Diferansiyel Nedir? Araçlar İçin Önemi ve Parçaları Nelerdir?

Virajlarda önemi büyük ölçüde ortaya çıkan diferansiyel, her iki aks ile aynı anda çalışır. Aynı zamanda aksların farklı hızda dönmelerini sağlar. Çünkü viraj alırken iki aksın aynı şekilde hareket etmesi, dönüşü tehlikeye sokacak ve hatta yaptırmayacaktır. Otomobiller viraj alırken, dairesel bir yol izler ve yay çizer. Bu hareketi yaparken, dışta kalan tekerlek, daha geniş bir yay çizerken, içte kalan tekerlek daha küçük bir yay çizer. Bunu diferansiyel sağlar.

Her iki tekerleğin arasında yer alan bu parça, yarım bir dişli şaft ile bağlanmaktadır. Dört çekişli araçlarda ise her teker çifti için iki ayrı diferansiyel bulunmaktadır. Bu sayede dört tekerin de uygun bir dönüş yapmasını sağlamaktadır. Motordan gelen dönme hareketi şanzıman tarafından bu parçaya ilettikten sonra, dönme açısıyla birlikte tekerleklere güç iletilmektedir. Tekerleklerin tur sayıları da diferansiyel tarafından düzenlenmektedir.

[renkbox baslik="İmmobilizer Nedir? Nasıl Çalışır?" link="https://bilgihanem.com/immobilizer-nedir-nasil-calisir/" resim="https://bilgihanem.com/wp-content/uploads/2014/12/immobilizer-sistemi-hakkinda-bilgi.jpg" renk="siyah" yenisekme="evet"][/renkbox]

Eğer bir arabada bu parça olmasaydı; şanzıman aracılığıyla motordan geçen güç, doğrudan aktarılacak ve tekerlekler aynı hızda dönecekti. Dönüşlerde aşırı yük bineceği için de virajın iç tarafında kalan lastikler daha çabuk aşınacaktı. Ek olarak tekerlekler farklı hıza dönemeyecek ve virajda yol tutuş performansı kötüleşecekti. Bunun sonucunda da güvenli sürüş tehlikeye girecekti.

Diferansiyel Nedir?

Diferansiyel, çekiş yapan iki tekerin farklı hızlarda dönmesini sağlayan parçadır. Çünkü; arabalar dönerlerken içteki tekerin dıştaki tekerden biraz daha yavaş dönmesi gerekmektedir.

Vites kutusundan aldığı hareketi, aks millerine ileten bir dişli kutusudur. Diferansiyel, vites kutusundan çıkan döndürme kuvvetini yani torku iki aks miline yönlendirir. Arkadan itişli araçlarda bu parça, hareketi 90 derece kırarak tekerleklere iletmektedir. Sağ ve sol tekerleklere farklı hızlarda dönebilme yeteneği kazandıran parça, viraj ve engebeli yollarda kaymayı, kolay dönüşü sağlamaktadır.

Diferansiyelin Önemi Nedir?

Diferansiyel olmadığı zaman araba yol tutuş gücünü kaybettiği için, arabanın arkasının savrulması an meselesidir. Yol tutuş güvenliği için diferansiyel çok önemlidir. Arabalarda ilk defa 1916 yılında kullanılmıştır.

1800'lerin sonlarında Carlbens tarafından icat edildiği bilinmektedir. O yıllarda araba kavramı tam olarak yerleşmediği için, modern otomobillerde kullanımı 1916 yılını buluyor. O dönem diferansiyeli arabalarda ilk kullanan kişi Packard'dır.

Diferansiyelin Parçaları Nelerdir?

Diferansiyeller, üzerine yüklenen bu görevleri yerine getirirken ağırlıklı olarak aşağıda sayacağımız 4 şeye ihtiyacı vardır. Bunlar;

Diferansiyel Yağları

Diferansiyel yağları, bu sistemin olmazsa olmaz parçasıdır. Sistem yağlanırken, mutlaka ama mutlaka diferansiyel için üretilmiş özel yağlar kullanılmalıdır. Bu yağlar, dişliler sayesinde sistemin içinde yol alır.

