گیربکس اتومات (اتوماتیک)

یک گیربکس خودکار، که گیربکس اوتو، متغیر سرخود، nسرعته اتوماتیک، (‏که در آن ""n تعداد نسبت دنده رو به جلو خود را نشان می‌دهد)‏، یا AT نیز نامیده می‌شود، نوعی گیربکس وسیله نقلیه موتوری است که به طور خودکار نسبت دنده را با شتاب وسیله نقلیه تغییر می‌دهد، به این معنی که راننده مجبور نیست دنده‌ها را به صورت دستی تغییر دهد. همانند دیگر سیستم‌های انتقال قدرت در وسایل نقلیه، به یک موتور احتراق داخلی با سرعت دورانی نسبتا بالا کار میکند تا طیف وسیعی از خروجی‌های سرعت و گشتاور مورد نیاز برای حرکت وسایل نقلیه را فراهم کند. تعداد نسبت‌های دنده رو به جلو اغلب برای گیربکس‌های دستی نیز بیان می‌شود (‏برای مثال، ۶ سرعته دستی)‏.

گیربکس اتوماتیک

محبوب‌ترین شکلی که در خودروها یافت می‌شود، گیربکس اتوماتیک چرخ‌دنده سیاره‌ای هیدرولیک است. دستگاه‌های مشابه اما بزرگ‌تر نیز برای وسایل‌نقلیه و تجهیزات تجاری و صنعتی سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرند. این سیستم از کوپلینگ سیال به جای کلاچ اصطکاکی استفاده می‌کند و تغییرات دنده را با قفل هیدرولیکی و باز کردن یک سیستم چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای انجام می‌دهد. این سیستم‌ها دارای مجموعه مشخصی از تجهیزات هستند که اغلب جایگاهی که محور خروجی گیربکس را قفل می‌کند دارند تا وسیله نقلیه را از حرکت رو به جلو یا رو به عقب باز دارد. برخی از ماشین‌ها با محدوده سرعت محدود یا دور موتورهای ثابت، مانند برخی از بالابرها و چمن‌زن‌ها، تنها از یک مبدل گشتاور برای فراهم کردن یک دنده متغیر موتور به چرخ‌ها استفاده می‌کنند.

بیشتر بخوانید:گیربکس دستی

علاوه بر گیربکس‌های خودکار هیدرولیک معمولی با مبدل‌های گشتاور، انواع دیگری از گیربکس‌های خودکار مانند گیربکس‌های متغیر پیوسته تسمه محور یا زنجیر محور (‏CVT‏)، گیربکس‌های دستی خودکار (AMT‏)، و گیربکس‌های دو کلاچ (‏DCT‏) ‌نیز وجود دارند که با استفاده از کامپیوتر گیربکس برای تغییر دنده، راننده را از نیاز به تعویض دنده به صورت دستی رها می‌کنند، در صورتی که برای مثال؛ راننده موتور را روشن کرده باشد. با وجود شباهت سطحی به دیگر گیربکس‌ها، گیربکس‌های اتوماتیک سنتی به طور قابل‌توجهی در عملیات داخلی و احساس راننده از دستی‌های خودکار و CVTها  متفاوت هستند.

برخلاف گیربکس‌های خودکار معمولی، یک CVT از یک تسمه یا طرح انتقال گشتاور دیگر استفاده می‌کند تا به جای تعداد ثابت نسبت دنده، تعداد "نامحدودی" نسبت دنده را مجاز سازد. یک گیربکس دستی خودکار، کلاچ را مانند یک جعبه‌دنده دستی معمولی حفظ می‌کند، اما کلاچ را از طریق ابزارهای هیدرولیک، نئوماتیک یا الکتریکی کنترل کرده و کاهش می‌دهد، و کلاچ و فرآیند تغییر دنده را خودکار می‌کند. توانایی جابجایی دستی چرخ‌دنده‌ها، اغلب از طریق دسته دنده، را می توان بر روی گیربکس‌های خودکار خاص (‏مانیوماتیک مانند تیپترونیک)‏، دستی های خودکار (‏BMW SMG، فراری F1، و فولکس واگن گروه DSG) و CVTها (‏مانند لینارترونیک)‏ یافت.

