معمولاً افراد غیرمتخصص کمتر درباره عملکرد دیفرانسیل خودرو میدانند. این مکانیزم با دریافت نیروی چرخشی از موتور، آن را به گشتاوری تبدیل میکند که چرخها را به حرکت درمیآورد؛ اما وظیفه دیفرانسیل تنها به انتقال نیرو محدود نمیشود؛ بلکه این سیستم به هرکدام از چرخهای محرک خودرو اجازه میدهد تا با سرعتهای متفاوتی بچرخند، بهویژه هنگام پیچیدن.
دیفرانسیل در خودرو سه نقش مهم دارد: اول، هدایت نیرو به چرخها؛ دوم، کاهش نهایی سرعت چرخش گیربکس پیشاز انتقال به چرخها؛ و سوم، انتقال نیرو به چرخها بهگونهای که آنها بتوانند با سرعتهای متفاوتی حرکت کنند. در این مقاله خواهید دید که دیفرانسیل خودرو چیست و به بررسی ساختار، نحوه عملکرد و انواع دیفرانسیل ماشین میپردازیم و توضیح میدهیم که چگونه این قطعه به تجربه رانندگی بهتر کمک میکند.

دیفرانسیل خودرو چیست؟
به زبان ساده، دیفرانسیل سیستمی است که گشتاور موتور را به چرخها منتقل میکند. این سیستم نیروی تولید شده توسط موتور را تقسیم کرده و امکان چرخش چرخها با سرعتهای مختلف را فراهم میسازد. در اینجا شاید از خود بپرسید، چرا باید چرخها با سرعتهای متفاوتی نسبت به هم بچرخند؟ اگر علاقهمند به خودروها باشید، احتمالاً پاسخ این پرسش برای شما بدیهی است؛ اما اگر اینطور نیستید، نیازی به خواندن مقالهای درباره اینکه دیفرانسیل خودرو چیست نداشتید!
فرض کنید یک خودروی مقوایی با چرخهایی از درهای بطری شیر و محوری از نی ساختهاید. تا زمانی که آن را به جلو و عقب حرکت بدهید، بدون مشکل میغلتد؛ اما اگر بخواهید به سمتی بپیچید، هر چرخ قادر است مستقل از دیگری بچرخد و خودرو بهراحتی میپیچد. حالا تصور کنید که چرخها را به محور نی چسب زدهاید. اکنون هنگام چرخیدن، چرخها روی زمین سر میخورند و بهدلیل قفل شدن به یک محور مشترک، قادر به گردش مستقل نیستند.
این مشکل زمانی که خودرو را تصور کنید، بسیار بزرگتر میشود؛ بهویژه اگر یک خودرو دوتنی را در سرعت 100 کیلومتر بر ساعت بخواهید به یک سمت بپیچانید. در این حالت چرخها به شدت به سطح جاده فشار وارد میکنند و این نیروهای عظیم بر ساختار خودرو فشار زیادی وارد میکنند و مانع از پیچش روان و ایمن آن میشوند؛ بنابراین مهندسان باید به روشی هوشمندانه برای اتصال چرخها به نیروی خروجی موتور فکر میکردند که درعینحال، امکان چرخش مستقل هر چرخ نسبت به دیگری را فراهم کند.

انواع دیفرانسیل ماشین
خب! اکنون قصد داریم ببینیم که انواع مختلف دیفرانسیل خودرو چیست و هرکدام چه ویژگیهایی دارند. انواع دیفرانسیل ماشین عبارتاند از:
دیفرانسیل باز (Open Differential)
دیفرانسیل باز از قدیمیترین و رایجترین نوع دیفرانسیل است. در این نوع، نیروی موتور به چرخها منتقل شده و اجازه میدهد که هر چرخ با سرعت متفاوتی بچرخد. نیروی تولید شده از موتور توسط چرخدنده پینیون به چرخدنده حلقهای منتقل میشود که سپس این نیرو را به هر دو محور (اکسل) میفرستد. دیفرانسیل باز نیروی موتور را به دو خروجی تقسیم میکند، بهطوری که چرخها میتوانند با سرعت متفاوت بچرخند.
