دیفرانسیل لغزش محدود (LSD) به دو شفت خروجی اجازه می دهد تا با سرعت های مختلف بچرخند در حالی که حداکثر اختلاف بین آنها را محدود می کند. در این مقاله ام کو پارت فروشگاه لوازم یدکی کیا با تعریف، کاربردها، نمودار، انواع، عملکرد، مزایا و معایب دیفرانسیل با لغزش محدود آشنا خواهید شد.
دیفرانسیل لغزش محدود به شما کمک می کند تا به طور موثر و ایمن رانندگی کنید. گاهی ممکن است یکی از چرخ های پیشرو هنگام رانندگی روی شن یا ماسه گیر کند. اما اگر دیفرانسیل را دارید، می توانید ادامه دهید و در نهایت از آن خارج شوید. دیفرانسیل لغزش محدود چگونه کار می کند؟ بیا یک نگاهی بیندازیم.
دیفرانسیل با لغزش محدود (LSD) چیست؟
با جابجایی گشتاور بین چرخ های محرک، دیفرانسیل لغزش محدود (مخفف LSD) امکان پیچیدن سریع تر در پیچ ها را فراهم می‌کند. این به خودرو اجازه می دهد تا با کاهش چرخش چرخ و به حداکثر رساندن کشش، از خروجی موتور خود نهایت استفاده را ببرد. این یک نوع دیفرانسیل است که به دو شفت خروجی خود اجازه می دهد تا با سرعت های مختلف بچرخند اما حداکثر اختلاف بین دو شفت را محدود می کند.
دیفرانسیل های لغزش محدود (LSD) با محدود کردن اختلاف سرعت چرخش بین چرخ های محرک کار می کنند تا چسبندگی و کشش عالی را فراهم کنند. با نصب LSD، اگرچه ممکن است هنوز مقداری تغییر در سرعت چرخ وجود داشته باشد، این برای ایجاد فرسودگی تک چرخ کافی نیست.
به عبارت ساده، یک دیفرانسیل لغزش محدود، هر زمان که چرخ های محرک شروع به از دست دادن چسبندگی خود کنند، چرخش چرخ را کاهش می دهد. سپس LSD با استفاده از سیستمی که مکانیکی، الکترونیکی یا ترکیبی از این دو است، نیروی موتور را به چرخی که بیشترین چسبندگی را دارد، توزیع می کند. در ادامه با کارشناسان بخش لوازم یدکی سراتو همراه باشید تا درباره عملکرد و وطایف دیفرانسیل ضدلغزش بیشتر بیاموزید.
مزایای خودروهای دارای دیفرانسیل ضد لغزش
مزیت اصلی تجهیز خودرو به ال اس دی بهبود نحوه رانندگی آن است، اگرچه این یک ویژگی ایمنی مفید نیز می باشد، زیرا کنترل بیشتری بر انتقال قدرت خودرو ارائه می دهد. شما اغلب یک تفاوت لغزش محدود را می‌بینید که بر روی خودروهای پرفورمنس نصب شده است که قدرت زیادی دارند و در غیر این صورت برای رسیدن به جاده با مشکل مواجه می‌شوند. کاربردهای دیگر شامل نصب آنها بر روی خودروهای چهار چرخ محرکی است که احتمالاً خارج از جاده هستند و به کشش بیشتری نیاز دارند که این تفاوت ها می توانند به ایجاد آن کمک کنند. از دیگر مزایای آن می توان به کاهش سایش شفت محور و لاستیک، به لطف هندلینگ نرم تر اشاره کرد.
همه از علاقه مندان به مسابقات رالی و مسابقه گرفته تا رانندگان پلیس و عادی می توانند به طور بالقوه از نصب ال اس دی در وسیله نقلیه خود بهره مند شوند. بسیاری از رانندگان به دلیل بهبود عملکرد و کاهش ساییدگی، این را یک سرمایه گذاری ارزشمند می دانند. به خاطر داشته باشید که افزودن قطعات افترمارکت ممکن است بر ارزش خودروی شما تأثیر منفی بگذارد.
