پس از تولید نیرو توسط موتور، انتقال این نیرو برای به حرکت درآمدن خودرو لازم است؛ آنچه وظیفه سیستم انتقال قدرت خودرو بوده و در طول تاریخ صنعت خودروسازی تغییرات فراوانی به خود دیده است. بر همین اساس امروزه سیستم انتقال قدرت انواع مختلفی دارد که با توجه به کارایی خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرند. این انواع که شامل محرک جلو، محرک عقب، چهار چرخ متحرک می‌شوند از تعدادی اجزای ثابت برخوردار هستند. این اجزا عبارتند از کلاچ، گیربکس، دیفرانسیل و پلوس. اما در سیستم انتقال قدرت یک عضو غیر ثابت وجود دارد که تنها در بعضی از آن‌ها حضور داشته و در برخی دیگر کارایی ندارد. این عضو را میل گاردان می‌نامند که در این مطلب از کارنامه به طور کامل با ان آشنا می‌شویم.
تاریخچه میل گاردان خودرو
میل گاردان از همان ابتدای شکل‌گیری خودروهای محرک عقب، یکی از مهم‌ترین اجزای انتقال قدرت محسوب می‌شد. نخستین بار در خودروهای بخار و سپس در اتومبیل‌های ابتدایی بنزینی اواخر قرن نوزدهم، میل گاردان جایگزین تسمه‌ها و زنجیرهای انتقال نیرو شد. استفاده از این قطعه، انقلابی در پایداری و سرعت انتقال نیرو ایجاد کرد، چون برخلاف تسمه‌ها، دچار لغزش نمی‌شد و نیروی موتور را بدون تأخیر و افت توان به چرخ‌ها می‌رساند.
در دهه‌های بعد، با افزایش قدرت موتور و بهبود گیربکس‌ها، طراحی میل گاردان‌ها نیز تکامل یافت؛ از نمونه‌های فولادی ساده به مدل‌های سبک‌تر با اتصالات مفصلی و کشویی. این پیشرفت‌ها باعث شد انتقال نیرو حتی در خودروهایی با فاصله زیاد بین موتور و دیفرانسیل هم نرم و بدون لرزش انجام شود. امروزه با وجود خودروهای دیفرانسیل جلو که نیازی به گاردان ندارند، این قطعه همچنان در خودروهای دیفرانسیل عقب، وانت‌ها، شاسی‌بلندها و خودروهای چهارچرخ محرک نقش حیاتی دارد.
میل گاردان چیست و چه وظایفی دارد؟
میل گاردان را تنها در سیستم انتقال قدرت خودروهای محرک عقب شاهد هستیم. در واقع میل گاردان یا کاردان در خودروهای دیفرانسیل عقب یا محور محرک عقب کاربرد دارد. البته این شامل خودروهای چهار چرخ محرک یا تمام چرخ متحرک نمی‌شود. بلکه گاردان تنها در خودروهایی که محور محرک واقعی و اصلی آن‌ها در عقب خودرو واقع شده و فاصله این محور با سیستم مولد نیرو (موتور و گیربکس) زیاد است مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این سیستم‌ها قدرت تولیدی موتور که به‌صورت انرژی چرخشی در آمده توسط میل کاردان به دیفرانسیل و چرخ‌های عقب خودرو منتقل می‌شود. گاردان در این سیستم از یک سو به جعبه دنده و از سوی دیگر به دیفرانسیل متصل است. بنابراین دو وظیفه مشخص برای میل کاردان تعریف می‌شود:
- برقراری اتصال گیربکس و دیفرانسیل در صورت زیاد بودن فاصله آن‌ها
- انتقال انرژی چرخشی خارج شده در گیربکس به دیفرانسیل
البته هستند خودروهایی که در آن‌ها مجموعه موتور و گیربکس در عقب خودرو واقع شده و محور محرک آن نیز در جلو قرار دارد. در این صورت نیز میل کاردان برای برقراری ارتباط گیربکس و دیفرانسیل جلو و انتقال نیروی چرخشی به میان می‌آید.
