אינדקס
תיבת הילוכים היא התקן המתאם בין "התקן מניע" (מנוע בנזין, מנוע דיזל או מנוע חשמלי) לבין "התקן מונע" כלשהו, ומאפשר לשנות את היחס בין מהירויותיהם ובין עוצמת המומנט שהם מפעילים זה על זה. מהירות הסיבוב עומדת ביחס הפוך למומנט המופעל, ולכן שילוב תיבת ההילוכים להילוך נמוך מגביר את מומנט ההתקן המניע, ומאפשר לו להתגבר ביתר קלות על ההתנגדות שההתקן המונע מפעיל נגדו.
תיבות ההילוכים נפוצות בכלי תחבורה: ניתן להבחין בהשפעת המעבר בין ההילוכים השונים בעת האצת הרכב, על ידי התבוננות במחוג מד סיבובי המנוע (מד הסיבובים לדקה) העולה ויורד לסירוגין, בעוד המהירות הנמדדת על ידי מד המהירות עולה בהדרגתיות. דבר זה נובע משינוי יחס הגדלים של גלגלי השיניים המשולבים בתיבת ההילוכים, המאפשר למנוע להניע את כלי הרכב במהירות רצויה, תוך הורדת סיבובי המנוע לרמה נמוכה יותר ככל שפוחתת ההתנגדות שמפעיל נגדו כלי הרכב.
סוגי תיבות הילוכים:
תיבת הילוכים ידנית, שבה, החלפת הילוך נעשית על ידי הנהג, באמצעות מוט ההילוכים ודוושת המצמד.
תיבת הילוכים רובוטית, שבה, החלפת ההילוך נעשית על ידי המכונית, אך היא בנויה כמו תיבה ידנית לכל דבר.
תיבת הילוכים חצי־אוטומטית (או "אוטו־קלאץ'"), בה, החלפת הילוך נעשית על ידי הנהג, אך הפעלת המצמד נעשית על ידי הרכב.
תיבת הילוכים אוטומטית (המכונה לעתים תיבה פלנטרית), היא תיבה הכוללת מנגנון המאפשר לרכב להחליף הילוך באופן עצמאי, ללא צורך בהתערבות מצד הנהג.
תיבת הילוכים רציפה (CVT), הפועלת כתיבה אוטומטית ללא התערבות הנהג, אך בעלת מגנון פנימי רציף השונה מהתיבה האוטומטית.
כדי להבין בצורה טובה כיצד פועלת תיבת הילוכים, יש להבין את אופן פעולתם של גלגלי השיניים. תפקידם של גלגלי השיניים הוא להגדיל את המומנט תוך הפחתה של המהירות או להגדיל את המהירות תוך הפחתה של המומנט. אם גלגל שיניים שהיקפו שלושים סנטימטר (או שלושים שיניים), יסובב גלגל שיניים שהיקפו עשרה סנטימטר (או עשר שיניים), הרי שהמהירות שתתקבל היא פי שלושה מהמהירות שנכנסה. אבל, המומנט שיתקבל יקטן פי שלושה מהמומנט שנכנס. דבר נוסף המתקבל על ידי שילוב גלגלי שיניים – האפשרות לשנות את כיוון הסיבוב. למשל, אם גלגל שיניים אחד מסתובב עם כיוון השעון, גלגל השיניים שיוצמד אליו יסתובב נגד כיוון השעון. כיוון תנועת גלגלי השיניים השתנה, אך המהירות הסופית נותרה זהה.
קיימים שני סוגי גלגלי שיניים עיקריים בתיבת הילוכים:
גלגל שיניים בעל שן ישרה (Spur): גלגל שיניים זה הוא זול יחסית. אך החיסרון בו הוא שאין שילוב טוב בין גלגלי השיניים. ולכן, גלגלי השיניים מכים זה את זה, ויוצרים על ידי ההכאה קול יבבה, כמו זו הנשמעת בעת נסיעה מהירה בהילוך אחורי במכונית.