​

یک گیربکس اتوماتیک ۸ سرعته

مزیت آشکار یک گیربکس اتومایتک به راننده، عدم وجود یک پدال کلاچ و الگوی شیفت دستی در رانندگی عادی است. این کار به راننده این امکان را می‌دهد تا اتومبیل را تنها با دو دست یا پا (‏احتمالا با استفاده از دستگاه‌های کمکی برای قرار دادن کنترل‌ها در دسترس اعضای قابل‌استفاده) ‏حرکت دهد، که این امر به افراد دارای معلولیت امکان رانندگی می‌دهد. عدم تغییر دستی، توجه و حجم کار مورد نیاز در داخل کابین را نیز کاهش می‌دهد، مانند نظارت بر تاکومتر و برداشتن یک دست از چرخ برای حرکت دادن جابجاکننده، که به راننده اجازه می‌دهد تا به طور ایده‌آل هر دو دست را بر روی قربیلک فرمان نگه دارد و بیشتر بر روی جاده تمرکز کند. کنترل خودرو در سرعت‌های پایین اغلب با یک خودکار نسبت به یک دستی آسان‌تر است، به دلیل اثر جانبی طراحی کوپلینگ سیال بدون چنگک که خزش ساکن نامیده می‌شود که باعث می‌شود خودرو به آرامی در حالی که در یک دنده محرک حرکت می‌کند، حرکت کند. عیب اصلی محبوب‌ترین طرح‌های هیدرولیکی، کاهش راندمان مکانیکی انتقال توان بین موتور و میل پلوس است، که به دلیل کوپلینگ سیالی که موتور را به جعبه‌دنده متصل می‌کند، می‌باشد. این امر می‌تواند منجر به نرخ توان/گشتاور کم‌تر برای دستگاه‌های خودکار در مقایسه با دستگاه‌های با مشخصات موتور مشابه و همچنین کاهش بازده سوخت در رانندگی در شهر شود، زیرا موتور باید با وجود مقاومت کوپلینگ سیال، ساکن بماند. پیشرفت‌ها در انتقال و طراحی کوپلر این شکاف را به طور قابل‌توجهی کم کرده‌اند، اما گیربکس‌های مبتنی بر کلاچ (‏دستی یا نیمه خودکار)‏ هنوز هم در انواع اسپرت ماشین‌های تولیدی مختلف و همچنین در بسیاری از لیگ‌های مسابقه اتومبیلرانی ترجیح داده می‌شوند. ​

گیربکس اتوماتیک در سال ۱۹۲۱ توسط آلفرد هورنر مونرو از رگینا، ساسکاچوان کانادا اختراع شد و با حق ثبت اختراع کانادا با شماره ثبت ۲۳۵۷۵۷ در سال ۱۹۲۳ ثبت شد. (‏مونرو اختراع خود را در سال ۱۹۲۴ در انگلستان و در ۴ ژانویه ۱۹۲۷ در ایالات‌متحده ثبت کرد)‏. اولین گیربکس اتوماتیک با استفاده از سیال هیدرولیک در سال ۱۹۳۲ توسط دو مهندس برزیلی به نام‌های خوزه براز آراریپ و فرناندو لی لموس انجام شد. نمونه اولیه و طراحی بعدها به جنرال موتورز فروخته شد، که تکنولوژی آن در مدل اولدزموبیل دهه ۱۹۴۰ به عنوان یک گیربکس "هیرا-موتیک" نشان داده شد. مونرو به عنوان یک مهندس بخار، وسیله خود را طوری طراحی کرد تا از هوای فشرده به جای سیال هیدرولیک استفاده کند، و بنابراین قدرت بسیار کمی داشت و هرگز کاربرد تجاری پیدا نکرد. یکی از اولین نمونه‌های گیربکس هیدرولیکی تمام اتوماتیک، هایدراماتیک است که توسط جنرال موتورز در سال ۱۹۳۲ توسعه‌یافته است.

خودکارسازی هیدرولیکی

طراحی

رایج‌ترین طراحی گیربکس‌های خودکار، خودکارسازی هیدرولیک است که معمولا از مجموعه چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای استفاده می‌کند که با استفاده از هیدرولیک عمل می‌کنند. این گیربکس از طریق یک مبدل گشتاور، به جای کلاچ اصطکاکی که توسط بیشتر گیربکس‌های دستی استفاده می‌شود (‏یا یک کوپلینگ سیال قبل از دهه ۱۹۶۰)‏ به موتور متصل می‌شود.

