رانندگی بی دغدغه با قفل دیفرانسیل تمام اتوماتیک

به گزارش پایگاه خبری«عصرخودرو» ، قبل از آنکه بخواهیم به قفل دیفرانسیل و مسائل مربوط به آن بپردازیم ابتدا باید به خود دیفرانسیل را بشناسیم.
1. دیفرانسیل چیست؟
واژه‌ی دیفرانسیل از ریشه تفاوت، تفاضل و اختلاف می‌آید. هنگامی که در مسیری غیر از مسیر مستقیم  در حال حرکت در جاده های  پر پیچ و خم  هستیم، مسافتی طی شده در  چرخ های سمت راست یا چپ با هم فرق دارند.

چرا که شعاع گردش هر سمت خودرو باهم متفاوت بوده و در نتیجه چرخ‌هایی که سمت بیرون پیچ قرار دارند روی محیط دایره‌ای بزرگتر حرکت کرده و مسافت بیشتری را طی می‌کنند. حال تصور کنید که در محور محرک خودرو نیروی موتور بین چرخ‌های چپ و راست به صورت برابر تقسیم شود و چرخ‌ها مجبور باشند در هنگام عبور از پیچ‌ها با سرعت یکسان بچرخند، نتیجه‌ی این امر وارد آمدن فشار بسیار زیاد به تمام اجزای سیستم انتقال قدرت توأم با صدای زیاد تایرها و وارد آمدن آسیب جدی به سیستم‌ها خواهد بود.
مکانیزم داخلی دیفرانسیل به شکلی طراحی شده که مثل یک جعبه تقسیم هوشمند عمل کرده و تشخیص می‌دهد کدام چرخ قابلیت دریافت سرعت یا دور بیشتر را دارد و از این رو انرژی جنبشی ورودی را به این نسبت تقسیم می‌کند.
ولی ایراد این سیستم زمانی نمایان می‌شود که یکی از چرخ‌ها اتکای خود را از سطح زمین از دست بدهد. به عنوان مثال اگر یکی از چرخ‌های محور محرک خودرو را با کمک جک از سطح زمین جدا کنید یعنی شرایطی همچون گیر کردن یکی از چرخ‌ها در شن و ماسه، روی یخ و یا گل را شبیه‌سازی کرده‌اید. در این صورت خواهید دید که چون چرخی که روی زمین قرار ندارد انرژی بسیار زیادی نسبت به چرخ های دیگر را دارد و هیچ محدودکننده‌ای بر آن فشار وارد نمی‌کند، دیفرانسیل تمام خروجی موتور را به سمت چرخ آزاد فرستاده و چرخ دیگری که روی زمین است عملا تبدیل به چرخ غیر محرک و یا مرده خواهد شد.
در این شرایط است که قفل دیفرانسیل وارد به کمک راننده آمده و مکانیزم داخلی طبیعی دیفرانسیل را از مدار خارج کرده، و سبب می‌شود نیروئی که به یک محور وارد می شود بین هردو محور سمت راست و چپ فارق از شرایط چرخ‌ها به میزان برابر تقسیم شود.
2. انواع قفل دیفرانسیل
ایده‌ های مختلفی جهت قفل کردن مکانیزم داخلی دیفرانسیل  طراحی شده که ابتدا به بررسی انواع آن پرداخته و معایب و مزایای آن را شرح می دهیم.
2.1. دیفرانسیل‌های لغزشی محدود (LSD)
شاید جا دادن این نوع دیفرانسیل در بین مجموعه‌های قفل‌دار کار درستی نباشد ولی صحبت در باره آن قطعا مفید خواهد بود. همانطور که میتوان حدس زد از این نوع معمولاً با عنوان دیفرانسیل قفل دار نام برده نمی‌شود. زیرا مکانیزم داخلی آن و چینش هوشمندانه چرخ‌دنده‌ها به نوعی است که اختلاف سرعت (دور) دو سمت را محدود می‌کند و مثل قفل دیفرانسیل معمولی دو طرف را به هم کوپل نمی‌کند. در بسیاری از مواقع  از آن برای محور جلو استفاده می‌شود به این دلیل که نه تنها نیازمند دخالت راننده به منظور فعال و غیر فعال شدن نیست بلکه همیشه درگیر است و در عین حال فشار زیادی به محور جلو که به مراتب از محور عقب حساس‌تر است وارد نمی شود.

2.2. قفل‌های غیر اتوماتیک
این دسته از قفل‌ها با توجه به نحوه‌ی درگیر شدن قفل شامل انواع زیر هستند:
- نیوماتیک (هوای فشرده یا پنوماتیک)
- سیمی مشابه سیم کلاچ (مکانیکی)
- برقی
در تمام موارد بالا فعال و یا غیر فعال کردن قفل دیفرانسیل توسط راننده صورت می‌پذیرد که می‌بایست بعد از خروج از وضعیتی که نیاز به قفل بوده راننده حتما قفل را غیر فعال نماید. فراموش کردن این عمل موجب وارد آمدن صدمات جدی به دیفرانسیل و اجزای داخلی اکسل به علاوه چرخ‌ها خواهد شد. در صورتی که قفل دیفرانسیل در حالت فعال باشد و راننده بیش از 40 کیلومتر سرعت داشته باید و وارد پیچ شود به احتمال زیاد کنترل خودرو را از دست راننده خارج و خودرو دچار حادثه خواهد شد. امروزه اکثر خودروها به این نوع از قفل دیفرانسیل مجهز هستند.

