معرفی انواع دیفرانسیل خودرو
معرفی انواع دیفرانسیل خودرو
در این مقاله می‌خواهیم به معرفی انواع دیفرانسیل خودرو بپردازیم. وظیفه دیفرانسیل در خودرو تغییر مسیر انتقال نیرو در ماشین است. این قطعه نقش مهمی در انتقال قدرت موتور به چرخ‌های اتومبیل دارد و باعث گردش چرخ‌های یک محور، با سرعت‌های متفاوت می‌شود. در این مقاله از وبلاگ یدک لوکس می‌خواهیم علاوه بر ذکر تاریخچه‌ای از تولید دیفرانسیل، انواع آن را معرفی کرده و به برخی سوالات شما پاسخ دهیم.
تاریخچه دیفرانسل خودرو
آنچه که امروز به عنوان دیفرانسیل در خودروها استفاده می‌شود، نتیجه تلاش افراد زیادی در طول سال‌های متمادی است. سال‌ها پیش از میلاد مسیح وسیله‌ای شبیه دیفرانسیل‌های امروزی در علم ستاره‌شناسی مورد استفاده قرار می‌گرفت. در قرن سوم میلادی نیز چینی‌ها از نوعی دیفرانسیل در اولین ارابه جنوب‌نما استفاده کردند. سال 1720 میلادی، جوزف ویلیامسون در تولید یک نوع ساعت از دیفرانسیل استفاده کرد.
دیفرانسیل به شکل امروزی آن، اولین بار در سال 1827 میلادی توسط اونسیفور پیکوئر (برای تولید ماشین بخار) اختراع شد. به همین دلیل وی را مخترع دیفرانسیل خودرو می‌دانند. پنچ سال بعد یعنی در سال 1832 میلادی، ریچارد رابرتز از دیفرانسیل برای ساخت لوکوموتیوهای جاده‌ای استفاده کرد. جیمز استارلی، در سال ۱۸۷۶ میلادی نوعی دیفرانسیل برای حرکت دوچرخه‌ها طراحی کرد که کارخانه بنز از این دیفرانسیل برای تولید خودروهای خود استفاده کرد.
وظیفه دیفرانسیل خودرو
محل نصب دیفرانسیل در خودرو است. دیفرانسیل جلو، بین دو چرخ جلو ودیفرانسیل عقب، بین دو چرخ عقب اتومبیل نصب می‌شود و قدرت موتور را بین دو چرخ تقسیم می‌کند. مهمترین وظیفه این قطعه، چرخاندن چرخ‌ها با سرعت متفاوت است که باعث می‌شود خودرو سر پیچ‌ها و هنگام گردش به درستی حرکت کند. از همین‌رو تمام خودروها یه این قطعه یدکی مجهز هستند.
رساندن قدرت پیشرانه به چرخ‌ها، کاهش دهنده نهایی نسبت دنده در خودرو و ایجاد امکان چرخیدن چرخ‌ها با سرعت‌های متفاوت هنگام پیچیدن سه وظیفه مهم انواع دیفرانسیل‌های خودرو است.
اجزای دیفرانسیل خودرو
دیفرانسیل‌ها انواع مختلفی دارند و ممکن است برخی قسمت‌ها تنها در یک نوع دیفرانسیل وجود داشته باشد. اما هر دیفرانسیلی باید هفت جز اصلی داشته باشد که در ادامه آنها را معرفی خواهیم کرد:
- پولوس: این بخش نیروی خارج از دیفرانسیل را به چرخ‌های خودرو می‌فرستند. درواقع محوری است که به دنده سرپولوس متصل می‌شود.
- کرانویل: صفحه دنده‌ای است که مستقیما با پینیون در ارتباط بوده و نسبت به پینیون نیز قطر کمتری دارد.
- دنده سرپولوس: این بخش با دو دنده هرزگرد به هوزینگ قفل می‌شود.
- دنده هرزگرد: ثابت بوده و وظیفه آنها ایجاد تعادل نیرو بین دنده‌های سرپولوس است.