Diferansiyel içinde ayrıca bir kova daha vardır ve bu kovanın hem altında hem üstünde birer tane olmak üzere toplam 2 tane tıpası vardır. Üstündeki tıpa, kovaya yağ doldurulması için; alttaki tıpa ise bu yağın boşaltılabilmesi için gereklidir.

Şaft

Adını, kendisini icat eden Schaft adındaki mühendisten alır. Görevi, şanzıman ile diferansiyeli birbirine bağlamak ve şanzımanı sürekli düz konumda tutmaktır. Bundan dolayı şaft, esnek bir biçimde tasarlanmıştır. Engebeli ve çukurlu yollarda, arabada meydana gelen sarsıntıda şaft kendi üzerine düşen eğimleri ve esnekliği sağlayarak, şanzımanı sürekli düz konumda tutar.

Daha iyi anlayabilmemiz için; hamak örneğinden faydalanabiliriz. Bir gemide iki direk arasına bağlanmış bir hamağı düşünün. Ne kadar fırtına gelirse gelsin, ne kadar dalga çarparsa çarpsın, gemideki direkler ve hamağın bağlandığı ipler, gelen sarsıntıdan dolayı kendileri sağa sola sallanırlar, ip öne arkaya doğru esner. Ama hamağın kendisi hep, düz pozisyonda kalır. Bu sistemin binlerce kat gelişmiş hali, diferansiyelde kullanılan formüldür diyebiliriz

Universal Mafsallar

Anlam itibariyle, genel bağlantı demektir. Şaftı bir yandan şanzımana, diğer yandan diferansiyele bağlar. Şaftın her iki ucunda bulunmak zorundadır. Eğer şaft bir değil de iki parçadan oluşuyorsa, 3 tane universal mafsal yeterlidir. Yol üzerindeki engebeleri ve çukurları hissettirmeyecek kadar esnek olmak zorundadır. Aksi takdirde pek işe yaramaz

Sabit Hız Mafsalları

Bu mafsalların görevi, tekerlere verilen dönüş kuvveti etkisini, tekerlere daha büyük açılardan ve daha etkili biçimde vermektir. Çünkü motor aracılığıyla beygirlerden tekerlere sürekli bir kuvvet gitmektedir. Tekeri döndüren işte bu kuvvettir.

İşte sabit hız mafsallarının görevi, beygirlerden giden bu kuvvetlerin daha hızlı bir biçimde gitmesini sağlamak, giden her iki kuvvet arasındaki zaman dilimini en aza indirmektir. Ve aynı zamanda bu büyük kuvveti, arabaya zarar vermemek adına, en yumuşak şekilde tekerlere iletebilmektir. Keskin sirke küpüne zarar misali, eğer bu kuvvet çok sert şekilde verilirse, en büyük zararı araba görür.

Sabit hız mafsalları 4 kısımdan oluşurlar:

1. İçinde olukların açıldığı "Dış Kısım",
2. Genel olarak yuva denen aksamın içinde bulunan "bilyalar"
3. Bilyaların çalışmasını sağlaması amacıyla dış yüzeyinde oluklar bulunan "İç Top",
4. Körükleri ve parçaları kirden ve nemden korumak için yerleştirilen "Kauçuklar".

Diferansiyel Nasıl Çalışır?

Şanzımandan çıkan hareket, mahruti dişli üzerinden ayna dişliye iletilir. Ayna dişli, diferansiyel gövdesine yataklanmış şekildedir. Bu dişli kafesi ile tek parça halinde olan parça, dönüş hareketini dişli kafesine iletir. Hareket, dişli kafesine yataklanmış halde bulunan istavroz dişliye aktarılır. Bu işli ise dönüş hareketini aks dişlilerine iletir. Aks dişlileri, aks milleri ile tek parça halindedir. Aks milinin dönmesiyle hareket tekerleklere iletilmektedir.