- مزایا: بهدلیل طراحی ساده، ساخت و خرید آن ارزان است و برای بیشتر خودروهای تولیدی معمولی مناسب است.
- معایب: در صورت ازدستدادن کشش یک چرخ، تمام نیرو به چرخی با کمترین اصطکاک منتقل میشود که این باعث عدم کارایی دیفرانسیل باز در شرایط ناهموار یا رانندگی پرسرعت میشود.
- کاربرد: این دیفرانسیل بیشتر در خودروهای معمولی مانند سدانها، کراساوورها و مینیونها استفاده میشود که نیازی به عملکرد بالا یا آفرود ندارند.
دیفرانسیل قفلشونده (Locked Differential)
اما این نوع دیفرانسیل خودرو چیست و چه کاربردی دارد؟ دیفرانسیل قفلشونده بیشتر در خودروهای آفرود استفاده میشود. ساختار و عملکرد آن شبیه به دیفرانسیل باز است؛ اما میتواند در مواقع خاصی قفل شود و دو چرخ را با سرعت یکسان بچرخاند. این ویژگی باعث میشود که در شرایطی مانند گلولای، شن یا یخ، نیروی موتور به چرخهایی با اصطکاک بیشتر منتقل شود.
- مزایا: قابلیت کشش بیشتر نسبت به دیفرانسیل باز و جلوگیری از گیر کردن خودرو در زمینهای ناهموار یا لغزنده.
- معایب: در هنگام رانندگی در سطح صاف و خشک با کشش بالا، بهدلیل چرخش ثابت چرخها، ممکن است هدایت خودرو دشوار شود و به محور خودرو فشار بیاید.
- کاربرد: این نوع دیفرانسیل در خودروهای آفرودی مانند جیپ رانگلر و مرسدسبنز G-class و در برخی خودروهای باری بزرگ بهصورت اختیاری وجود دارد.
دیفرانسیل لغزش محدود (Limited Slip Differential یا LSD)
دیفرانسیل لغزش محدود ترکیبی از مزایای دیفرانسیل باز و قفلشونده را ارائه میدهد. این نوع در حالت عادی مانند دیفرانسیل باز عمل میکند؛ اما زمانی که یکی از چرخها شروع به لغزش میکند، بهطور خودکار قفل میشود و نیروی بیشتری را به چرخی که اصطکاک بیشتری دارد منتقل میکند.
- مزایا: بهصورت خودکار قفل میشود و از لغزش جلوگیری میکند که برای خودروهای با عملکرد بالا و شرایط بارگیری سنگین مناسب است.
- معایب: دیفرانسیل لغزش محدود مکانیکی تا حدی واکنشی است و تا زمانی که لغزش اتفاق نیفتد قفل نمیشود. نیاز به تعویض منظم روغن دارد و کلاچ آن ممکن است دچار فرسایش شود.
- کاربرد: این نوع دیفرانسیل در خودروهایی مانند نیسان 370Z (نوع ویسکوزی)، مزدا MX-5 (نوع کلاچی) و تویوتا BRZ (دنده مارپیچ) به کار میرود.
دیفرانسیل لغزش محدود الکترونیکی (Electronically Controlled Limited-slip Differential)
دیفرانسیل لغزش محدود الکترونیکی به کمک کلاچ الکترونیکی کنترل میشود و امکان تنظیم بین حالت باز و قفل کامل را فراهم میکند. این تنظیمات بهصورت پیوسته و با دقت بسیار بالا انجام میشود.
- مزایا: کنترل پیشرفتهتر و دقیقتر که در صورت نیاز به پایداری بیشتر در پیچها بهطور خودکار قفل را افزایش میدهد.
- معایب: گشتاور به چرخ کندتر تمایل پیدا میکند و ممکن است با افزایش هزینه و پیچیدگی همراه باشد.
