Diferansiyel, dört tekerlekli aracın ayrılmaz bir parçasıdır. Diferansiyel teknolojisi yüzyıllar önce keşfedildi ve insan düşüncesinin ürettiği en ustaca icatlardan biri olarak kabul edilir. Bu yazıda, bir otomobilde neden bir diferansiyel gerekli olduğunu öğreneceğiz.
Neden Diferansiyel Gereklidir?
Tekerlekler motordan tahrik mili üzerinden güç alır. Gücü alan ve aracı ileri hareket ettiren tekerleklere tahrik tekerlekleri denir. Diferansiyel dişlinin asıl işlevi, her ikisi de motordan güç alırken tahrik tekerleklerinin farklı devirlerde dönmesine izin vermektir.
Alt resimdeki bu tekerlekleri düşünün. Sol tekerleğin, sağ tekerleğe göre daha büyük bir mesafe kat etmesi gerektiği açıktır.
Bu, sol tekerleğin sağ tekerleğe göre daha yüksek bir hızda dönmesi gerektiği anlamına gelir. Bu tekerlekler sağlam bir şaft kullanılarak bağlanmışsa, dönüşü gerçekleştirmek için tekerleklerin kayması gerekir. Bu tam olarak bir diferansiyelin kullanışlı olduğu yerdir. Bir diferansiyeldeki mekanizma, gücü her iki tekerleğe aktarırken, sol ve sağ tekerleklerin farklı devirlerde dönmesine izin verir.
Diferansiyelin Parçaları
Motordan gelen güç, bir dişli takımı vasıtasıyla halka dişliye(ring gear) aktarılır. Halka dişli bir örümcek dişliye(spider gear) bağlanır. Örümcek dişlisi 2 çeşit dönüş yapmakta serbesttir: biri halka dişlisi etrafında(rotation) ve ikincisi kendi ekseninde(spin).
Örümcek dişli 2 yan dişliyle birbirine geçirilir. Hem örümceğin hem de yan dişlilerin konik dişliler olduğunu görebilirsiniz. Tahrik milinden tahrik tekerleklerine güç akışı aşağıdaki şekli takip eder. Tahrik milinden güç önce pinyon dişlisine aktarılır, pinyon ve halka dişlisi birbirine geçtiğinde, güç halka dişlisine akar. Örümcek dişli halka dişliye bağlıyken, güç ona doğru akar. Sonunda örümcek dişliden, her iki taraftaki dişlilere güç aktarılır.
Diferansiyelin Çalışma Prensibi
Araç Düz Giderken:
Bu durumda, örümcek dişli, halka dişli ile birlikte döner, ancak kendi ekseni üzerinde dönmez. Böylece örümcek dişlisi her iki taraftaki dişlileri itecek ve döndürecek ve her ikisi de aynı hızda dönecektir.
Araç Sağa Dönerken:
Şimdi, aracın sağa döndüğü durumu düşünün. Örümcek donanımı bu durumda önemli bir rol oynar. Halka dişlinin dönüşüyle birlikte kendi ekseni üzerinde döner. Böylece, örümcek dişli kombine bir rotasyona sahiptir. Kombine rotasyonun yan dişli üzerindeki etkisi ilginçtir.Düzgün iç içe geçirildiğinde, yan dişli örümcek dişli ile aynı çevresel hıza sahip olmalıdır. Teknik olarak konuşursak, her iki dişlinin aynı aralık çizgisi hızına sahip olması gerekir. Örümcek dişlisi döndüğü kadar döndüğü zaman örümcek dişlisinin sol tarafındaki çevresel hız, dönme ve dönme hızlarının toplamıdır. Fakat sağ tarafta bu fark ikidir çünkü dönüş hızı bu tarafta tam tersi yöndedir. Nasıl olduğu şekilde gösterilmiştir. Bu, sol taraftaki dişlinin sağ taraftaki dişlilere göre daha yüksek bir hızda olacağı anlamına gelir. Diferansiyelin sola ve sağa tekerlekleri farklı hızlarda döndürme şekli budur.
Araç Sola Dönerken:
Sola dönerken, sağ tekerlek daha yüksek bir hızda dönmelidir. Önceki durumla kıyaslandığında, eğer örümcek dişlisi ters yönde dönerse, sağ taraftaki dişlinin daha yüksek bir hıza sahip olacağı açıktır.
Daha Fazla Örümcek Dişli Kullanımı
Daha büyük bir yük taşımak için genellikle bir tane daha örümcek dişli eklenir. Örümcek dişlilerinin doğru vites hareketine sahip olmak için ters yönlerde dönmesi gerektiğini unutmayın. Ağır yük taşıyan araçlar için dört örümcek dişli düzeneği de kullanılır. Bu gibi durumlarda, örümcek dişlileri bir çapraz çubuğun uçlarına bağlanır ve örümcek dişlileri bağımsız olarak döner.
Kaynak: learnengineering.org
