دیفرانسیل خودرو چیست و چه کاربردی دارد؟
همان گونه که در قسمت قبل شرح داده شد دیفرانسیل خودرو یک قطعه ای است که سبب تقویت قدرت موتور ماشین می شود. بعضی خودرو ها دارای دو دیفرانسیل هستند. در ماشین یا سایر وسیله های حمل و نقل که دارای چرخ با نیروی محرکه هستند، دیفرانسیل‌ها بخشی از محدوده ی انتقال نیروی محرکه می باشند که باعث می‌شوند چرخ‌ها با سرعت‌های متفاوت و نیروی برابر بچرخند.
پس هر کدام از چرخ‌های اتومبیل با سرعت های مجزایی می چرخند، مخصوصا زمان پیچیدن سر پیچ‌‌ها، که چرخ داخلی در مقایسه با چرخ خارجی مسیر کمتری را طی می کند. با توجه به این مسئله که سرعت برابر با نسبت جابه‌جایی بر زمان جابه‌جایی است بیان می کنیم که چرخ داخلی نسبت به چرخ خارجی مسیر کوتاه تری را طی می کند و چرخی که در مسافت کوتاه تری جابه‌جا می‌شود سرعتش هم کمتر خواهد شد. برای چرخ‌هایی که پیشران نیستند و نیروی موتور به آن ها انتقال پیدا نمی کند صدمه یا مشکلی رخ نمی دهد، اما چرخ‌های پیشران به یکدیگر وصل می باشند به صورتی که یک موتور واحد و یک سیستم انتقال ، قدرت آن ها را به چرخش در می‌آورد.
دیفرانسیل در بدنه ی خودرو
اگر در اجزای ماشین دیفرانسیل وجود نداشته باشد، چرخ‌ها به هم دیگر قفل خواهند شد و زمان پیچیدن، یکی از چرخ‌ها روی زمین لغزش پیدا خواهد کرد.
در ماشین هایی که نیرو به چرخ منتقل می شود از این امر سر چشمه می گیرد که چرخ‌های جلو در موقع پیچیدن مسیر متفاوتی را نسبت به چرخ‌های عقب می پیمایند. حضور دیفرانسیل در بین هر دو چرخ یک لازم است. پس با توجه به این نکته باید یک دیفرانسیل میان چرخ های جلو و یک دیفرانسیل میان چرخ های عقب خودرو دیده شود.
قطعه ی اصلی دیفرانسیل
اجزای تشکیل دهنده هر دیفرانسیل خودرو شامل مواردی چون : هوزینگ ، دو عدد دنده پلوس ، دنده کرانویل ، دنده رینگر ، دنده خورشیدی ، چرخ دنده پینیون ، چرخ دنده حلقه ای ، چرخ دنده های جانبی ، چرخ دنده های اسپایدر ، دنده کله گاوی یا همان دنده پینیون ، چهار عدد هرزگزد و شش عدد بلبرینگ می باشد.
نمای کلی از دیفرانسیل
زمانی که گیربکس نیروی چرخشی تولید می کند پس از تولید آن را به دیفرانسیل منتقل میکند ،در این هنگام ابتدا دنده پینیون شروع به چرخش می کند و به دلیل درگیر بودن دنده کرانویل با دنده ی پینیون ، به دنبال آن دنده کرانویل نیز میچرخد .چرخش دنده کرانویل هرزگرد ها را هم به چرخش می اندازد. در این زمان اگر اتومبیل در حال حرکت در یک مسیر صاف و مستقیم باشد ، دنده هرزگرد ها با پلوس ها هیچ درگیری و چرخشی پیدا نمی کنند ، اما اگر موقعیت حرکتی متفاوت باشد نیاز به این است که یک چرخ گشتاور بیشتر و چرخ دیگر سرعت بیشتری داشته باشد.
با رسیدن به این موقعیت دنده های هرزگرد بر خلاف جهت چرخش دنده های پلوس شروع به چرخش می کنند و ایت امر باعث می شود که یکی از دنده های پلوس سریع تر از دیگری بچرخد یا به زبان ساده همان چرخی که هنگام دور زدن ماشین، در سمت خارج پیچ قرار می گیرد . به صورت کلی وظیفه ی دنده های هرزگرد، تنظیم دور چرخ ها در موقعیت سر پیچ ها می باشد.
حال به بیان وظیفه ی هر کدام از چرخ دنده ها می پردازیم :
• وظیفه چرخ دنده پینیون: این چرخ دنده ، گشتاور را از گیربکس به دیفرانسیل منتقل می کند.
• وظیفه چرخ دنده حلقه ای یا رینگر: چرخ دنده رینگر ، گشتاور را از چرخ دنده پینیون دریافت می کند.
• وظیفه چرخ دنده های جانبی: این چرخ دنده ها ، چرخ دنده حلقه ای را با دوران به چرخش در می آورند.