Bu aşamada en önemli görevi, iki aks dişlisi arasında çalışan istavroz dişlisine aittir. Bu dişli hareketi, aks dişlilerine iletirken, iki aks dişlisinin farklı hızlarda dönebilmesine olanak verir. Sonucunda da savrulmadan, tekerlekler kaymadan virajlar alınabilir. Bu özelliği ile istavroz dişlisi bir dengeleme dişlisidir.

Klasik diferansiyeller, motordan aldıkları çekiş kuvvetini, her zaman eşit miktarda sağ ve sol aks millerine iletir. Buna ek olarak diferansiyel, motordan aldığı dönüş hızını, farklı miktarlarda tekerleklere iletir. Bu parça, her iki tekerleğin farklı hızlarda dönebilmelerini sağlar. Bu görevi ile her iki aks dişlisinin arasında bağımsız olarak çalışan istavroz dişli sayesinde yapmaktadır.

Diferansiyel Çeşitleri Nelerdir?

Diferansiyelin 3 farklı çeşidiyle karşılaşılmaktadır. Açık, kilitli ve sınırlı kayma olan bu çeşitlere ait detaylara göz atalım:

Açık Diferansiyel

Klasik diferansiyel türüdür. Her iki tekerleğin farklı hızla dönebildiği bu türde; motordan gelen tork, her iki aksa her zaman eşit olarak gönderilir. Yani sağ tekerin aks milindeki tork ile sol teker aks milindekine eşittir. Tekerleklerin zemine aktarabileceği maksimum tork değeri, tekerlek ile zemin arasında gerçekleşen en küçük sürtünme kuvvetine bağlıdır.

Kilitli Diferansiyel

Her iki tekerlek aynı hızda dönmek zorundadır ve motordan gelen devri, her iki aksa her zaman eşit gönderir. Bu yüzden her iki tekerlek de aynı hızda dönmek zorunda kalır. Sağ ile sol tekerin aktardığı tork ise eşit değildir. Tekerleklere aktarılabilecek maksimum tork değeri, tekerlek ile zemin arasındaki en büyük sürtünme kuvvetine bağlıdır. Genellikle off-road ve ağır araçlarında kullanılmaktadır.

[renkbox baslik="Süspansiyon Sistemi Nedir? Nasıl Çalışır? Parçaları Nelerdir?" link="https://bilgihanem.com/suspansiyon-sistemi-nedir-nasil-calisir/" resim="https://bilgihanem.com/wp-content/uploads/2014/12/suspansiyon-sistemi-hakkinda-bilgi.jpg" renk="siyah" yenisekme="hayir"][/renkbox]

Bu türde, devreden çıkarma söz konusudur. Eğer çıkarılmazsa yüksek hızlara çıkılamaz ve güvenli viraj alınamaz. Bunun nedeni ise sağ ve sol tekerleklerin hızları, hep eşit olacaktır. Buna bağlı olarak lastikler kayacak, yol tutuşu azalacak, araç savrulacak ve lastikler de çabuk aşınacaktır. Diferansiyel kilitliyken genellikle 35 – 40 km/h hızın üstüne çıkılmasına izin verilmemektedir. Bu yüzden binek araçlarda, sınırlı kaymalı diferansiyel (LSD) kullanılmaktadır.

Sınırlı Kaymalı Diferansiyel

Limited Slip Differential veya LSD şeklinde ifade edilen bu tür, açık tip gibi çalışmasına karşın, iki tekerlek arasındaki dönüş miktarı belirli bir değeri aştığı zaman devreye girer. Bu sırada iki aks milini birbirine kilitler ve devir sayısını eşitler. Viskoz, çok diskli, dişli tip çeşitleri bulunmaktadır. Binek araçlarda en çok kullanılan kilitli diferansiyel tipidir.