بخشی از مقاله
چکیده
درمقاله حاضر سعی بر این شده به بررسی گیربکس دو خودروي پژو 405 و سمند EF7 که در شرکت ایران خودرو تولید می شود بپردازیم.با توجه به شکل کابین و وزن بیشتر سمند نسبت به پژو 405 ، موتور کلاسیک و پر مصرف پژو براي سمند جوابگو نبوده و یکی از ضعف هاي خودرو ملی محسوب می شود که شرکت ایران خودر به موتور جدید EF7 روي آورد.چنانچه قطر چرخ دنده هاي درگیر متفاوت باشد،چرخ دنده کوچکتر را اصطلاحا "پینیون" و دیگري را"چرخ دنده - کرانویل - " گویند - طراحی اجزا ماشین،شیگلی و میشکه ،1384،. - 25پس از آنکه این موتور 1/7 لیتري تولید شد به طبع گیربکس پژو هم براي آن مناسب نبود و با تغییراتی در چرخ دنده هاي گیربکس راندمان آن هم با موتور به تناسب رسید.
در اینجا به مبحث کرانویل و پینیون می پردازیم.ضمن شبیه سازي کامپیوتري چرخ دنده ها با نرم افزار CATIA، توسط نرم افزار تحلیلی ABAQUS تنش فون مایسز که بر کرانویل و پینیون وارد می شود را توسط تحلیل هاي انجام شده روي چرخ دنده ها نشان می دهیم و در نتیجه نقاط ضعف و قوت چرخ دنده با توجه به نوع مواد و پروسه تولید بدست می آید.
-1مقدمه و هدف
گشتاور تولید شده توسط موتور،تقریبا داراي مقدار مشخصی می باشد.بنابراین سیستمی نیاز می باشد که بتواند متناسب با شرایط،مقدار قدرت و سرعت را افزایش یا کاهش دهد.این کار توسط گیربکس انجام می شود
با توجه به قدیمی شدن و مصرف سوخت بیشتر که خودرو پژو 405 نسبت به خودروهاي روز دنیا داشت شرکت ایران خودرو به این فکر افتاد تا خودرو - ملی - سمند را ارتقا دهد تا دیگر از موتور و گیربکس پژو 405 که دیگر جزو خودروهاي کلاسیک شده استفاده نکند. پس می توان گفت که هدف اصلی ایران خودرو تولید خودرویی با مصرف کمتر و بهینه تر و با راندمان و قدرت بیشتر بود.
مکانیزم به کار رفته در موتورسمند EF7 به نحوي است که توانسته با وجود حجم موتور و مصرف سوخت کمتر به توان و گشتاور بالاتري حتی نسبت به موتورهاي بنزینی دست یابد. به واسطه طراحی بهینه موتور و نیز استفاده از جدید ترین نوع سامانه مدیریت موتور به صورت خودکار سوخت گاز را به عنوان سوخت اصلی انتخاب نموده و با آن روشن می شود و با اتمام هرکدام از دو سوخت به صورت خودکار عملیات تعویض سوخت در آن انجام می شود.
2-1 تفاوت گیربکس سمند EF7 با پژو 405
از نظر شکل ظاهري گیربکس هر دو خودرو به هم شباهت بسیاري دارند.اما تفاوت این دو گیربکس فقط در 3 قطعه دیده می شود. این تفاوت در دنده ها شامل دنده 1 محرك،دنده متحرك،پینیون و کرانویل می شوند.
بطوریکه در دنده 1محرك پژو 405تعداد 11 عدد دنده با قطر خارجی38,4 میلیمتر و در دنده 1 محرك آن تعداد 38 عدد دنده با قطر خارجی 112,1 میلیمتر میباشد.
اما درسمند EF7 این ابعاد تغییر کرده اند بطوریکه در دنده 1محرك سمند EF7 تعداد 12 عدد دنده با قطر خارجی39,1 میلیمتر و در دنده 1 محرك آن تعداد 39 عدد دنده با قطر خارجی میلیمتر 110,1 می باشد.
اما در دنده پینیون ها تعداد دنده ها تغییري نکرده اند و فقط قطر خارجی آن تغییر کرده اند.
بطور نمونه دنده پینیون در گیربکس 405 و سمند EF7 به تعداد 17 عدد میباشد ولی قطر آنها با هم متفاوتند.
