دیفرانسیل مجموعه ای از دنده ها است که ضمن انتقال نیرو از گیربکس به چرخ ها، جهت گشتاور خودرو را نیز تغییر می دهد. در واقع دیفرانسیل یا محور متحرک یکی از قطعات سیستم انتقال قدرت خودرو است. دیفرانسیل همچنین گشتاور را از موتور و نیروی محرکه از گیربکس به چرخ ها را بر اساس نیاز هر چرخ توزیع می کند.
بنابراین با کمک دیفرانسیل چرخ ها با سرعت های مختلف اما با نیروی مساوی می چرخند. به طور دقیق تر، قطعات در مسیر انتقال نیرو از موتور به چرخ ها به ترتیب شامل فلایویل، کلاچ، گیربکس، دیفرانسیل، پلاس و چرخ می باشد. بنابراین حرکت چرخ ها به محور محور مثبت منتقل می شود و وظیفه اصلی دیفرانسیل توزیع نیروی موتور بر اساس نیاز چرخ ها بین آنهاست.
در این میان پینیون و میل لنگ دو دنده دیفرانسیل مهم هستند که نقش اصلی را در انجام برخی از وظایف آن ایفا می کنند. از آنجایی که پینیون، میل لنگ و به طور کلی اجزای اصلی دیفرانسیل انواع دنده ها هستند، برای توضیح کامل و دقیق عملکرد و چیستی آنها، بهتر است کمی بیشتر در مورد ماهیت دنده ها صحبت کنیم.
چرخ دنده ها قطعات دایره ای با دندانه های مساوی در اطراف آنها هستند. از این قطعات برای انتقال یا تغییر جهت نیرو بین دو محور استفاده می شود. با قرار دادن آنها در کنار یکدیگر و درگیر شدن دندانه های چرخ دنده های مجاور که هر کدام در یک محور جداگانه قرار دارند، نیروی دو محور بین آنها منتقل می شود.
انواع مختلفی از چرخ دنده ها وجود دارد. برخی از پرکاربردترین انواع ساده، مارپیچ، شانه ای، مارپیچ و مخروطی هستند. محاسبه دقیق توان انتقالی توسط چرخ دنده ها مستلزم شناخت کامل انواع آن است. در واقع انتقال نیرو توسط دنده به عواملی مانند ابعاد، تعداد و زاویه چرخ دنده ها و همچنین اندازه و شکل چرخ دنده بستگی دارد. چرخ دنده مارپیچ یکی از انواع رایج چرخ دنده است. دندان های این نوع که بدنه استوانه ای دارند به صورت مارپیچ طراحی شده اند. نوع دیگری از چرخ دنده ها ظاهر مخروطی دارد که معمولاً در محورهای عرضی با زاویه 90 درجه استفاده می شود.
دندانه های این چرخ دنده می تواند مستقیم یا مارپیچ باشد. چرخ دنده های هیپنوئیدی ترکیبی از چرخ دنده های مارپیچی و مخروطی هستند که می توانند قدرت بیشتری را منتقل کنند و صدای کمتری تولید کنند. این حجم کمتر در سرعت های متوسط و بالا اهمیت بیشتری پیدا می کند.
همچنین به دلیل درگیری دندانه های بیشتری در هر دور، نیروی وارده به هر دندان کاهش یافته و ظرفیت چرخ دنده افزایش می یابد. علاوه بر این، به لطف شکل مارپیچی دندانه ها، هنگامی که چرخ دنده ها درگیر هستند، انتقال نیرو روان تر شده و لرزش و سایش کاهش می یابد. برای خرید و استعلام قیمت لوازم یدکی جک میتوانید از سراسر تهران و سایر شهرستان ها از وارد کننده لوازم یدکی جک در بازار تهران فروشگاه دیجی کار در ارتباط باشید.
پینیون رابط بین دیفرانسیل و گیربکس است که یک دنده مخروطی مارپیچی در یک طرف دارد. این دنده هیپنوئیدی در دیفرانسیل به میل لنگ متصل شده و آن را به صورت عمودی درگیر می کند. در واقع پینیون با این اتصال و این درگیری گشتاور گیربکس را به دیفرانسیل منتقل می کند. در خودروهای دیفرانسیل عقب، پینیون به دنده متصل شده و گشتاور از دنده به دیفرانسیل منتقل می شود. پینیون معمولاً از چدن خاکستری یا آلیاژ فواد ساخته می شود.
