دنده مرده؛ معایب و راه های جلوگیری از آن

استفاده صحیح از گیربکس به‌عنوان بخش اصلی از سیستم انتقال نیرو، مخصوصا در گیربکس‌های دستی، در حفظ سلامت پیشرانه و قطعات درونی آن بسیار حیاتی است. اگر دنده منتخب راننده منطبق بر دور موتور و نقطه اوج نمودار گشتاور پیشرانه نباشد، خودرو در بازه عملکرد و بازده مناسب خود قرار نمی‌گیرد.

اگر راننده در انتخاب دنده مورد نظر بی‌توجه باشد، خروج بیش از حد از بازه مناسب گشتاور بیشینه پیشرانه، منجر به مردن دنده و به‌اصطلاح استفاده از دنده مرده می‌شود. اما دنده مرده چیست؟ چه تاثیری بر پیشرانه و سلامت آن دارد؟ و چگونه می‌توان از بروز آن پیشگیری کرد؟

دنده مرده چیست؟

به دنده‌ای که در تضاد با سرعت و اختلاف فاحش با اوج نمودار گشتاور موتور خودرو انتخاب شود، دنده مرده می‌گویند. این حالت زمانی محقق می‌شود که سرعت حرکت خودرو (سرعت دورانی دنده‌های دیفرانسیل و شفت خروجی گیربکس) با سرعت دورانی و نمودار بیشینه گشتاور پیشرانه و ضریب دنده منتخب، منطبق نباشد. به عبارت دیگر اگر دنده‌ای سبک‌تر از سرعت نسبی حرکت خودرو انتخاب شود، پیشرانه گشتاور کافی برای به حرکت درآوردن خودرو در آن دنده نامناسب را ندارد.

در بیانی ساده‌تر، اگر خودرو با سرعت ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت در دنده ۴ در حال حرکت باشد و با ترمز کردن به سرعت ۲۰ کیلومتر بر ساعت برسد، دیگر در دنده بسیار سبک ۴ توان شتاب‌گیری و افزایش حرکت نخواهد داشت. چراکه ضریب دنده ۴ به‌عنوان مثال برابر با ۱.۲ است و با ۱.۲ برابر کردن گشتاور خروجی پیشرانه، خودرویی به وزن ۱.۵ تن قادر به شتاب‌گیری و افزایش سرعت نیست. اما دنده ۲ به‌صورت فرضی با داشتن ضریب دنده‌ای برابر با ۲.۵، می‌تواند با ۲.۵ برابر کردن گشتاور پیشرانه، به‌سادگی خودرو را از سرعت ۲۰ کیلومتر بر ساعت حرکت داده و با شتاب مثبت رو به جلو حرکت دهد. در نتیجه در این مثال دنده ۴ (و حتی ۳) در سرعت ۲۰ کیلومتر بر ساعت به‌عنوان دنده مرده به حساب می‌آید.

بروز شرایط استفاده از دنده مرده در خودروهای مجهز به گیربکس دستی (MT) بسیار رایج‌تر است. ازاین‌رو داشتن تسلط و آگاهی کافی از رفتار عمومی پیشرانه در انتخاب دنده مناسب و تشخیص بروز دنده مرده بسیار اهمیت دارد.

علائم بروز دنده مرده

زمانی که دنده مرده باشد، موتور خودرو بر اساس فشار پای راننده بر روی پدال گاز، مجبور به ایجاد توان و ادامه دوران می‌شود. این در حالی است که وزن نهایی خودرو و اصطکاک تایرها با زمین، در برابر دوران نرم مجموعه درونی پیشرانه مقاومت می‌کند.