- کاربرد: این نوع دیفرانسیل در خودروهایی مانند BMW M3 و M4، کادیلاک ATS-V، CTS-V و شورولت کوروت (پکیج Z51) و فراری 488GTB استفاده میشود.
دیفرانسیل بردار گشتاور (Torque Vectoring Differential)
این نوع ناشناختهتر از دیفرانسیل خودرو چیست؟ دیفرانسیل بردار گشتاور با استفاده از چرخدندههای اضافی، گشتاور را بهطور دقیق به هر چرخ هدایت میکند. این نوع دیفرانسیل از مجموعهای از حسگرها و سیستمهای الکترونیکی برای جمعآوری دادههایی از سیستم فرمان، پدال گاز و سطح جاده بهره میبرد تا حداکثر کشش را در پیچها فراهم کند و عملکرد خودرو را افزایش دهد.
- مزایا: امکان تنظیم دقیق گشتاور برای هر چرخ و افزایش چابکی خودرو در پیچها.
- معایب: وزن و پیچیدگی بالا، هزینه زیاد و مصرف سوخت بیشتر.
- کاربرد: این نوع دیفرانسیل در خودروهایی مانند آئودی S4، S5 و S6، BMW X5 M و X6 M و لکسوس RC F استفاده میشود.
اگر میخواهید تفاوت دیفرانسیلهای عقب و جلو را بهتر درک کنید و با انواع دیفرانسیل آشنا شوید، مطالعه این مقاله ضروری است.

اجزا دیفرانسیل ماشین
حال در ادامه خواهیم گفت که اجزای اصلی دیفرانسیل خودرو چیست و دیفرانسیلها شامل چه مواردی میشوند؟ بهطورکلی در انواع دیفرانسیل خودرو از قطعات زیر استفاده میشود:
- چرخدنده پینیون (Pinion Gear): این چرخدنده به انتهای میل گاردان متصل است و نیروی چرخشی را از گیربکس یا موتور دریافت میکند. این نیروی چرخشی توسط پینیون به چرخدنده حلقهای منتقل میشود که بخشی اساسی از فرایند تقسیم نیروی موتور به چرخها است. وظیفه آن انتقال اولیه نیروی موتور بهسمت چرخدنده حلقهای برای توزیع نیرو به اکسلها است.
- چرخدنده حلقهای یا کرانویل (Ring Gear): کرانویل یا چرخدنده حلقهای، بزرگتر از پینیون است و در کنار آن قرار دارد. این چرخدنده با پینیون در تماس بوده و نیروی چرخشی را از پینیون دریافت میکند و بهسمت چرخدندههای سیارهای هدایت میکند.
وظیفه آن توزیع نیروی موتور به اجزای داخلی دیفرانسیل و در نهایت انتقال آن به چرخها است.
- چرخدندههای سیارهای (Planet Pinions یا Spider Gears): این چرخدندهها در داخل دیفرانسیل قرار دارند و بهگونهای طراحی شدهاند که بتوانند به چرخدندههای خورشیدی متصل بشوند. این چرخدندهها به هنگام چرخش خودرو اجازه میدهند که چرخها با سرعتهای متفاوت بچرخند.
وظیفه آن تنظیم و کنترل اختلاف سرعت میان چرخها، بهویژه در هنگام پیچیدن خودرو است.
- چرخدندههای خورشیدی (Side Gears یا Sun Gears): این چرخدندهها به محورهای نیمه متصلاند و نیروی دریافتی از چرخدندههای سیارهای را به چرخها منتقل میکنند. هرکدام از این چرخدندهها به یک محور نیمه متصل هستند و به چرخها اجازه میدهند که با سرعت متفاوتی بچرخند.
وظیفه آن انتقال نهایی نیرو به محورهای نیمه و در نهایت به چرخها است.
- محورهای نیمه (Half-Shafts یا Axle Shafts): محورهای نیمه به چرخدندههای خورشیدی متصل شده و نیرو را از دیفرانسیل به چرخها منتقل میکنند. این محورها بهعنوان آخرین نقطه انتقال نیرو عمل و بهواسطه دیفرانسیل، نیروی متعادلشده و مناسب را برای چرخها فراهم میکنند.