بطور نمونه قطر خارجی پینیون پژو 405 ،51,2 میلیمتر و قطرخارجی پینیون درسمند 49,2 EF7 میلیمتر می باشد.
در دنده کرانویل هم تغییراتی دیده می شود که شامل تعداد دنده و تغییر در قطر خارجی دو دنده نسبت هم است.
در کرانویل پژو 405 تعداد دنده 77 عدد با قطر خارجی 198,7 میلیمتر می باشد و در کرانویل سمند EF7 تعداد دنده 81 عدد با قطر خارجی 199,9 میلیمتر می باشد.به جز این تغییراتی که در چرخ دنده ها ذکر شد بقیه قسمتهاي گیربکس به هم شباهت دارند و تقریبا همه قطعات آن در مونتاژ با هم مشترکند.
-2تئوري و پیشینه تحقیق
پس از ذکر تفاوتها و شباهتهاي دنده ها حالا به نسبتها و ضریب تبدیل دنده ها می رسیم.
نسبت دنده ، - - Gear Ratio به چه معناست
چرخ دنده ها تقریبا در هر موتور یا سیستم چرخنده ، از گیربکس خودرو گرفته تا ساعتهاي غیر دیجیتالی دیده می شوند . چرخ دنده ها غالبا به یکی از دلایل زیر در ماشینها بکار برده می شوند:
-1 معکوس کردن جهت چرخش
-2 کاهش یا افزایش سرعت چرخش
-3 انتقال حرکت چرخشی از یک محور به محور دیگر
-4 یکسان سازي سرعت چرخش دو محور
نسبت دنده به رابطه بین تعداد دندانه هاي دو چرخ دنده با یکدیگر اطلاق می گردد.
معمولا چرخ دنده اي که نیروي اولیه به آن وارد گردیده را Primery gear یا Driver gear مینامند و چرخ دنده اي که نیروي خروجی جدید از آن بدست می آید را نیز Secondary gear یا gear Follower می نامند - در گیربکس اتومبیل همیشه عدد1 در یکسوي نسبت به عنوان معرف چرخ دنده اولیه - - Primery و عدد دیگر معرف چرخ دنده ثانویه - - Secondary می باشد و در مواردي نیز ، کلا عدد 1 را حذف و فقط عدد مربوط به چرخ دنده ثانویه را می نویسند
آنچه باعث می شود یک خودروي مسابقه توانایی بدست آوردن سرعتهاي بالا را داشته باشد ، اما توان کشیدن یک بار سنگین را نداشته باشد ، همچنین برعکس آن ، یک کامیون بارکش توان کشش بارهاي سنگین را دارا بوده اما توانایی رسیدن به سرعتهاي بالا را نداشته باشد ، همچنین توانایی هر یک از دنده هاي یک اتومبیل در دارا بودن قدرت و یا سرعت ، بدلیل همان اصل نسبت چرخ دنده هاست ، که با کوچک شدن چرخ دنده ثانویه - - Secondary gear سرعت زیاد و قدرت و گشتاور کاهش می یابد و با بزرگتر شدن چرخ دنده ثانویه نسبت به چرخ دنده اولیه ، قدرت و گشتاور افزایش یافته و سرعت ؛ توان افزایش کمتري دارد. پس بر اساس آنچه تا کنون گفته شد ، بدلیل آنکه همیشه عدد 1 مربوط به چرخ دنده اولیه می باشد در صورتیکه عدد دوم بزرگتر از 1 باشد چرخ دنده از نوع افزاینده قدرت و کاهنده سرعت است و برعکس اگر عدد دوم عددي کوچکتر از 1 باشد سیستم افزاینده سرعت و کاهنده قدرت است.
جدول1 -نسبت دنده هاي خودروي BMW 330 و X5 BMW
جدول1 بالا نشان می دهد BMW تقریبا از یک استراتژي ثابت در نسبت دنده هاي خودروهایش استفاده نموده و حتی X5 با وجود اینکه خودرویی بیایانی شهري - - SUV محسوب می گردد ، و باید قدرت بیشتري در دنده هاي 1 و 2 داشته باشد اما از آنجائیکه موتور آن ، داراي حجم 4800 سی سی است که قدرتی به مراتب بیشتر از موتور 3000 سی سی ، خودروي 330 است ، نسبت مساوي با 330 براي آن در نظر گرفته شده ؛ که البته شاید همین امر نیز تا حدي باعث شده تا این خودرو بیشتر شهري محسوب شود تا بیابانی.