ساختار و اجزای میل گاردان
گاردان که از فلزی سخت و محکم و مقاوم ساخته می‌شود، ساختاری شفت مانند داشته و در آن انحراف، خمیدگی و زاویه دیده نمی‌شود. این محور قطور و صاف، دارای سه بخش مشخص است.
قفل‌های گاردان
این قفل‌ها که نوعی چهارشاخ هستند در دو سر میله اصلی برای اتصال به دیفرانسیل و گیربکس طراحی می‌شوند. این قفل‌ها امکان انعطاف و جابه‌جایی محدود را در زمان‌هایی که چرخ‌ها در یک راستا قرار ندارند، به کاردان می‌دهد تا در اثر تغییر سطح چرخ‌ها میله بدنه دچار آسیب نشود. این چهار شاخ‌ها که به گاردان امکان حرکت بالا و پایین را به‌صورت همزمان می‌دهند، از مفاصلی با نام هوک و سرعت بهره می‌برند. این قفل‌ها برای حرکت راحت روی شفت خروجی گیربکس از یک بلبرینگ در چهار سر خود بهره می‌برند.
حتما بخوانید: علت لرزش خودرو و روش‌های عیب‌یابی این مشکل
بدنه اصلی گاردان
بدنه ممکن است توپر یا توخالی باشد. این بخش که به‌صورت یک میله فلزی دیده می‌شود، از ورقه‌های فولاد کم‌زغال ساخته شده و برای سبک‌تر شدن وزن خودرو توخالی طراحی می‌شود. گاهی نیز برای بالا رفتن استحکام توپُر خواهد بود. اینکه در یک خودرو از کدام نوع استفاده شود تأثیر مستقیمی روی کارایی آن دارد.
اتصال کشویی گاردان
میل گاردان، همزمان با حرکت بالا و پایین نیاز به بلند و کوتاه شدن نیز دارد. به این ترتیب که وقتی دیفرانسیل پایین می‌رود، کاردان نیاز دارد که بلندتر شود و وقتی بالا می‌رود کوتاه‌تر. این تغییر طول از طریق اتصال کشویی انجام می‌شود که چیزی شبیه به لوله‌های جاروبرقی امروزی است. بنابراین یک سمت بدنه گاردان قطورتر و سمت دیگر نازکتر است. سمت نازکتر درون بخش ضخیم‌تر قرار گرفته و در مواقع نیاز برای تغییر طول این دو سمت بازی کرده، تغییرات لازم را ایجاد می‌کنند.
[ad_list_block]
هزار خار
برای پیشگیری از هرزگردی اتصال کشویی و کوتاه و بلند شدن‌های بیش از حد یا بی‌دلیل آن از یک هزار خار استفاده می‌شود که در جداره درونی سمت ضخیم‌تر و جداره بیرونی قسمت نازکتر اتصال کشویی تعبیه می‌شود.
میل گاردان به‌دلیل اینکه در معرض ضربات ناشی از انتقال قدرت، ضربات احتمالی از ناهمواری‌های جاده و تنش‌های ناشی از انرژی چرخی در حال انتقال قرار می‌گیرد، از فولاد مستحکم و نسبتا قطور ساخته می‌شود. نمونه‌هایی که بدنه آن‌ها تو خالی است از لوله درزدار ساخته می‌شوند و در مدل‌های توپر، پره‌های فولاد به‌صورت الکتریکی یا به وسیله گاز به آن جوش داده می‌شوند.
