Diferansiyel Nedir? Ne İşe Yarar?

Diferansiyel Nedir? Ne İşe Yarar?

100 yılı aşkın bir süredir hayatımızda yer alan otomobillerin temel teknolojilerinden biri de diferansiyel. Aracın dönüşlerde devrilmemesi, hızlarını koruyarak dönüşe ve yoluna devam etmesi gibi görevleri bulunan diferansiyel nedir ve neden bu kadar önemlidir?

Diferansiyel Nedir?

 
Askeri yürüyüşte ya da öğrencilerin törenlerde yaptığı yürüyüşlerde düzeni bozmadan dönüşü tamamlamak için iç taraftakiler hızlarını azaltırken dış taraftakiler daha hızlı adımlar atar. Bu da bir bütün olarak düzenin bozulmamasını ve dönüşün başarıyla tamamlanmasını sağlar. Otomobiller de virajlardan dönerken iç tarafta kalan tekerleklerle dış tarafta kalan tekerlekler farklı hızla dönmelidir ki araç devrilmesin ve dönüş işlemi başarıyla gerçekleşsin. Bunu sağlayan parça da diferansiyeldir.

Diferansiyel Ne İşe Yarar?


diferansiyel-ne-ise-yarar-nerededir
Otomobiller yol boyunca doğrusal bir çizgi izlerken virajlarda yay biçiminde dairesel bir çizgide hareket ederler. Bu esnada örneğin sola dönülecekse iç tarafta kalan sol tekerler daha az mesafe kat edecekken dış tarafta kalan sağ tekerlekler daha uzun bir yol izler. Diferansiyel ise her iki tekerleğin arasında yer alır, yarım dişli bir şaft ile tekerleklere bağlanır ve iki aksın farklı hızlarda dönmesini sağlar.

Diferansiyelin görevlerini şu şekilde sıralamak mümkün:

  • Motordan çıkan gücü tekerleklere iletmek. Motordan gelen dönme hareketi şanzıman tarafından diferansiyele iletilir.
  • Diferansiyel de dönme açısıyla birlikte bunu tekerleklere ulaştırır.
  • Dönüş yaparken virajın içinde kalan tekerleklerle dışında kalan tekerleklerin farklı hızda dönmesi sağlamak.
  • Virajlarda yay biçimli bir yol izleneceği için iç tekerleklerin daha az, dış tekerleklerin daha hızlı dönmesi gerekir.
  • Tekerleklerin tur sayıları diferansiyel tarafından düzenlenir.
  • Motordan gelen dönüş hızını düzenlemek. Dönüş hızı önce şanzıman aracılığıyla değiştirilir ve diferansiyele iletilir.
  • Diferansiyel de bu hızı dönüş açısına göre değiştirerek tekerleklere aktarır.

Diferansiyel olmasaydı karşılaşılacak durumlar ise şöyle:

  • Şanzıman aracılığıyla motordan gelen güç, doğrudan aktarılacağı için tekerlekler aynı hızda dönerdi.
  • Dönüşlerde aşırı yük bineceği için virajın iç tarafında kalan lastikler çok çabuk aşınırdı.
  • Farklı hızda dönmeyecekleri için virajlarda yol tutuş performansı fazlasıyla kötü olur ve güvenli sürüşü tehlikeye atardı.

Diferansiyel Nerededir?

Önden çekişli araçlarda diferansiyel, ön aks üzerindeki şanzıman kutusunda yer alırken arkadan çekişli araçlarda ise arka aksın ortasındaki bir alanda yer alır. Son yıllarda popülerliği gittikçe artan dört çeker araçlarda ise birden fazla diferansiyel bulunur. Ön, arka ve aktarma şaftı olmak üzere toplam 3 adet diferansiyel yer alır.

Diferansiyel Kısımları Nelerdir?


diferansiyel-kisimlari-ve-parcalari-nelerdir
Kaynak

Otomobilin virajlarda devrilmemesi ve yay biçimli bir yol izlemesini sağlayan diferansiyel kısımlarını şöyle sınıflandırmak mümkün:

- Şaft

Diferansiyeli şanzımana bağlayan parça olan şaft, esnek bir yapıya sahiptir. Bunun sebebi de engebeli yollarda şanzımanın düz konumunu korumasını sağlamaktır. Sürüş açısı değiştikçe bir diğer parça olan universal mafsallar devreye girer ve şaftın esnek hareket etmesini sağlar. İçi boş boru şeklinde tasarlanan şaftın etkili olması için denge ayarının düzgün yapılmış olması gerekir. Bu diferansiyel ayarı yapılmazsa motor hızına ve dönüşe adapte olmayacağı için diferansiyele ve şanzımana zarar verebilir.

- Universal Mafsallar

Şaftı şanzıman ile diferansiyele bağlayan ve şaftın esnek hareket etmesini sağlayan parça olan universal mafsal, şaftın her iki ucunda birer tane bulunur. Tabii şaft iki parçadan oluşuyorsa universal mafsalların sayısı üçe çıkar. Yoldaki girinti ve çıkıntıları sürücüye hissettirmemek için esnek olması gereken bu mafsallar genellikle + biçiminde olur.

- Sabit Hız (CV) Mafsallar

Dönüş açıları standart olan araçların dışında önden çekişli araçlar, aşağı-yuları doğrultuda çalışabilen ve direksiyon kabiliyeti bulunan mafsallar kullanırlar. Özellikle torku büyük araçlarda kullanılan CV mafsallar da büyük dönüş açılarında etkili performans gösterdikleri için kullanılırlar. Kuvvet ne kadar fazla olursa olsun olabildiğince yumuşak şekilde iletirler.

