دیفرانسیل خودرو چیست؟ و چه کاربردی دارد؟

سیستم انتقال قدرت خودرو چیست؟

سیستم انتقال قدرت دوچرخه سیستم زنجیر است که قدرت را به چرخ منتقل می کند.

سیستم انتقال قدرت در خودرو باعث می شود که موتور و چرخ ها با هماهنگی کار کنند. سیستم انتقال قدرت خودرو قدرت موتور را به چرخ ها منتقل می کند.

سیستم انتقال قدرت کجای خودرو است؟

محور عقب

قدرت تولیدی از گیربکس به چرخ های عقب خودرو منتقل می شود. که این انتقال نیرو از گیبرکس به دیفرانسل در خودروهای موتور جلو توسط میل گاردان انجام میشود.

دیفرانسل یکی از قسمت های اصلی هر خودروی دارای چهار چرخ می باشد.

محور جلو

نیروی تولیدی به چرخ های جلو منتقل می شود و اکثر خودرو های ایرانی نیز از این سیستم استفاده می کنند.

دیفرانسیل چیست؟

دیفرانسیل خودرو مجموعه از چرخ دندها (هوزینگ) میباشد که وظیفه تغییر ۹۰ درجه ای نیروی تولید شده و ایجاد اختلاف سرعت چرخ های محرک را در شرایط خاص ایجاد میکند.

کاربرد اصلی دیفرانسیل این است که چرخ ها در حالی که از موتور قدرت می گیرند، با سرعت متفاوت از یکدیگر بچرخند.

دیفرانسیل چه اهمیتی در خودرو دارد؟

چرخ ها باید با سرعت های متفاوت بچرخند تا خودرو بتواند دور بزند. اگر دیفرانسیل نباشد چرخ ها برای دور زدن در یک مسیر مشخص باید بلغزند. در یک مسیر مستقیم دیفرانسیل نیروی موتور را به صورت یکسان به چرخ ها منتقل می کند. خودرو های ۴WD دو دیفرانسیل برای محور جلو و عقب دارند که باعث ایجاد قابلیت چرخش متفاوت هر چرخ مجزا از دیگری می شود.

عملکرد دیفرانسیل خودرو چگونه است؟

چرخ ها قدرت خودشون رو از موتور توسط گیربکس بدست می آورند. چرخ های خودرویی که در حال دور زدن است را فرض کنید.

واضحه که چرخ بیرونی باید مسافت بیشتری نسبت به چرخ درونی طی کند. و معنیش اینه که چرخ بیرونی باید با سرعت بیشتری نسبت به چرخ درونی دوران کنه و بچرخد. اگر چرخ ها توسط یک میله صاف به هم وصل شده باشند، چرخ ها باید بلغزند تا بتوانند دور زدن را کامل کنند.

در این شرایط است که دیفرانسل عملکرد خودش را نشون میدهد.

ساختار جالب دیفرانسیل به چرخ های چپ و راست اجازه میده که با همان قدرت موتور وارده، با سرعت های متفاوت بچرخند.

حالا میخواهیم روش انجام کار دیفرانسیل را در ساده ترین نوع دیفرانسیل ها بررسی کنیم.

قدرت تولیدی در سیستم انتقال قدرت توسط دنده پینیون به چرخ دنده کرناویل دیفرانسل منتقل میشه. چرخ دنده چرخ دنده کرانویل به هوزینگ وصل است که در مرکز دیفرانسل قرار دارد.

دنده هرزگرد قابلیت ۲ نوع چرخیدن را دارد. اولی در امتداد چرخ دنده کرانویل و دیگری چرخش در محور خودش. دنده هرزگرد با ۲ دنده کناری ترکیب می شود.

پس قدرت انتقال یافته توسط دنده پینیون توسط دنده هرزگرد به دنده های کناری منتقل می شود و انتقال قدرت انجام می شود.

حالا بیایین شرایط مختلف را در این سیستم بررسی کنیم

خودرو به صورت مستقیم حرکت می کند.

