افزایش می‌یابد و نسبت دنده بالاتری را ایجاد می‌كند. بنابراین، یك CVT از لحاظ نظری شامل بی‌نهایت نسبت دنده می‌شود و می‌تواند در هر زمانی و با هر دور موتوری كار كند. طبیعت ساده و بدون گسستگی CVTها، آنها را به سیستم انتقال قدرت ایده‌آلی برای تمام ماشین‌ها و دستگاه‌ها- نه صرفاً خودروها- تبدیل كرده است. CVTها سال‌های متمادی در ابزار قدرتی و مته‌ها به‌كار رفته‌اند. از آنها در وسایل نقلیه مختلفی اعم از تراكتورها و ماشین‌های برف رو گرفته تا اسكوترهای موتوری استفاده می‌شود. در تمام این كاربردها، از تسمه‌هایی با لاستیك فشرده در نوع سیستم انتقال قدرت استفاده می‌شود كه ممكن است كشیده شده یا سر بخورد و در نتیجه، باعث هدر رفتن انرژی و كاهش كارایی شود. تولید و ساخت ماده‌های جدید، CVTها را مطمئن‌تر و كارامدتر از قبل كرده است. یكی از مهمترین پیشرفت‌ها، طراحی و توسعه تسمه‌های فلزی برای متصل كردن دو پولی بوده است. این تسمه‌ها انعطاف‌پذیر از چندین (عموماً 9 یا 12) نوار نازك فولادی كه تكه‌های فلزی پاپیونی شكل بسیار مقاوم را كنار هم نگه می‌دارد، ساخته شده‌اند. تسمه‌های فلزی به این دلیل كه سر نمی‌خورند و بسیار با دوامند اجازه انتقال گشتاور بیشتری را به CVT می‌دهند. در ضمن، این تسمه‌ها مناسب‌تر از تسمه‌های لاستیكی هستند.دیگر انواع CVTCVT مارپیچینوع دیگری از CVT است كه در آن، تسمه و پولی‌ها با دیسك‌ها و غلطك‌ها جایگزین شده است. گرچه این سیستم بسیار متفاوت به نظر می‌رسد، اما تمامی اجزای آن قابل مقایسه با تسمه و پولی بوده و نتیجه‌ای یكسان دارد. ترتیب طرز كار این سیستم عبارت است از:-دیسكی به موتور متصل شده كه معادل پولی محرك است.– دیسك دیگری به میل گاردان متصل شده كه معادل پولی مقاوم یا متحرك است.– غلطك‌ها و یا چرخ‌ها، بین دو دیسك قرار داشته و همانند تسمه، نیرو را از دیسكی به دیسك دیگر منتقل می‌كنند. چرها می‌توانند در دو جهت، حول محور افقی و به سمت بالا و پایین، حركت كنند. این حالت، به چرخ‌ها اجازه می‌دهد تا در وضعیت‌های مختلف، با دیسك تماس داشته باشند. وقتی چرخ‌ها با دیسك محرك در نزدیكی مركز در تماس باشند، با دیسك مقاوم در نزدیكی لبه آن در تماس هستند. این امر باعث كاهش سرعت وافزایش گشتاور می‌شود (دنده سنگین). وقتی چرخ‌ها با دیسك محرك در لبه آن تماس داشته باشند، باید با دیسك مقاوم نزدیك مركز در تماس باشند كه این امر باعث افزایش سرعت و كاهش گشتاور می‌شود (دنده سبك). به این ترتیب، حركت ساده چرخ‌ها نسبت دنده را به صورت لحظه‌ای و ملایم تغییر می‌دهد. CVTهای هیدرواستاتیكی:هر دو نوع CVT پولی- تسمه‌ای و مارپیچی، از گروه CVTهای اصطكاكی هستند كه با تغییر دادن شعاع نقطه بین تماس دو بخش چرخنده یا دوار، كار می‌كنند. نوع دیگر CVTها، هیدرواستاتیكی است كه در آن، از پمپ‌های جابه‌جایی متغیر استفاده شده تا جریان مایع ورودی به موتور هیدرواستاتیكی را تغییر دهد. در این نوع انتقال قدرت، حركت چرخشی موتور، یك پمپ هیدرواستاتیكی را در طرف محرك به كار می‌اندازد. پمپ، حركت چرخشی را به جریان سیال تبدیل می‌كند. سپس، یك موتور هیدرواستاتیكی كه در طرف مقاوم قرار دارد، جریان سیال را دوباره به حركت چرخشی تبدیل می‌كند. انتقال قدرت