גלגל שיניים בעל שן אלכסונית, חלזוני (Helical): בגלגלי שיניים אלו ישנו שילוב טוב בין השיניים, מה שתורם לפעולה שקטה ויעילה. אבל, גלגלי שיניים אלו יקרים יותר מגלגלי שיניים בעלי שן ישרה.
חלקי מערכת העברת הכוח בה יש שינוי במהירות הסיבוב
תיבת הילוכים (יורחב בהמשך).
דיפרנציאל: יש לו יחס הפחתה די גדול (בערך 1 ל־3) בין הסבבת (Pinion) לבין גלגל העטרת (Ring gear או Crown).
צמיג: יש לחלק את המומנט שמגיע מהדיפרנציאל ברדיוס הצמיג כדי למצוא את המומנט שמגיע אל הכביש.
מצמד :
המצמד נמצא בין המנוע לבין תיבת ההילוכים. המצמד מורכב משתי דסקיות המוצמדות בכוח זו לזו. באפשרות הנהג לגרום להפרדה בין שתי דסקיות אלו, מה שקוטע את התנועה הסיבובית מהמנוע אל הגלגלים דרך תיבת ההילוכים. המצמד נועד כדי להפריד ולחבר את המנוע בצורה הדרגתית: בזמן התחלת הנסיעה, בעצירה, ועל מנת להחליף הילוכים. המנוע צריך להיות מופרד מהגלגלים כי יש הבדל בסל"ד של המנוע בהילוכים השונים. לדוגמה, בהילוך ראשון במהירות של 20 קמ"ש מנוע הרכב פועל ב־3,000 סל"ד ובהילוך שני, במהירות זו, המנוע פועל ב־2,000 סל"ד בלבד. לכן, צריך לפריד את המנוע מהגלגלים, לשלב להילוך הבא, לחכות שהסל"ד ירד, ואז בערך ב־2,000 סל"ד, לשלב שוב. (המנוע לא יכול להתגבר על הפער הזה של 1,000 סל"ד לכן צריך להפריד אותו, להגיע לסל"ד הנכון, ורק אז לשלב).
מטרותיה של תיבת ההילוכים
לכל מנוע יש תחום סל"ד (סיבובים לדקה) שבו הוא אופטימלי (בין שיא המומנט לשיא ההספק), ההילוכים בנויים כך שישמרו את המנוע בתחום הסל"ד היעיל במהירויות הנסיעה השונות.
אם מנוע מגיע לסף כלשהו של סל"ד (באזור הקו האדום), הוא עלול להינזק בצורה בלתי הפיכה. לכן, על ידי שימוש נכון בתיבת ההילוכים שומרים עליו שלא ייהרס.
מתחת לתחום סל"ד מסוים, המומנט של המנוע נמוך מאוד, ולכן יש להכפיל אותו, על מנת שיהיה מספיק מומנט להתחיל את הנסיעה (דרושה תוספת מומנט בגלל כוחות חיכוך שונים שפועלים רק שהרכב ללא תנועה).
למה אין לרכב אין סוף הילוכים? הסיבה לכך היא שעל המכונית בתנועתה פועלים כוחות הגדלים ככל שהמהירות עולה. לכן צריך להתאים את המומנט של ההילוך הסופי למומנט שמתנגד לתנועת הרכב. ככל שהרכב יגביר את המהירות ויעלה הילוכים שיקטינו את המומנט, תאוצת הרכב תקטן – עד להשוואה בין מומנט המנוע (דרך מערכת העברת הכוח) לבין המומנט שמתנגד לתנועת המכונית. במילים אחרות, מהירות הרכב הסופית מוגבלת במקרים רבים בגלל שלל כוחות הפועלים על הרכב.
אם ניצור יחס הפחתה ארוך אחד בתיבת הילוכים (הילוך אחד), הרכב לא יוכל להתחיל לנוע, כי לא יהיה די מומנט לתחילת הנסיעה בסל"ד הנמוך. ואילו בהילוך ראשון רגיל, כבר בתחילת הנסיעה המנוע נמצא בסל"ד מספיק גבוה, בו יש כבר די מומנט לתחילת הנסיעה (כמו כן, ככל שיש יותר מומנט, הרכב מאיץ טוב יותר).