- Diferansiyel Yağları

Diferansiyel dişlilerinin ve parçalarının yağlanması en önemli kurallardan biridir. Özel diferansiyel yağları mekanizma içerisine boşaltılır ve yağının değiştirilmesi ya da yağın boşaltılması için var olan tapalar kullanılır.

Diferansiyel Tipleri Nelerdir?


diferansiyel-tipleri-nelerdir-kaca-ayrilir
- Açık Diferansiyel - Klasik Diferansiyel

Motordan gelen torku her iki tekerleğe eşit olarak gönderen diferansiyel çeşididir. Yani sağ tekerdeki çekiş kuvveti ile sol tekerdeki çekiş kuvveti her zaman aynı olur. Tabii tekerlerler farklı hızda dönebilir. Birçok sedan, minivan ve crossover modelinde klasik diferansiyel kullanılır. Motordan gelen gücü iki farklı hızda çalışacak şekilde iç ve dış tekerlekler arasında böler. Açık diferansiyelde tekerleklerin birisinde tork kaybı yaşanırsa doğal olarak bu düşüş diğer tekerlekte de görülür.

- Kilitli Diferansiyel

Diferansiyelin temel amacı, tekerleklerin farklı hızda dönmesini sağlamak olsa da kilitli diferansiyel, bunun tam tersi göreve sahiptir. Yani “Kilitli diferansiyel nedir?” sorusuna, “gerektiği zaman her iki tekerleğin aynı hızda dönmesini sağlamak” cevabı verilebilir. Devreye sokulduğu zaman motordan gelen devri her iki tekere eşit hızda göndererek iki tekerin de aynı (ya da birbirlerine yakın) hızda dönmesini sağlar. Kulağa garip gelse de kilitli diferansiyelin sıklıkla tercih edilmesinin sebebi şöyle açıklanabilir:

Kilitli diferansiyele sahip araçlarda, tekerlerden biri zor dönebileceği bir zemine denk gelirse ya da patinaja düşerse kilit mekanizması devreye girer. Bunun ardından iki tekerleğin bağlı olduğu şaft kilitlenir ve bir bütün halinde dönmeye başlar. Böylece motordan gelen güç ve tork, tekerleklere eşit şekilde dağıtılır. Sonucunda da normal zeminde olan tekerlek dönerek diğer tekerleğin patinajdan kurtulmasını sağlar ve araç saplandığı yerden kurtulur.

kilitli-diferansiyel-nedir
Burada bir noktaya dikkat etmek gerekiyor. Çoğu zaman kilitli diferansiyel ile diferansiyel kilidi karıştırılır. Oysa ikisinin özellikleri farklıdır. Kilitli diferansiyel, genellikle pikaplarda ve bazı arazi araçlarında bulunur. Sınırlı kayma özelliğine sahiptir. Tekerleklerin aynı hızda dönerek kum, çamur, buz gibi bazı zeminlere saplanmamasını sağlar. Kilit devre dışıyken de açık diferansiyel gibi çalışır. Diferansiyel kilidi ise 4X4 araçlarda sıklıkla görülür, en zorlu arazi koşullarına uygundur. Tekerleklerin tam olarak kilitlenmesini sağlar ve her türlü zeminde maksimum çekişi beraberinde getirir.

Kilitli diferansiyelde dikkat edilmesi gereken diğer nokta ise devredeyken virajların güvenle dönülemeyeceğinin unutulmamasıdır. İç ve dış tekerlekler eşit hızda döneceğinden yol tutuş performansı düşer, lastikler kayar ve araç savrulabilir.

- Sınırlı Kaymalı Diferansiyel

İki tekerlek arasındaki dönüş miktarı belli bir miktarı aşarsa sınırlı kaymalı diferansiyel devreye girer ve aks millerini birbirlerine kilitler. Böylece devir sayıları arasındaki fark kalkar. Hem açık hem de kilitli diferansiyel gibi çalışır. Araç kaymaya başladığında devreye girerek kilitlenir ve çekişi arttırır.

- Elektrik Kontrollü Sınırlı Kaymalı Diferansiyel

Sınırlı kaymalı diferansiyel gibi çalışan bu diferansiyel tipi, üst segment araçlarda daha çok görülür. Otomatik olarak devreye girer, hassas ve geniş bir şekilde araç kaymasına müdahale eder.

- Dinamik Tork Kontrollü Diferansiyel

Sürekli dört çeker arabalarda kullanılan dinamik tork kontrollü diferansiyel, aracın ağırlığını arttıran yüksek bedelli bir sistemdir. Dört tekere giden torku ayrı ayrı dağıtıp kontrol eden bu tip, yakıt tüketimini de belli bir ölçüde arttırır.

Diferansiyel Bakımı Nasıl yapılır?


diferansiyele-bakimi-nasil-yapilir
Yapısı gereği, birçok dişlinin bir arada çalıştığı diferansiyel, motor gücünü tekerleklere en uygun şekilde yansıtan oldukça önemli bir parçadır. Bu da diferansiyel bakımını dikkat edilmesi gereken bir konu haline getirir. Diferansiyelde bulunan dişli ve çarkların yağlanması, birbirlerine sürtünüp zarar vermesinin önüne geçer. Diferansiyel yağını periyodik olarak değiştirmek, sık sık seviyesini kontrol etmek yeterlidir. Ancak “Diferansiyel yağı ne zaman değiştirilir?” sorusunun cevabı, aracın tipine ve kullanım yoğunluğuna göre değişir. Ayrıca diferansiyel yağı sızmasının önüne geçmek için mekanizmanın kaçak yapıp yapmadığı da kontrol edilmelidir. Çünkü diferansiyel yağı biterse dişliler birbirlerine zarar verir, tekerleklere yeterli güç iletilmez ve sürüş güvenliği tehlikeye atılmış olur.