نمای دور از مرکز یک مبدل گشتاور انتقالی ZF 8HP در سمت چپ، یک مجموعه دنده سیاره‌ای در مرکز، مکانیزم‌های کنترل در پایین. ​

مجموعه چرخ‌نده‌ها و مکانیزم تغییر دنده​​​​​​

یک گیربکس اتوماتیک هیدرولیک از دنده‌‌های سیاره‌ای (‏اپیسیکلیک)‏ به جای طراحی دستی چرخ‌دنده‌هایی که در امتداد شفت‌های ورودی، خروجی و میانی صف کشیده‌اند، استفاده می‌کند. برای تغییر چرخ‌دنده‌ها، اتومات هیدرولیک از یک سری کلاچ‌های داخلی یا باندهای اصطکاکی استفاده می‌کند. این دستگاه‌ها برای قفل کردن برخی از چرخ‌دنده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، در نتیجه نسبت چرخ‌دنده، هنگام استفاده تنظیم می‌شود.

کلاچ زیرچرخی (‏مشابه دستگاه رچت که می‌تواند آزاد شود و گشتاور را تنها در یک جهت منتقل کند)‏ اغلب برای تعویض دنده معمول استفاده می‌شود. مزیت کلاچ زیرچرخی این است که حساسیت زمان‌بندی خلاص شدن/اعمال همزمان کلاچ بر روی دو جعبه‌دنده سیاره‌ای را به سادگی با افزایش بار میل پلوس در هنگام به کار انداختن، از بین می‌برد و هنگامی که کلاچ زیرچرخی دنده بعدی به انتقال گشتاور نیاز دارد، به طور خودکار آزاد می‌شود. ​

باندهای اصطکاکی اغلب برای چرخ‌دنده‌های انتخابی دستی (‏مانند محدوده پایین یا معکوس)‏ استفاده می‌شوند و در محیط درام سیاره‌ای عمل می‌کنند. زمانی که محدوده درایو/اوردرایو انتخاب می‌شود، باندها استفاده نمی‌شوند، به جای آن، گشتاور منتقل‌شده توسط کلاچ زیرچرخی، مورد استفاده قرار می‌گیرد. ​

کنترل‌های هیدرولیکی

نوارهای اصطکاک و کلاچ‌های ذکر شده با استفاده از سیال گیربکس اتوماتیک (‏ATF‏)‌ کنترل می‌شوند، که توسط یک پمپ تحت فشار قرار گرفته و سپس به باندها/کلاچ‌های مناسب جهت به دست آوردن نسبت دنده مورد نیاز هدایت می‌شوند. ATF، روانکاری، جلوگیری از خوردگی و یک ماده هیدرولیک برای انتقال توان مورد نیاز برای عملکرد گیربکس را فراهم می‌کند. ATF که از روغن و مواد افزودنی مختلف ساخته‌شده، یکی از معدود بخش‌های گیربکس اتوماتیک است که برای عمر بیشتر در وسیله‌نقلیه به سرویس نیاز دارد. ​

پمپ اصلی که ATF را تحت فشار قرار می‌دهد، معمولا یک پمپ دنده‌ای است که بین مبدل گشتاور و مجموعه دنده سیاره‌ای نصب شده‌است. ورودی پمپ اصلی به محفظه مبدل گشتاور متصل است، که به نوبه خود به صفحه محرک موتور متصل می‌شود، بنابراین هر زمان که موتور در حال کار است، پمپ فشار ایجاد می‌کند. عیب این ترکیببندی این است که وقتی موتور در حال کار نیست، هیچ فشار روغنی برای راه‌اندازی گیربکس وجود ندارد، بنابراین نمی توان یک وسیله‌نقلیه مجهز به گیربکس اتوماتیک و بدون پمپ عقب را روشن کرد (‏به غیر از چند موتور خودکار ساخته‌شده قبل از سال ۱۹۷۰، که شامل پمپ عقب برای بوکسل کردن و شروع به هل دادن نیز بود)‏. فشار ATF توسط یک گاورنر (هدایت‌کننده) متصل به شفت خروجی تنظیم می‌شود، که فشار را بسته به سرعت وسیله نقلیه تغییر می‌دهد. ​

