یکی از اصلیترین خصوصیات فنی خودروها نوع دیفرانسیل آنها است. معمولا پس از بیان حجم موتور، نوع گیربکس و تعداد دندههای آن، توان و گشتاور خروجی موتور، درباره نوع دیفرانسیل آن صحبت میشود. اما این خصیصه که از مهمترین ویژگیهای خودرو است مربوط به کدام بخش خودرو میشود. در کدام قابلیتهای خودرو تاثیر مستقیم دارد و آیا نوع آن به نوع خودرو و کلاس خودرو نیز مربوط است؟ میخواهیم با بررسی دقیقتر دیفرانسیل این سوالات را پاسخ داده ضمن اینکه دربارهی عملکرد، اهمیت و انواع دیفرانسیل نیز بیشتر بدانیم.
دیفرانسیل یا محور متحرک خودرو وسیلهای در زیر خودرو است که نیروی گیربکس را به چرخهای محرک خودرو منتقل میکند. در واقع در خودروهای مختلف ممکن است که تنها دو چرخ حرکت کنند و دو چرخ دیگر به واسطهی حرکت آنها به حرکت در آیند. گاهی نیز ممکن است هر چهار چرخ در حال حرکت باشند. اما در هر حال حرکت آنها وابسته به حرکت دیفرانسیلها است. دیفرانسیل همچنین ضمن ارسال نیروی گشتاور موتور و قوای محرکهی گیربکس به چرخها، این نیرو را به تناسب نیاز هر یک بینشان تقسیم میکند. بنابراین به کمک دیفرانسیل چرخها با سرعت متفاوت اما با نیروی برابر میچرخند.
در واقع دیفرانسیل در خودرو مجموعهای از چرخ دندهها است که وظیفه تغییر ۹۰ درجه ای نیروی تولید شده توسط گیربکس و ایجاد اختلاف سرعت در چرخ های محرک را در شرایط متفاوت را برعهده دارد. یعنی ضمن انتقال و تقسیم متناسب نیرو، دور عمودی گشتاور را به افقی تبدیل میکند. نیاز به حضور دیفرانسیل و عملکرد خاص آن از زمانی احساس شد که گردش سریع چرخهای عقب در پیچها برای رانندگان ایجاد دردسر میکرد. چرا که با یکی بودن سرعت چرخها در پیچها خودرو معمولا واژگون میشد. به این ترتیب که در پیچها چرخی که سمت خارج پیچ بود نیاز به حرکت سریعتر داشت تا از این مشکل جلوگیری شود. برای حل این مشکل دیفرانسیل پا به عرصهی ساز و کار خودروسازی گذاشت.
به بیان دقیقتر قطعات موجود در مسیر انتقال قدرت از موتور به چرخها به ترتیب شامل فلایویل ،کلاچ، گیربکس، دیفرانسیل، پلوس و چرخ میشود. بنابراین حرکت چرخها روی محور میل پلوس منتقل شده و وظیفهی اصلی دیفرانسیل تقسیم قدرت موتور متناسب با نیاز چرخها، بین آنها است. به این ترتیب به کمک دیفرانسیل در پیچها چرخی که سمت بیرون است قدرت بیشتری دریافت کرده و در عوض نیروی کمتری نیز به چرخ داخلی ارسال میشود.
بخوانید: گیربکس چیست و چگونه کار میکند؟
لازم به ذکر است که در سر پیچ ها، عامل ایجاد اختلاف در نیروی مقاوم چرخ چپ و راست، اختلاف در شعاع دوران مسیر حرکت چرخ داخل پیچ نسبت به چرخ بیرون پیچ می باشد. به عبارتی دیگر هنگام حرکت خودرو در مسیر پیچ، چرخ داخل پیچ باید مسیر کوتاه تری را طی کند، در حالیکه چرخ بیرون پیچ باید مسیر طولانی تری را طی نماید، از این رو نیروی مقاوم روی چرخ داخل پیچ بیشتر و نیروی مقاوم روی چرخ بیرون پیچ کمتر می شود.
پلوس ها شفت های توپری هستند که وظیفه انتقال گشتاور پیچشی دیفرانسیل به چرخ ها را برعهده دارند.
در خودروهایی که موتور آنها عرضی نصب شده است، وظیفة دوم دیفرانسیل حذف شده، بنابراین پینیون و کرانویل مخروطی نبوده و چرخ دنده های معمولی می باشند، لذا هزینه طراحی ، تولید ، نگهداری و تعمیر آنها کاهش می یابد.