אם ניצור יחס הפחתה אחד קצר, אז המהירות הסופית תהיה מוגבלת מפני שיש למנוע סל"ד מרבי שאחריו הוא ייהרס (באזור הקו האדום).
מבנה תיבת הילוכים בסיסית
בתיבת ההילוכים קיים גל קצר (Input Shaft) שיוצא מהמצמד וממשיך מעט לתוך תיבת ההילוכים, בקצהו מחובר גלגל שיניים. גם על הגל הנגדי (Layshaft) מחובר גלגל שיניים. לאורכו של הגל הנגדי ישנם עוד כ־5 גלגלי שיניים. לכל גלגל שיניים בגל הנגדי יש גלגל שיניים מקביל על גל שלישי (Output Shaft) שהוא המשכו של הגל הראשוני (אך אינו מחובר אליו). גלגל שיניים זה משולב אליו תמידית.
גלגלי השיניים על הגל השלישי אינם מחוברים לגל בצורה קשיחה. כלומר, הם יכולים לנוע אף אם הגל לא נע. וכן, לעצור אף אם הגל נע. כדי לחבר את גלגלי השיניים לגל (כל פעם גלגל שיניים אחד בלבד!), ישנם שיניים שנקראות Dog tooth, שיניים אלו מחוברות בצורה קשיחה אל הגל וכאשר הן ידחפו הן יתחברו אל גלגל השיניים מן הצד, מה שגורם לו להתחבר בצורה קשיחה אל הגל.
גלגל השיניים מחובר בצורה בלתי קשיחה, בעוד שיני הכלב מחוברות בצורה קשיחהכעת הכוח עובר דרך ארבעה גלגלי שיניים מן הכניסה אל תיבת ההילוכים ועד היציאה: גלגל השיניים על הגל הראשוני, גלגל השיניים המקביל אליו, גלגל השיניים על הגל השני וגלגל השיניים המקביל, על הגל השלישי (גל היציאה). במבנה תיבת הילוכים כזה, יש לשלב הילוכים בשיטת "גז ביניים" (Double-clutch):
לחיצה על המצמד והעברת הילוך להילוך סרק.
מתן גז, כך שהמנוע יעבוד בסל"ד של ההילוך הבא.
לחיצה על המצמד והגז יחד והעברה להילוך הבא.
שחרור דוושת המצמד.
הסבר הפעולות:
העברה להילוך סרק משחררת את גלגל השיניים משיני הכלב (והפרדת המנוע מהגלגלים – יש נתק בתיבת ההילוכים).
האצת גלגל השיניים למהירות של שיני הכלב (שנמצאת ביחס ישר למהירות הרכב, כי שיני הכלב תמיד "מחוברות" לגלגלים). לדוגמה, אם צריך להוריד מהילוך שני לראשון: בהילוך ראשון במהירות של 20 קמ"ש מנוע הרכב פועל ב־3,000 סל"ד. ובהילוך שני, במהירות זו, המנוע פועל ב־2,000 סל"ד בלבד. לכן נאיץ את גלגל השיניים (של ההילוך הבא – הילוך ראשון) למהירות פרופורציונית ל־20 קמ"ש, קרי 3,000 סל"ד. כעת שיני הכלב, שנמצאות במהירות פרופורציונית ל־20 קמ"ש (כי הן מחוברות לגלגלים שנעים ב־20 קמ"ש) נמצאות באותה מהירות בדיוק של גלגל השיניים.
כעת יש לשלב את ההילוך הבא.
שחרור המצמד, כדי לחבר חזרה את המנוע לגלגלים.
בצורה זאת ניתן להעביר הילוך ללא שימוש במצמד (גם בתיבות הילוכים רגילות), אך אין זה מומלץ, משום שביצוע גז הביניים אינו מושלם בדרך כלל (מבחינת דיוק סל"ד).