هیدرواستاتیكی معمولاً با یك دسته دنده سیاره‌ای و كلاچ‌ها تركیب می‌شود تا یك سیستم دوگانه به نام انتقال قدرت هیدرومكانیكی را تشكیل دهد. انتقال قدرت هیدرومكانیكی نیرو را به سه روش ذیل به چرخ‌ها منتقل می‌كند:1 در سرعت‌های پایین به صورت هیدرولیكی2 در سرعت‌های بالا به صورت مكانیكی3 بین این دو حد، به صورت هیدرولیكی- مكانیكی انتقال قدرت هیدرولیكی، برای كارهای سنگین مناسب است و به همین علت، معمولاً در تراكتورهای كشاورزی و وسایل نقلیه‌ای كه روی هر سطحی حركت می‌كنند، به كار می‌رود.مزایای استفاده از CVT– كاهش ذرات آلاینده– كاهش مصرف سوخت– كاركرد موتور در دما و دور موتور پایین‌تر– افت توان كمتر و برخورداری از شتاب بیشتر– مطابقت با انواع مكانیزم‌های رایج كلاچ– یكنواختی حركت و رانندگی آرام از توقف كامل تا سرعت‌های بالاسیستم انتقال قدرتجعبه دنده برای حفظ حركت نرم و روان تمام چرخ دنده ها و محورها نیاز به روانكاری دارد این كار با پر كردن محفظه جعبه دنده به طور جزئی با روغن چرخ دنده غلیظ انجام می شود.چنانچه با نشتی روغن مواجه شدید تا پیش از برطرف كردن آن كلاج را عوض نكنید زمانی كه محفظه های كلاج با روغن كثیف شده اند چاره ای جز تمیز كردن آن نیست اما تنها راه برگرداندن عملكرد مناسب كلاج تعویض دیسك است سیستم انتقال قدرت دو وظیفه را در اتومبیل به عهده دارد: انتقال قدرت از موتور به چرخ های محرك و تغییر مقدار گشتاور. در تشریح سیستم انتقال قدرت به كرات از دو عبارت توان و گشتاور استفاده می شود كه توضیح كوتاهی درباره هركدام ضروری به نظر می رسد. عبارت «توان» نرخ یا سرعت انجام كار است. «تورك» یا گشتاور به زبان ساده یعنی گردش نیرو. با توجه به ارتباط بین دور موتور و توان، وجود جعبه دنده های چند نسبته ضروری است چرا كه موتور اتومبیل بیشینه توانش را در سرعت های معین تحویل می دهد كه البته منظور از سرعت همان RPM یا دور در دقیقه است.برای بهره گیری از همان دور موتورها در سرعت های مختلف حركت كه اینجا منظور از سرعت چیزی است كه در آمپر سرعت دیده می شود، باید نسبت چرخ دنده بین موتور و چرخ های محرك تغییر یابد. اتومبیل درست مثل یك دوچرخه باید برای حركت در محدوده ای از سرعت ها، چرخ دنده ها را تعویض كند. اما برخلاف دوچرخه سیستم انتقال توان اتومبیل امكان عقب رفتن را نیز برای شما فراهم می كند. در واقع دو مجموعه از چرخ دنده ها در سیستم انتقال توان وجود دارد: گیربكس یا جعبه دنده و دفرنسیال. وظیفه جعبه دنده تنظیم نسبت چرخ دنده است و دیفرانسیل نیز اجازه می دهد تا چرخ ها در سرعت های گوناگون بچرخند. جعبه دنده های دستی معمولاً دارای چهار یا پنج سرعت هستند و اغلب از اوردرایو یا بیش ران (وسیله ای در جعبه دنده كه نسبت چرخ دنده را پایین می آورد و مصرف سوخت را كاهش می دهد) برخوردارند.