با مشاهده شکل فوق این مطلب راحت تر درک می شود . با دیدن شکل بالا دو مطلب به ذهن می رسد : اول این که چرخ های عقب نسبت به چرخ های جلو مسیر متفاوتی را طی می کنند و دوم این که چرخ های یک خودرو در پیچ قوس هایی شعاعی را طی می کنند و هرچه فاصله قوس تا نقطه مرکزی پیچ بیشتر باشد مسیر بیشتری طی می شود . در دنیای خودرو این امر یعنی چرخ های داخل پیچ نسبت به چرخ های خارج از پیچ کم تر می چرخند زیرا قوس حرکتی آن ها کوتاه تر است . نکته واضح این است که اگر هر دو چرخ به یک محور یکپارچه متصل شده باشند ، اختلاف دوری بین چرخ ها حاصل نمی شود . علت استفاده از دیفرانسیل ها همین است . دیفرانسیل ها این امکان را فراهم می سازند که چرخ های یک محور در یک پیچ تعداد دور متفاوتی داشته باشند .

آیا هر محور یک دیفرانسیل دارد ؟

پاسخ این سوال بستگی به نوع خودرو دارد . درصورتی که یک خودرو دارای دو چرخ محرک باشد ، خیر . در چنین خودروهایی تنها محور محرک خودرو به دیفرانسیل مجهز می شود . اما در خودروهای AWD و یا FWD هر دو محور خودرو درای دیفرانسیل هستند زیرا چرخ های هر دو محور وظیفه حرکت خودرو را بر عهده دارند . دیفرانسیل ها در واقع تقسیم کننده های گشتاور هستند که گشتاور ورودی را به دو قسمت تقسیم می کنند و به دو شفت خروجی انتقال می دهند . هر یک از این شفت ها می توانند تعداد دور مختلفی داشته باشند . در یک خودرو AWD ، یک دیفرانسیل سوم نیز وجود دارد که اجازه می دهد زمانی که همه چرخ های خودرو نقش چرخ های محرک را ایفا می کنند ، محور های خودرو از نظر تعداد دور نسبت به یک دیگر اختلاف داشته باشند .

در ادامه این مطلب به معرفی چهار نوع دیفرانسیل که بیشترین کاربرد را در صنعت خودروسازی دارند ، پرداخته شده است .

دیفرانسیل های باز

دیفرانسیل های باز در بیشتر خودروهای موجود مورد استفاده قرار گرفته اند . در این نوع از دیفرانسیل ها یک قسمت حامل چرخ دنده کرانویل را نگه می دارد . درون حامل نیز تعدادی چرخ دنده هرزگرد وجود دارد که این امکان را فراهم می کنند که چرخ های خودرو تعداد دور مختلفی را در داخل یک پیچ بزنند. دیفرانسیل های باز در حالت عادی عملکرد خوبی دارند اما زمانی که چنین دیفرانسیل هایی با کمبود توان کششی مواجه می شوند ، قدرت و توان توسط این واحدها به چرخ هایی منتقل می شوند که کم ترین مقاومت را دارند در نتیجه چرخ دارای اصطکاک مناسب قدرت کم تری را دریافت می کند و چرخ دارای اصطکاک کم هرز می گردد . دیفرانسیل های باز در مسیرهای آسفالت شده عملکرد بسیار خوبی دارند اما استفاده از آن ها برای مسیرهای آفرود اصلا توصیه نمی شود .

مزایا :

- هزینه پایین 

- مناسب برای جاده های معمولی

معایب :

- انتقال همه قدرت به چرخ دارای کم ترین میزان کشش 

دیفرانسیل های قفل شونده

این دیفرانسیل ها سرعت چرخش شفت های یک محور را ثابت نگه می دارد از این رو چرخ راست و چرخ چپ دور یکسانی را طی می کنند . استفاده از این گونه از دیفرانسیل ها باعث می شود که محور دارای کشش و محور فاقد کشش دور یکسانی را دریافت کنند . دیفرانسیل های خودروهای 4×4 از سیستم های قفل کننده خودکار و یا دستی بهره می برند . فرق بین این سیستم های قفل کننده در قابلیت هدایت پذیری ارائه شده توسط آن ها می باشد . سیستم های قفل کننده خودکار معمولا ارزان تر هستند و نیازی به دخالت راننده ندارند . دیفرانسیل های مجهز به این سیستم ها زمانی که گشتاور کافی را دریافت می کنند قفل می شوند . عمل قفل شدن و باز شدن در این دیفرانسیل ها اغلب با صدا و ضربه همراه است .

سیستم های قفل کننده دستی در مقایسه با نوع خودکار عملکرد بهتری دارند اما هزینه آن ها بالاتر است . سیستم قفل کننده و یا باز کننده دیفرانسیل تنها یک سوئیچ است که به طور هیدرولیکی و یا الکتریکی قفل دیفرانسیل را کنترل می کند . در بیشتر خودروهای آفرود مشهور نظیر جیپ رانگلر و تویوتا تاکوما از چنین مکانیزمی استفاده می شود .