תיבת הילוכים עם סנכרון (Synchronism)
בתיבות ההילוכים החדשות יותר (כלומר, במכוניות של ימינו), ישנו סנכרון בנוסף לשיני הכלב, הסנכרון הוא כעין שרוול העשוי מתכת רכה (מבנהו המדויק של הסנכרון משתנה בין יצרני הרכב השונים). בצדו של גלגל השיניים (במקום שמורכבות השיניים שמשתלבות עם שיני הכלב) ישנה בליטה קצרה. כאשר משלבים הילוך, השרוול עולה על הבליטה, הם מתחברים (אך לא בצורה קשיחה), ואז גלגל השיניים מואץ למהירות של שיני הכלב. כעת שיני הכלב נמצאות במהירות של גלגל השיניים, ולכן הם משתלבים יחדיו (ללא שימוש בגז ביניים).
אולם, מכיוון שהסינכרונים עשויים ממתכת רכה, הם נשחקים לאחר זמן מה ושילוב ההילוך הופך קשה יותר, מה שמצריך את החלפת המצמדים הסינכרוניים, או שימוש בגז ביניים. אם משלבים להילוך לא נכון, הסנכרון יאלץ להאיץ יותר את גלגל השיניים מה שיגרום לבלאי מהיר יותר של הסנכרון, או במקרה הגרוע, אם הסנכרון לא הצליח להתאים את מהירות שיני הכלב למהירות גלגל השיניים, גלגל השיניים יפגוש את שיני הכלב במהירות, מה שישחק אותן (ישמע רעש של גריסה). כמו כן, עלול להיווצר מצב שאי אפשר לשלב את ידית ההילוכים להילוך הרצוי (לדוגמה, שילוב להילוך ראשון מחמישי בעת נסיעה מהירה לא יצליח).
הילוך אחורי
ההילוך האחורי בדרך כלל אינו מסונכרן ואינו חלזוני (אלא עשוי משן ישרה). הוא בנוי מגלגל שיניים על הגל הנגדי וגלגל שיניים מקביל לו על גל היציאה (אך הם אינם משולבים כמו שאר השיניים, אלא יש ביניהם מרחק), בשילוב ההילוך מוסט גלגל שיניים שלישי (על גל נוסף - Idler Shaft) שמתחבר ביניהם, מה שהופך את כיוון הסיבוב. הילוך זה בדרך כלל קצר יותר מההילוך הראשון – מה שנותן יותר כוח, אך פוגם במהירות הסופית שלו. מכיוון שגלגלי
תיבות ההילוכים נפוצות בכלי תחבורה: ניתן להבחין בהשפעת המעבר בין ההילוכים השונים בעת האצת הרכב, על ידי התבוננות במחוג מד סיבובי המנוע (מד הסיבובים לדקה) העולה ויורד לסירוגין, בעוד המהירות הנמדדת על ידי מד המהירות עולה בהדרגתיות. דבר זה נובע משינוי יחס הגדלים של גלגלי השיניים המשולבים בתיבת ההילוכים, המאפשר למנוע להניע את כלי הרכב במהירות רצויה, תוך הורדת סיבובי המנוע לרמה נמוכה יותר ככל שפוחתת ההתנגדות שמפעיל נגדו כלי הרכב.
סוגי תיבות הילוכים:
תיבת הילוכים ידנית, שבה, החלפת הילוך נעשית על ידי הנהג, באמצעות מוט ההילוכים ודוושת המצמד.
תיבת הילוכים רובוטית, שבה, החלפת ההילוך נעשית על ידי המכונית, אך היא בנויה כמו תיבה ידנית לכל דבר.
תיבת הילוכים חצי־אוטומטית (או "אוטו־קלאץ'"), בה, החלפת הילוך נעשית על ידי הנהג, אך הפעלת המצמד נעשית על ידי הרכב.
תיבת הילוכים אוטומטית (המכונה לעתים תיבה פלנטרית), היא תיבה הכוללת מנגנון המאפשר לרכב להחליף הילוך באופן עצמאי, ללא צורך בהתערבות מצד הנהג.
תיבת הילוכים רציפה (CVT), הפועלת כתיבה אוטומטית ללא התערבות הנהג, אך בעלת מגנון פנימי רציף השונה מהתיבה האוטומטית.
