با توجه به مزایای فراوان استفاده از گیربکس های اتوماتیک، امروزه شاهد گسترش آنها در صنعت اتومبیل سازی و استفاده روز افزون آنها در سطح جهانی بخصوص در وسایل حمل ونقل سنگین و ماشین های راه سازی، کشاورزی، معدن و همچنین اتومبیل های سواری می باشیم و تقریباً اصول کار همه آنها با مختصر تفاوت هایی مشابه یکدیگر می باشند. در کشور ایالات متحده 60 درصد از خودروهای سورای مجهز به گیربکس های اتوماتیک می باشند و در کشورهای اروپایی و ژاپن این آمار نزدیک 50 درصد می باشد.

با توجه به بوجود آمدن نسل جدیدتری از گیربکس های اتوماتیک تحت عنوان CVT[1]که تأثیر چشمگیری در کاهش مصرف سوخت و در نتیجه آلودگی هوا دارند، پیش بینی می شود با اقتصادی شدن آنها در چند سال آینده به سرعت جایگزین گیربکس های معمولی گردند.

لازم است ما نیز خود را با تکنولوژی های جدید هماهنگ نموده و با توجه به وضعیت مخرب آلودگی هوا، در رابطه با استفاده از گیربکس های اتوماتیک و جایگزین نمودن آنها، گام های موثری برداشته شود.

در نوشتاری که پیش رو دارید، سعی شده است بطور ساده ولی کاربردی اساس کار گیربکس های اتوماتیک توضیح داده شده است. ابتدا برخی از مزایای استفاده از گیربکس اتوماتیک ذکر شده اند، سپس انواع گیربکس ها و اجزاء مختلف تشکیل دنده گیربکس های اتوماتیک شامل دستگاه خورشیدی، کلاچ های چند صفحه ای، کلاچ های یک طرفه، باندها و سرووها، تورک کنورتور، سوپاپ های کنترل (جعبه سوپاپ)، گاورنر، دیافراگم خلائی، سلونوئید کیک دان، و پمپ روغن توضیح داده شده اند. در بخش های بعدی ساختمان و طرز کار گیربکس اتوماتیک خودرو تشریح شده است و سپس در رابطه با مدار کنترل هیدرولیکی برای تعویض دنده در گیربکس اتوماتیک دو سرعته توضیحات مربوطه داده شده است.

فصل اول در مورد گیربکس های اتوماتیک و تاریخچه مربوط به آن، فصل دوم مجموعه دنده سیاره ای و اجزای آن و همچنین در مورد حالت های مختلف درگیری دنده های خورشیدی، فصل سوم سیستم های هیدرولیکی گیربکس از جمله: فشارهای موجود، انواع پمپ ها و انواع سوپاپ های موجود در گیربکس، فصل چهارم کوپلینگ هیدرولیکی و مبدل گشتاور، فصل پنجم در مورد تجهیزات راه انداز گیربکس مطالبی را ارائه کرده ام.

