قفل دیفرانسیل چیست؟
قفل دیفرانسیل یکی از مهمترین پیشرفتها در سیستم انتقال قدرت خودروها محسوب میشود که ریشه آن به نیازهای اولیه خودروهای اولیه و نظامی برمیگردد. دیفرانسیل خودرو وظیفه انتقال نیرو به چرخهای چپ و راست را دارد اما مشکل اصلی دیفرانسیل، ارسال تمام قدرت به چرخی است که دچار هرزگردی شود. در شرایط آفرود، گلولای یا سطوح ناهموار، این مشکل باعث هرزگردی یک چرخ و توقف خودرو میشد. ایده قفل کردن دیفرانسیل برای غلبه بر این مشکل، در اوایل قرن بیستم شکل گرفت و ابتدا برای کامیونهای سنگین و سپس در خودروهای نظامی دوران جنگ جهانی دوم استفاده شد. پس از جنگ، این فناوری به خودروهای غیرنظامی راه یافت و در دهه ۱۹۷۰، قفل دیفرانسیل بهعنوان آپشن در پیکاپها و خودروهای آفرود عرضه شد و امروزه در بسیاری از شاسیبلندها و خودروهای حرفهای آفرود ضروری است.
قفل دیفرانسیل چطور کار میکند؟
دیفرانسیل در خودرو وظیفه توزیع قدرت موتور بین چرخهای یک محور را بر عهده دارد و اجازه میدهد چرخها با سرعتهای متفاوت بچرخند که این امر برای پیچیدن نرم و بدون ساییدگی لاستیکها ضروری است. در دیفرانسیل معمولی که به آن دیفرانسیل باز گفته میشود، قدرت همیشه به مسیری با کمترین مقاومت (چرخ با اصطکاک کمتر) منتقل میشود. این ویژگی در جادههای معمولی باید وجود داشته باشد اما در آفرود یا سطوح لغزنده مشکلساز میشود؛ مثلاً اگر یک چرخ در گل فرو رود یا از زمین جدا شود، تمام قدرت به آن چرخ میرود و چرخ دیگر بیحرکت میماند.
قفل دیفرانسیل مکانیسمی است که این محدودیت را برطرف میکند. با فعال شدن قفل، دو چرخ یک محور کاملاً به هم متصل شده و مانند یک محور واحد با سرعت یکسان میچرخند. درنتیجه، گشتاور بهطور مساوی بین هر دو چرخ تقسیم میشود و حتی اگر یک چرخ اصطکاک کمی داشته باشد، قدرت به چرخ دیگر منتقل شده و خودرو حرکت میکند. این سیستم کشش را بهطور چشمگیری افزایش میدهد اما در جادههای خشک و پیچها میتواند باعث ساییدگی لاستیک یا فشار اضافی به اجزا شود، بنابراین معمولاً بهصورت موقت فعال میشود.
انواع قفل دیفرانسیل
قفلهای دیفرانسیل بر اساس نحوه عملکرد و فعالسازی به دستههای مختلفی تقسیم میشوند. نوع دستی رایجترین در خودروهای آفرود است که راننده با دکمه، اهرم یا سوئیچ آن را فعال و غیرفعال میکند. این نوع انعطافپذیر است و اجازه میدهد در جاده معمولی مانند دیفرانسیل باز عمل کند اما در شرایط سخت کاملاً قفل شود. در مقابل، نوع اتوماتیک بدون نیاز به دخالت راننده عمل میکند و با تشخیص لغزش بهطور خودکار قفل میشوند.
نوعی دیگر، دیفرانسیل لغزش محدود است که گاهی بهعنوان قفل نیمهاتوماتیک شناخته میشود. این سیستم با استفاده از کلاچهای اصطکاکی یا چرخدندههای حلزونی، اختلاف سرعت بین چرخها را بدون قفل کامل را محدود میکند و برای خودروهای اسپرت یا شاسیبلندهای شهری مناسب است. همچنین، سیستمهای الکترونیکی مدرن مانند قفل دیفرانسیل الکترونیکی یا EDL نیز با درگیر کردن ترمز چرخ در حال هرزگردی، بدون نیاز به قفل مکانیکی واقعی، عملکرد قفل دیفرانسیل را شبیهسازی میکنند.