انواع میل گاردان
میل گاردان برخلاف بسیاری دیگر از اجزای خودرو، در نوع ساخت و متریال به‌کار رفته در آن تنوع چندانی ندارد. به‌طور کلی میل گاردان‌ها بیشتر در طول متفاوت هستند چرا که فاصله گیربکس و دیفرانسیل متفاوت است. اما در همین راستا، میل‌گاردان‌ها در دو نوع ساخته می‌شوند:
- میل گاردان یک تکه
- میل گاردان دو تکه
به این ترتیب که اتصال کشویی در میل گاردان خودروهای محور عقب، که فاصله گیربکس و دیفرانسیل کمتر از ۱٫۵ متر باشد حذف می‌شود. در این موارد، هدر رفت انرژی موتور نیز به حداقل ممکن می‌رسد. اما در مواردی که طول میل گاردان زیاد باشد، این قطعه در میانه راه از یک بلبرینگ و لاستیک ضربه‌گیر نیز بهره می‌برد تا آسیب‌های احتمالی به آن به حداقل ممکن برسد.
حتما بخوانید: علائم خرابی اگزوز؛ از کجا بفهمیم کی زمان تعویض اگزوز رسیده است؟
علائم خرابی میل گاردان
میل گاردان معمولا قطعه‌ای مقاوم و بادوام است، اما به‌دلیل نقش سنگینی که در انتقال نیرو دارد، در صورت فرسودگی یا خرابی می‌تواند نشانه‌های قابل توجهی از خود بروز دهد. در ادامه، مهم‌ترین علائم خرابی میل گاردان را مرور می‌کنیم:
۱. لرزش شدید هنگام حرکت یا شتاب‌گیری
یکی از واضح‌ترین نشانه‌ها، لرزش محسوس در بدنه خودرو یا فرمان هنگام شروع حرکت است. این اتفاق معمولاً به‌دلیل ساییدگی چهارشاخ گاردان یا تاب برداشتن بدنه آن رخ می‌دهد.
۲. صدای تق‌تق یا کوبش از زیر خودرو
وقتی مفصل‌های میل گاردان (چهارشاخ‌ها یا بلبرینگ میانی) فرسوده شوند، در حین چرخش با هر دور چرخیدن، صدای تق‌تق یا ضربه ایجاد می‌کنند. این صدا به‌خصوص هنگام تعویض دنده یا شتاب‌گیری شدید بیشتر شنیده می‌شود.
۳. لرزش در دورهای بالا
در سرعت‌های زیاد اگر گاردان تاب برداشته باشد یا بالانس آن به هم بخورد، خودرو به‌صورت متناوب دچار لرزش می‌شود. این وضعیت در بلندمدت باعث آسیب به دیفرانسیل و گیربکس خواهد شد.
۴. نشتی گریس از مفصل‌ها
میل گاردان دارای گریس برای روانکاری مفصل‌هایش است. اگر در سرویس‌های دورهای متوجه چربی یا روغن روی سطح شاسی یا اطراف گاردان شدید، احتمال پاره‌شدن کاسه‌نمد و در نتیجه کاهش روانکاری وجود دارد.
۵. صدای غیرعادی هنگام دنده عقب یا دنده معکوس
در صورت فرسودگی اتصالات یا شل‌شدن پیچ‌ها، هنگام تغییر جهت نیرو (مثلاً دنده عقب رفتن)، ضربه و صدای ناگهانی از زیر خودرو شنیده می‌شود که می‌تواند نشانه خرابی یا لق شدن گاردان باشد.
دلایل خرابی میل گاردان
میل گاردان اگرچه از فولاد مقاوم ساخته می‌شود، اما تحت فشار بالا و شرایط کاری سخت ممکن است در طول زمان آسیب ببیند. این خرابی معمولاً به دلایل زیر اتفاق می‌افتد:
۱. ضربه مستقیم یا تصادف از زیر خودرو
در خودروهای آفرودی یا وانت‌ها، عبور از مسیرهای سنگی و برخورد گاردان با موانع، از رایج‌ترین دلایل تاب‌برداشتن و خم‌شدن این قطعه است.
