🛠️ صندوق السرعات العادي (اليدوي): كل ما تحتاج معرفته
مقدمة
صندوق السرعات العادي، والذي يُعرف أيضًا باسم ناقل الحركة اليدوي (Manual Transmission)، هو من أقدم وأبسط أنظمة نقل الحركة في السيارات. رغم انتشار ناقل الحركة الأوتوماتيكي، لا يزال الصندوق اليدوي مفضلًا لدى كثير من السائقين حول العالم، وخصوصًا المهنيين ومحبي القيادة الرياضية، لما يوفره من تحكم مباشر وتكاليف صيانة منخفضة.
مكونات صندوق السرعات اليدوي:
-
القابض (Clutch):يربط ويفصل المحرك عن صندوق السرعات عند تعشيق أو تبديل السرعة.
-
الترس الابتدائي (Input Shaft):ينقل الحركة من المحرك إلى التروس داخل الصندوق.
-
الترس الوسيط (Countershaft):يحتوي على مجموعة من التروس مرتبطة ببعضها وتدور معًا.
-
الترس الرئيسي (Output Shaft):ينقل الحركة من التروس إلى العجلات عبر عمود الإدارة.
-
آلية التبديل (Shift Fork & Synchronizer):مسؤولة عن تعشيق التروس وفصلها بسلاسة.
-
روافع السرعات (Gear Selector):الأداة التي يستخدمها السائق لاختيار السرعة المناسبة.
كيف يعمل صندوق السرعات العادي؟
عند الضغط على دواسة الكلتش، يتم فصل المحرك عن ناقل الحركة، مما يسمح للسائق بتغيير التروس دون تلف. عند اختيار ترس معين، يتم تعشيقه ميكانيكيًا، ويتم نقل القوة من المحرك إلى العجلات عبر نسب تروس مختلفة تؤثر على سرعة السيارة وعزمها.
مميزات ناقل الحركة اليدوي:
-
تحكم أفضل بالسحب والعزم.
-
كفاءة وقود أعلى.
-
تكلفة صيانة منخفضة.
-
عمر أطول في حال الاستخدام الصحيح.
عيوبه:
-
يتطلب مهارة وتنسيقًا بين اليد والقدم.
-
متعب في زحمة المرور.
-
غير مناسب لبعض السائقين الجدد.
الفرق بين الصندوق اليدوي والأوتوماتيكي:
العامل اليدوي الأوتوماتيكي التحكم يدوي بالكامل أوتوماتيكي بالكامل الاستهلاك أقل أعلى الصيانة أرخص أغلى الأداء رياضي ودقيق سلس ومرن
نصائح للمحافظة على صندوق السرعات اليدوي:
-
تجنب تعشيق التروس بقوة.
-
لا تضغط على الكلتش بدون سبب.
-
غير الزيت الخاص بالصندوق بانتظام.
-
لا تستخدم ناقل الحركة كـ "فرامل".
1- أساسيات عامة
1.1 لماذا نحتاج إلى علبة السرعة؟
يتحدد المحرك الحراري من خلال:
القطر الداخلي للأسطوانة (Alésage)
الشوط (Course)
عدد الأسطوانات
ولكن الأهم من ذلك:
سرعة دورانه (ω)
العزم (Couple)
القدرة (Puissance)
تحسب القدرة باستخدام المعادلة:
P = C × ω
حيث:
P: القدرة
C: العزم
ω: السرعة الزاوية (راديان/ثانية)
كلما زاد العزم أو السرعة الزاوية، زادت القدرة.
عند تشغيل السيارة، نحتاج إلى قوة كبيرة لتوليد تسارع أولي.
وعند الحركة، يجب التغلب على:
مقاومة الاحتكاك بين الإطارات والطريق
مقاومة الهواء
مقاومة الانحدار
لذلك، نحتاج إلى نظام يمكن من خلاله تغيير العزم وسرعة الدوران حسب الحاجة — وهذا هو دور علبة السرعة.
1.2 مبدأ العمل
ما هو "نسبة التروس"؟
هي العلاقة بين سرعة دوران عمود الدخول (ωE) وسرعة دوران عمود الخروج (ωS).
كلما زادت النسبة، انخفضت السرعة وارتفع العزم والعكس.
مثال:
إذا كان هناك ترسان A وB، حيث:
ترس A يدور بسرعة ويمتلك نصف قطر L
ينقل القوة F
الترس B لديه نصف قطر 2L
=> ينتج عزم مضاعف، ولكن السرعة تقل إلى النصف.
1.3 موقع علبة السرعة
تقع علبة السرعة بين القابض (Clutch) والمحور التفاضلي (Différentiel).