مزایا :

- ارائه شتاب و کارایی یکنواخت

- ارائه عملکرد یک دیفرانسیل باز هنگام فعال نبودن مکانیزم های قفل کننده

معایب :

- سیستم های قفل کننده خودکار معمولا دارای سر و صدای زیادی هستند . 

- قفل کننده ها معمولا فشار زیادی را بر شفت های محور خودرو اعمال می کنند . در خودروهای مجهز به چنین دیفرانسیل هایی ، گاهی وادار کردن دو چرخ به داشتن دور یکسان بریدن محور چرخ را به دنبال دارد .

دیفرانسیل های دارای لغزش محدود (LSD)

این دیفرانسیل ها در بیشتر خودروهای مسابقه ای امروزی مورد استفاده قرار می گیرند . در این سیستم ها از کلاچ هایی استفاده شده است که به محورهای خودرو متصل می باشند . در خودروهایی که به چنین دیفرانسیل هایی مجهز هستند ، یک رمپ با تحت فشار گذاشتن کلاچ ، محور را قفل می کند . در این سیستم راننده می تواند قفل دیفرانسیل را در داخل و خارج از پیش که کاهش و افزایش سرعت وجود دارد ، کنترل کند . به طور کلی می توان گفت که عملکرد رمپ در این دیفرانسیل ها به وضعیت دریچه گاز بستگی دارد زیرا میزان سرعت یک خودرو را نیز به نوعی دریچه گاز تعیین می کند . مفاهیم پایه زیر در همه دیفرانسیل های دارای لغزش محدود به کار می روند :

- زاویه بیشتر رمپ دیفرانسیل ، محور دیفرانسیل را کم تر قفل می کند .  

- اعمال فشار بیشتر روی کلاچ در هنگام کاهش سرعت ، محور دیفرانسیل را بیشتر قفل می کند .

- تعداد بیشتر صفحات کلاچ ، قفل کلاچ را سخت تر می کند .

مزایا :

- ایجاد کشش بیشتر در جاده های آفرود ؛ دیفرانسیل های LSD قدرت را به چرخ هایی منتقل می کنند که کشش بیشتری دارند .

- عملکرد و ایجاد کشش مناسب در جاده های آسفالت شده

- ایجاد ساییدگی کم تر در لاستیک ها و اعمال فشار کم تر بر روی شفت محور خودرو ( زیرا محورها می توانند سرعت های مختلفی داشته باشند . )

معایب :

- میزان کشش در جاده های شنی ، گلی و ... غیرقابل پیش بینی است زیرا قدرت انتقالی این دیفرانسیل های بسته به میزان اصطکاک چرخ تغییر می کند .

- دیفرانسیل های LSD معمولا نمی توانند 100 درصد میزان قدرت را به چرخ های دارای اصطکاک بفرستند . درصد کمی از قدرت انتقالی همیشه به چرخ هایی فرستاده می شود که اصطکاک کم تری دارند .

- دیفرانسیل های LSD همه یکسان نیستند ، میزان کنترل چرخ ، دوام و ... در انواع مختلف این دیفرانسیل ها متفاوت است .

دیفرانسیل های الکترونیکی

دیفرانسیل های الکترونیکی امروزه کاربردهای فراوانی یافته اند . این دیفرانسیل ها با سیستم ها کنترل پایداری خودرو ارتباط دارند و با در نظر گرفتن سرعت خودرو ، درجه گردش فرمان ، موقعیت دریچه گاز ، شتاب ، نرخ انحراف از مسیر و فشار ترمز میزان قفل شدن محورها را در یک هزارم ثانیه تعیین و اعمال می کنند . مشکلی که گریبان این دیفرانسیل ها را گرفته است این است که ابتدا امنیت راننده را محاسبه می کنند و سرعت برای آن ها در اولویت دوم قرار دارد . ارتقاء چنین دیفرانسیل هایی نیز چندان ساده نیست .

مزایا :

- دقت و سرعت بالاتر

- عملکرد بهتر

معایب :

- امکان بروز عیب در سیستم الکترونیکی دیفرانسیل

- طراحی و عملکرد پیچیده در مقایسه با طراحی و عملکرد دیفرانسیل های مکانیکی

- هزینه بالای تعمیرات و تولید

کدام دیفرانسیل بهتر است ؟؟

اگر که فقط کاربردهای آفرود مد نظر باشد ، دیفرانسیل های دارای قفل غیراتوماتیک بهترین گزینه هستند اما از آنجایی که هزینه پایان از نظر اغلب افراد حرف تعیین کننده را می زند ، دیفرانسیل های دارای قفل خودکار و دیفرانسیل های ضد لغزش به عنوان گزینه های مناسب تعریف می شوند . در انتخاب یک نوع دیفرانسیل باید دو نکته را در نظر گرفت : اول این که خودروهای 4WD اغلب به دیفرانسیل های LSD مجهز هستند و دوم این که امروزه خودروها بیشتر در مسیرهای غیرآفرود حرکت می کنند ، از این رو می توان گفت که دیفرانسیل های LSD بهترین کاربرد را در مقایسه با انواع دیگر دیفرانسیل ها دارند .

می توانید برای پیگیری راحت تر اخبار به کانال تلگرام ما ملحق شوید .