در واقع اور درایو به وضعیتی گفته می شود كه در آن محور یا شفت ورودی می تواند سریعتر از محور خروجی بچرخد كه در نتیجه میزان مصرف سوخت در بزرگراه كاهش می یابد. در برخی از جعبه دنده ها از كلاج الكتریكی و یك سوئیچ استفاده می شود كه درگیری یا عدم درگیری اوردرایو را كنترل می كند. دستاورد جالبی كه در تعداد اندكی از اتومبیل ها دیده می شود، جعبه دنده دستی بدون كلاج است. در این نوع جعبه دنده یك دسته دنده و یك كلاج الكتریكی خودكار به كار می رود. علاوه بر این زمانی كه راننده دنده ها را عوض می كند، سنسورهای سرعت و موقعیت، مینی كامپیوترها و تنظیم های گاز كاربراتور از افزایش بیش از حد دور موتور جلوگیری می كند. در واقع مثل بسیاری از نوآوری های دنیای اتومبیل این هم یك ایده قدیمی است كه امروز به بركت تحول كامپیوتر میسر شده است. جعبه دنده های خودكار برای تركیب سرعت و گشتاور عموماً از سه چرخ دنده رو به جلو استفاده می كنند. در جعبه دنده های سه سرعته اولین چرخ دنده برای شروع حركت بیشترین گشتاور را در كمترین سرعت تحویل می دهد. چرخ دنده دوم برای حالت هایی مثل افزایش سرعت و بالا رفتن از سربالایی ها مقدار گشتاور و سرعت متوسطی را ارائه می كند. سرانجام سومین چرخ دنده بیشترین سرعت با كمترین گشتاور را برای حركت در بزرگراه فراهم می كند. یك چرخ دنده معكوس نیز حركت رو به عقب را میسر می سازد. جعبه دنده دستگاهی برای تغییر توان و سرعت است كه در جایی بین موتور و چرخ های متحرك وسیله ای نصب می شود. به عبارت دیگر این دستگاه راهی برای تغییر نسبت بین دور موتور و دور چرخ ها فراهم می كند. به گونه ای كه در موقعیت های خاص حركت بهترین حالت ممكن را داشته باشد. در برخی از انواع سیستم انتقال توان از وسیله ای موسوم به محور انتقال استفاده می شود. این وسیله به زبان ساده تركیبی از جعبه دنده و دفرنسیال است كه معمولاً می توان آن را در اتومبیل های چرخ جلو متحرك یافت، اما در اتومبیل های موتور وسط یا عقب نیز دیده می شود. البته در برخی از اتومبیل های كم نظیر موتور در جلو قرار دارد و در عین حال برای بالانس بهتر وزن از یك محور انتقال در عقب استفاده می شود. گشتاور از توان به دست می آید. مقدار گشتاور قابل حصول از یك منبع توان، با فاصله ای از مركز دوران كه گشتاور در آن نقطه به كار می رود متناسب است. بنابراین منطقی است كه اگر محوری (در این بحث میل لنگ) داشته باشیم كه با هر سرعت اعمال شده ای می چرخد، می توانیم چرخ دنده هایی با اندازه های گوناگون روی آن قرار دهیم و نتایج مختلفی به دست آوریم. چنانچه چرخ دنده بزرگی روی محور نصب كنیم می توانیم در لبه آن سرعت بیشتر و توان كمتری نسبت به یك چرخ دنده كوچكتر به دست آوریم. حال اگر محور دوم را موازی با محور محرك مان قرار دهیم و مطابق چرخ دنده های روی شفت متحرك، چرخ دنده هایی روی آن نصب كنیم، می توانیم تقریباً هر تركیبی از توان و سرعت را كه در محدوده توانایی موتور باشد به دست آوریم. این دقیقاً همان چیزی است كه جعبه دنده اتومبیل به كمك چرخ دنده ها و دیگر اجزا انجام می دهد. در یك نگاه كلی دو نوع جعبه دنده وجود دارد: دستی و خودكار. در حالت اول مجبور هستید برای تعویض دنده ها معمولاً از یك دسته دنده واقع در كنسول و پدال كلاج استفاده كنید. چنانچه جعبه دنده خودكار باشد خود مكانیسم بدون دخالت شما دنده ها را عوض می كند. این عمل از طریق یك سیستم كه توسط فشار روغن تغذیه می كند، انجام می شود. تعویض هر یك از دنده ها توسط یك سوپاپ تعویض كنترل می شود. در واقع تعویض دنده ها به سرعت، جاده و شرایط بار بستگی دارد. قسمت اساسی دیگر تمامی سیستم های انتقال