“دیفرانسیل” مجموعه ای در قسمت زیرین خودرو ها درست در میان دو چرخ جلو یا دو چرخ عقب است که قدرت موتور را بین دو چرخ تقسیم می‌کند. برخی از خودرو ها دارای دو دیفرانسیل هستند. در تمامی دستگاه ها یا هر وسیله دیگری که از چرخ و همراه نیروی محرکه برخوردار باشد، این قطعه نیز وجود دارد.

دیفرانسیل (Differential) از بخش های مهم انتقال نیروی محرکه هستند که سبب چرخش چرخ ها با سرعت های متفاوت و با نیروی مساوی می‌شوند. اتومبیل ها براساس ساختار کلی خود می‌توانند دارای یک یا دو دیفرانسیل باشند.

اجزای تشکیل دهنده دیفرانسیل

• دو عدد دنده پلوس

• هوزینگ

• دنده رینگر

• دنده کرانویل

• چرخ دنده پینیون

• دنده خورشیدی

• چرخ دنده های جانبی

• چرخ دنده حلقه ای

• کله گاوی (دنده پینیون)

• چرخ دنده های اسپایدر

• شش عدد بلبرینگ

• چهار عدد هرزگزد

کاربرد دیفرانسیل در خودرو

   دیفرانسیل سه وظیفه مهم و اساسی دارد که عبارتند از:

1. تغییر جهت نیروی موتور و ارسال آن به چرخ ها

2. ارسال نیرو به چرخ ها با سرعت های چرخش متفاوت

3. عملکردی به عنوان آخرین مرحله تغییر دور و گشتاور و کاهش شدت آنها

دیفرانسیل چه اهمیتی در خودرو دارد؟

سوالی که با آن مواجه هستیم این است که “دیفرانسیل چکار می‌کند؟” اتومبیل شما برای اینکه بتواند به راحتی دور بزند، چرخ های خودرو ملزم به چرخش با سرعت های متفاوت هستند که این کار به کمک دیفرانسیل صورت می‌گیرد. اگر این مجموعه وجود نداشته باشد، چرخ ها برای دور زدن در یک مسیر معین شروع به لغزش می‌نمایند.

دیفرانسیل نیروی موتور را هنگام حرکت در یک مسیر مستقیم به صورت یکسان به چرخ ها منتقل می‌کند. در خودرو های ۴WD، دو عدد دیفرانسیل برای محور جلو و عقب وجود دارد که سبب می‌شود تا هر چرخ به صورت جداگانه و مجزا از چرخ دیگری بچرخد.

دلایل استفاده از دیفرانسیل

کاهش دور و افزایش گشتاور خروجی گیربکس جهت دستیابی به سرعت و نیروی محرک مورد نیاز اتومبیل

1. ایجاد اختلاف دور مناسب میان چرخ داخل پیچ و چرخ بیرون پیچ به جهت دستیابی به پایداری مطلوب حرکت خودرو در سرپیچ

2. ایجاد اختلاف دور مناسب بین چرخ های عقب و جلو خودرو در اتومبیل های چهار چرخ محرک (البته فراموش نشود این گزینه بر عهده دیفرانسیل مرکزی یا دیفرانسیل سوم می باشد).

3. تغییر ۹۰ درجه ای صفحه دوران در اتومبیل هایی که موتورشان در جهت طولی آن نصب شده است.

دیفرانسیل چگونه کار می کند؟

زمانی که خودرو در یک مسیر مستقیم حرکت می‌کند، دنده هرزگرد به همراه کرانویل چرخیده و هیچگونه حرکتی حول محور خود ندارد، به همین دلیل، دنده های کناری که به دنده هرزگرد متصل هستند با سرعتی یکنواخت می‌چرخند.

این جمله به این معناست که وقتی خودرو در یک مسیر مستقیم درحال حرکت است، کرانویل و دنده هرزگرد به طور یکسان و با یکدیگر می‌چرخند، اما زمانی که اتومبیل در پیچ قرار بگیرد و یا به دور زدن نیاز باشد، نحوه عملکرد دیفرانسیل متفاوت می‌شود.
برای مثال، اگر خودرو به سمت راست بپیچد، از آنجایی که چرخ سمت چپ ملزم به طی کردن مسیر بیشتری را نسبت به چرخ سمت راست است، سرعت بیشتری نیز می‌گیرد. در این حالت، اگر دو چرخ به کمک میله ای صلب به هم متصل باشند در سرعت های بالا اتومبیل از مسیری خود خارج می‌شود، اما با وجود دیفرانسیل، خودرو قادر به تغییر مسیر در هنگام پیچ ها بدون بروز هیچ مشکلی خواهد بود.

در این زمان، دنده هرزگرد علاوه بر اینکه به همراه کرانویل می‌چرخد، حول محور خود دارای چرخش هایی است. در حین چرخش اتومبیل به سمت راست با توجه به بحث های مکانیکی و محاسبات چرخ دنده ها، هنگامی که دنده هرزگرد همزمان به حالت هرزگردی می‌چرخد و هم در حال چرخش با کرانویل است، سرعت دنده کناری چپ با مجموع سرعت های چرخشی و هرزگردی برابر بوده و سرعت دنده کناری راست برابر منهای سرعت های چرخشی و هرزگردی می‌باشد.