فهرست مطالب

چکیده1

فصل اول.. 2

مقدمه. 3

سیستم انتقال قدرت اتوماتیک.... 4

1-2- انواع گیربکس های اتوماتیک.... 4

1-3- سیر تکاملی جعبه دنده7

2-3-2) کاهش دنده (Gear Reduction)25

2-3-3- اوردرایو یا فوق سرعت (Overdrive)25

2-3-4- حرکت مستقیم (Direct Drive)25

نسبت دنده 1:1 بدون تغییر در گشتاور و دور ورودی می باشد.25

2-3-5- خلاص یا آزاد گردی (Free Wheeling)25

در این حالت قدرت ورودی وجود دارد ولی قدرت از جعبه دنده خارج نمی گردد.25

2-3-6- عضو عکس العملی (Reaction Member)25

شکل 2-3- روش اول افزایش گشتاور28

روش دوم افزایش گشتاور28

شکل 2-4- روش دوم افزایش گشتاور29

2-4-3) اصل افزایش سرعت (Law of Overdrive)29

شکل 2-5- روش اول افزایش سرعت.. 30

روش دوم افزایش سرعت.. 30

شکل 2-6- روش دوم افزایش سرعت.. 31

2-4-4) اصل معکوس (Law of Reverse)31

شکل 2-7- روش اول برای ایجاد حرکت معکوس... 32

روش دوم دنده عقب.. 32

شکل 2-8- روش دوم برای ایجاد حرکت معکوس... 33

2-4-5- اصل حرکت مستقیم (Law of Direct Drive)33

روش دوم حرکت مستقیم. 34

روش سوم حرکت مستقیم. 35

شکل 2-9- روش اول برای حرکت مستقیم. 35

شکل 2-11- روش سوم برای حالت مستقیم. 36

جدول 2-1- بدست آوردن نسبت دنده های خورشیدی.. 37

Z_r = تعداد دندانه های دنده رینگی.. 38

Z_s = تعداد دندانه های دنده خورشیدی.. 38

فصل سوم. 43

3-1) فشارهای موجود در گیربکس اتوماتیک.... 44

3-2- پمپ های هیدرولیک گیربکس های اتوماتیک.... 46

3-2-1- پمپ دنده ای.. 47

3-3-4- سوپاپ تنظیم فشار (رگلاتور)58

4-2-2- استاتور (انعکاس کننده)80

شکل 4-7- عمل کوپلینگ هیدرولیکی در نقطه ای که جریان روغن عکس می گردد.81

4-3- مرحلۀ افزایش گشتاور81

مراجع.. 99

فهرست اشکال

شکل 1-2 قسمت های اصلی گیربکس اتوماتیک... 7

شکل 1-3 کلاچ یا کوپلینگ هیدرولیکی با جعبه دنده معمولی 13

شکل 1-4 مبدل گشتاور هیدرولیکی تورک درایو. 14

شکل 1-5 جعبه دنده نیم اتوماتیک دوسرعته دینافلوی بیوک... 15

شکل 1-6 انتقال قدرت در جعبه دنده اتوماتیک3 سرعته فورد. 16

شکل 1-7 جعبه دنده اتوماتیک پاورفلایت.. 17

شکل 1-8 جعبه دنده اتوماتیک اولتراماتیک... 19

شکل 1-9 جعبه دنده اتوماتیک 3 سرعته استودکبر. 20

فصل دوم

شکل 2-1 دنده های کشویی گیربکس در حالت خلاص... 23

شکل 2-2 مجموعه دنده سیاره ای.. 26

شکل 2-3 روش اول افزایش گشتاور30

شکل 2-4 روش دوم افزایش گشتاور31

شکل2-5 روش اول افزایش سرعت.. 32

فهرست اشکالصفحه

شکل 2-6 روش دوم افزایش سرعت.. 33

شکل 2-7 روش اول برای ایجاد حرکت معکوس... 34

شکل 2-8 روش دوم برای ایجاد حرکت معکوس... 35

شکل 2-9 روش اول برای حرکت مستقیم. 37

شکل 2-10 روش دوم برای حرکت مستقیم. 38

شکل 2-11 روش سوم برای حرکت مستقیم. 38

شکل 2-12 مجموعه دنده سیمپسون. 41

شکل 2-13 مجموعه دنده سیاره ایی سیمپسون. 42

شکل 2-14 مجموعه راوینیو. 43

فصل سوم

شکل 3-1 پمپ دنده ای داخلی و خارجی.. 49

شکل 3-2 پمپ روتوری.. 50

شکل 3-3 پمپ روتوری داخلی و خارجی.. 51

شکل 3-4 پمپ پره ای ساده52

شکل 3-5 مجموعه بدنۀ سوپاپ 54

فهرست اشکالصفحه

شکل 3-6 انواع سوپاپ یک طرفه. 55

شکل 3-7 سوپاپ اطمینان. 57

شکل 3-8 سوپاپ تنظیم فشار58

شکل 3-9 سوپاپ تعویض... 60

شکل 3-10 سوپاپ تعویض... 60

شکل 3-11 سوپاپ گاز با کارانداز خلائی.. 64

شکل 3-12 سوپاپ گاز با کارانداز مکانیکی.. 64

شکل 3-13 گاورنر با محرک دنده ایی و سوپاپ قرقره ایی.. 66

شکل 3-14 سوپاپ گاورنر. 75

شکل 3-15 سوپاپ کنترل دستی.. 69

فصل چهارم

شکل 4-1 کوپلینگ هیدرولیکی ساده71

شکل 4-2 مبدل گشتاور73

شکل 4-3 تورک کنورتور- ایمپلر. 74

شکل 4-4 تورک کنورتور- توربین.. 75

فهرست اشکالصفحه

شکل 4-5 تورک کنورتور- استاتور75

شکل 4-6 پمپ و اجزای محفظه هوزینگ... 76

شکل 4-7 عمل کوپلینگ هیدرولیکی78

شکل 4-8 طرز کار استاتور79

فصل پنجم

شکل 5-1 باندهای گیربکس... 84

شکل 5-2 انواع باندها85

شکل 5-3 مجموعۀ یک کلاچ هیدرولیکی چند صفحه ای.. 88

شکل 5-4 کلاچ ترمز کننده89

شکل 5-5 اجزای کلاچ چند صفحه ای.. 90

شکل 5-6 اجزای کلاچ چند صفحه ای و فنر دیافراگمی.. 91

شکل 5-7 کلاچ یک طرفه غلطکی.. 94

شکل 5-8 کلاچ یک طرفه بادامکی.. 94

فهرست جداول

فصل اول

جدول1-1 مسیر قدرت جعبه دنده اتوماتیک پاورفلایت.. 17

جدول 1-2 مسیر قدرت جعبه دنده اتوماتیک اولتراماتیک... 18

فصل دوم

جدول 2-1 بدست آوردن نسبت دنده های خورشیدی.. 39

فصل سوم

جدول 3-1 تاثیر فشار گاز بر روی دریچه گاز63

فهرست نمودارهاصفحه

فصل سوم

نمودار 3-1 نمودار دو حالت منحنی فشار گاورنر.