گیربکس (Transmission) یا جعبه دنده، جزئی کلیدی از قوای محرکه (Powertrain) خودرو است که بین موتور (اعم از احتراق داخلی یا الکتریکی) و محورهای متحرک قرار می‌گیرد. وظیفه اصلی گیربکس، تغییر نسبت سرعت چرخش و گشتاور (Torque) خروجی موتور قبل از ارسال آن به چرخ‌ها است. این قطعه به موتور اجازه می‌دهد در محدوده‌ی سرعت چرخش (دور موتور) کارآمد خود کار کرده و در عین حال، خودرو بتواند با سرعت‌های مختلف حرکت کند و شتاب‌گیری مؤثر داشته باشد. ساختار گیربکس در خودروهای برقی (EVs) تفاوت قابل توجهی با خودروهای سنتی و حتی اکثر هیبریدی‌ها دارد.

چرا گیربکس نیاز است؟

موتورها، چه احتراق داخلی و چه الکتریکی، در محدوده‌های مشخصی از دور موتور، بیشترین توان (Power) و گشتاور را تولید می‌کنند. از سوی دیگر، سرعت مورد نیاز خودرو از صفر تا حداکثر سرعت متغیر است. گیربکس با فراهم کردن نسبت‌های مختلف دنده، امکان می‌دهد تا موتور در سرعت‌های مختلف خودرو در محدوده‌ی کاری بهینه خود عمل کند. همچنین، گیربکس با استفاده از دنده‌های سنگین (نسبت‌های دنده بالا)، گشتاور خروجی موتور را چند برابر می‌کند که این امر برای شروع حرکت از حالت سکون، بالا رفتن از سربالایی‌های تند، و یدک‌کشی (Towing) بارهای سنگین ضروری است. گیربکس همچنین امکان حرکت در جهت معکوس (دنده عقب) و قطع ارتباط موتور با چرخ‌ها (حالت خلاص یا Neutral) را فراهم می‌کند.

انواع گیربکس

گیربکس دستی (Manual Transmission): راننده با استفاده از پدال کلاچ و اهرم دنده، نسبت دنده‌ها را به صورت دستی انتخاب می‌کند.
گیربکس اتوماتیک (Automatic Transmission): سیستم به صورت خودکار نسبت دنده‌ها را بر اساس سرعت خودرو، دور موتور، و فشار پدال گاز انتخاب می‌کند. انواع مختلفی دارد، از جمله گیربکس‌های اتوماتیک سنتی (با استفاده از دنده‌های سیاره‌ای و مبدل گشتاور)، گیربکس‌های پیوسته متغیر (CVT – Continuously Variable Transmission) که نسبت‌های دنده را به صورت پیوسته تغییر می‌دهند، و گیربکس‌های دو کلاچه (DCT – Dual-Clutch Transmission) که تعویض دنده سریع‌تری دارند.

گیربکس در خودروهای هیبریدی

خودروهای هیبریدی (Hybrid Vehicles) برای مدیریت و ترکیب توان تولیدی توسط موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی، از گیربکس‌های ویژه‌ای استفاده می‌کنند. در بسیاری از خودروهای هیبریدی، به‌خصوص در پیکربندی سری-موازی (مانند خودروهای تویوتا و لکسوس هیبریدی)، از دنده‌های سیاره‌ای (Planetary Gear Set) به عنوان هسته اصلی یک دستگاه تقسیم‌کننده قدرت استفاده می‌شود که به صورت الکترونیکی کنترل شده و عملکردی شبیه به گیربکس پیوسته متغیر (eCVT) را ارائه می‌دهد. این سیستم به موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی اجازه می‌دهد تا در سرعت‌های مختلف و با ترکیب‌های متفاوت، به صورت بهینه برای به حرکت درآوردن خودرو و/یا شارژ باتری هیبریدی عمل کنند. برخی دیگر از هیبریدی‌ها ممکن است از نسخه‌های اصلاح شده گیربکس‌های اتوماتیک سنتی یا CVT استفاده کنند.

گیربکس در خودروهای برقی (EVs)

یکی از تفاوت‌های قابل توجه در قوای محرکه الکتریکی خودروهای برقی تمام باتری‌دار (BEVs) نسبت به خودروهای بنزینی و بسیاری از هیبریدی‌ها، ساختار بسیار ساده‌تر گیربکس آن‌ها است. بیشتر خودروهای برقی تمام برقی از یک گیربکس کاهنده سرعت تک سرعته (Single-speed Reduction Gear) استفاده می‌کنند و نیازی به گیربکس‌های چند سرعته پیچیده ندارند.

