گیربکس (Transmission) یکی از اجزای اصلی خودرو میباشد و اهمیت آن کمتر از موتور نیست. دلیل اهمیت بالای آن نیز این است که: (الف) هر موتوری حداکثر دور محدودی دارد و نمیتواند بالاتر از این دور کار کند و (ب) اینکه هر موتوری با حداکثر دور خود، نیرو و گشتاور معینی را میتواند تولید کند.
گیربکس یا سیستم انتقال قدرت به موتور، در واقع مکانیسمی دارد که طی آن، میزان معینی از دور موتور، با استفاده از چرخدندههای مختلف و با سرعتها و قدرتهای متفاوت، به چهار چرخ خودرو منتقل میشود. در نتیجه این عمل، نیرو و سرعت خودرو قابل کنترل خواهد بود. وجود گیربکس در خودرو این امکان را برای راننده فراهم میسازد که بدون نیاز به بالا بردن بیش از حد دور موتور، بتواند موتور را در بهترین حالت عملکرد نگه دارد.
همانطورکه ملاحظه شد، وجود سیستمی برای انتقال قدرت موتور به چهار چرخ خودرو، ضروری است. حال باید دید که چنین سیستمی چگونه عمل میکند و چگونه نیروی موتور با دورهای مختلف، به چهار چرخ خودرو منتقل میشود. بهطور مثال، در یک گیربکس عادی پنج دنده، یکی از پنج چرخدنده به میله خروجی از گیربکس قفل شده و سپس نیروی حاصل از موتور، با سرعت موردنظر به چرخها منتقل میشود. اما در ادامه، قبل از اینکه به بررسی مکانیسم عملکرد گیربکسهای پیچیده بپردازیم، بهتر است با استفاده از یک طرح کلی، مروری بر اصول اولیه عملکرد سیستم انتقال قدرت موتور داشته باشیم. شکل زیر در واقع یک طرح کلی از سیستم گیربکس است که به وسیله کلاچ به موتور متصل میشود. کلاچ ابزاری است که امکان قطع و وصل گیربکس و موتور را به یکدیگر امکانپذیر میسازد. همانطورکه در شکل زیر میبینید، وقتی پدال کلاچ را فشار میدهید، اتصال موتور و گیربکس قطع میشود و سپس زمانیکه خودرو در دنده بوده و موتور، روشن و درحال کار کردن است، اتومبیل میتواند پس از طی مسافت معینی متوقف شود. وقتی کلاچ را رها میکنید، دوباره اتصال گیربکس با موتور برقرار میشود و میله ورودی به موتور (یعنی همان میله و چرخدنده سبز رنگ در تصویر بالا) با سرعت برابر با سرعت موتور، شروع به چرخیدن میکند. میله و چرخدندههای قرمز رنگ نیز یک واحد مستقل میباشند و بهطور مستقیم به چرخدنده سبز رنگ متصل هستند و همانند میله سبز رنگ، زمانیکه با کلاچ درگیر هستند، همواره در حال چرخیدن میباشند و نیروی خود را از موتور میگیرند.
چنانکه در تصویر بالا دیده میشود، میله زرد رنگ بهطور مستقیم به دیفرانسیل متصل است و چرخها را به حرکت در میآورد. بنابراین هرگاه چرخها در حال حرکت باشند، این میله نیز در حال حرکت خواهد بود. ولی باید دقت داشت که چرخدندههای آبی رنگ به میله زرد رنگ قفل نیستند و آزادانه حول آن میچرخند. گفتنی است، هنگامیکه موتور خاموش است و خودرو نیز در حال حرکت است، میله زرد رنگ، درون چرخ دندههای آبی رنگ، هرز میچرخد. همانطورکه میبینید، قطعه بنفش رنگ نیز به میله زرد رنگ قفل است. نقش این قطعه این است که یکی از چرخدندههای آبی رنگ را به میله زرد رنگ قفل کند. بدینترتیبکه با حرکت میله به سمت چپ یا راست، دندانههای آن وارد سوراخهای موجود در چرخ دندههای آبی شده و به آنها قفل میشود. فیلم زیر به خوبی گویای این واقعیت است که وقتی خودرو را در دنده یک میگذارید، چه اتفاقی میافتد.
همانطورکه در تصویر زیر مشاهده میشود، وقتی خودرو وارد دنده یک میشود، قطعه بنفش رنگ به چرخدنده آبی رنگ سمت راست، قفل میشود. با چرخش میله سبز رنگ توسط موتور، چرخدندههای قرمز رنگ و در نتیجه چرخدندههای آبی رنگ شروع به چرخیدن میکنند. میله زرد رنگ نیز که الان در دنده یک، به چرخدنده سمت راست قفل شده است، شروع به گردش میکند. گفتنی است، چرخدنده آبی رنگ سمت چپ نیز در حال حرکت است، اما حرکت آن تأثیری بر چرخش میله زرد رنگ ندارد. وقتی خودرو وارد دنده دو میشود، میله زرد رنگ به سمت چپ حرکت میکند و به چرخدنده آبی رنگ سمت چپ قفل میشود. ازآنجاکه این چرخدنده کوچکتر است، سرعت چرخش میله زرد رنگ و در نتیجه سرعت خودرو نسبت به دنده یک، بیشتر میشود. همینطور هرچه دنده بالاتر میرود، چرخدنده کوچکتری از چرخدندههای آبی رنگ، درگیر میشود و سرعت افزایش مییابد. زمانیکه دنده روی خلاص است، میله زرد رنگ به هیچ کدام از چرخدندههای آبی رنگ قفل نیست؛ بنابراین خودرو نیز حرکت نخواهد کرد.
اکنون که اصول اساسی عملکرد گیربکس را میدانیم، باید ببینیم که گیربکسهای واقعی در اتومبیلها چگونه پنج یا شش دنده را تعویض میکنند. عملکرد گیربکسهای شش دنده، دقیقاً مشابه مواردی است که در بالا اشاره شد. با این تقاوت که چون تعداد دندهها بیشتر است، تعداد قطعات بنفش رنگی که هریک از این دندهها را به میله اصلی قفل میکند نیز بیشتر خواهد بود. لازم به ذکر است که هر یک از این قطعههای بنفش رنگ میتوانند دو دنده را انتخاب کنند. شکل زیر طرح کلی یک گیربکس شش دنده را نشان میدهد. همانطورکه ملاحظه میکنید، انتخاب هر کدام از این قطعات از داخل خودرو و بهوسیله دستهدنده صورت میگیرد که بهطور خلاصه، مراحل آن را بررسی میکنیم.