بدنه شیر در داخل گیربکس مسئول هدایت فشار هیدرولیکی به سمت باندها و کلاچ‌های مناسب است. این سیستم، سیال تحت فشار را از پمپ اصلی دریافت می‌کند و شامل چندین شیر فنری، شیر یک طرفه ساچمه‌ای و پیستون‌های سروو است. در گیربکس‌های خودکار قدیمی‌تر، شیرها از فشار پمپ و فشار از یک گاورنر سانتریفوژی در سمت خروجی (‏و همچنین ورودی‌های دیگر، مانند موقعیت دریچه گاز یا قفل شدن درایور چرخ‌دنده‌های بالاتر) ‏برای کنترل اینکه کدام نسبت انتخاب شده است، استفاده می‌کردند. با تغییر سرعت خودرو و موتور، تفاوت بین فشارها تغییر می‌کرد و باعث باز و بسته شدن مجموعه مختلفی از شیرها می‌شد. در گیربکس‌های اتوماتیک اخیر، شیرها توسط سولنوئید کنترل می‌شوند. این سولنوئیدها کنترل کامپیوتری دارند، و انتخاب دنده توسط یک واحد کنترل انتقال قدرت اختصاصی (TCU)‌‏ انجام می‌شود یا گاهی اوقات این تابع در واحد کنترل موتور (‏ECU) ‏ادغام می‌شود. طرح‌های مدرن، گاورنر سانتریفوژی را با یک سنسور سرعت الکترونیکی جایگزین کرده‌اند که به عنوان ورودی به TCU یا ECU مورد استفاده قرار می‌گیرد. گیربکس‌های مدرن همچنین در مقدار بار روی یک موتور در هر زمان داده‌شده، که از موقعیت دریچه گاز یا مقدار خلا منیفولد ورودی تعیین می‌شود، نقش دارند.

بسیاری از قطعات، به همراه طراحی پیچیده بدنه شیر، در اصل گیربکس اتوماتیک هیدرولیک را بسیار گران‌تر و  با ساخت و تعمیر زمانبرتر نسبت به گیربکس دستی می کرد. این در حالی است که تولید انبوه و تحولات در طول زمان این شکاف هزینه را کاهش داده‌است. ​

مبدل گشتاور

​​​​​​​​برای ایجاد کوپلینگ و جداسازی موتور، یک گیربکس اتوماتیک مدرن از یک مبدل گشتاور استفاده می‌کند (‏به جای کلاچ اصطکاکی که در یک گیربکس دستی استفاده می‌شود)‏.

پیش از دهه ۱۹۶۰، اکثر گیربکس‌های خودکار از یک کوپلینگ سیال به جای یک مبدل گشتاور استفاده می‌کردند، با این حال مبدل گشتاور طرح پیشرفته‌تری است که همچنین ضرب گشتاور را فراهم می‌کند. ​

نمای برش مبدل گشتاور

تاریخچه سیستم خودکار هیدرولیکی

۱۹۰۴- ۱۹۳۹: پیشینه سیستم خودکار هیدرولیک

در سال ۱۹۰۴ جعبه‌دنده کالسکه بدون اسب ‏به عنوان اولین گیربکس اتوماتیک برای وسایل نقلیه موتوری در نظر گرفته شد. که در بوستون در ایالات‌متحده توسعه‌یافته است، این گیربکس دارای دو نسبت دنده رو به جلو و فلایویل‌های متحرک با موتوری است که انتخاب دنده را کنترل می‌کنند. در دور موتورهای بالاتر، دنده بالا درگیر بود. با کاهش سرعت خودرو و کاهش دور موتور، دنده به سمت پایین حرکت می‌کند. با این حال، گیربکس به دلیل ناتوانی در مقاومت در برابر نیروهای ناشی از تغییرات ناگهانی دنده، مستعد شکست ناگهانی بود. ​

استفاده از دنده‌های سیاره‌ای، پیشرفت قابل‌توجهی در گیربکس اتوماتیک مدرن بود. یکی از اولین گیربکس‌ها که از این طراحی استفاده کرد، گیربکس دستی بود که بر روی اتومبیل ۱۹۰۱ - ۱۹۰۴ ویلسون-پیلچر نصب شده بود. این گیربکس در انگلستان ساخته شد و از دو چرخ‌دنده اپیسیکلیک برای فراهم کردن چهار نسبت دنده استفاده کرد. یک کلاچ پا برای شروع حرکت استفاده شد، انتخاب دنده با استفاده از اهرم دستی، چرخ‌دنده‌های مارپیچ (‏برای کاهش نویز) استفاده شدند ‏و چرخ‌دنده‌ها یک طراحی همواره درگیر داشتند. یک مجموعه دنده سیاره‌ای نیز در مدل فورد تی ۱۹۰۸ مورد استفاده قرار گرفت که با یک گیربکس دستی دو سرعتی (‏بدون چرخ‌دنده‌های مارپیچی) ‏تطبیق داده شد. ​