در این حالت دنده هرزگرد با چرخ دنده کرانویل می چرخد اما حول محور خود نمیچرخد. دنده هرزگرد باعث چرخش و دوران دنده های کناری شده که هر دوی آنها با سرعت یکسان چرخش خواهند کرد.

پس وقتی خودرو حرکت مستقیم دارد، دنده هرزگرد چرخش حول محور خود ندارد و با دنده های کناری به عنوان یک میله مستقیم عمل می کنند و سرعت هر دو چرخ ها برابر می شود.

حالا بیاییم وقتی خودرو به سمت راست دور میزند را بررسی کنیم

اینجا دنده هرزگرد عملکرد خیلی مهمی خواهد داشت. با چرخش دنده کرانویل ، دنده هرزگرد نیز حول محور خود می چرخد.

پس در واقع دنده هرزگرد یک حرکت چرخشی ترکیبی دارد که یکی مربوط به چرخش چرخ دنده کرانویل است و دیگری مربوط به چرخش دور محور خود است. تاثیری که این چرخش ترکیبی روی دنده های کناری می گذارد خیلی جالب است.

اگر درست به هم متصل شوند، سرعت چرخش محیطی دنده کناری باید با سرعت چرخش محیطی دنده هرزگرد یکسان باشد.

پس وقتی دنده هرزگرد در دور به سمت راست می چرخد، سرعت کلی دنده کناری چرخ چپ برابر ترکیب ۲ سرعت چرخشی دنده هرزگرد می باشد یعنی چرخش چرخ دنده کرانویل + سرعت چرخش دور محور خود.

اما در سمت راست، تفاوت ۲ چرخش می شود یعنی چرخش دنده کرانویل منهای چرخش دنده هرزگرد حول محور خود.

پس دنده کناری چپی با سرعت بیشتری نسبت به دنده کناری سمت راست خواهد چرخید.

و این گونه است که دیفرانسیل چرخ ها را قادر می سازد تا با سرعت های متفاوت نسبت به هم بچرخند و در عین حال در یک مسیر مشخص حرکت کنند.

وقتی به سمت چپ هم می پیچیم، دنده هرزگرد به سمت مخالف خواهد چرخید.

برای تحمل بار بیشتر، معمولا از ۲ دنده هرزگرد استفاده می شود.

دنده هرزگرد ۴ تایی هم معمولا برای خودرو های سنگین تر استفاده می شود.

کاربرد های دیگر دیفرانسیل خودرو چیست؟

به غیر از ایجاد قابلیت چرخش چرخ ها با سرعت های متفاوت، دیفرانسیل ۲ کاربرد اصلی دیگر نیز دارد.

اولی برای کاهش سرعت است این امر به وسیله ضرب شدن گشتاور های ایجاد شده در دنده های سنگین انجام می شود.

عملکرد دوم تغییر مسیر انتقال نیرو به میزان ۹۰ درجه است.

دیفرانسیلی که تا الان بررسی کردیم نوعی از دیفرانسیل است که به آن دیفرانسیل باز یا دیفرانسیل استاندارد می گویند. این دیفرانسیل خودرو قادر است چرخ ها را با سرعت های متفاوت در یک مسیر مشخص بچرخاند. اما یک عیب مهم دارد.

تصور کنید از ۲ چرخ محور یکی در سطح لغزنده قرار دارد و دیگری بر روی سطح استاندارد

در این شرایط یک دیفرانسیل استاندارد اکثر نیرو را به چرخی که در سطح لغزنده است منتقل می کند و با اینکار خودرو قادر به حرکت نخواهد بود.

برای برطرف کردن این مشکل از دیفرانسیل های ضد لغزش استفاده می شود که این نوع از دیفرانسیل خودرو را در آینده شرح خواهیم داد.

امیدوارم از این مطلب در مورد دیفرانسیل خودرو و عملکرد و اهمیت آن در خودرو های استفاده کرده باشید.