با انواع مختلف دیفرانسیل آشنا شوید

zoomit.ir - محمد حسین جعفری: دیفرانسیل یکی از اجزای کلیدی خودروها است که وظیفه‌ی تغییر جهت انتقال نیرو را بر عهده دارد. دیفرانسیل‌های نوین تغییرات بسیار زیادی به خود دیده‌اند و اکنون علاوه بر وظیفه‌ی اصلی خود، نقش مهمی در پایداری خودرو ایفا می‌کنند.


در خودرو‌های محور جلو محرک، عموما پیشرانه و گیربکس به صورت عرضی نصب می‌شوند و شافت خروجی از گیربکس به وسیله پلوس به چرخ‌ها متصل می‌شود. اما در خودرو‌های محور عقب محرک و یا نمونه‌هایی که پیشرانه‌های حجیم دارند، خودروسازان پیشرانه و گیربکس را در جهت طول خودرو نصب می‌کنند.

در این حالت شافت خروجی از گیربکس را نمی‌توان مستقیم به چرخ‌ها متصل کرد و به قطعه‌ای برای تغییر مسیر انتقال نیرو نیاز است. اینجاست که دیفرانسیل وارد می‌شود و به وسیله مجموعه‌ای از چرخ‌دنده‌های مخروطی اقدام به تغییر جهت نیرو می‌کند.

انواع دیفرانسیل

اما طی سالیان اخیر این قطعه تغییرات زیادی به خود دیده است. حال دیفرانسیل‌ها تنها عضوی برای تغییر مسیر نیرو نیستند و نقش مهمی در پایداری خودرو ایفا می‌کنند.

این قطعات در طول زمان از حالت مکانیکی خارج شده و اکنون به کلاچ‌های الکتریکی و شیر‌های کنترل سیال برقی مجهز شده‌اند. در ادامه به معرفی انواع مختلف دیفرانسیل خواهیم پرداخت.

دیفرانسیل باز

این نوع از دیفرانسیل، گشتاور خروجی از پیشرانه را به دو جهت مختلف تقسیم می‌کند که هر کدام از خروجی‌ها توانایی چرخش با سرعت مختلفی را دارند. این نوع از دیفرانسیل‌ها ارزان‌ترین نمونه‌ی موجود محسوب می‌شوند.

بزرگترین معایب دیفرانسیل باز عدم توانایی کنترل گشتاور خروجی است. اگر یکی از چرخ‌ها با زمین تماس نداشته باشد، تمام نیروی خروجی موتور به همان چرخ هدایت می‌شود و چرخی که توانایی حرکت خودرو را دارد بدون استفاده خواهد بود.

این مشکل به وسیله سیستم‌های کنترل پایداری اعم از ESP تا حدودی رفع شده است. بدین ترتیب که در این شرایط ترمز روی چرخی که به طور هرز در حال چرخش است اعمال خواهد شد تا نیرو به چرخ دیگر منتقل شود.

این انواع از دیفرانسیل بسیار پرکاربرد می‌باشند و در انواع مختلف خودرو به جز نمونه‌های آفرود و یا اسپرت به کار می‌روند.

دیفرانسیل قفل شونده

این نوع از دیفرانسیل عموما در خودروها آفرود استفاده می‌شود. در دیفرانسیل‌های قفل شونده چرخ‌های متصل به دیفرانسیل هنگام قفل شدن آن، همواره با سرعت برابر خواهند چرخید که این قابلیت کمک زیادی به حرکت خودرو در مسیر‌های صعب‌العبور خواهد کرد.

خودرو‌های مجهز به این نوع از دیفرانسیل عموما دارای دکمه‌ای خاص برای قفل کردن دیفرانسیل هستند. قفل کردن دیفرانسیل در مسیر‌های معمولی مشکلات زیادی برای خودرو به خصوص هنگام پیچیدن به وجود خواهد آورد.

این نوع از دیفرانسیل را می‌توان در خودرو‌های جیپ رانگلر و مرسدس جی کلاس یافت.

دیفرانسیل لغزش محدود

دیفرانسیل لغزش محدود نمونه‌ی پیشرفته‌تر دیفرانسیل قفل شونده است. این نوع از دیفرانسیل همواره همانند نمونه باز عمل خواهد کرد؛ اما بلافاصله پس از تشخیص لغزش در خودرو دیفرانسیل به طور خودکار قفل خواهد شد.

عمل قفل کردن دیفرانسیل می‌تواند توسط مایع ویسکوز، کلاچ‌های مخصوص و یا مجموعه‌ای از چرخ‌دنده‌ها انجام شود.

این نوع از دیفرانسیل را می‌توانید در نیسان ۳۵۰Z (استفاده از مایع ویسکوز)، مزدا MX۵ (استفاده از کلاچ) و سوبارو BRZ (استفاده از چرخدنده‌های حلزونی شکل) بیابید.

دیفرانسیل لغزش محدود با کنترل‌کننده الکتریکی

این نوع از دیفرانسیل از پیشرفته‌ترین نمونه‌های تولید شده است. در دیفرانسیل لغزش محدود با کنترل‌کننده الکتریکی، مجموعه‌ای از کلاچ چند صد بار در ثانیه نیروی خروجی به هر چرخ را تنظیم می‌کنند.

بدین وسیله می‌توان با کنترل میزان گشتاور وارد شده به هر چرخ به پایداری خودرو کمک شایانی کرد. به عنوان مثال اگر ماژول کنترل تشخیص دهد که خودرو در پیچ دچار بیش فرمانی شده است، می‌تواند با افزایش گشتاور چرخ داخلی از وقوع این پدیده جلوگیری کند.

این دیفرانسیل را می‌توانید در اکثر خودرو‌های اسپرت و سوپر‌اسپرت مدرن اعم از بی‌ام‌و M۳ و M۴، کادیلاک ATS-V، شورولت کوروت و فراری ۴۸۸ بیابید.

دیفرانسیل‌ تقسیم‌کننده گشتاور

این دیفرانسیل را می‌توان پیشرفته‌ترین نمونه‌ی حال حاضر صنعت خودرو دانست که علاوه بر وظایف اصلی دیفرانسیل، به فرمان پذیری و هندلینگ خودرو کمک شایانی می‌کند. دیفرانسیل‌های تقسیم کننده و یا جهت دهنده گشتاور در خودرو‌های چهارچرخ محرک بسیار متداول است.

آن‌ها با استفاده از سنسور‌های سرعت و شتاب سنج مدام اقدام به بررسی وضعیت پایداری خودرو می‌کنند و بهترین استراتژی تقسیم نیرو بین چهارچرخ را در این راستا اتخاذ می‌کنند.

نحوه‌ی اتخاذ استراتژی به طور ساده بدین شرح است که اگر از بالا به خودرو نگاه کنید، نیرو رو به جلوی تمامی چرخ‌ها حول مرکز جرم خودرو، باعث ایجاد گشتاوری می‌شوند که این گشتاور و زاویه ایجاد شده توسط آن Yaw نام دارد.

حال ماژول کنترل خودرو می‌تواند با افزایش گشتاور در هر چرخ و بالطبع نیرو رو به جلو آن، باعث کاهش و یا افزایش این زاویه شود. این نوع از دیفرانسیل‌ها سنگین و گران قیمت هستند.