وظیفه آن انتقال نهایی نیروی چرخشی به چرخها و ایجاد حرکت خودرو است.
- یاتاقانها (Bearings): یاتاقانها در دیفرانسیل وظیفه نگهداری و پشتیبانی از چرخدندهها و محورها را بر عهده دارند. این اجزا با کاهش اصطکاک میان چرخدندهها و محورهای چرخشی از آسیب و سایش قطعات جلوگیری و به حرکت روان چرخدندهها کمک میکنند.
وظیفه آن ایجاد حمایت برای چرخدندهها و کاهش اصطکاک، جلوگیری از فرسایش و خرابی قطعاًت است.
- کلاچ لغزش محدود (Limited Slip Clutch): در دیفرانسیلهای لغزش محدود (LSD)، یک کلاچ خاص وجود دارد که به هنگام ازدستدادن کشش یکی از چرخها، بهطور خودکار قفل میشود تا نیروی بیشتری به چرخی که دارای کشش بیشتر است منتقل شود. این سیستم در انواع مختلف مانند کلاچ اصطکاکی یا ویسکوزی وجود دارد.
وظیفه آن حفظ کشش و جلوگیری از لغزش چرخها در شرایط رانندگی خاص است.
- حلقه هلیکال (Helical Ring یا Helical Gears): دندانههای هلیکال در چرخدندههای دیفرانسیل بهصورت زاویهدار قرار گرفتهاند و به دیفرانسیل اجازه میدهند تا با انعطاف بیشتر و عملکرد نرمتری در جادههای ناهموار کار کند. این طراحی همچنین به کاهش صدا و لرزش در حین حرکت خودرو کمک میکند.
وظیفه آن کمک به حرکت نرم و کاهش نویز در جادههای ناهموار است.
- سیستمهای الکترونیکی (در دیفرانسیلهای بردار گشتاور یا لغزش محدود الکترونیکی): در دیفرانسیلهای پیشرفته مانند بردار گشتاور یا LSD الکترونیکی، مجموعهای از حسگرها و کنترلکنندههای الکترونیکی برای تنظیم دقیق گشتاور و کنترل کشش استفاده میشود. این سیستمها از دادههای سیستم فرمان، شتابدهنده و سطح جاده استفاده میکنند تا نیروی بهینه را به چرخها منتقل کنند.
وظیفه آن بهینهسازی گشتاور و کنترل بهتر کشش برای بهبود عملکرد در پیچها و شرایط خاص است.
این اجزا با همکاری یکدیگر تعریف میکنند که دیفرانسیل خودرو چیست و چگونه این قطعه در شرایط مختلف رانندگی، بهصورت کارآمد و مؤثر عمل کرده و رانندگی نرم و ایمن را فراهم میکند.

نحوه کار دیفرانسیل خودروچگونه است؟
وقتی به یک دیفرانسیل مدرن نگاه میکنید، شاید بهنظر برسد که ساختار بسیار پیچیدهای دارد؛ اما اگر این ساختار را به اجزای اساسیاش تقسیم کرده و هدف عملکرد آن را درک کنید، متوجه میشوید که این مکانیزم چقدر زیبا و دقیق طراحی شده است.
برای آشنایی بیشتر با عملکرد دیفرانسیل خودرو (دیفرانسیلهای کلاسیک)، میتوانید ویدئویی از شرکت شورولت را مشاهده کنید تا متوجه شوید که بهطورکلی، نحوه کارکرد دیفرانسیل خودرو چیست و چگونه سرعت چرخها را تنظیم میکند.