کرانویل چیست؟
این قسمت نوعی چرخ دنده مارپیچ با صفحه است که به صورت دیسک دندانه دار با دندانه های موج دار می باشد. کرانویل از یک طرف دندانه دار و از طرف دیگر صاف و مسطح است. به همین دلیل به آن چرخ دنده نیز می گویند. میل لنگ رابط بین پینیون و چرخ دنده هرزگرد دیفرانسیل است و گشتاور دریافتی از پینیون را به چرخ دنده هرزگرد منتقل می کند. میل لنگ به کیس دیفرانسیل پیچ می شود و تنظیم اتصال آن تاثیر بسزایی در عملکرد آن دارد. جنس این قطعه از آلیاژ فولاد کم کربن است. در سیستم میل لنگ و پینیون دیفرانسیل، دنده هیپنوئیدی پینیون با زاویه 90 درجه روی میل لنگ قرار می گیرد.
محور پینیون حرکت چرخشی گیربکس را در قسمت انتهایی خود گرفته و این حرکت را به میل لنگ در قسمت دنده مارپیچ منتقل می کند. بنابراین اساس عملکرد سیستم کرانیال پینیون در واقع چرخش 90 درجه ای مسیر گشتاور انتقال مورد نیاز چرخ ها به سمت آنها می باشد. این سیستم در واقع باعث افزایش راندمان دیفرانسیل و گیربکس می شود. در این راستا هر چه تعداد دنده های کرانویل بیشتر باشد قدرت انتقالی بیشتر و هرچه این عدد کمتر باشد سرعت انتقال گشتاور بیشتر می شود. دلیل استفاده از چرخ دنده های مارپیچ در چرخ دنده و پینیون با اینکه اریب دار هستند این است که اصطکاک در این چرخ دنده ها به دلیل حالت مارپیچی و طول دنده بیشتر است. بنابراین برای انتقال قدرت بالا و گشتاور بالایی که به آنها می رسد مناسب ترند. البته این خاصیت باعث کاهش صدای دنده نیز خواهد شد.
دیفرانسیل یکی از اجزای سیستم انتقال قدرت خودرو است و در واقع آخرین عضو این مجموعه است. در تعریف توابع آن علاوه بر انتقال نیرو، اصلاح زاویه گشتاور و تنظیم آن بین چرخ ها نیز ذکر شده است. این بدان معنی است که دیفرانسیل برای تنظیم سرعت چرخش هر چرخ در پیچ ها با توجه به زاویه حرکت هر یک مورد نیاز است. در ضمن انتقال متناسب گشتاور از گیربکس به دیفرانسیل از فنر پینیون و تغییر زاویه آن از فنر میل لنگ و تنظیم گشتاور چرخ ها و زاویه آنها از فنر است. از قطب مسکن به این ترتیب حرکت چرخشی از میل لنگ موتور، از گیربکس به پینیون (گاردان در خودروهای دیفرانسیل عقب) و در دیفرانسیل از طریق میل لنگ به دنده هرزگرد (دنده دیشلی)، به دنده ها و به چرخ ها رسید. .
یکی از نکات مهم در عملکرد دیفرانسیل، نسبت تعداد چرخش پینیون و میل لنگ است که در تعیین سرعت یا قدرت محور محرک خودرو نقش بسزایی دارد. همچنین این عدد در هنگام تعویض قطعات دیفرانسیل بسیار مهم است. نسبت پینیون به میل لنگ به عنوان مشخصه دیفرانسیل توسط سازنده در آنجا وارد می شود. به عنوان مثال، این عدد به شکل 13.46 است که در آن 46 نشان دهنده تعداد درایوهای دنده و 13 نشان دهنده تعداد چرخش میل لنگ است. این بدان معناست که به ازای هر 46 چرخش پینیون، میل لنگ 13 بار می چرخد.
دور بیشتر پینیون به این دلیل است که یک قطعه محوری است که روی چرخ دنده بزرگ یک چرخ میل لنگ قرار می گیرد، بنابراین سریعتر می چرخد. حال هر چه عدد حاصل از تقسیم این نسبت بیشتر باشد دیفرانسیل قوی تر و هر چه کوچکتر باشد دیفرانسیل سریعتر است. این بدان معناست که دیفرانسیل با نسبت پینیون 13.43 دارای ضریب 3.3 و دیفرانسیل با نسبت 13.46 دارای ضریب 3.54 خواهد بود. طبق قانون ذکر شده دیفرانسیل اول سریعتر و دومی قوی تر است. در واقع، در نوع اول، 46 چرخش پینیون برای 13 دور میل لنگ یا 13 چرخش چرخ ها طول می کشد. اما در نوع دوم برای این تعداد دور میل لنگ و چرخ ها فقط 43 بار چرخاندن پینیون کافی است.