2.3. قفل‌های اتوماتیک
این دسته از قفل‌ها نیازمند دخالت راننده در فرآیند درگیر شدن و آزاد شدن قفل نیستند. و خود به دو دسته همیشه درگیر و همیشه آزاد تقسیم می‌شوند.
2.3.1. قفل‌های اتوماتیک همیشه درگیر (دیترویت لاکر)

این قفل‌ها معمولا در خودروهای مسابقه (علی‌الخصوص مسابقات درگ) و خودروهای    OFF ROAD که پیمایش بسیار کمی را در جاده دارند استفاده می شود. قفل‌های همیشه درگیر مکانیزم بسیار ساده و ابتدایی، درعین حال کاربردی و با دوام بالا هستند. در این نوع قفل ها از یک فنر در سمت راست و چپ برای درگیر کردن چرخ‌دنده‌ها یعنی همان قطعه دندانه دار انتهای پولوس به کرانویل استفاده می‌شود. ساختار ذکر شده موجب می‌شود چرخ‌های دو سمت به تبع پولوس‌ها دائماً به هم متصل باشند ولی سختی و طول فنر به نوعی طراحی می‌شود که در هنگام دور زدن فنر متصل به چرخ بیرون پیچ، نمی‌تواند نیروی کافی جهت حفظ شتاب جانب مرکز قطعه دندانه‌دار را تأمین کند و در نتیجه به چرخ متصل به این دندانه نیرویی وارد نمی‌شود.
همانطور که گفته شد این سیستم مناسب خودروهای مسابقه و تماماً آفرود است و برای یک خودروی جاده‌ای نیازمند دور زدن و پارک کردن با سرعت بسیار کم مناسب نمی‌باشد.

2.3.2. قفل‌های اتوماتیک همیشه آزاد

همانطور که از اسم این سیستم پیداست در مواقع عادی و غیر ضرور خودروی شما دارای یک دیفرانسیل کاملاً معمولی و ساده است که رفتار کاملا عادی را دارد و حتی ممکن است فراموشتان شود که خودروی شما مجهز به قفل دیفرانسیل است ولی در هنگام ضرورت با تشخیصی که توسط خود دیفرانسیل صورت می‌گیرد قفل فعال شده و تا زمانی که خودرو به شرایط معمولی بازنگردد فعال خواهد ماند.
تفاوت فاحش این سیستم با یک سیستم قفل دار برقی که امروزه در  بسیاری  از شاسی بلند‌ها وجود، دارد تمام اتوماتیک و تماماً مکانیکی بودن آن است که ضریب اطمینان را بسیار بالا برده و به علاوه از آسیب‌های شدید بعدی  ناشی از فراموشی در غیر فعال کردن قفل برقی جلوگیری می‌شود زیرا به محض رهائی از شرایط نامناسب خود بخود غیر فعال می‌شود.
به بیانی دیگر در این حالت خودرو دارای یک دیفرانسیل هوشمند مکانیکی است که در هر زمانی بسته به شرایط به بهترین نحو ممکن عمل کرده و حتی یک راننده معمولی نیز می‌تواند از آن نهایت استفاده را داشته باشد. لازم به ذکر است امروزه اکثراً خودروسازهای آمریکایی جهت محصولات دو منظوره (جاده‌ای و آفرود)  و حتی تماماً آفرود از این نوع دیفرانسیل استفاده می‌کنند.

در کشور ما خودروسازان داخلی به دلایل مختلف من جمله تکنولوژی بالا و افزایش هزینه‌های تولید تمایل زیادی به استفاده از قفل دیفرانسیل نداشته و تنها در برخی مدل‌های بسیار گران‌قیمت خارجی مثل تویوتا لندکروزر و میتسوبیشی پاجرو شاهد وجود نوع برقی آن بوده‌ایم که می‌بایست توسط راننده فعال و یا غیر فعال گردد.
البته مایه خشنودی است که درپیکاپ و وانت‌های آمیکو به عنوان صاحب برند ایرانی ضمن دریافت 88 استاندارد به جای 55 استاندارد فعلی در ایران، از قفل همیشه آزاد تمام اتوماتیک مکانیک هوشمند به صورت پایه استفاده می‌کند که در تمام مدل‌ها به صورت استاندارد تجهیز شده  و در این زمینه نه‌تنها در بازار داخلی  بی‌رقیب می‌باشد بلکه محصولات خود را در ردیف پیکاپ های آمریکایی نیز قرار داده است.