اگر به عملکرد خودرو فکر کنید، اولین چیزی که به ذهن شما می‌آید، نحوه‌ی کارکرد موتور است. برای انتقال نیروی گشتاور موتور به چرخ‌ها، دیفرانسیل وارد عمل می‌شود و نیرو را از جعبه‌دنده به چرخ‌ها منتقل می‌کند. دیفرانسیل در انواع باز، قفل‌شونده و … ارائه می‌شود. سیستم دیفرانسیل، در زمان پیچیدن خودرو نقش مهمی را بازی می‌کند و امکان حرکتی نرم و پایدار را در شرایط مختلف رانندگی به وجود می‌آورد. در این مقاله آشنایی با انواع دیفرانسیل در خودروها را خواهیم داشت. در ادامه با اکستریم مگ همراه باشید.
دیفرانسیل خودرو چیست؟
دیفرانسیل قطعه‌ای در زیر خودرو است که نیروی حاصل از موتور را بین دوچرخ خودرو تقسیم می‌کند. علاوه بر این دیفرانسیل به چرخ‌ها در پیچ کمک می‌کند تا با سرعت‌های متفاوتی بچرخند. دیفرانسیل در جایی بین دوچرخ جلو و یا عقب قرار می‌گیرد و نیرو را بین دوچرخ تقسیم می‌کند. یک ماشین ممکن است یک یا دو دیفرانسیل را درون خود داشته باشد. در واقع این قطعه، نیروی گشتاور موتور را به دو قسمت تقسیم می‌نماید تا هر قسمت به طور جداگانه چرخ را به حرکت دربیاورند.
وظیفه دیفرانسیل
وظیفه اصلی دیفرانسیل انتقال نیرو از گیربکس به چرخ‌ها است. اهمیت دیفرانسیل در پیچ‌ها بیشتر نمایان می‌گردد حال سؤالی که ایجاد می‌شود این است که این قطعه چه‌کار مفیدی در پیچ‌ها انجام می‌دهد؟
برای درک بهتر این موضوع چهار‌چرخ خودرو را در زمان گردش در پیچ تصور کنید. چرخ‌هایی که در بیرون پیچ هستند، مسافت بیشتری را به نسبت چرخ‌های داخل پیچ طی می‌کنند. دیفرانسیل باعث می‌شود که چرخ‌ها در این شرایط با سرعت متفاوتی دور بگیرند و عملاً قفل نشوند و فرایند حرکت دچار مشکل نگردد. در این روند، چرخ‌های بیرونی پیچ باید نیروی بیشتری نسبت به چرخ‌های درون پیچ دریافت کنند. دیفرانسیل با تقسیم قدرت متناسب با نیاز چرخ‌ها وظیفه مهمی را بر عهده دارد.
انواع دیفرانسیل در خودروها
دیفرانسیل انواع مختلفی دارند که در ادامه چهار مدل آن را معرفی می‌کنیم.
دیفرانسیل باز
مکانیزم عملکردی دیفرانسیل باز شامل یک قسمت حامل که چرخ‌دنده کرانویل را نگه می‌دارد، تعدادی چرخ‌دنده هرزگرد نیز درون حامل است که موجب ایجاد دور‌های مختلف چرخ‌ها در پیچ می‌گردد. دیفرانسیل باز قیمت مناسبی دارد و در مسیرهای آسفالت شده عملکرد خوبی را از خود نشان می‌دهد؛ ولی این نوع دیفرانسیل برای پیمایش مسیرهای آفرودی گزینه مناسبی نیستند. اگر یکی از چرخ‌ها در هوا معلق بماند و یا اصطکاک خوبی با جاده برقرار نکند، تمامی نیرو به این چرخ منتقل می‌شود و چرخ دیگر نمی‌چرخد و کم هرز می‌گردد. این ویژگی از معایب منفی، دیفرانسیل باز به شما می‌رود.
دیفرانسیل لغزش محدود (LSD)
دیفرانسیل LSD در صورت هرزگردی یکی از چرخ‌ها، نیرو را به چرخ دیگر انتقال می‌دهند. این نوع دیفرانسیل بیشتر در خودروهای مسابقه‌ای استفاده می‌شود. این عمل با مکانیزم‌های مختلفی همچون، کلاچ‌های چند صفحه‌ای، دیسک‌های ویسکوز و یا مکانیزم‌های مکانیکی انجام می‌گردد. در دیفرانسیل لغزش محدود، خودرو در مسیرهای آفرودی و آسفالت عملکرد خوبی دارد؛ ولی ممکن است که کنترل کشش این دیفرانسیل در جاده‌های شنی و گلی سخت شود. از دیگر مزیت‌های دیفرانسیل لغزش محدود می‌توان به ساییدگی کمتر لاستیک‌ها و فشار کمتر بر شفت محور خودرو اشاره کرد.
دیفرانسیل قفل شونده
دیفرانسیل قفل‌شونده در صورت نیاز، دو چرخ چپ و راست را به یکدیگر قفل می‌کند و موجب می‌گردد که هر دوی این چرخ‌ها با سرعت یکسانی دور بگیرند. این قابلیت بیشتر در خودروهای آفرودی دیده می‌شود.
این دیفرانسیل در دو نوع خودکار و دستی وجود دارد. در نوع خودکار، فرایند قفل و یا باز شدن محور بدون دخالت راننده انجام می‌گیرد؛ ولی این عمل با ایجاد صدا و ضربه همراه است. در سیستم دستی، عملکرد دیفرانسیل با کنترل سوئیچی به طور هیدرولیکی و یا الکتریکی توسط راننده صورت می‌گیرد و هزینه بالاتری را شامل می‌شود.
از مزایای این دیفرانسیل می‌توان به‌شتاب و کارایی یکنواخت آن اشاره کرد. این سیستم بر شفت‌های محور فشار زیادی اعمال می‌کند. گاهی در خودروهایی با این مدل دیفرانسیل، وادار کردن دوچرخ برای داشتن دور یکسان باعث بریدن محور چرخ می‌گردد.
دیفرانسیل الکترونیکی
این نوع دیفرانسیل با کمک سیستم الکترونیکی و ترمز، نیروی گشتاور موتور را در چرخ‌ها کنترل و توزیع می‌کند. اگر چرخی به‌صورت هرزگردی عمل کند، ترمز آن چرخ به‌صورت خودکار فعال می‌شود و گشتاور به چرخ دیگر انتقال می‌گردد. دیفرانسیل‌های الکترونیکی میزان قفل‌شدن محور‌ها را با توجه به سرعت خودرو، درجه گردش فرمان، شتاب، موقعیت دریچه گاز، نرخ انحراف از مسیر و فشار ترمز در مدت‌زمان کوتاه یک هزارم ثانیه انجام می‌دهند.
دیفرانسیل الکترونیکی دقت، سرعت و عملکرد بالایی دارد؛ ولی هزینه تولید و تعمیر آن به نسبت سایر دیفرانسیل‌ها بیشتر است.
در آخر…
دیفرانسیل یک قطعه مهم در انتقال نیرو است که نقش مهمی را در توزیع گشتاور در چرخ‌ها بازی می‌کند. هر یک از انواع دیفرانسیل با توجه به شرایط و ساختار، عملکرد متفاوتی از خود نشان می‌دهند. در این مقاله چهار دیفرانسیل باز، قفل‌شونده، الکترونیکی و لغزش محدود را معرفی کردیم با آشنایی با انواع دیفرانسیل در خودروها می‌توان با عملکرد هر یک از آن‌ها بیشتر آشنا شد.