- هوزینگ: باعث چرخش دنده‌های هرزگرد هنگام حرکت مستقیم ماشین شده و نیروی خود را به دنده‌های سرپولوس انتقال می‌دهد تا هر دو چرخ خودرو با سرعت یکسان بچرخند.
- پینیون: دنده متصل به میل‌گاردان که وظیفه آن انتقال نیرو از جعبه‌دنده به کرانویل و هوزینگ است.
- محور میل‌گاردان: یک سر آن به دنده پینیون متصل شده و وظیفه آن انتقال نیرو از جعبه‌دنده به دیفرانسیل است.
نحوه عملکرد دیفرانسیل خودرو
عملکرد دیفرانسیل برای چرخاندن چرخ‌ها با سرعت متفاوت به این صورت است که با گردش کرانویل، چرخ‌دنده هرزگرد باعث چرخش دو سرپولوس در طرفین خودرو می‌شود. در حالت عادی که هر دو چرخ مقاومت یکسانی دارند، چرخ‌دنده هرزگرد در محور خودش نچرخیده و هر دو سرپولوس را با سرعت یکسانی به گردش درمی‌آورد. اما در صورتی که یکی از سرپولوس‌ها با مقاومت بیشتری روبه‌رو شود، چرخ‌دنده هرزگرد می‌چرخد و سرعتش، سرپولوس را کاهش می‌دهد. در مقابل، سرعت سرپولوس دیگر به همان میزان افزایش می‌یابد.
انواع دیفرانسیل خودرو
در اینجا می‌خواهیم به معرفی انواع دیفرانسیل خوردو و مزایا و معایب آن بپردازیم.
دیفرانسیل باز: این نوع دیفرانسیل از تعدادی چرخ‌دنده و سه شفت تشکیل شده و به نوعی ساده‌ترین نوع دیفرانسیل است. وظیفه یک شفت انتقال نیرو از جعبه دنده به دیفرانسیل است، دو شفت دیگر این نیروی منتقل شده را تقسیم کرده و به چرخ‌ها می‌فرستند.
مزایا:
- عملکرد مناسب در مسیرهای آسفالت شده
- جزو دیفرانسیل‌های ارزان قیمت و مقرون به صرفه است
معایب:
- برای مسیرهای آفرود مناسب نیست
- انتقال تمام قدرت به چرخ دارای کمترین میزان کشش
دیفرانسیل قفل شونده: در این نوع دیفرانسیل راننده امکان قفل چرخ‌دنده‌های هرزگرد را به‌صورت دستی داشته که این قابلیت در خودروهای آفرودی کاربرد بسیاری دارد.
علاوه بر این، دیفرانسیل قفل شونده به محور دارای کشش و محور بدون کشش دور یکسانی ارسال می‌کند. این نوع دیفرانسیل علاوه بر مدل دستی، یک نوع الکتریکی نیز دارد که این سیستم دارای یک سوئیچ است که به صورت هیدرولیکی یا الکتریکی قفل دیفرانسیل را کنترل می‌کند.
مزایا:
- شتاب و کارایی یکنواخت،
- عملکرد دیفرانسیل باز، در صورت فعال نبودن مکانیزم‌های قفل‌کننده
معایب:
- تولید سروصدای بلند
- اعمال فشار بر شفت‌های محور خودرو
- بریده شدن محور چرخ با وادار کردن دو چرخ به داشتن دور یکسان
دیفرانسیل لغزش محدود: این نوع دیفرانسیل در زمانی که چرخ‌های ماشین بر روی سطوح یکسانی قرار ندارند (مانند ماشین‌های مسابقه) کاربرد دارد. عملکرد دیفرانسیل لغزش محدود به این صورت است که در هنگام لغزش یکی از چرخ‌ها، دیفرانسیل نیروی بیشتر را به چرخی که بیشترین چسبندگی را با سطح جاده دارد می‌فرستد و باعث حفظ تعادل خودروی در حرکت می‌شود.