۲. عدم گریس‌کاری منظم چهارشاخ‌ها
چهارشاخ‌ها برای عملکرد نرم نیاز به گریس دارند. اگر در سرویس‌های دورهای چرب‌کاری نشوند، به مرور خشک می‌شوند و ساییدگی بین بلبرینگ‌ها باعث خرابی مفصل می‌شود.
۳. نصب نادرست یا تعویض غیراصولی
اگر گاردان هنگام نصب تراز نباشد یا زاویه اتصالش با گیربکس دقیق تنظیم نشود، نیرو به‌صورت نامتعادل منتقل می‌شود و به سرعت باعث تاب برداشتن محور می‌گردد.
۴. فرسودگی بلبرینگ میانی
در مدل‌های دو تکه، بلبرینگ میانی وظیفه نگهداری و تثبیت گاردان را دارد. خرابی این بخش باعث لرزش و ناهماهنگی محور در زمان چرخش می‌شود.
۵. فشار بیش‌ازحد هنگام شتاب ناگهانی یا بکسواد چرخ‌ها
در شرایطی مثل دنده معکوس با دور بالا یا زمانی که چرخ‌ها در برف و گل می‌لغزند، نیروی ناگهانی می‌تواند باعث شکستگی چهارشاخ یا پاره شدن لاستیک میانی گاردان شود.
روش‌های تعمیر یا تعویض میل گاردان
تعمیر یا تعویض میل گاردان بسته به نوع خرابی و میزان آسیب متفاوت است. این قطعه چون با سرعت بالا می‌چرخد و فشار زیادی تحمل می‌کند، هرگونه تعمیر باید با دقت و ابزار تخصصی انجام شود.
۱. تعویض چهارشاخ گاردان
اگر منبع لرزش یا صدای تق‌تق مربوط به چهارشاخ‌ها باشد، معمولاً با تعویض همین بخش مشکل برطرف می‌شود. در این حالت، گاردان باز شده، چهارشاخ‌های قدیمی با ابزار مخصوص خارج و نمونه جدید جایگزین می‌شود. استفاده از گریس باکیفیت در هنگام نصب ضروری است.
۲. تنظیم یا تعویض بلبرینگ میانی
در خودروهای دو‌تکه، لرزش و صدای ضربه ممکن است از خرابی بلبرینگ میانی ناشی شود. در این حالت، محور از وسط باز شده و بلبرینگ به همراه لاستیک نگهدارنده تعویض می‌شود.
۳. بالانس گاردان
اگر گاردان در اثر تاب‌خوردگی یا تعمیر غیراصولی از تعادل خارج شود، باید با دستگاه بالانس مخصوص گاردان تنظیم شود تا وزن در دو سر محور برابر شود. در غیر این صورت، لرزش حتی پس از تعویض قطعات ادامه خواهد داشت.
۴. تعویض کامل میل گاردان
در مواردی که بدنه گاردان ترک برداشته، خم شده یا مفصل‌های آن چندین‌بار تعمیر شده‌اند، بهتر است کل محور تعویض شود. در غیر این صورت ممکن است در سرعت بالا شکسته و خسارات جدی به شاسی یا دیفرانسیل وارد کند.
نکته مهم این است که تعویض میل گاردان باید با نمونه‌ی هم‌طول و هم‌زاویه انجام شود، زیرا کوچک‌ترین اختلاف در زاویه اتصال می‌تواند باعث لرزش و خرابی مجدد شود.
نکات افزایش عمر میل گاردان
میل گاردان در صورت نگهداری درست، عمر طولانی و عملکرد بدون دردسری دارد. رعایت چند نکته ساده می‌تواند از هزینه‌های سنگین تعمیر یا تعویض آن جلوگیری کند:
۱. سرویس و گریس‌کاری منظم
در هر سرویس دورهای خودرو، وضعیت چهارشاخ‌ها و بلبرینگ میانی بررسی شود. اگر صدای خشک یا تق‌تق شنیدید، حتماً گریس‌کاری را انجام دهید تا از سایش جلوگیری شود.