قدرت یكی از انواع كلاج است. این وسیله به موتور اجازه می دهد تا هنگامی كه چرخ دنده ها و چرخ ها ثابت هستند به حركتش ادامه دهد. در اتومبیل های مجهز به جعبه دنده خودكار به جای كلاج از مبدل گشتاور استفاده می شود. از پشت موتور گرفته تا محل تماس لاستیك با جاده همگی عضو یكی از پیچیده ترین سیستم های اتومبیل تان به حساب می آیند. به اعتقاد برخی نگاه كردن به یك جعبه دنده مغزشان را آزرده خاطر می سازد. همانطور كه گفته شد جعبه دنده دستی امكانی را فراهم می كند تا نسبت بین سرعت موتور و سرعت چرخ ها تغییر كند. تغییر این نسبت دنده ها باعث می شود تا مقدار صحیح توان موتور در بیشتر سرعت های مختلف به دست آید. جعبه دنده دستی برای به كارگیری و جابه جایی گشتاور موتور به محل ورودی جعبه دنده، نیازمند استفاده از كلاج است. كلاج باعث می شود تا این عمل به طور تدریجی اتفاق بیفتد و به همین علت اتومبیل می تواند از یك توقف كامل شروع به حركت كند. در جعبه دنده های دستی مدرن هیچ كدام از چرخ دنده های رو به جلو از درگیری خارج نمی شوند. در واقع آنها از طریق استفاده از هماهنگی كننده ها به محورهایشان متصل می شوند. حركت عكس نیز به كمك چرخ دنده هرزگر معكوس كه به هنگام حركت رو به عقب اتومبیل درگیر می شود، به دست می آید. برخی از جعبه دنده های دستی دارای اوردرایو هستند. اوردرایو بخشی مكانیكی است كه به پشت جعبه دنده پیچ می شود عموماًَ اوردرایو را به اسم دنده پنجم می شناسند.زمانی كه از آن استفاده می كنید سرعت یا همان دور موتور حدود یك سوم كاهش می یابد در حالیكه آمپر سرعت اتومبیل تان همان سرعت حركت را نشان می دهد. كمپانی كرایسلر در سال 1934 اولین جعبه دنده مجهز به اوردرایو را معرفی كرد. بیشتر اتومبیل ها سه الی پنج دنده جلو و یك دنده عقب دارند، چنانچه در جعبه دنده ای یك چرخ دنده با ده دندانه چرخ دندانه دیگری با بیست دندانه را بگرداند گفته می شود كه حركت دارای نسبت دو به یك است. در واقع نسبت حركت دوچرخ دندانه برابر است با نسبت تعداد دندانه های چرخ دنده دوم به اول. اولین دنده توان موتور را از طریق یك جفت مجموعه چرخ دنده كاهنده كه به هنگام آغاز حركت توان را افزایش و سرعت را كاهش می دهد، به چرخ های محرك می رساند. در این حالت موتور بسیار سریعتر از محور خروجی می چرخد، معمولاً با نسبت چهار به یك. سرعت های متوسط با تغییر نسبت دنده تا نزدیكی های یك به یك و سرانجام سرعت نمایی معمولاً با اتصال مستقیم محورهای ورودی و خروجی با نسبت حركت دقیقاً یك به یك به دست می آید. به كارگیری یك مجموعه متحرك از چرخ دنده ها با ابعاد متفاوت، دستیابی به چندین مقدار از گشتاور خروجی را ممكن می سازد. چرخ دنده محرك دفرنسیال اتومبیل كه توسط شفت متحرك به حركت درمی آید چرخ دنده حلقوی (چرخ دنده ای شبیه حلقه در دفرنسیال اتومبیل كه پینیون یا همان چرخ دنده كوچك متصل به میل گاردان آن را می چرخاند و نیروزا از طریق دفرنسیال به اكسل می دهد) را می چرخاند. در واقع این دوچرخ دنده مثل یك جعبه دنده تك سرعته عمل می كنند و باعث كاهش بیشتر دور موتور و افزایش گشتاور با یك نسبت ثابت می شوند. چرخ دنده ها دقیقاً مشابه اهرم ها كار می كنند. چرخ دنده كوچكتر درحالی همتای بزرگترش را