مزایا:
- کشش مناسب در جاده‌های آفرود و آسفالت
- ساییدگی کمتر در لاستیک‌ها
- اعمال فشار کمتر بر شفت محور خودرو
معایب:
- کشش غیرقابل پیش‌بینی در جاده‌های شنی و گلی
- عدم ارسال تمام قدرت به چرخ‌های دارای اصطکاک
- تفاوت در میزان کنترل چرخ، دوام و…
دیفرانسیل توزیع گشتاور: عملکرد این نوع دیفرانسیل تقریبا شبیه دیفرانسیل‌های باز است. با این تفاوت که دیفرانسیل توزیع گشتاور با استفاده از یک سیستم الکترونیکی، نیروی موجود در هر چرخ را به‌صورت جداگانه تغییر می‌دهد. از این نوع دیفرانسیل‌ها علاوه بر خودروهای مسابقه در خودروهای چهارچرخ محرک نیز استفاده می‌شود.
مزایا:
- اهمیت دادن به امنیت راننده
- دقت و سرعت بالا و عملکرد مناسب
- چسبندگی بیشتری بین چرخ‌ها و جاده
معایب:
- امکان بروز عیب در سیستم الکترونیکی دیفرانسیل
- طراحی و عملکرد پیچیده در مقایسه با دیفرانسیل‌های مکانیکی
- هزینه بالای تعمیرات و تولید
پاسخ به چند سوال رایج در مورد دیفرانسیل
- بهترین نوع دیفرانسیل کدام است؟
برای تشخصی بهترین نوع دیفرانسیل ابتدا باید نوع خودرو را مشخص کرد و بعد براساس نوع خودرو دیفرانسیل مناسب آن را انتخاب کرد.
- ماشین دو دیفرانسیل چیست؟
ماشین دو دیفرانسیل به خودرویی می‌گویند که برای به قدرت رساندن هر چهار چرخ از دو دیفرانسیل برای انتقال نیرو به چرخ‌های جلو و عقب استفاده کند.
- چطور می‌توان متوجه خرابی در دیفرانسیل ماشین شد؟
در صورت خراب شدن اجزای دیفرانسیل، سروصدای زیادی در دیفرانسیل تولید می‌شود. علاوه براین، خراب شدن دیفرانسیل باعث داغ شدن بیش از حد آن می‌شود.
- دلیل استفاده از دیفرانسیل در خودرو چیست؟
هنگام چرخیدن ماشین در سر پیچ‌ها، چرخ‌های داخل پیچ مسافت کمتری نسبت به چرخ‌های خارج پیچ طی می‌کنند. به همین دلیل چرخ‌های داخل پیچ باید سرعت کمتر و چرخ‌های خارج پیچ سرعت بیشتری داشته باشند. حال اگر خودرو دیفرانسیل نداشته باشد، چرخ‌ها به همدیگر قفل می‌شوند و امکان بروز حادثه افزایش پیدا می‌کند.
- خودروها بر اساس تعداد دیفرانسیل به چند نوع تقسیم می‌شوند؟
خودروها بر اساس نوع دیفرانسیل به چهار دسته دیفرانسیل جلو (FWD)، دیفرانسیل عقب (RWD)، دیفرانسیل چهار چرخ
(WD4) و دیفرانسیل تمام چرخ(AWD) تقسیم می‌شوند.
- در دیفرانسیل عقب، قدرت موتور بین دو چرخ عقب خودرو تقسیم می‌شود.
- دیفرانسیل جلو در خودروهای مسابقه و خودروهای معمولی استفاده می‌شود.
- در دیفرانسیل چهار چرخ، یک دیفرانسیل برای چرخ‌های جلو و یک دیفرانسیل برای چرخ‌های عقب نصب می‌شود.
- در دیفرانسیل تمام چرخ، علاوه بر دیفرانسیل مجزا برای چرخ‌های جلو و عقب، یک دیفرانسیل هم این دو قسمت را بهم متصل می‌کند.
اولین دیدگاه را ثبت کنید