چرا خودرو به دیفرانسیل نیاز دارد ؟

به گزارش گروه دیفرانسیل تهرانی ، دیفرانسیل خودرو یکی از اجزای مهم سیستم انتقال قدرت است . دیفرانسیل نقش مهمی در مانور خودرو و حفظ تعادل آن در سر پیچ‌ها و ناهمواری‌ها برعهده دارد .

دیفرانسیل ماشین چیست ؟

دیفرانسیل قطعه‌ای در زیر خودرو بین دو چرخ جلو یا عقب است . دیفرانسیل قدرت پیشرانه را بین دو چرخ تقسیم می‌کند . بعضی خودروها دو دیفرانسیل هستند . برخی نیز تنها از یک دیفرانسیل بهره می‌برند . در خودرو یا دیگر وسایل نقلیه چرخ‌دار ، دیفرانسیل‌ها قسمتی از سیستم انتقال قدرت هستند . دیفرانسیل‌‌ها باعث می‌شوند تا چرخ‌ها با سرعت‌های مختلف و با نیرویی مساوی بچرخند . دیفرانسیل‌‌ وظیفه انتقال حرکت از جعبه‌دنده به چرخ‌ها را برعهده دارند .

از آغاز اختراع خودرو ، موضوع گردش سریع چرخ‌های عقب خودرو در سر پیچ‌ها فکر مهندسان را به خود مشغول کرده بود . چرا که در سر پیچ‌ها ، چرخ خارج پیچ باید سریع‌تر از چرخ داخل پیچ حرکت کند . اگر هر دو چرخ‌ روی محور واحدی سوار شوند ، ممکن نیست این عمل بدون واژگون‌ شدن خودرو صورت گیرد . حل این مشکل با دستگاهی به نام دیفرانسیل انجام گرفت .

وظایف دیفرانسیل

دیفرانسیل سه وظیفه مهم برعهده دارد :

رساندن قدرت پیشرانه به چرخ‌ها : دیفرانسیل یکی از اجزای خط انتقال قدرت است . دیفرانسیل در رساندن قدرت به چرخ‌ها نقش ایفا می‌کند. به‌همین‌دلیل ، گاهی اوقات به آن گرداننده نهایی نیز گفته می‌شود .

کاهش نسبت دنده نهایی خودرو : به‌عنوان کاهنده نهایی نسبت دنده در خودرو عمل می‌کند . دیفرانسیل سرعت دورانی جعبه‌دنده را یک‌ بار دیگر قبل از رسیدن به چرخ‌ها کاهش می‌دهد .

اجازه چرخیدن چرخ‌ها با سرعت‌های متفاوت در هنگام پیچیدن : دیفرانسیل به چرخ‌ها اجازه می‌دهد که هنگام چرخیدن در سر پیچ‌ها ، علاوه‌ بر انتقال نیرو با سرعت‌های متفاوتی بچرخند .

چرا خودرو به دیفرانسیل نیاز دارد ؟

چرخ‌های خودرو در بعضی شرایط به‌خصوص هنگام چرخش ، با سرعت‌های متفاوتی می‌چرخند . هنگام چرخیدن در سر پیچ‌ها، هر چرخ مسیر متفاوتی دارد و چرخ‌های داخل پیچ مسافت کمتری از چرخ‌های خارج پیچ طی می‌کنند . ازآنجاکه سرعت برابر با مسافت طی‌شده تقسیم بر زمان است ، چرخ‌های داخل پیچ باید سرعت کمتری داشته باشند و چرخ‌های خارج پیچ با سرعت بیشتری حرکت کنند . همچنین ، باید توجه کنید که چرخ‌های جلو مسافت متفاوتی از چرخ‌های عقب می‌پیمایند .

برای چرخ‌های غیرمتحرک در خودرو _ چرخ‌های جلو در خودرو محرک عقب و چرخ‌های عقب در خودرو محرک جلو _ مشکل خاصی وجود ندارد. زیرا هیچ ارتباطی بین آن‌ها وجود ندارد و به‌طور مستقل می‌چرخند ؛ اما چرخ‌های متحرک روی یک محور باهم مرتبط هستند . به‌طوری‌که پیشرانه و جعبه‌دنده واحدی هر دو چرخ را به‌حرکت درمی‌آورد .

اگر خودرو دیفرانسیل نداشته باشد ، چرخ‌ها به همدیگر قفل می‌شوند و باید با سرعت یکسانی دوران کنند . با وجود لاستیک‌های مدرن و جاده‌های آسفالت ، نیروی زیادی برای لغزش تایر روی جاده موردنیاز است . چنین نیرویی باید ازطریق محور خودرو (اکسل) و از یک چرخ به دیگری منتقل شود . درنتیجه فشار بسیار زیادی بر اجزای اکسل وارد خواهد شد .

اجزای دیفرانسیل خودرو

پولوس

کرانویل

دنده سرپولوس

دنده هرزگرد

هوزینگ

پینیون

محور میل‌گاردان

هنگامی که خودرو به‌طور مستقیم در جاده حرکت کند ، هر دو چرخ محرک با سرعت یکسانی می‌چرخند . دنده پینیون ( دنده ورودی به دیفرانسیل ) نیرو را از جعبه‌دنده می‌گیرد و کرانویل و هوزینگ را به‌همراه خود می‌چرخاند . دنده‌های سرپولوس به هوزینگ قفل شده‌اند و بین آن‌ها دو دنده هزرگرد وجود دارد . در‌حقیقت ، دنده‌های هرزگرد نمی‌چرخند و فقط وظیفه تعادل نیرو بین دنده‌های سرپولوس را برعهده دارند .

در حرکت مستقیم ، دنده‌های هرزگرد با چرخش هوزینگ می‌چرخند و نیروی خود را به دنده‌های سرپولوس انتقال می‌دهند . درنتیجه هر دو چرخ با سرعت یکسانی شروع به چرخش می‌کنند . باوجود این ، اگر مقاومت یکی از چرخ‌ها دربرابر حرکت بیشتر باشد ، دنده سرپولوس آن کمتر می‌چرخد و حرکتش را ازطریق دنده‌های هرزگرد به دنده سرپولوس مقابل انتقال می‌دهد . بنابراین ، چرخی که مقاومت کمتری دارد ، با سرعت بیشتری می‌چرخد و این وظیفه را دنده‌های هرزگرد انجام می‌دهند .

پینیون قطر کمتری از کرانویل دارد و درحقیقت مجموعه پینیون و کرانویل آخرین کاهش نسبت دنده در خودرو را انجام می‌دهد. گاهی دیفرانسیل را گرداننده نهایی نام‌گذاری می‌کنند که به نسبت دنده دیفرانسیل اشاره می‌کند . اگر تعداد دندانه‌های پینیون ۹ و کرانویل ۳۶ باشد ، نسبت دنده گرداننده نهایی از تقسیم دندانه‌های کرانویل بر پینیون به‌دست می‌آید که ۴ می‌شود . به‌عبارت‌دیگر ، نسبت دنده دیفرانسیل ۴:۱ است . اگر پینیون ۴ دور بزند ، کرانویل تنها یک‌ بار می‌چرخد . هنگامی که خودرو می‌چرخد ، چرخ‌ها باید با سرعت‌های مختلفی چرخش داشته باشند .