כדי להבין בצורה טובה כיצד פועלת תיבת הילוכים, יש להבין את אופן פעולתם של גלגלי השיניים. תפקידם של גלגלי השיניים הוא להגדיל את המומנט תוך הפחתה של המהירות או להגדיל את המהירות תוך הפחתה של המומנט. אם גלגל שיניים שהיקפו שלושים סנטימטר (או שלושים שיניים), יסובב גלגל שיניים שהיקפו עשרה סנטימטר (או עשר שיניים), הרי שהמהירות שתתקבל היא פי שלושה מהמהירות שנכנסה. אבל, המומנט שיתקבל יקטן פי שלושה מהמומנט שנכנס. דבר נוסף המתקבל על ידי שילוב גלגלי שיניים – האפשרות לשנות את כיוון הסיבוב. למשל, אם גלגל שיניים אחד מסתובב עם כיוון השעון, גלגל השיניים שיוצמד אליו יסתובב נגד כיוון השעון. כיוון תנועת גלגלי השיניים השתנה, אך המהירות הסופית נותרה זהה.
קיימים שני סוגי גלגלי שיניים עיקריים בתיבת הילוכים:
גלגל שיניים בעל שן ישרה (Spur): גלגל שיניים זה הוא זול יחסית. אך החיסרון בו הוא שאין שילוב טוב בין גלגלי השיניים. ולכן, גלגלי השיניים מכים זה את זה, ויוצרים על ידי ההכאה קול יבבה, כמו זו הנשמעת בעת נסיעה מהירה בהילוך אחורי במכונית.
גלגל שיניים בעל שן אלכסונית, חלזוני (Helical): בגלגלי שיניים אלו ישנו שילוב טוב בין השיניים, מה שתורם לפעולה שקטה ויעילה. אבל, גלגלי שיניים אלו יקרים יותר מגלגלי שיניים בעלי שן ישרה.
חלקי מערכת העברת הכוח בה יש שינוי במהירות הסיבוב
תיבת הילוכים (יורחב בהמשך).
דיפרנציאל: יש לו יחס הפחתה די גדול (בערך 1 ל־3) בין הסבבת (Pinion) לבין גלגל העטרת (Ring gear או Crown).
צמיג: יש לחלק את המומנט שמגיע מהדיפרנציאל ברדיוס הצמיג כדי למצוא את המומנט שמגיע אל הכביש.
מצמד :
המצמד נמצא בין המנוע לבין תיבת ההילוכים. המצמד מורכב משתי דסקיות המוצמדות בכוח זו לזו. באפשרות הנהג לגרום להפרדה בין שתי דסקיות אלו, מה שקוטע את התנועה הסיבובית מהמנוע אל הגלגלים דרך תיבת ההילוכים. המצמד נועד כדי להפריד ולחבר את המנוע בצורה הדרגתית: בזמן התחלת הנסיעה, בעצירה, ועל מנת להחליף הילוכים. המנוע צריך להיות מופרד מהגלגלים כי יש הבדל בסל"ד של המנוע בהילוכים השונים. לדוגמה, בהילוך ראשון במהירות של 20 קמ"ש מנוע הרכב פועל ב־3,000 סל"ד ובהילוך שני, במהירות זו, המנוע פועל ב־2,000 סל"ד בלבד. לכן, צריך לפריד את המנוע מהגלגלים, לשלב להילוך הבא, לחכות שהסל"ד ירד, ואז בערך ב־2,000 סל"ד, לשלב שוב. (המנוע לא יכול להתגבר על הפער הזה של 1,000 סל"ד לכן צריך להפריד אותו, להגיע לסל"ד הנכון, ורק אז לשלב).
מטרותיה של תיבת ההילוכים
לכל מנוע יש תחום סל"ד (סיבובים לדקה) שבו הוא אופטימלי (בין שיא המומנט לשיא ההספק), ההילוכים בנויים כך שישמרו את המנוע בתחום הסל"ד היעיל במהירויות הנסיעה השונות.