اصول فنی اساسی دیفرانسیل معمولاً براساس مکانیزمی به نام چرخدنده مخروطی (bevel differential gear) عمل میکند که شامل یک محفظه دیفرانسیل، دو چرخدنده سیارهای و دو شفت خروجی است. ویژگی کلیدی این سیستم در این است که دو چرخدنده سیارهای اتصال بین نیروی موتور و دو شفت خروجی را فراهم میکنند؛ اما این کار را به شکلهای متفاوتی انجام میدهند:
- حرکت در خط مستقیم: در زمانی که خودرو بهصورت مستقیم حرکت میکند، چرخدندههای سیارهای در داخل دیفرانسیل ثابت میمانند و همراه با محفظه دیفرانسیل میچرخند. در این حالت، محفظه دیفرانسیل، چرخدندههای خورشیدی و دو شفت خروجی (محورهای نیمه) همگی با سرعت یکسانی میچرخند. این هماهنگی سبب میشود که هر دو چرخ روی یک محور (محور جلو یا عقب) با سرعت یکسانی بچرخند؛ زیرا نیاز به تفاوت سرعت بین چرخها وجود ندارد.
- پیچیدن و حرکت در مسیر منحنی: هنگام پیچیدن خودرو، چرخ بیرونی باید مسافت بیشتری را نسبت به چرخ داخلی طی کند؛ درنتیجه، نیازمند سرعت بیشتری است. برای فراهم کردن این تفاوت سرعت، چرخدندههای سیارهای شروع به چرخش به دور محورهای خود میکنند و نیروی موتور را بهگونهای توزیع میکنند که چرخ بیرونی بتواند سریعتر از چرخ داخلی بچرخد. در این وضعیت، چرخدندههای سیارهای با چرخش خود، تفاوت سرعت میان دو چرخ را تنظیم کرده و به هر چرخ اجازه میدهند که با سرعت مناسب خود بچرخد، درحالیکه همچنان گشتاور لازم به هر دو چرخ منتقل میشود.
در صورت نبود دیفرانسیل یا قفلبودن آن، چرخهای خودرو ناچارند با سرعت یکسان بچرخند. این وضعیت هنگام پیچیدن باعث کشیده شدن یا لغزش چرخها و فشار اضافی به اجزای مختلف خودرو میشود. دیفرانسیل با ایجاد قابلیت چرخش مستقل برای هر چرخ، مانع از این مشکلات میشود و همچنین ایمنی و کارایی را در رانندگی بهخصوص در پیچها بهبود میبخشد.
البته عملکرد دیفرانسیل خودرو در دیفرانسیلهای باز، قفلشونده و لغزش محدود (LSD) تفاوتهایی دارند. دیفرانسیل باز برای رانندگی روزمره مناسب است و نیروی موتور را بهطور یکسان توزیع میکند؛ اما در شرایط لغزنده عملکرد ضعیفی دارد. در مقابل، دیفرانسیلهای قفلشونده در شرایط آفرود کاربرد دارند و دیفرانسیلهای لغزش محدود برای خودروهای با عملکرد بالا طراحی شدهاند که ترکیبی از مزایای دیفرانسیلهای باز و قفلشونده را دارند.

وظایف دیفرانسیل خودرو
تا بدینجا به خوبی فهمیدیم که وظایف دیفرانسیل خودرو چیست و این قطعه که باعث میشود که چرخها، بهویژه در پیچها با سرعتهای متفاوتی بچرخند، چگونه برای پایداری و ایمنی خودرو بسیار ضروری مییاشد. دیفرانسیل با استفاده از چرخدندههای پیچیده، نیرو را بهگونهای بین چرخها تقسیم میکند که از کشیده شدن یا لغزش چرخها جلوگیری شود و تجربه رانندگی نرم و پایداری را فراهم میکند. پس بهطورکلی، وظایف دیفرانسیل خودرو عبارتاند از:
- انتقال نیروی موتور به چرخها: دیفرانسیل نیروی چرخشی موتور را به چرخها منتقل میکند و به آنها اجازه حرکت میدهد.
- اجازه چرخش با سرعتهای مختلف برای چرخها در پیچها: دیفرانسیل با ایجاد امکان چرخش مستقل برای چرخها، مانع از لغزش و فشار به چرخها در پیچها میشود.
- توزیع متعادل گشتاور بین چرخها: این قطعه نیرو را بین چرخها بهگونهای تقسیم میکند که چرخها متعادل بمانند و پایداری خودرو حفظ شود.