معایب دیفرانسیل های لغزش محدود چیست؟
اولاً، اتومبیل های دارای ال اس دی نمی توانند قدرت کامل را به هیچ چرخی منتقل کنند، حتی اگر مفید باشد. کنترل کشش نیز ممکن است دشوار باشد. در نهایت، از آنجایی که هیچ سیستم استاندارد LSD منحصر به فردی وجود ندارد، کیفیت، عملکرد و کنترل بین مدل ها متفاوت است. از دیگر معایب این نوع دیفرانسیل:
- طراحی پیچیده است
- هزینه نگهداری بالاست
وظیفه دیفرانسیل چیست؟
دیفرانسیل یک مجموعه دنده است که گشتاور را از موتور به چرخ ها منتقل می کند. این شامل سه شفت است و سرعت چرخش محور اصلی میانگین بقیه است. دیفرانسیل باز یا سنتی به چرخ ها اجازه می دهد تا با سرعت متفاوتی بچرخند تا خودرو بتواند بچرخد.
اما وقتی یکی از چرخ ها کشش را از دست می دهد، مشکل خاصی رخ می دهد: یکی از چرخ ها با لیز خوردن گشتاور بیشتری می گیرد در حالی که دیگری تقریباً متوقف می شود و وسیله نقلیه حرکت نمی کند. این معمولاً بعد از باران اتفاق می افتد، زمانی که جاده خیس می شود و چرخ ها در گودال ها فرو می روند یا زمانی که یک چرخ روی ماسه و دیگری روی آسفالت است.
انواع دیفرانسیل ضدلغزش
انواع مختلفی از دیفرانسیل لغزش محدود موجود است، و اینکه خودرو از کدام یک استفاده می کند به سیستم درایو مورد استفاده آن بستگی دارد. در خودروهای دیفرانسیل عقب و 4WD، ممکن است از LSD دو طرفه استفاده شود. این به این معنی است که LSD هنگام اعمال قدرت و همچنین هنگام کاهش سرعت تأثیر می گذارد، به این معنی که حس یکنواختی به خودرو دارد.
یک LSD یک طرفه برای خودروهای دیفرانسیل جلو مناسب تر است. زیرا این کار فقط در هنگام شتاب گیری اثر محدود کننده ای خواهد داشت. هنگام کاهش سرعت، LSD غیرفعال است، که به قطع برق کمک می کند. زیرا یک اختلاف دو طرفه تمایل دارد که کم فرمانی را به سیستم درایو وارد کند.
دیفرانسیل لغزش محدود مکانیکی
دیفرانسیل های لغزش محدود مکانیکی رایج ترین نوع هستند و با جابجایی گشتاور به چرخی با بیشترین کشش عمل می کنند، در حالی که لغزش را برای چرخ با کمترین میزان کشش محدود می کنند. آنها می توانند سطح خوبی از کشش و کنترل را با قیمت مناسب ارائه دهند.
دیفرانسیل لغزش محدود الکتریکی
یک eLSD (دیفرانسیل لغزش محدود الکترونیکی) عملکردی مشابه مکانیکی انجام می دهد و گشتاور کافی را به چرخ ها می رساند. این به eLSD ها اجازه می دهد تا سریع تر و با دقت بیشتری نسبت به سیستم های مکانیکی مشابه کار کنند.
دیفرانسیل ضدلغزش کلاچ دار
LSDهای کلاچ دار برای جلوگیری از لغزش چرخ قبل از شروع طراحی شده اند. بسته های کلاچ دیسک کربنی در پشت هر دنده جانبی دیفرانسیل قرار می گیرند. هنگامی که یک چرخ می لغزد، بار گیره روی بسته های کلاچ افزایش می یابد، به طوری که برای کنترل بیشتر، قدرت با کمترین کشش به چرخ منتقل می شود.