אם מנוע מגיע לסף כלשהו של סל"ד (באזור הקו האדום), הוא עלול להינזק בצורה בלתי הפיכה. לכן, על ידי שימוש נכון בתיבת ההילוכים שומרים עליו שלא ייהרס.
מתחת לתחום סל"ד מסוים, המומנט של המנוע נמוך מאוד, ולכן יש להכפיל אותו, על מנת שיהיה מספיק מומנט להתחיל את הנסיעה (דרושה תוספת מומנט בגלל כוחות חיכוך שונים שפועלים רק שהרכב ללא תנועה).
למה אין לרכב אין סוף הילוכים? הסיבה לכך היא שעל המכונית בתנועתה פועלים כוחות הגדלים ככל שהמהירות עולה. לכן צריך להתאים את המומנט של ההילוך הסופי למומנט שמתנגד לתנועת הרכב. ככל שהרכב יגביר את המהירות ויעלה הילוכים שיקטינו את המומנט, תאוצת הרכב תקטן – עד להשוואה בין מומנט המנוע (דרך מערכת העברת הכוח) לבין המומנט שמתנגד לתנועת המכונית. במילים אחרות, מהירות הרכב הסופית מוגבלת במקרים רבים בגלל שלל כוחות הפועלים על הרכב.
אם ניצור יחס הפחתה ארוך אחד בתיבת הילוכים (הילוך אחד), הרכב לא יוכל להתחיל לנוע, כי לא יהיה די מומנט לתחילת הנסיעה בסל"ד הנמוך. ואילו בהילוך ראשון רגיל, כבר בתחילת הנסיעה המנוע נמצא בסל"ד מספיק גבוה, בו יש כבר די מומנט לתחילת הנסיעה (כמו כן, ככל שיש יותר מומנט, הרכב מאיץ טוב יותר).
אם ניצור יחס הפחתה אחד קצר, אז המהירות הסופית תהיה מוגבלת מפני שיש למנוע סל"ד מרבי שאחריו הוא ייהרס (באזור הקו האדום).
מבנה תיבת הילוכים בסיסית
בתיבת ההילוכים קיים גל קצר (Input Shaft) שיוצא מהמצמד וממשיך מעט לתוך תיבת ההילוכים, בקצהו מחובר גלגל שיניים. גם על הגל הנגדי (Layshaft) מחובר גלגל שיניים. לאורכו של הגל הנגדי ישנם עוד כ־5 גלגלי שיניים. לכל גלגל שיניים בגל הנגדי יש גלגל שיניים מקביל על גל שלישי (Output Shaft) שהוא המשכו של הגל הראשוני (אך אינו מחובר אליו). גלגל שיניים זה משולב אליו תמידית.
גלגלי השיניים על הגל השלישי אינם מחוברים לגל בצורה קשיחה. כלומר, הם יכולים לנוע אף אם הגל לא נע. וכן, לעצור אף אם הגל נע. כדי לחבר את גלגלי השיניים לגל (כל פעם גלגל שיניים אחד בלבד!), ישנם שיניים שנקראות Dog tooth, שיניים אלו מחוברות בצורה קשיחה אל הגל וכאשר הן ידחפו הן יתחברו אל גלגל השיניים מן הצד, מה שגורם לו להתחבר בצורה קשיחה אל הגל.
גלגל השיניים מחובר בצורה בלתי קשיחה, בעוד שיני הכלב מחוברות בצורה קשיחהכעת הכוח עובר דרך ארבעה גלגלי שיניים מן הכניסה אל תיבת ההילוכים ועד היציאה: גלגל השיניים על הגל הראשוני, גלגל השיניים המקביל אליו, גלגל השיניים על הגל השני וגלגל השיניים המקביל, על הגל השלישי (גל היציאה). במבנה תיבת הילוכים כזה, יש לשלב הילוכים בשיטת "גז ביניים" (Double-clutch):
לחיצה על המצמד והעברת הילוך להילוך סרק.
מתן גז, כך שהמנוע יעבוד בסל"ד של ההילוך הבא.
לחיצה על המצמד והגז יחד והעברה להילוך הבא.