1.4 وظائف علبة السرعة
اختيار نسب تخفيض مختلفة حسب الحاجة
تمكين الرجوع للخلف
1.5 مكونات علبة السرعة
العمود الأساسي (الأولي): ينقل الحركة من المحرك عبر القابض
العمود الثانوي: ينقل الحركة إلى العجلات
أحيانًا يوجد عمود ثالث يسمى العمود الوسيط
2- علبة السرعة البدائية (البسيطة)
التروس على العمود الأساسي تتحرك وتسمى تروس متحركة (Baladeurs)
التروس على العمود الثانوي ثابتة
عيوب هذه العلبة:
حجمها كبير وطويل
يجب تغيير التروس تدريجياً
تآكل التروس سريع بسبب الصدمات أثناء التبديل
3- علبة سرعة بـ 2 بالادور (Baladeurs)
نفس المبدأ السابق، ولكن الترس المتحرك مقسوم إلى قسمين.
الفوائد:
تقليل طول العلبة
تحسين تبديل السرعات بسبب انخفاض القصور الذاتي
4- علبة التروس ذات التعشيق المباشر (Crabotage)
التروس دائمًا في وضع التلامس
لا يتم تحريك التروس بل يتم تعشيق الترس المطلوب بواسطة قطعة تسمى كربوت (Crabot)
5- علبة التروس المتزامنة (Synchronisée)
5.1 الوظيفة:
مزامنة سرعة دوران الترس مع البالادور
تبديل سلس وسريع
5.2 مكوناتها:
السينكرونيزر: عبارة عن قارنة احتكاكية مخروطية
عند التلامس، يُوحّد السرعتين قبل حدوث التعشيق
5.3 طريقة العمل:
التزامن: عند تحريك العصا، يتم الاحتكاك أولاً لتوحيد السرعة
القفل: يتم إدخال الكربوت لتثبيت الترس المطلوب
6- حركة الرجوع للخلف (Marche Arrière)
المحرك لا يدور عكسيًا، لذا نحتاج إلى ترس إضافي (ترس وسيط) لعكس دوران العمود الثانوي.
طرق التنفيذ:
تحريك ترس وسيط بين ترسين
باستخدام ترس عريض يتلامس مع ترسين
بعض العلب تحتوي على مجموعة تروس خاصة للرجوع
يجب تفعيل الرجوع للخلف والسيارة متوقفة.
7- آلية التحكم بالتروس
7.1 التحكم الداخلي
كل ترس متحرك لديه شوكة (Fourchette)
الشوكة متصلة بمحور، يتحرك لاختيار السرعة
7.2 نظام القفل (Verrouillage)
أ. نظام المنع (Anti-engagement):
يمنع تعشيق سرعتين في نفس الوقت.
أنواعه:
قرصي
بونشون (Bonhomme)
مرساة (Ancre) (للسيارات الرياضية)
ب. نظام التثبيت (Billage):
كرات فولاذية تمنع التروس من التحرك تلقائيًا
كل محور يحتوي على عدة نقاط تثبيت (حسب عدد السرعات)
7.3 آلية التحكم الخارجية
يجب أن تكون:
ناعمة ودقيقة
غير ناقلة للاهتزاز أو الصوت
تتبع شبكة واضحة للحركة
أنواع ذراع السرعة:
على لوحة القيادة
على المقود
على الأرضية (شائع)
نظام نقل الحركة قد يكون ميكانيكيًا أو هيدروليكيًا (كما في سيارات Citroën).
8- نظام التشحيم (Graissage)
الأسباب:
تقليل الاحتكاك
تبريد أجزاء العلبة
يتم التشحيم باستخدام زيت عالي الضغط، ويتم ذلك عبر نظام الباربوتاج:
بعض التروس تلامس الزيت وتقوم بنشره أثناء الدوران
الزيت يُرش داخل العلبة ويوجه عبر قنوات لتبريد وتشحيم جميع المكونات
بعض الثقوب في المحاور تسحب الزيت لتشحيم الأجزاء الداخلية للتروس
9- الأعطال الشائعة وأسبابها
صعوبة في تغيير السرعات → خلل في التزامن أو التشحيم
ضوضاء أثناء القيادة → تآكل التروس أو ضعف التثبيت
انزلاق السرعات → مشاكل بالقفل أو الشوكة
تسرب زيت → تلف الجوانات أو تلف هيكل العلبة
✍️ الخاتمة
نظام علبة السرعة هو قلب النظام الميكانيكي الذي يسمح للسيارة بالتحرك بكفاءة في كل الظروف. فهم مكوناته وطريقة عمله يساعد في التشخيص السريع للأعطال وتحقيق أداء أفضل.
📌 المصادر