۲. از دنده معکوس ناگهانی پرهیز کنید
دنده معکوس با دور موتور بالا فشار شدیدی به گاردان وارد می‌کند و احتمال شکستن چهارشاخ یا تاب‌برداشتن میله را افزایش می‌دهد.
۳. در مسیرهای ناهموار با احتیاط رانندگی کنید
عبور از دست‌اندازها یا سنگ‌های بزرگ با سرعت زیاد می‌تواند به بدنه یا اتصالات گاردان ضربه بزند. بهتر است در چنین مسیرهایی سرعت خودرو را کم کنید.
۴. تعویض همزمان قطعات فرسوده
در صورتی که یکی از مفصل‌ها یا بلبرینگ‌ها خراب شود، بهتر است سایر بخش‌های مرتبط هم بررسی و در صورت نیاز همزمان تعویض شوند تا فشار نامتقارن ایجاد نشود.
۵. از نصب گاردان غیراستاندارد خودداری کنید
گاهی استفاده از گاردان‌های دست‌دوم یا غیراصلی، باعث عدم تراز دقیق با گیربکس می‌شود. بهتر است همیشه از قطعات فابریک و برند معتبر استفاده کنید.
خطرات جانی ناشی از خرابی میل گاردان
خرابی میل گاردان تنها باعث لرزش یا صدای اضافی نمی‌شود؛ در موارد حاد می‌تواند خطرات جدی برای خودرو و سرنشینان ایجاد کند. چون این قطعه در مسیر مستقیم انتقال نیرو از گیربکس به دیفرانسیل قرار دارد، شکستگی آن می‌تواند تعادل خودرو را به‌طور کامل برهم بزند.
۱. قفل شدن ناگهانی چرخ‌ها
در صورت شکستگی گاردان حین حرکت، محور ممکن است به زمین برخورد کند یا بین شاسی و جاده گیر کند. در این حالت، چرخ‌های عقب قفل می‌شوند و کنترل خودرو از دست راننده خارج خواهد شد.
۲. آسیب شدید به گیربکس و دیفرانسیل
در صورت جدا شدن گاردان از محل اتصال، ضربه ناگهانی آن می‌تواند به پوسته گیربکس یا دیفرانسیل آسیب بزند و هزینه زیادی برای تعمیر به‌جا بگذارد.
۳. خطر پرتاب قطعه در جاده
اگر گاردان در حین حرکت جدا شود، به دلیل چرخش با سرعت بالا ممکن است مانند نیزه از زیر خودرو بیرون زده و به خودروی عقبی یا عابران آسیب بزند.
۴. از بین رفتن کنترل خودرو در سرعت بالا
در بزرگراه‌ها یا هنگام سبقت گرفتن، جدا شدن گاردان می‌تواند منجر به از دست رفتن کامل کنترل خودرو و حتی واژگونی شود.
به همین دلیل توصیه می‌شود کوچک‌ترین علائم خرابی مثل لرزش در سرعت‌های بالا، صدای تق‌تق یا ضربه در زیر خودرو را جدی بگیرید و بلافاصله برای بررسی به تعمیرگاه مراجعه کنید.
سخن آخر
به‌طور کلی، میل گاردان قطعه مستهلکی محسوب نمی‌شود و خرابی آن رایج نیست. تنها توصیه می‌شود که هنگام سرویس‌های دورهای، چهار شاخ و اتصال کشویی آن بررسی شود. نکته آخر اینکه در صورت تعویض دنده معکوس، زمانی که دور موتور بالا است و فشار آوردن به خودرو در زمانی که بکسواد کرده می‌توان به قفل چهار شاخ گاردان آسیب وارد کند.
شما برایمان بگویید؛ تا به‌حال مجبور به تعمیر میل گاردان خودرویتان شده‌اید؟ چطور متوجه شدید میل گاردان خودرو مشکل دارد؟ خوشحال می‌شویم تجربه‌هایتان را برایمان بنویسید.