دیفرانسیل ضدلغزش چرخ دنده حلزونی
ال‌اس‌دی‌های «سبک دنده مارپیچی» به طور مشابه با دیفرانسیل های باز (استاندارد) در شرایط رانندگی معمولی کار می کنند. با این حال، هنگامی که زمین تغییر می کند یا کشش از بین می رود، چرخ دنده های مارپیچ شکل با نیروی بیشتری مشبک می شوند. و گشتاور را به چرخ با کشش بالاتر منتقل می کنند تا زمانی که چرخش چرخ کند یا متوقف شود.
انواع دیفرانسیل ضد لغزش از نظر طراحی
LSD دارای چندین گزینه طراحی است که برای متعادل کردن چرخش چرخ ها در شرایط کشش مختلف ساخته شده است. به طور کلی، دو نوع اصلی، حساس به گشتاور و حساس به سرعت، پوزیتراکشن قابل تشخیص است. حداکثر اختلاف ممکن بین ورودی های گشتاور در هر دو چرخ بایاس نامیده می شود. و برخی از LSD ها بایاس را به عنوان یک مقدار ثابت دارند.
دیفرانسیل های حساس به گشتاور
دیفرانسیل های حساس به گشتاور، دیفرانسیل های مکانیکی هستند که به گشتاور میل محرک پاسخ می دهند. رایج ترین در میان آنها دیفرانسیل بسته کلاچ است. ایده این است که پشت هر دنده جانبی دیفرانسیل، یک بسته کلاچ از دیسک ها قرار دارد. هنگامی که یکی از چرخ ها شروع به لیز خوردن می کند و گشتاور ورودی تغییر می کند، بار روی بسته کلاچ افزایش می یابد و نیرو را به آرامی به چرخ دیگر منتقل می کند.
این نوع پوزیتراکشن گران تر و پیچیده تر است. و معمولاً در خودروهای اسپرت برای متعادل کردن نیروی اضافی که موتور به چرخ ها منتقل می کند استفاده می شود تا استارتی نرم را فراهم کند.
دیفرانسیل های حساس به سرعت
دیفرانسیل های حساس به سرعت با اختلاف سرعت بین دو خروجی ایجاد می شوند. رایج ترین دیفرانسیل حساس به سرعت LSD ویسکوز نامیده می شود. آنها از اصطکاک هیدرودینامیکی سیال با ویسکوزیته بالا یا ژل مبتنی بر سیلیکون استفاده می کنند. این دیفرانسیل ها شبیه محفظه های استوانه ای پر از مایع هستند و دیسک های سوراخ دار که به شفت ها و دیفرانسیل با سطوح داخلی و خارجی متصل شده اند. حرکت دیفرانسیل باعث اصطکاک دیسک می شود که ژل را گرم می کند. گرما باعث می شود ژل منبسط شود و دیسک ها را به هم نزدیک کند و اختلاف سرعت روی چرخ ها را مسدود کند.
این LDS ساده تر است، نرم تر و متناسب تر با لغزش عمل می کند، اما نیاز به نگهداری دقیق تری دارد. ژل با گذشت زمان کیفیت خود را از دست می دهد و هر 96000 کیلومتر باید تعویض شود. همچنین به گرمای بیش از حد حساس است و زمانی که خودرو در برف یا گل گیر می کند، اثر آن کمتر می شود.
یکی دیگر از انواع دیفرانسیل حساس به سرعت، که به طور فزاینده ای محبوب می شود، پمپ چرخان است. پمپ در دیفرانسیل نصب می شود و گشتاور را با فشار هیدرولیک به چرخ “آهسته تر” منتقل می کند.
نحوه عملکرد دیفرانسیل با لغزش محدود
اصل دیفرانسیل لغزش محدود این است که کنترل بیشتری بر تحویل نیرو نسبت به دیفرانسیل “باز” معمولی ارائه می دهد. یک دیفرانسیل باز از چرخ دنده استفاده می کند تا اطمینان حاصل کند که چرخ ها در هنگام دور زدن با سرعت های مختلف می چرخند، اما زمانی که قدرت زیادی ارائه می شود، به راحتی می توان بر اختلاف باز با تحویل آن غلبه کرد.