می چرخاند كه میزان گشتاور افزایش و سرعت كاهش یافته است. جعبه دنده برای حفظ حركت نرم و روان تمام چرخ دنده ها و محورها نیاز به روانكاری دارد. این كار با پر كردن محفظه جعبه دنده به طور جزئی با روغن چرخ دنده غلیظ انجام می شود. زمانی كه چرخ دنده ها می چرخند روغن را به اطراف روانه و تمام قسمت ها را روانكاری می كنند. درزبندی های روغن نیز در جلو و عقب از نشست جریان به بیرون از محفظه جلوگیری می كنند. زمانی كه می خواهید روغن را عوض كنید یا اینكه هنگام تعویض دنده متوجه مشكلات یا تفاوت هایی زیاد شدید، باید سطوح سیال را چك كنید. در واقع این حالات می تواند نشانگر پایین بودن سطح سیال باشد.در پاسخ به این سؤال كه چه عاملی باعث تغییر دنده در جعبه دنده می شود، باید گفت دو شاخه ها یا ماهك های تعویض دنده كه به آنها یوغ های لغزان هم می گویند. این یوغ ها شبیه جای پارویی در قایق هستند و در شیاری واقع در غلاف كلاج سوار می شوند. ماهك های تعویض دنده به یك بادامك و محور متصل شده اند. این بادامك نیز توسط توپ های فولادی بارگذاری شده با فنر كه از میان شكاف های موجود در بادامك بالا می روند به حركت درمی آید و در چرخ دنده انتخاب شده حفظ می شوند و ماهك های تعویض را در همان چرخ دنده نگه می دارند. محورهای بادامك و سیستم محورها وارد محفظه و به اهرم های تعویض بسته می شوند. سپس ماهك های تعویض، هماهنگ كننده را با چرخ دنده ها و محورهایی كه روی آن ســـوار هستند درگیر می كند و به حركت درمی آورد. اهرم های تعویض نیز به نوبه خود به یك كنترل كننده روی لوله فرمان یا دسته دنده واقع در كف متصل هستند كه هر دوی آنها در اختیار راننده است. آیا باید سیال درون یك جعبه دنده دستی را عوض كرد؟معمولاً احتیاجی نیست. اما در برخی اتومبیل های قدیمی مثل فولكس واگن بتیل تعویض دوره ای روغن جعبه دنده توصیه شده است. اما در مورد اتومبیل های غیرمدرن و وانت های سبك ضروری است. علت این اجبار به علت تمیز ماندن روغن و در نتیجه شرایط كار تقریباً خنك برای آن است. سیال موجود در جعبه دنده های دستی یا میله های اتصال برخلاف جعبه دنده های خودكار كه به طور پیوسته در حال زیر و رو شدن است و توسط ذراتی كه موجب فرسودن صفحه كلاج می شود، آلوده شده است، وضعیت تمیزتری دارد. در نتیجه عمر جعبه دنده را افزایش می دهد. تنها نشانه ای كه می تواند شما را مجاب به تعویض روغن جعبه دنده كند، تعویض دشوار دنده ها در هوای سرد است. در بیشتر اتومبیل های قدیمی چرخ عقب متحرك، جعبه دنده ها از روغن های سنگینی مثل 90W ، 75Wو 80W پر شده اند كه در دمای زیر صفر عمل تعویض دنده را تا حدی سخت و سفت می كنند. در این مورد استفاده از روغن سبكتر ممكن است منجر به نرمی تعویض دنده شود. در اغلب محورهای انتقال دستی در اتومبیل های چرخ جلو متحرك امروزی برای حفظ روانكاری چرخ دنده ها از سیال جعبه دنده خودكار DexronII (ATF) استفاده می شود. ATF در دماهای پایین حالت سیالی خود را بیشتر حفظ می كند. از این رو كارایی بهتری دارد اما ATF نباید جانشین روغن چرخ دنده ها شود. در واقع تنها باری كه باید به یك جعبه دنده دستی روغن بیفزایید زمانی است كه نشتی روغن رخ دهد. چنانچه نشانه هایی از گریس یا رطوبت در اطراف درزبندهای محور محرك یا محور پیرو مشاهده كردید، باید سطح روغن در جعبه دنده را بررسی كنید. چرا كه ممكن است پایین آمده باشد. مراقب باشید ادامه فعالیت جعبه دنده با روغن كم می تواند باعث خرابی كامل آن شود.