در سال ۱۹۲۳، یک ثبت اختراع در ایالات‌متحده برای توصیف عملیات یک گیربکس که در آن تعویض دستی چرخ‌دنده‌ها و عملیات دستی کلاچ حذف شد، انجام شد. این ثبت توسط هنری آر. با عنوان "تعویض دنده اتوماتیک و کنترل سرعت" انجام شد. این ثبت عملکرد گیربکس را چنین توصیف می‌کند: "… با داشتن مجموعه‌ای از کلاچ‌های میانی، شفت موتور و شفت دیفرانسیل، که در آن کلاچ ها به گونه‌ای مرتب شده‌اند که به صورت انتخابی درگیر شوند و شفت دیفرانسیل را بسته به سرعت چرخش شفت دیفرانسیل درگیر کنند" با این حال، بیش از یک دهه بعد، تا زمانی که گیربکس‌های خودکار به مقدار قابل‌توجهی تولید شوند، طول ‌کشید. در عین حال، چندین تولیدکننده اروپایی و انگلیسی از جعبه‌دنده‌های پیش انتخاب‌کننده استفاده کردند که نوعی گیربکس دستی است که اعتماد به مهارت راننده را برای دستیابی به شیفت‌های نرم دنده از بین می‌برد.

تکامل به سمت تولید انبوه گیربکس‌های خودکار با گیربکس خود-متغیر شرکت ماشین رئو موتور در سال ۱۹۳۳-۱۹۳۵ ادامه یافت.‏ که به طور خودکار بین دو دنده رو به جلو در حالت "جلو" (‏یا بین دو نسبت دنده کوتاه‌تر در حالت "کاهش اضطراری") حرکت کرد. درگیری راننده هنوز هم در طول رانندگی عادی مورد نیاز بود، زیرا شروع از ایستایی بود و راننده باید از پدال کلاچ استفاده می کرد. این امر در سال ۱۹۳۷ توسط گیربکس اتوماتیک Safety اولدزموبایل دنبال شد. همانند کارکرد خود متغیر REO، توسط گیربکس اتوماتیک Safety نیز به طور خودکار بین دو نسبت دنده موجود در محدوده‌های "پایین" و "بالا" جابجا شد و پدال کلاچ برای شروع حرکت از ایستایی مورد نیاز بود. آن گیربکس از یک چرخ‌دنده سیاره‌ای استفاده می‌کرد. کرایسلر فلوئید درایو، که در سال ۱۹۳۹ معرفی شد، یک آپشن اضافی اختیاری به گیربکس‌های دستی بود که در آن یک کوپلینگ سیال (‏مشابه با یک مبدل گشتاور، اما بدون ضرب گشتاور) ‏اضافه شد تا از نیاز به استفاده از کلاچ دستی جلوگیری شود.

۱۹۳۹- ۱۹۶۴: اولین خودکارهای هیدرولیکی

هایدرا-متیک جنرال موتورز اولین گیربکس اتوماتیک تولید انبوه پس از معرفی آن در سال ۱۹۳۹ (‏سال مدل ۱۹۴۰)‏ شد. هایدرا-موتیک به عنوان گزینه‌ای در خودروهایی مانند سری ۶۰ اولدزموبایل و سیکستی اسپشیال کادیلاک، یک کوپلینگ سیال را با سه مجموعه دنده سیاره‌ای با کنترل هیدرولیکی ترکیب کرد تا چهار سرعت به سمت جلو به علاوه معکوس تولید کند. این گیربکس به موقعیت دریچه گاز موتور و سرعت جاده حساس بود و باعث بالا و پایین رفتن اتوماتیک می‌شد که با توجه به شرایط عملیاتی تغییر می‌کرد. ویژگی‌های هایدرا-موتیک شامل گستره وسیعی از نسبت‌ها (‏اجازه شتاب خوب در دنده اول و گشت زنی در دور پایین در دنده بالا) ‏و کوپلینگ سیالی تنها بخشی از گشتاور مهندسی در دو چرخ‌دنده بالایی را کنترل می‌کرد (‏افزایش بهره‌وری سوخت در آن دنده‌ها، مشابه با یک مبدل گشتاور قفل‌شونده)‏ بود. استفاده از هایدرا-متیک برای سایر برندهای جنرال موتورز و سپس برای سایر تولیدکنندگان از جمله بنتلی، هادسون، لینکلن، کایزر، ناش و رولز رویس نیز گسترش یافت. در طول جنگ جهانی دوم، هایدرا-موتیک در برخی وسایل نقلیه نظامی مورد استفاده قرار گرفت.

