همه چیز درباره دیفرانسیل خودرو و نحوه عملکرد آن

یکی از قسمت‌های سیستم انتقال قدرت، دیفرانسیل نام دارد که هنگام حفظ تعادل خودرو در سر پیچ‌ها، ناهمواری‌ها، در هنگام مانور خودرو و غیره نقش مهمی را بر عهده دارد. دیفرانسیل خودرو وظیفه تغییر جهت انتقال نیرو را به‌ عهده دارد. در واقع دیفرانسیل نیروی موتور را به قسمت‌های مساوی تقسیم می‌کند تا هر قسمت چرخ را به گردش درآورند. اگر ماشین دیفرانسیل نداشته باشد چرخ‌ها قفل می‌شوند و هنگام پیچیدن یک چرخ روی زمین کشیده می‌شود. دیفرانسیل تجهیزی است که در بیشتر خودروها قدرت پیشرانه را قبل از چرخ‌ها دریافت می‌کند. در این مقاله از تایر پارس، با دیفرانسیل و کارکرد و انواع آن آشنا خواهیم شد.

چند نوع دیفرانسیل داریم؟

همه خودروها به سه دسته، دیفرانسیل جلو، دیفرانسیل عقب و چهار دیفرانسیل تقسیم می‌شوند در ادامه به بررسی انواع و کاربردهای آن‌ها می‌پردازیم.

  • دیفرانسیل جلو یا FWD

در خودروهای دیفرانسیل جلو، قدرت موتور به چرخ‌های جلو منتقل می‌شود. این دیفرانسیل در سال 1900 در فرانسه تولید شد که در ابتدا فقط در ماشین‌های مسابقه‌ای استفاده می‌شد.

  • دیفرانسیل عقب یا RWD

نوع دیگر دیفرانسیل، دیفرانسیل‌ عقب می‌باشد که وظیفه دارد قدرت موتور را به محور عقب خودرو منتقل کند. اولین خودروها از این نوع دیفرانسیل استفاده می‌کردند.

  • دیفرانسیل چهار (تمام چرخ) یا AWD یا چهار چرخ محرک (4WD)

در خودروهای چهار دیفرانسیل، قدرت موتور به هر چهار چرخ منتقل می‌شود. به این نوع دیفرانسیل «تمام چرخ دنده» نیز می‌گویند. در ماشین‌های سنگین معمولا از دیفرانسیل‌های تمام چرخ متحرک استفاده شده است. این دیفرانسیل در ماشین‌های سنگین قدرت موتور را به چهار چرخ منتقل می‌کند تا اصطکاک آن کمتر شود.

  • دیفرانسیل لغزش محدود با کنترل الکتریکی

نیروی خروجی از موتور در این دیفرانسیل هر ثانیه بین چر‌خ‌ها تنظیم می‌شود. این دیفرانسیل از نمونه‌های پیشرفته است. کنترل خودروهایی که این نوع دیفرانسیل را دارند آسانتر است. از مزایای این دیفرانسیل دقت و سرعت بالا و عملکرد بهتر است.

وظیفه دیفرانسیل

اولین وظیفه دیفرانسیل، رساندن قدرت پیشرانه به چرخ‌ها می‌باشد. دیفرانسیل یکی از اجزای خط انتقال قدرت است که در رساندن قدرت به چرخ‌ها نقش مهمی ایفا می‌کند؛ به‌همین‌دلیل، گاهی اوقات به آن گرداننده نهایی نیز گفته می‌شود. وظیفه دیگر دیفرانسیل کاهش نسبت دنده نهایی خودرو است. به‌عنوان کاهنده نهایی نسبت دنده در خودرو عمل می‌کند و سرعت دورانی جعبه‌دنده را یک‌ بار دیگر قبل از رسیدن به چرخ‌ها کاهش می‌دهد. و در آخر، دیفرانسیل به چرخ‌ها اجازه می‌دهد که هنگام چرخیدن در سر پیچ‌ها، علاوه‌بر انتقال نیرو با سرعت‌های متفاوتی بچرخند.

انواع مختلف دیفرانسیل

  • دیفرانسیل باز

این نوع دیفرانسیل یکی از ارزانترین دیفرانسیل‌های بازار محسوب می‌شود. دیفرانسیل باز نیروی خروجی از موتور را به دو جهت تقسیم می‌کند. هر کدام از این جهت‌ها توانایی چرخش با سرعت متفاوتی را دارند. یکی از معایب این دیفرانسیل عدم توانایی کنترل نیروی خروجی است مثلا اگر چرخی روی زمین نباشد تمام نیروی موتور به آن چرخ منتقل می‌شود و چرخی که روی زمین است بدون استفاده می‌ماند و قادر به حرکت نیست. این مشکل دیفرانسیل باز با استفاده از سیستم‌های باز کنترل شده است. این دیفرانسیل در بیشتر خودرو‌ها به جز آفرود و اسپرت بسیار پرکاربرد است. از مزایای این دیفرانسیل هزینه پایین و مناسب برای جاده‌های معمولی است. از معایب آن نیز می‌توان به انتقال قدرت به چرخی که کمترین کشش را دارد اشاره کرد.