• کاربرد چرخ دنده های اسپایدر: این چرخ دنده ها ، چرخ های سمت چپ و راست را به حرکت می اندازند .
نکته ای که شناخت نام چرخ دنده پینیون به همراه دارد این است که چرخ دنده پینیون از چرخ دنده رینگر کوچکتر می باشد و به عنوان آخرین نسبت دنده در چرخه ی انتقال نیرو خودرو است که اسم های نسبت دنده اکسل عقب یا نسبت دنده نهایی به معنای همان آخرین نسبت دنده می باشد.
قسمت چرخ دنده ها به صورت مجزا
دیفرانسیل شامل نمونه های متفاوت و متنوعی می باشد ، که هریک از دیفرانسیل ها ویژگی های به خصوصی را دارا هستند و برای شرایط های متفاوتی طراحی شده اند. تقسیم بندی این قطعه ها عبارتند از :
• دیفرانسیل باز
این نوع دیفرانسیل گشتاور خروجی از پیشرانه را به دو جهت جدا از هم تقسیم میکند ، که هر یک از خروجی‌ها توان چرخیدن با سرعت های مختلف را دارند نقطه ی منفی این دیفرانسیل این است که در توانایی کنترل گشتاور خروجی ناتوان است. در زمانی که یکی از چرخ‌ها با زمین برخورد و تماس نداشته باشد، همه ی نیروی خروجی موتور به همان چرخ منتقل می‌شود . همچنین باید مورد شرح قرار داد که این مشکل به وسیله سیستم کنترل پایداری از جمله ESP قابل تعمیر می باشد. با منتقل کردن ترمز به چرخی که رها شده است یا به زبان دیگر هرز گشته است، جا به جا می‌شود .
و در نهایت این گردش به انتقال نیروی موتور به چرخ دیگر می انجامد.
• دیفرانسیل لغزش محدود کلاچی
این نوع دیفرانسیل تمامی اجزای دیفرانسیل آزاد را دارد و افزون بر این قطعات یک دسته فنر و یک سری کلاچ نیز دارد. در سیستم انتقال قدرت دستی، زمانی که عاملی باعث می‌شود یکی از چرخ‌ها نسبت به چرخ دیگر با سرعت بیشتری بچرخد کلاچ‌ها دخالتشان را آغاز می کنند. اگر سر پیچ هم یکی از چرخ‌ها نخواهد با سرعت بیشتری بچرخد باید ابتدا بر کلاچ‌ها غلبه کند و در حالتی که یکی از چرخ‌ها روی یخ قرار دارد ، چرخ دیگر گشتاور مورد نیاز برای حرکت را جذب خواهد کرد و با نادیده سازی کلاچ‌ها ، توان حرکت را پیدا می کند.
• دیفرانسیل کوپلینگ ویسکوز
کوپلینگ اکثرا در خودروهایی که قدرت در تمام چرخ‌ها تقسیم می‌شود به چشم می خورد. جایگاه این قطعه اکثرا در قسمت میانی بین محور عقب و محور جلو می باشد ، زیرا هنگامی که چرخ‌های عقب و یا جلو شروع به لغزش کنند کوپلینگ گشتاور را به سایر چرخ ها انتقال می دهد. این نوع دیفرانسیل دو دسته صفحه را دارا می باشد، که این دسته صحفه ها درون محفظه‌ای سرشار از مایع غلیظ واقع هستند.
هر یک از دسته صفحه ها به یکی از شفت‌های خروجی آمیخته و متصل شده است. هنگامی که چرخی از بخش جلو یا عقب با سرعت بیشتری چرخش پیدا کند، چرخ و دسته صفحه ی که به آن متصل شده هم نسبت به دسته صفحه مجزای خود با سرعت بیشتری به چرخش ادامه می دهد. مایع غلیظ که بین دسته صفحه ها پر کرده است پیوسته با سرعت صفحه هایی که سرعت بیشتری دارند میچرخد و موجب چرخاندن صفحه‌های کم سرعت به همراه خود می شود. با ویژگی های بیان شده گشتاور بیشتری به چرخ‌هایی که لغزش ندارند و یا آرام‌تر از چرخ دیگر میلغزند انتقال داده می‌شود.
• دیفرانسیل قفل شدنی
این نوع دیفرانسیل مناسب مسیر های خاکی تهیه شده است است و یک مکانیزم پنوماتیکی یا هیدرولیکی الکتریکی را دارا است . که وجود این مکانیزم پنوماتیکی به منظور قفل شدن دو چرخ دنده خروجی به یکدیگر می باشد و با بهره گیری از یک سوئیچ به کار انداخته می‌شود.
جایگاه های قرار گیری دیفرانسیل عقب و جلو
گردآوری:بخش خودرو بیتوته