چرا تک سرعته؟ دلیل این امر به ویژگی‌های موتورهای الکتریکی بازمی‌گردد. موتورهای الکتریکی گشتاور بسیار بالایی را از لحظه شروع حرکت (صفر دور در دقیقه) تولید کرده و این گشتاور را در طیف وسیعی از دور موتور حفظ می‌کنند، در حالی که می‌توانند به دورهای بسیار بالایی نیز برسند. این منحنی گشتاور و توان موتورهای الکتریکی باعث می‌شود که یک نسبت دنده ثابت (توسط گیربکس تک سرعته کاهنده) برای فراهم کردن شتاب قوی از سکون تا حداکثر سرعت کفایت کند و نیازی به تغییر دنده برای نگه داشتن موتور در محدوده‌ی باریک بهینه وجود نداشته باشد.
هدف گیربکس کاهنده: این گیربکس سرعت چرخش بالای موتور الکتریکی را کاهش داده و همزمان گشتاور را پیش از ارسال به دیفرانسیل و محورهای متحرک افزایش می‌دهد.
گیربکس‌های چند سرعته در EVs (نادر): هرچند نادر، برخی خودروهای برقی با عملکرد بسیار بالا در حال آزمایش یا استفاده از گیربکس‌های دو سرعته هستند تا بتوانند شتاب‌گیری را در سرعت‌های پایین بهبود داده و همزمان به حداکثر سرعت و راندمان انرژی در سرعت‌های بالا دست یابند، اما این مورد برای اکثریت خودروهای برقی فعلی صدق نمی‌کند.
سادگی و مزایا: سادگی گیربکس تک سرعته در خودروهای برقی منجر به کاهش وزن، کاهش هزینه تولید، و کاهش نیاز به نگهداری نسبت به گیربکس‌های چند سرعته می‌شود.

اهمیت گیربکس

گیربکس نقش حیاتی در انتقال توان و گشتاور موتور به چرخ‌ها، مدیریت سرعت خودرو و شتاب‌گیری، و فراهم کردن جهت حرکت (جلو/عقب) و حالت خلاص دارد. نوع و طراحی گیربکس بر راندمان انرژی، کیفیت سواری (نحوه تعویض دنده)، و تجربه کلی رانندگی تأثیرگذار است.

گیربکس در بازار خودروی ایران

خودروهای هیبریدی وارداتی به ایران معمولاً دارای گیربکس‌های ویژه‌ای هستند که برای قوای محرکه هیبریدی طراحی شده‌اند (مانند eCVT). خودروهای برقی تمام باتری‌دار وارداتی به ایران تقریباً همگی مجهز به گیربکس کاهنده سرعت تک سرعته هستند.

شناخت نوع گیربکس برای خریداران در بازار خودروی ایران مهم است، زیرا بر تجربه رانندگی و نیازهای نگهداری تأثیر می‌گذارد. رانندگی با گیربکس تک سرعته در خودروهای برقی بسیار روان و بدون احساس تعویض دنده است که این ویژگی مورد توجه قرار می‌گیرد. سادگی گیربکس در خودروهای برقی به معنای نیاز کمتر به سرویس‌های دوره‌ای (مانند تعویض واسکازین در مقایسه با گیربکس‌های اتوماتیک چند سرعته) است که این یک مزیت در زمینه هزینه‌های نگهداری در ایران محسوب می‌شود. نگهداری و تعمیر گیربکس‌های هیبریدی (به‌خصوص eCVT) پیچیدگی‌های خاص خود را دارد و نیازمند تخصص و دانش فنی مربوط به خودروهای هیبریدی است.

نتیجه‌گیری

گیربکس یا جعبه دنده (Transmission) جزئی از قوای محرکه است که توان و گشتاور موتور را قبل از رسیدن به چرخ‌ها تنظیم می‌کند و برای شتاب‌گیری، سرعت‌های مختلف و حرکت معکوس ضروری است. در حالی که خودروهای بنزینی و بسیاری از هیبریدی‌ها از گیربکس‌های چند سرعته یا ویژه‌ی هیبریدی استفاده می‌کنند، خودروهای برقی به دلیل ویژگی‌های موتورهای الکتریکی، معمولاً از یک گیربکس کاهنده سرعت تک سرعته ساده‌تر بهره می‌برند. این سادگی در گیربکس خودروهای برقی منجر به کاهش وزن و نیاز کمتر به نگهداری می‌شود و شتاب‌گیری روان و پیوسته‌ای را فراهم می‌کند. نوع گیربکس در خودروهای برقی و هیبریدی وارداتی به ایران بر تجربه رانندگی و نیازهای نگهداری در بازار ایران تأثیرگذار است.