این حالت در سناریو‌های سبک ممکن است به شتاب‌گیری کند و رفتار تنبل خودرو منجر شود و در صورت صاف بودن یا سرازیر بودن مسیر، خودرو می‌تواند به‌آهستگی سرعت گرفته و دور موتور با ضریب دنده و سرعت نهایی خودرو هماهنگ شود و حالت دنده مرده از بین برود. اما اگر اختلاف دنده مناسب با دنده مرده فراتر از حد قابل قبول باشد، مسیر دارای شیب زیاد باشد، وزن خودرو زیاد باشد، فشار پای راننده بر روی پدال گاز در حالت دنده مرده بسیار زیاد باشد و پیشرانه را به زور مجبور به افزایش دور و سرعت کند، ممکن است صدای تلق‌تلق پیوسته و نسبتا بلند (قابل شنیدن تا فاصله ۱۰ متری) از داخل پیشرانه شنیده شود. در بسیاری از مواقع این صدا با صدای ناک (صدای تلق‌تلق بسیار ضعیف که تنها از درون کابین خودرو قابل شنیده شدن است) اشتباه گرفته می‌شود.

این صدا، صدایی است که بر اثر برخورد دامن پیستون‌ها با دیواره سیلندر به وجود می‌آید. به تعبیر ساده‌تر، انفجار حاصل از احتراق سعی می‌کند پیستون را به سمت پایین حرکت دهد، اما مجموعه دورانی پیشرانه (میلنگ، شاتون و پیستون‌ها) به دلیل مرده بودن دنده (بیش از حد سبک بودن دنده) تحت فشار وزن خودرو و اصطکاک تایر با سطح زمین هستند و نمی‌توانند با سرعت کافی در درون سیلندر پایین روند. در نتیجه پیستون بر اثر فشار احتراق سوخت از محل گژن پین (محل اتصال پیستون به شاتون) اندکی در جای خود زاویه گرفته و با فشرده کردن رینگ‌های پیستون، بخش پایینی (دامن) پیستون به‌صورت رفت و برگشتی به دیواره سیلندر برخورد می‌کند که صدای تق‌تق بسیار بارزی به همراه دارد. این حالت با اصطلاح تخصصی Piston Slap شناخته می‌شود.

تاثیر دنده مرده بر موتور ماشین

افزایش قابل توجه مصرف سوخت یکی از بی‌اهمیت‌ترین تاثیرات دنده مرده بر پیشرانه است. در نتیجه هر آن چه که از این پس بیان می‌شود به‌عنوان تاثیرات بسیار آسیب‌زا و هزینه‌بردار تلقی می‌شود.

سوختن واشر می‌تواند بر اثر فشار مضاعف در حرکت پیوسته با دنده مرده باشد

به‌عنوان مثال، گرم شدن بیش از حد پیشرانه از تاثیرات سوء مرده بودن دنده است که در صورت تکرار و تبدیل شدن به عادت از سوی راننده، می‌تواند زمان سوختن واشر سرسیلندر را به شکل محسوسی جلو بیندازد. بدتر از سوختن واشر، اعمال فشار مضاعف بر یاتاقان‌های ثابت و متحرک و خش و خط افتادن دیواره سیلندر است که بر اثر برخورد دامن پیستون به دیواره سیلندر ایجاد می‌شود. این حالت بسیار سریع محقق می‌شود، یعنی اگر راننده سریعا متوجه مرده بودن دنده نباشد و بر پدال گاز و سرعت گرفتن خودرو فشار بیاورد، دیواره سیلندرها به سرعت خراشیده شده و نتیجه آن کاهش شدید در ضریب کمپرس پیشرانه (فرار کمپرس) است که با روغن‌سوزی و افت توان و گشتاور موتور ماشین همراه خواهد شد.

روش تشخیص و جلوگیری از دنده مرده

چگونه بفهمیم که دنده خودرو مرده است؟ شاید پاسخ به این سوال مهم‌ترین روش برای پیش‌گیری از بروز دنده مرده باشد. برای اینکه بتوانیم به سرعت جلوی مرده بودن دنده را بگیریم ابتدا لازم است تا هرچه سریع‌تر متوجه بروز دنده مرده شویم. بنابراین باید توجه ویژه‌ای به علائم و راهکارهای پیش رو داشته باشیم.