چنانچه كلاج اتومبیلی شروع به لرزیدن كرد آیا باید تعویض شود؟ چنانچه میزان كاركرد كلاج كم باشد، یعنی در حدود 60 هزار كیلومتر یا كمتر، علت لغزش را می توان یكی از این دو دانست: آلودگی روغن یا به هم خوردن تنظیم اتصال كلاج. اما چنانچه میزان كاركرد در حدود 90 هزار كیلومتر یا بیشتر باشد، علت فرسودگی است و باید كلاج را تعویض كرد. برای جلوگیری از آلودگی روغن كه یكی از عوامل لغزش كلاج است، پشت موتور و پوسته فلایویل (چرخ طیار) را برای نشتی های روغن مورد بررسی قرار دهید. چنانچه در پوسته فلایویل یا كارتل روغن نشانه هایی از نشتی باشد احتمالاً درزبند روغن دچار فرسودگی یا ترك شده است. نقاط دیگری كه احتمال نشتی در آنها می رود عبارتند از منیفولد و واشرهای محافظ سوپاپ در پشت موتور و درزبند محور ورودی جعبه دنده. چنانچه با نشتی روغن مواجه شدید تا پیش از برطرف كردن آن، كلاج را عوض نكنید. زمانی كه محفظه های كلاج با روغن كثیف شده اند چاره ای جز تمیز كردن آن نیست، اما تنها راه برگرداندن عملكرد مناسب كلاج تعویض دیسك است.چنانچه در بازدید خود به هیچگونه نشتی برنخوردید تنظیم اتصال كلاج را بررسی كنید. بیشتر اتومبیل ها با یك اتصال كابلی دارای مكانیسم تنظیم خودكار هستند كه فرض می شود شرایط مطلوب را حفظ می كنند. به هر حال این كابل بیش از آنكه خیلی سفت باشد بسیار شل است. اما چنانچه شخصی قطعات نزدیك به این اتصال را دستكاری كند ممكن است موجب سفت شدن آن شود. همین اتفاق در مورد اتومبیل هایی با اتصال هیدرولیكی نیز محتمل است. به خاطر بسپارید كه در واقع هیچ راهی وجود ندارد تا اینگونه اتصالات موجب لغزش كلاج شوند مگر آنكه تنظیم آن توسط شخصی به هم خورده باشد سیستم انتقال (transmission) اتوموبیل : مجموعه ای از چرخ دنده ها، شفت ها و قسمت های دیگری كه مقدار انتخاب شده از انرژی موتور را به چرخ های وسیله نقلیه انتقال می دهد. سیستم انتقال وسیله نقلیه را برای شتاب گرفتن به سمت جلو و عقب و برای بالا نگه داشتن سرعت دائمی (در تمام مدتی كه موتور در سرعت موثر و در حدود امنیتش كار می كند)، توانا می سازد. سیستم انتقال مستقیما در پشت موتور جای می گیرد. این سیستم، نیروی موتور را به یك میله محرك رسانده كه محور چرخ عقب- یك محور فلزی كه این هم به یك یا چند چرخ متصل شده است- را می راند. بعضی از وسایل نقلیه مدرن دارای محور انتقال می باشند. در این نوع، مشروط بر توزیع وزن بهتر، سیستم انتقال روی محور بین دو چرخ عقب قرار گرفته است. محورهای انتقال عرفا در سیستم های محرك چرخ جلو استفاده می شوند. دنده ها و قسمت های دیگری كه نیروی موتور را به چرخ ها منتقل می كنند، در سیستم های انتقال مرسوم و محورهای انتقال یكسان عمل می كنند. ادامه خواندن مقاله در مورد بررسي محدود‌يت در سيستم هاي انتقال قدرت و راهکار هاي رفع آن

نوشته مقاله در مورد بررسي محدود‌يت در سيستم هاي انتقال قدرت و راهکار هاي رفع آن اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.