اولین گیربکس اتوماتیک که از یک مبدل گشتاور (‏به جای کوپلینگ سیال)‏ استفاده کرد، بوئیک دینافلو بود که برای مدل سال ۱۹۴۸ معرفی شد. در رانندگی عادی، داینافلو تنها از دنده‌های بالا استفاده می کرد و در سرعت‌های پایین بر ضرب گشتاور مبدل گشتاور تکیه میکرد. پس از آن، پکارد اولتراماتیک در اواسط سال ۱۹۴۹ و شورلت پوارگلید برای سال مدل ۱۹۵۰ قرار داشتند. هر یک از این گیربکس‌ها تنها دو سرعت رو به جلو داشتند، که به مبدل برای ضرب گشتاور اضافی وابسته بودند. در اوایل دهه ۱۹۵۰، بورگ‌وارنر یک سری از مبدل‌های گشتاور سه سرعتی را برای تولیدکنندگان خودرو مانند امریکن‌موتورز، فورد و استدیوبیکر توسعه داد. کرایسلر در توسعه اتوماتیک واقعی خود تاخیر داشت و مبدل گشتاور دو سرعتی پاورفلایت در سال ۱۹۵۳، و تورکفلایت سه سرعتی را در سال ۱۹۵۶ معرفی کرد. مورد دوم اولین موردی بود که از مجموعه دنده سیاره‌ای مرکب سیمسون استفاده کرد.

در سال ۱۹۵۶، هایدرا-متیک جنرال‌موتورز (‏که هنوز از کوپلینگ سیال استفاده می‌کرد) ‏براساس استفاده از دو کوپلینگ سیال مجددا طراحی شد تا یک ویژگی "محدوده دوگانه" را ممکن سازد. این گیربکس، هایدرامتیک کوپلینگ کنترل‌شده، یا گیربکس "جت" نامیده می‌شود. هیدرولیک اصلی تا اواسط دهه ۱۹۶۰ در تولید باقی ماند. در سال ۱۹۶۴، جنرال‌موتورز یک گیربکس جدید، توربو هیدراماتیک، یک گیربکس سه سرعتی که از یک مبدل گشتاور استفاده می‌کرد را منتشر کرد. توربو هایدراماتیک یکی از اولین گیربکس‌هایی بود که انتخاب‌های اولیه دنده‌ها را داشت (‏پارک، معکوس، خلاص، درایو، پایین) ‏که به عنوان گیربکس استاندارد مورد استفاده برای چندین دهه تبدیل شد. ​

۱۹۶۵- اکنون: افزایش تعداد نسبت و الکترونیک

تا اواخر دهه ۱۹۶۰، بیشتر گیربکس‌های چهار سرعته و دو سرعته کوپلینگ سیال با گیربکس‌های سه سرعت با مبدل‌های گشتاور جایگزین شده بودند. همچنین در همین زمان، روغن وال از سیال گیربکس اتوماتیک حذف شد. در طول دهه ۱۹۸۰، گیربکس‌های خودکار با چهار نسبت دنده به طور فزاینده‌ای رایج شدند و بسیاری از آن‌ها به منظور بهبود بهره‌وری مصرف سوخت به مبدل‌های گشتاور قفل‌شونده مجهز شدند. ​

الکترونیک بیشتر برای کنترل گیربکس و جایگزینی روش‌های کنترل مکانیکی مانند شیرهای فنری در بدنه شیر مورد استفاده قرار گرفت. اکثر سیستم‌ها از سولنوئید استفاده می‌کنند که یا توسط واحد کنترل موتور و یا یک واحد کنترل گیربکس جداگانه کنترل می‌شوند.

این امر امکان کنترل دقیق‌تر نقاط تعویض دنده، کیفیت تعویض، زمان‌ تعویض کم‌تر و کنترل دستی را فراهم می‌کند. ​

اولین اتوماتیک شش سرعته، گیربکس ZF 6HP26  بود که در سال ۲۰۰۲ در سری ۷ BMW (E65) معرفی شد. اولین اتوماتیک هفت سرعتی، جعبه‌دنده ۷ G-Tronic مرسدس‌بنز بود که یک سال بعد شروع به کار کرد. اولین گیربکس ۸ سرعتی که به تولید رسید، گیربکس تویوتا AA۸۰E در سال ۲۰۰۸ بود. اولین گیربکس نه سرعته و ده سرعته به ترتیب گیربکس ZF 9HP مدل 2013 و گیربکس مستقیم تویوتا ۲۰۱۷ 10A‏ بودند (که در لکسوسLC ‏به کار رفته بودند). ​