توجه به صدای پیشرانه

در صورت شنیده شدن صدای تلق‌تلق زیاد از پیشرانه، به سرعت پای خود را از روی گاز برداشته و اقدام به کاهش (سنگین‌ کردن) دنده کنید. این صدای شدید بدون تردید حاصل مرده بودن دنده و انتخاب دنده اشتباه است.

شناخت نسبی از رفتار پیشرانه

نیازی نیست در برخورد با خودرو دنده دستی، راننده یا مکانیک خبره‌ای باشید. کافی است که بر رفتار خودرو در هر دنده و واکنش آن به تغییرات سرعت و شیب توجه بیشتری داشته باشید. واکنش به شتاب‌گیری بر اساس دور موتور و دنده انتخابی را بررسی کنید تا حس بهتری از گشتاور پیشرانه در دور موتورهای مختلف به دست آورید.

حس تنبل بودن خودرو

با ورود به دنده بالاتر، اگر دنده منتخب به درستی انتخاب شده باشد، خودرو با شتاب مثبت محسوس سرعت خواهد گرفت. اما اگر زودهنگام به تعویض دنده اقدام کنید، پیشرانه رفتار تنبل‌تر و کندتری از خود نشان می‌دهد. اگر رفتار عمومی خودرو در هر دنده را بشناسید، به سرعت متوجه رفتار ضعیف‌تر پیشرانه در حالت دنده مرده خواهید شد.

توجه به افت دور موتور

زمانی که پای خود را به یک میزان ثابت بر روی پدال گاز می‌گذارید، به سرعت کاهش دور موتور بر اثر شیب و شرایط سطحی توجه کنید. در صورت افزایش فشار بر پدال گاز، اگر دور موتور و سرعت خودرو افزایش نیافت، یعنی دنده حالت مرده دارد و خودرو بر حسب سناریو سرعت و جاده، توانایی افزایش سرعت ندارد.

انتخاب دنده سنگین تر

در صورتی که از مرده بودن دنده مطمئن نیستید، بهتر است از ضریب دنده سنگین‌تر (مخصوصا در سربالایی و حرکت با خودرو سنگین وزن) استفاده کنید. سنگین شدن دنده به معنای افزایش دور موتور و افزایش نسبی مصرف سوخت است، اما حداقل از بروز فشار خطرناک بر پیشرانه در دور موتور پایین‌تر خودداری کرده‌اید.

تعویض دنده در دور موتور مناسب

هر دنده را در دور موتور مناسب (۱ تا ۲ هزار دور پایین‌تر از دور مجاز نهایی) تعویض کنید. توجه داشته باشید که هرچه شیب و وزن نهایی خودرو بیشتر باشد، باید تعویض دنده در دور موتور بالاتر انجام شود تا از مردن دنده بعدی جلوگیری به عمل آید. داشتن دور تعویض دنده بالا بهتر از حرکت با دنده مرده و اعمال فشار بر پیشرانه و اجبار آن برای شتاب‌گیری است.

استفاده از دور موتور بالا

حفظ دور موتور در بازه پایین یک رویه رایج در رانندگی برای کاهش میزان مصرف سوخت متوسط است. از سوی دیگر، ترس از نگه‌داشتن پیشرانه در دور موتور بالا موجب تقویت باور به حفظ پیشرانه در دور پایین می‌شود. این باور تا زمانی که پیشرانه دچار حرکت با دنده مرده نشود، باور درستی است. اما اگر منجر به استفاده از دنده مرده باشد، بسیار آسیب‌زا خواهد بود. در نتیجه از افزایش دور موتور تا نزدیکی مرز مجاز هراس نداشته باشید.

دنده مرده در گیربکس اتوماتیک

سوالی که ممکن است پیش بیاید این است که آیا بروز دنده مرده در گیربکس اتوماتیک هم ممکن است یا خیر؟ بله، گیربکس اتوماتیک نیز ممکن است بعضا از دنده مرده استفاده کند. اما استفاده گیربکس اتوماتیک از دنده مرده بر حسب شرایط حرکتی بسیار خاص و در سناریو‌های بسیار نادر و در مدت زمان کوتاه است.