هنگامی که نیرو به چرخ ها می رسد، به دنبال مسیری با کمترین مقاومت می گردد که در این مورد به معنای لاستیک با کمترین چسبندگی است. اگر در یک خودروی قدرتمند با دریچه گاز سنگین هستید، این می تواند به این معنی باشد که تمام نیرو در ابری از دود تبخیر می شود. زیرا لاستیک تخلیه نشده دور می چرخد در حالی که لاستیک دیگر به چسبیدن ادامه می دهد.
یک ال‌اس‌دی و مکانیسم های اضافی – معمولاً به شکل مجموعه کلاچ، بادامک ها، یا حتی یک سیستم مایع چسبناک که بخشی از این تفاوت است – اضافه کنید. با این جریان طبیعی قدرت مقابله می کند تا گشتاور موتور را به چرخ هایی که بیشترین چسبندگی را دارند توزیع کند. نتیجه کاهش چرخش چرخ برای لاستیک بدون بار است و نیروی خودرو به طور موثرتری به جاده منتقل می شود. که باعث افزایش چسبندگی و در نتیجه عملکرد پیچ ها و شتاب می شود.
کدام خودروها دارای سیستم ال اس دی هستند؟
مدل های خودرو با ال اس دی در طیف وسیعی از تولیدکنندگان از جمله BMW، فورد، شورولت و هیوندای در دسترس هستند. در حالی که ال اس دی ها برای رانندگی روزمره مناسب هستند. اما در میان علاقه مندان به مسابقات اتومبیل رانی و ورزش های موتوری محبوب هستند. زیرا کنترل دقیق چرخش چرخ‌ها برایشان یک ضرورت است تا لوکس.
تاریخچه دیفرانسیل لغزش محدود
مانند بسیاری از پیشرفت های خودروهای جاده ای، منشاء LSD را می‌توان در مسابقات موتوری جستجو کرد. در دهه 1930، فردیناند پورشه به شرکت مهندسی آلمانی ZF دستور داد تا دیفرانسیلی ایجاد کند که به کاهش چرخش چرخ در اتومبیل های گرند پریکس Auto Union کمک کند. زیرا توان عظیم آنها به راحتی بر چسبندگی لاستیک های باریک آن زمان غلبه می کرد.
پس از آن، مزایای این نوع تفاوت در وسایل نقلیه خارج از جاده مورد استفاده قرار گرفت. اما دیفرانسیل لغزش محدود دوباره در دهه 1960 و عصر خودروهای عضلانی ایالات متحده برجسته شد. این ماشین ها در طول مسابقه تسلیحاتی خودروهای پرفورمنس بین تولیدکنندگان آمریکایی امریکن موتورز، کرایسلر (و برندهای آن دوج و پلیموث)، فورد (به‌علاوه مرکوری) و جنرال موتورز (با برندهای بیوک، شورولت، اولدزموبیل و پونتیاک) ساخته شدند.
جمع بندی
دیفرانسیل لغزش محدود برای خارج از جاده و شرایط رانندگی سخت ضروری است. گشتاور را به چرخ ها اختصاص می دهد و وقتی یکی از آن ها لیز خورده و تا حدی کشش را از دست می دهد آنها را به چرخش در می آورد. این نقص اصلی دیفرانسیل باز را جبران می کند. و به چرخ ها اجازه می دهد تا با سرعت های مختلف بچرخند تا به حد مجاز برسد.
دیفرانسیل لغزش محدود خودرو را تثبیت می کند. اما در شرایط شدید که خودرو در گل یا برف گیر کرده و یکی از چرخ ها کاملاً کشش را از دست می دهد، کمکی نمی کند.