انتخاب‌کننده دنده

انتخابگر دنده ورودی است که راننده توسط آن حالت عملکرد یک گیربکس خودکار را انتخاب می‌کند. به طور سنتی انتخابگر دنده بین دو صندلی جلو یا روی ستون فرمان قرار دارد، با این حال از دهه ۱۹۸۰ به بعد از دکمه‌های فشاری و چرخشی الکترونیکی نیز استفاده شده‌است. ​

دسته دنده در فورد اسکوت در سال ۱۹۹۲

موقعیت‌های P-R-N-D

اکثر ماشین‌ها از یک چیدمان P-R-N-D برای انتخابگر دنده استفاده می‌کنند، که شامل موقعیت‌های زیر است:

موقعیت پارک (‏P‏)

این موقعیت گیربکس را از موتور جدا می‌کند (‏طبق موقعیت خنثی)‏ و یک پارکینگی به صورت مکانیکی شفت خروجی انتقال را قفل می‌کند این موقعیت از چرخش چرخ‌های محرک (ماشین هایی که چرخ‌های غیرمحرکشان نیز آزادند که بچرخند) که عموما مانع حرکت وسیله نقلیه می شوند، جلوگیری میکند. استفاده از ترمزدستی (‏ترمز توقف) ‏نیز در هنگام پارک کردن در شیب‌ها توصیه می‌شود، زیرا این امر حفاظت بیشتری را در برابر حرکت وسیله‌نقلیه فراهم می‌کند. موقعیت پارک از روی اتوبوس‌ها/کامیونها/تراکتورها حذف شده، که در عوض باید در حالت خلاص با مجموعه ترمزهای بادی پارک قرار گیرد.

موقعیت پارک معمولا شامل یک تابع قفل (‏مانند یک دکمه در کنار انتخابگر دنده یا نیاز به فشار پدال ترمز)‏ است که از انتقال تصادفی از پارک به دیگر موقعیت‌های انتخابگر دنده جلوگیری می‌کند.  بسیاری از ماشین‌ها از استارت موتور هنگامی که دسته در هر موقعیتی به غیر از پارک یا خلاص باشد (‏اغلب در ترکیب با فشار دادن پدال ترمز)‏ نیز جلوگیری می‌کنند. ​

موقعیت معکوس (‏R)‏

این موقعیت دنده معکوس را به کار می‌گیرد، به طوری که وسیله‌نقلیه در جهت معکوس حرکت می‌کند.‏ همچنین چراغ‌های عقب را روشن می‌کند و بر روی برخی از وسایل‌نقلیه می‌تواند کارکردهای دیگری از جمله سنسورهای پارکینگ، دوربین‌های پشتیبان و هشدار دنده عقب (‏برای هشدار به عابرین پیاده) ‏را فعال کند. ​

برخی از گیربکس‌های مدرن، سازوکاری دارند که از انتقال به موقعیت معکوس در زمانی که وسیله‌نقلیه رو به جلو حرکت می‌کند، جلوگیری می‌کند و اغلب از یک سوئیچ بر روی پدال ترمز یا کنترل‌های گیربکس الکترونیکی که بر سرعت وسیله‌نقلیه نظارت دارند، استفاده می‌کند. ​

موقعیت خلاص (‏N‏)

این موقعیت گیربکس را از موتور جدا می‌کند و به وسیله‌نقلیه اجازه می‌دهد بدون توجه به سرعت موتور حرکت کند. حرکت طولانی‌مدت وسیله‎نقلیه در خلاص با سرعت‌های قابل‌توجه (‏کوستینگ)‏ می‌تواند به برخی گیربکس‌های خودکار آسیب برساند، زیرا پمپ روغنکاری اغلب از سمت ورودی گیربکس نیرو می‌گیرد و بنابراین در زمانی گیربکس در حالت خلاص است، کار نمی‌کند. ​

 موقعیت حرکت (D‏)

این موقعیت حالت نرمال برای حرکت رو به جلو است. این امر به گیربکس اجازه می‌دهد تا طیف کاملی از نسبت‌های دنده رو به جلو در دسترس را به کار گیرد. ​

پیشتر، چند انتقال اتوماتیک از یک طرح با دنده معکوس به عنوان موقعیت پایین استفاده کردند (‏به عنوان مثال (P-N-D-L–R‏).‏ با این حال این طرح منجر به این خطر شد که راننده در حالی که وسیله نقلیه به سمت جلو حرکت می‌کند، به طور تصادفی به سمت عقب تغییر جهت دهد (‏به خصوص در حین مانور ترمز موتور)‏. ​