به‌عنوان مثال، بیشتر خودروهای مجهز به گیربکس اتوماتیک جز در شرایط حرکت در مسیرهای کفی، کم‌فشار و کم‌سرعت، به دنده بالاتر ورود نکرده و به‌صورت دنده مرده حرکت نمی‌کنند. از سوی دیگر، گیربکس‌های اتوماتیک به دلیل داشتن سیستم‌های کنترلی بسیار دقیق و استفاده از مبدل گشتاور (توربین) هیدرولیک، تاثیر منفی بروز پدیده دنده مرده (Piston Slap یا برخورد دامن پیستون با دیواره سیلندر) را به‌شدت کاهش می‌دهند. در نتیجه استفاده از دنده مرده در گیربکس اتوماتیک چندان رایج نیست و در صورت استفاده نیز تاثیر منفی آن به شدت استفاده از آن در گیربکس‌های دستی نخواهد بود.

گیربکس‌های اتوماتیک در صورت ورود به حالت لیمپ (Limp Mode/حالت اضطراری مراجعه به تعمیرگاه) که گیربکس در یک دنده مشخص نظیر دنده ۳ یا ۴ قفل می‌شود، دچار حالت دنده مرده شدید می‌شوند. این حالت زمانی روی می‌دهد که گیربکس دچار یک ایراد اساسی شده و صرفا برای حرکت تا تعمیرگاه قابل استفاده است. استفاده طولانی از خودرو در حالت لیمپ می‌تواند تاثیرات مخربی بر پیشرانه و گیربکس داشته باشد.

نتیجه گیری

حرکت در دنده مرده تنها تحت شرایط بسیار خاص نظیر مسیر فاقد شیب مثبت و سبک بودن خودرو می‌تواند در کاهش نسبی میزان مصرف سوخت متوسط موثر باشد. این پدیده هیچ‌گاه نباید به‌صورت پیوسته و به‌عنوان یک عادت رانندگی به کار گرفته شود چرا که تاثیرات مخرب آن بر روی پیشرانه تنها در صورت تعمیر کامل و صرف هزینه‌های قابل توجه حل‌شدنی خواهد بود.

همواره دنده مورد نظر خود را بر حسب سرعت لحظه‌ای خودرو و بر اساس شرایط مسیر انتخاب کنید و از مناسب بودن آن با سرعت و دور موتور اطمینان حاصل کنید تا از بروز دنده مرده جلوگیری به عمل آید. داشتن دور موتور بالاتر در هر دنده به مراتب بهتر از حرکت در وضعیت دنده مرده است.

سوالات متداول

۱. دنده مرده چیست؟
دنده‌ای است که نسبت به سرعت و دور موتور بیش از حد سبک انتخاب شده و خودرو توان شتاب‌گیری مؤثر در آن را ندارد.

۲. چه آسیب‌هایی از دنده مرده به خودرو وارد می‌شود؟
می‌تواند باعث سایش دیواره سیلندر، سوختن واشر سرسیلندر، فرار کمپرس، روغن‌سوزی و افت توان موتور شود.

۳. چطور می‌توان متوجه شد خودرو در دنده مرده حرکت می‌کند؟
با شنیدن صدای تق‌تق از موتور، کاهش شتاب، حس سنگینی در حرکت و افت دور موتور نسبت به فشار روی پدال گاز.

۴. چطور از حرکت در دنده مرده جلوگیری کنیم؟
با شناخت رفتار موتور، انتخاب دنده متناسب با سرعت و شرایط مسیر، و تعویض دنده در دور موتور مناسب.

۵. آیا در خودروهای اتوماتیک هم دنده مرده رخ می‌دهد؟
بله، اما به‌ندرت و با تأثیر کمتر نسبت به گیربکس دستی، مگر در شرایط خاص مثل حالت اضطراری (Limp Mode).

نویسنده: شهاب انیسی