با این تفاسیر می‌توان گفت که در این شرایط سرعت دنده کناری چپ از دنده کناری راست بیشتر بوده و به واسطه این عملکرد، دیفرانسیل این توانایی را دارد که چرخ های اتومبیل را در مواقع مورد نیاز با سرعت های مختلفی به چرخش درآورد. همین حالت برای اتومبیل در هنگام دور زدن به چپ نیز به صورت برعکس اتفاق می‌افتد.

انواع دیفرانسیل

در این بخش به معرفی و بررسی “انواع دیفرانسیل” می‌پردازیم:

• دیفرانسیل جلو یا FWD

دیفرانسیل جلو در سال ۱۹۰۰ در کشور فرانسه تولید شده است و وظیفه آن انتقال قدرت موتور به چرخ های جلو می‌باشد. در سال های نخستین تولید دیفرانسیل جلو، خودرو های مسابقه ای تنها گزینه مناسب جهت بکار گیری این نوع دیفراسیل بودند.

• دیفرانسیل عقب یا RWD

دیفرانسیل عقب از جمله قدیمی ترین دیفرانسیل ها به شمار می‌رود. وظیفه این نوع دیفرانسیل انتقال قدرت موتور به محور های عقب است. اولین خودرو های تولید شده از دیفرانسیل عقب بهره مند بودند.

• دیفرانسیل باز

دیفرانسیل باز گشتاور خروجی از پیشرانه را به دو قسمت مختلف تقسیم بندی می‌کنند که هر کدام از خروجی ها توانایی چرخش با سرعت متفاوت را دارا هستند.
دیفرانسیل های باز از جمله ارزان ترین نمونه های موجود در بازار محسوب می‌شوند و نقاط ضعفی را در خود جای داده اند؛ از جمله معایب این دیفرانسیل می‌توان به عدم توانایی کنترل گشتاور خروجی اشاره کرد. اما به دلیل قیمت مناسب و ویژگی های مثبت متعدد، بسیار پرکاربرد بوده و در انواع مختلف خودرو ها بجز اتومبیل های آفرود و یا اسپرت بکار گرفته می‌شوند.

• دیفرانسیل قفل شونده

در خودرو های آفرود این نوع دیفرانسیل اغلب به چشم می‌خورد. چراغ هایی که به دیفرانسیل های قفل شونده متصل می‌باشند هنگام قفل شدن همواره برابر با سرعت خواهند چرخید که این قابلیت به حرکت اتومبیل در مسیر های صعب العبور کمک زیادی می‌کند.

دیفرانسیل قفل شونده دارای کلید هایی هستند که می‌توان از طریق آن دیفرانسیل را قفل کرد؛ البته قفل کردن دیفرانسیل در مسیر های معمولی مشکلات زیادی را برای خودرو خصوصا در هنگام پیچیدن به وجود می‌آورد.

• دیفرانسیل لغزش محدود

یک مرحله پیشرفته تر از دیفرانسیل قفل شونده دیفرانسیل لغزش محدود می‌باشد که اغلب همانند دیفرانسیل های باز عمل می‌کنند اما به محض تشخیص لغزش، دیفرانسیل به صورت خودکار قفل می‌شود. این نوع دیفرانسیل در خودرو های نیسان ۳۵۰Z ، مزدا MX5 و سوبارو BRZ بکار می‌روند.

• دیفرانسیل تقسیم کننده گشتاور

پیشرفته ترین و به روز ترین دیفرانسیل در صنعت خودرو سازی دیفرانسیل تقسیم کننده گشتاور می‌باشد. دیفرانسیل های تقسیم کننده گشتاور در اتومبیل های چهار چرخ محرک بسیار متداول و کاربردی هستند. این دسته بندی با استفاده از سنسور های سرعت و شتاب سنج به صورت مداوم اقدام به بررسی وضعیت پایداری خودرو می‌کنند و بهترین استراتژی تقسیم نیرو میان چهار چرخ را در این راستا اتخاذ می‌کنند.

علائم خرابی دیفرانسیل خودرو

• لقی بین کرانویل و پینیون

• خرابی بلبرینگ های داخلی دیفرانسیل

• روانکاوی نامناسب

• فشار بیش از حد به دیفرانسیل

• ساییدگی کرانویل، پینیون، یا بلبرینگ

موارد ذکر شده به دلایل مختلفی بروز می‌کند که به آنها اشاره می‌‌کنیم:

• گرم کردن دیفرانسیل که سبب کاهش کیفیت روانکاوی می‌شود

• فشار آوردن به دیفرانسیل در دور های بالا

• وجود گل و لای در پوسته دیفرانسیل

• کاهش میزان واسکازین

خرابی دیفرانسیل معمولا با صدا زوزه و آزار دهنده در هنگام دور های بالا به شما هشدار دهد. در برخی موارد زیر شاهد احساس ضربه هایی از جانب دیفرانسیل است که حاکی از بروز مشکلی در آن است. در صورت عدم توجه و بررسی این موضوع، فشار زیادی به پلوس وارد شده، بریدگی دیفرانسیل و در نهایت سبب توقف خودرو می‌شود.