שחרור דוושת המצמד.
הסבר הפעולות:
העברה להילוך סרק משחררת את גלגל השיניים משיני הכלב (והפרדת המנוע מהגלגלים – יש נתק בתיבת ההילוכים).
האצת גלגל השיניים למהירות של שיני הכלב (שנמצאת ביחס ישר למהירות הרכב, כי שיני הכלב תמיד "מחוברות" לגלגלים). לדוגמה, אם צריך להוריד מהילוך שני לראשון: בהילוך ראשון במהירות של 20 קמ"ש מנוע הרכב פועל ב־3,000 סל"ד. ובהילוך שני, במהירות זו, המנוע פועל ב־2,000 סל"ד בלבד. לכן נאיץ את גלגל השיניים (של ההילוך הבא – הילוך ראשון) למהירות פרופורציונית ל־20 קמ"ש, קרי 3,000 סל"ד. כעת שיני הכלב, שנמצאות במהירות פרופורציונית ל־20 קמ"ש (כי הן מחוברות לגלגלים שנעים ב־20 קמ"ש) נמצאות באותה מהירות בדיוק של גלגל השיניים.
כעת יש לשלב את ההילוך הבא.
שחרור המצמד, כדי לחבר חזרה את המנוע לגלגלים.
בצורה זאת ניתן להעביר הילוך ללא שימוש במצמד (גם בתיבות הילוכים רגילות), אך אין זה מומלץ, משום שביצוע גז הביניים אינו מושלם בדרך כלל (מבחינת דיוק סל"ד).
תיבת הילוכים עם סנכרון (Synchronism)
בתיבות ההילוכים החדשות יותר (כלומר, במכוניות של ימינו), ישנו סנכרון בנוסף לשיני הכלב, הסנכרון הוא כעין שרוול העשוי מתכת רכה (מבנהו המדויק של הסנכרון משתנה בין יצרני הרכב השונים). בצדו של גלגל השיניים (במקום שמורכבות השיניים שמשתלבות עם שיני הכלב) ישנה בליטה קצרה. כאשר משלבים הילוך, השרוול עולה על הבליטה, הם מתחברים (אך לא בצורה קשיחה), ואז גלגל השיניים מואץ למהירות של שיני הכלב. כעת שיני הכלב נמצאות במהירות של גלגל השיניים, ולכן הם משתלבים יחדיו (ללא שימוש בגז ביניים).
אולם, מכיוון שהסינכרונים עשויים ממתכת רכה, הם נשחקים לאחר זמן מה ושילוב ההילוך הופך קשה יותר, מה שמצריך את החלפת המצמדים הסינכרוניים, או שימוש בגז ביניים. אם משלבים להילוך לא נכון, הסנכרון יאלץ להאיץ יותר את גלגל השיניים מה שיגרום לבלאי מהיר יותר של הסנכרון, או במקרה הגרוע, אם הסנכרון לא הצליח להתאים את מהירות שיני הכלב למהירות גלגל השיניים, גלגל השיניים יפגוש את שיני הכלב במהירות, מה שישחק אותן (ישמע רעש של גריסה). כמו כן, עלול להיווצר מצב שאי אפשר לשלב את ידית ההילוכים להילוך הרצוי (לדוגמה, שילוב להילוך ראשון מחמישי בעת נסיעה מהירה לא יצליח).
הילוך אחורי
ההילוך האחורי בדרך כלל אינו מסונכרן ואינו חלזוני (אלא עשוי משן ישרה). הוא בנוי מגלגל שיניים על הגל הנגדי וגלגל שיניים מקביל לו על גל היציאה (אך הם אינם משולבים כמו שאר השיניים, אלא יש ביניהם מרחק), בשילוב ההילוך מוסט גלגל שיניים שלישי (על גל נוסף - Idler Shaft) שמתחבר ביניהם, מה שהופך את כיוון הסיבוב. הילוך זה בדרך כלל קצר יותר מההילוך הראשון – מה שנותן יותר כוח, אך פוגם במהירות הסופית שלו. מכיוון שגלגלי