- کاهش سرعت چرخشی گیربکس پیشاز انتقال به چرخها: دیفرانسیل بهعنوان آخرین نقطه کاهش سرعت در سیستم انتقال عمل میکند و سرعت چرخشی را برای چرخها تنظیم میکند.
- جلوگیری از سایش و خرابی قطعات در پیچها: با تنظیم سرعتهای متفاوت چرخها در پیچها از فشار و سایش غیرضروری روی اجزای سیستم انتقال جلوگیری میکند.
علائم خرابی دیفرانسیل خودرو میتواند شامل صداهای غیرعادی، نشتی روغن و مشکلات حرکتی باشد. برای آشنایی کامل، این مقاله را بخوانید.
اهمیت نگهداری دیفرانسیل خودرو
اما نگهداری از دیفرانسیل خودرو چیست و چرا این کار اهمیت زیادی دارد؟ این قطعه از روغنی با غلظت بالاتر نسبت به روغن موتور استفاده میکند که باید بهصورت منظم تعویض شود. با گذشت زمان، این روغن نازک و آلوده میشود و در نتیجه، کارایی دیفرانسیل کاهش مییابد. بدون وجود روغن مناسب، تماس فلز با فلز در دیفرانسیل افزایش مییابد و باعث ساییدگی و خرابی سریع آن میشود؛ بنابراین مشابه با تعویض روغن موتور، تعویض روغن دیفرانسیل نیز یک امر ضروری است.
بهطورکلی، دیفرانسیل خودروها باید حدود هر 80 هزار کبلومتر رانندگی تعویض روغن شود، هرچند این عدد ممکن است بسته به شرایط جادهای و نوع استفاده از خودرو متغیر باشد. در سرویس دیفرانسیل، تکنسین روغن قدیمی را تخلیه و آن را مطابق با توصیههای سازنده با روغن جدید جایگزین میکند. این سرویس بهخصوص برای دیفرانسیلهای عقب با شستوشوی کامل سیستم همراه است تا عملکرد بهینه حفظ شود و عمر دیفرانسیل طولانیتر گردد.

سخن پایانی
در این مقاله دیدیم که دلیل استفاده از دیفرانسیل خودرو چیست. دیفرانسیل خودرو یکی از اجزای کلیدی سیستم انتقال نیرو است که وظیفه تقسیم و توزیع گشتاور موتور به چرخها را بر عهده دارد و به چرخها اجازه میدهد با سرعتهای متفاوتی بچرخند. این ویژگی بهخصوص در پیچها حیاتی است؛ زیرا چرخ بیرونی نسبت به چرخ داخلی نیاز به سرعت بیشتری دارد تا خودرو بتواند به نرمی و بدون لغزش حرکت کند. دیفرانسیل با استفاده از مجموعهای از چرخدندهها و مکانیزمهای پیچیده، این نیاز را برآورده و علاوهبر افزایش پایداری، تجربه رانندگی ایمنی را فراهم میکند.
منابع:
سؤالات متداول
دلیل استفاده از دیفرانسیل خودرو چیست ؟
دیفرانسیل دستگاهی است که گشتاور موتور را به دو مسیر تقسیم میکند و به هر خروجی اجازه میدهد با سرعت متفاوتی بچرخد.
وظایف دیفرانسیل خودرو چیست ؟
دیفرانسیل سه وظیفه اصلی دارد: هدایت نیروی موتور به چرخها، عمل کردن بهعنوان آخرین کاهشدهنده سرعت در خودرو (کاهش سرعت چرخشی گیربکس پیشاز انتقال به چرخها) و انتقال نیرو به چرخها بهگونهای که آنها بتوانند با سرعتهای متفاوتی بچرخند.
آیا تمام خودروها دارای دیفرانسیل هستند؟
دیفرانسیل در همۀ خودروها و کامیونهای مدرن و همچنین در بسیاری از خودروهای چهارچرخ محرک (AWD یا 4WD تماموقت) وجود دارد.