موقعیت‌ها و حالت‌های دیگر

بسیاری از گیربکس‌ها شامل موقعیت‌هایی برای محدود کردن انتخاب چرخ‌دنده به چرخ‌دنده‌های پایین‌تر هستند. این موقعیت‌ها اغلب "L" (دنده پایین)، "S" (دنده دو) ‏یا تعداد بالاترین دنده مورد استفاده در آن موقعیت (‏به عنوان مثال ۳، ۲ یا ۱) ‏نامیده می‌شوند. اگر این موقعیت‌ها در زمانی که منجر به دور موتور بیش از حد می‌شود، درگیر باشند، بسیاری از گیربکس‌های مدرن موقعیت انتخابگر را نادیده می‌گیرند و در دنده بالاتر باقی می‌مانند.

​انتخابگر گیربکس دکمه فشاری در اتوبوس میتسوبیشی فوسو آرو استار ۲۰۱۰ - ۲۰۱۴

به ترتیب نزولی بالاترین دنده موجود:

• ​​​​​​موقعیت ۳، گیربکس را به پایین‌ترین سه نسبت دنده محدود می‌کند. در یک گیربکس خودکار ۴ سرعتی، این امر اغلب برای جلوگیری از تغییر خودرو به سمت نسبت اوردرایو استفاده می‌شود. در برخی ماشین‌ها، موقعیت ""D تابع را اجرا می‌کند، در حالی که موقعیت دیگری با برچسب " "ODیا یک "[D]"به همه چرخ‌دنده‌ها اجازه می‌دهد تا استفاده شوند. ​
• موقعیت ۲ که "S" نیز نامیده می‌شود گیربکس را به دو نسبت دنده پایین محدود می‌کند. همچنین در برخی از ماشین‌ها، برای شتاب گرفتن از حالت توقف در دنده دوم به جای ۱، برای شرایط کاهش کشش (‏مانند برف یا شن و ماسه) ‏استفاده می‌شود. این کارکرد گاهی اوقات "حالت زمستانی" نامیده می‌شود.
• موقعیت ۱ (‏که "L" نیز نامیده می‌شود) ‏گاهی اوقات "دنده پایین" نامیده می‌شود و گیربکس را تنها به دنده اول محدود می‌کند. این امر زمانی مفید است که مقدار زیادی گشتاور در چرخ‌ها مورد نیاز باشد (‏به عنوان مثال، هنگامی که با شیب تند شتاب می‌گیرد) ‏با این حال استفاده در سرعت‌های بالاتر می‌تواند منجر به دور بیش از حد برای موتور شود. ​

بسیاری از گیربکس‌های مدرن همچنین شامل حالت‌هایی برای تنظیم منطق انتقال به اولویت توان یا بهره‌وری سوخت هستند. حالت‌های "اسپرت" (‏که به آن‌ها "قدرت" یا "عملکرد" نیز گفته می‌شود) تغییر دنده در دور موتور بالاتر را ممکن می سازند تا شتاب را بهبود بخشند. حالت‌های "اقتصادی" (‏که همچنین ""Eco نیز نامیده می‌شود) ‏باعث تغییر دنده در دور موتور پایین‌تر برای کاهش مصرف سوخت می‌شوند. ​

کنترل‌های دستی

​​​​​​​​

تغییردهنده پدال‌ها (‏با برچسب "+")  بی ام و X۵ در سال ۲۰۱۳

از دهه ۱۹۹۰، سیستم‌هایی که به صورت دستی یک دنده خاص یا یک شیفت بالا/پایین را درخواست می‌کنند، معمول‌تر شده‌اند. این گیربکس‌های منشوری، کنترل بیشتری بر انتخاب دنده نسبت به مدهای سنتی دارند که گیربکس را در دنده‌های پایین‌تر، محدود می‌کند. ​

استفاده از توابع منوماتیک به طور معمول یا از طریق پدال‌های واقع در کنار ستون فرمان و یا کنترل‌های "+" و "-" بر روی انتخابگر دنده به دست می‌آید. برخی از ماشین‌ها هر دو روش را برای درخواست یک انتخاب دنده دستی به رانندگان ارائه می‌دهند.

برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص خرید لوازم یدکی کیا و لوازم یدکی هیوندای می توانید از طریق وب سایت با مراجعه به صفحه تماس با ما می توانید با کارشناسان ما در ارتباط باشید.