چرخ های اتومبیل با سرعت های متفاوتی می چرخند. برای مثال، هنگامی که سر پیچ با اتومبیل در حال گردش به سمت چپ هستید، چرخ داخلی (چرخ جلو، سمت راننده) نسبت به چرخ خارجی (چرخ جلو، سمت شاگرد) مسافت کمتری را طی می کند. ازآن جاکه سرعت خودرو، از تقسیم مسافت بر زمان به دست می آید، بنابراین چرخی که مسافت کم تری طی می کند، سرعت کم تری دارد. باید دقت داشت که چرخ های جلو نسبت به چرخ های عقب، مسیر متفاوتی را طی می کنند. البته در مورد چرخ هایی که قدرت موتور روی آن ها منتقل نمی شود، این موضوع مطرح نیست. به طور مثال، چرخ های جلوی خودرویی را در نظر بگیرید که انتقال قدرت موتور روی آنها صورت می گیرد. تصویر زیر، طرح شماتیک خودرویی را نشان می دهد که دیفرانسیل (Differential) عقب است و قدرت موتور به چرخ های عقب منتقل می شود.
اگر ماشین دیفرانسیل نداشته باشد، چرخ ها به یکدیگر قفل می شوند؛ بنابراین باید همیشه با سرعت های برابر گردش کنند که با این شرایط، پیچیدن اتومبیل ممکن نخواهد بود. ازاین رو، دیفرانسیل نقش بسیار مهمی در این زمینه ایفا می کند. به این صورت که چرخ ها را با سرعت های متفاوتی به گردش در می آورد تا گردش خودرو به ویژه در حین پیچ، به سهولت امکان پذیر شود. به عبارت بهتر دیفرانسیل، گشتاور انتقالی از موتور را به دو قسمت تقسیم می کند که هر قسمت، موظف به چرخاندن یک چرخ است. لازم به ذکر است وقتی که اتومبیل روی جاده در خط مستقیم در حال حرکت است، چرخ ها با سرعت های برابر می چرخند اما هنگامی که خودرو سر پیچ است، نقش اصلی دیفرانسیل نمایان می شود. در ادامه به بررسی نحوه عملکرد دیفرانسیل درموتور می پردازیم. در تصویر زیر مشاهده می کنید که دیفرانسیل از قطعات مختلفی از جمله چرخ دنده های پینیون، حلقه ای، جانبی و اسپایدر تشکیل شده است که در زیر به طور مختصر تعریف می شوند.
(1) چرخ دنده پینیون: این قطعه، گشتاور را از گیربکس به دیفرانسیل منتقل می کند.
(2) چرخ دنده حلقه ای: این قطعه، گشتاور را از چرخ دنده پینیون دریافت می کند.
(3) چرخ دنده های جانبی: این قطعات، چرخ دنده حلقه ای را با دوران می چرخانند.
(4) چرخ دنده های اسپایدر: این چرخ دنده ها، چرخ های سمت چپ و راست را به حرکت در می آورند.
چرخ دنده پینیون در واقع چرخ دنده حلقه ای را به همراه چرخ دنده های جانبی می چرخاند. در این حالت، هیچ کدام از چرخ دنده های داخل محفظه (جانبی) نمی چرخند و به محفظه قفل شده اند اما همان طورکه اشاره شد وقتی که اتومبیل سر پیچ دور می زند، چرخ ها با سرعت های متفاوت می چرخند. ازاین رو ، در این هنگام است که چرخ دنده های داخل محفظه از حالت قفل خارج شده و هم زمان با گردش اتومبیل در سر پیچ به گردش درمی آیند، این عمل سبب می شود تا تایرها با سرعت های متفاوت به حرکت درآیند. گفتنی است تایر داخلی (جلو، سمت راننده) در پیچ نسبت به محفظه با سرعت کم تری می چرخد، درحالی که سرعت تایر خارجی (جلو، سمت شاگرد) نسبت به محفظه بیش تر است. در فیلم (دانلود) ترجمه شده زیر که توسط تیم 1Car انجام شده است، شما به خوبی با دیفرانسیل و نحوه عملکرد آن آشنا خواهید شد. در صورت تمایل می توانید با مراجعه به قسمت مقالات با مطالبی همچون گیربکس، حجم موتور، توربوشارژ و دیگر موضوعات فنی آشنا شوید.
/uploads/How a Differential works.flv