  • دیفرانسیل قفل شونده

دیفرانسیل قفل شونده بیشتر در خودروهای آفرود به کار می‌رود. چرخ‌های متصل به این دیفرانسیل هنگام قفل شدن با سرعت برابر می‌چرخند و این به خودرو در عبور از مسیرهای سخت و ناهموار کمک می‌کند. سیستم‌های قفل شونده خودکار نیازی به دخالت راننده ندارند و زمانی که گشتاور کافی دریافت کنند به طور خودکار قفل می‌شوند. یکی از معایب قفل کننده‌های خودکار سر و صدای زیاداست. سیستم‌هایی که قفل دستی دارند معمولا بهتر عمل می‌کنند و هزینه آن نیز بالاتر است. برای قفل و باز شدن آن یک سوئیچ وجود دارد که به صورت هیدرولیکی یا الکتریکی قفل دیفرانسیل را کنترل می‌کند. در خودروهای آفرود از این سیستم استفاده شده است. از مزایای این دیفرانسیل می‌توان به شتاب و کارایی یکنواخت اشاره کرد.

  • دیفرانسیل لغزش محدود

عملکرد این دیفرانسیل مانند دیفرانسیل باز است اما پس از اینکه تشخیص دهد خودرو در لغزش است،‌ دیفرانسیل به طور خودکار قفل می‌شود. این دیفرانسیل از نمونه‌های پیشرفته دیفرانسیل‌های قفل شونده محسوب می‌شود.

  • دیفرانسیل تقیسم کننده گشتاور

این دیفرانسیل پیشرفته‌ترین دیفرانسیل در صنعت خودروسازی است. این دیفرانسیل‌ در خودروهای چهار چرخ محرک با استفاده از سنسور سرعت و شتاب سنج وضعیت پایداری خودرو را بررسی می‌کنند تا تقسیم نیرو بین چرخ‌ها به بهترین نحو احسنت صورت گیرد. این دیفرانسیل به فرمان‌پذیری و هندلینگ ماشین کمک می‌کند.

اگر دنده سرپولوس سمت چپ (قرمز) با مقاومت مواجه شود، چرخ‌دنده هرزگرد (سبز) نیز می‌چرخد و سرعت دنده سرپولوس سمت چپ را کاهش می‌دهد و سرعت چرخش دنده سرپولوس سمت راست (زرد) به همان اندازه افزایش می‌یابد.

عملکرد کدام دیفرانسیل بهتر است؟

دیفرانسیل‌های دارای قفل غیر اتوماتیک برای خودروهای آفرود بهتر است. با توجه به هزینه پایین دیفرانسیل‌های قفل خودکار و ضد لغزش این دو در بین افراد دارای محبوبیت است. با توجه به اینکه خودرو‌ها در مسیرهای صاف و هموار حرکت می‌کنند،‌ دیفرانسیل ضد لغزش محدود در بیشتر آنها به کار رفته است. خودروهای 4WD نیز اغلب به دیفرانسیل‌های ضد لغزش محدود مجهز هستند

از کجا بفهمیم دیفرانسل خراب شده است؟

صدای زوزه در خودرو یکی از نشانه‌های خرابی دیفرانسیل است که دلایل آن می‌تواند ناشی از لق بودن کرانویل و پینیون یا خرابی بلبرینگ‌ها باشد. این اتفاق زمانی می‌‌افتد که روانکاری نامناسب انجام گرفته باشد یا فشار زیای یه دیفرانسیل وارد شده باشد. گرم کردن دیفرانسیل یکی دیگر از نشانه‌های خرابی آن است. گیر کردن گل و لای و وجود آلودگی در دیفرانسیل می‌تواند یکی از دلایل گرم کردن آن باشد. اگر در دیفرانسیل ضربه زدن احساس می‌کنید؛ می‌تواند به دلیل ساییده شدن قطعات درونی یا خرابی بلبرینگ باشد که باید تعویض یا تعمیر شود. به خاطر داشته باشید اگر فشار زیادی به پلوس وارد شود می‌تواند سبب بریدگی دیفرانسیل شود چرا که پلوس به طور مستقیم با دیفرانسیل در ارتباط است. اگر با فشار به پلوس دیفرانسیل دچار بریدگی شود خودرو حرکت نخواهد کرد.