توضیح ضریب دنده و ضریب دیفرانسیل به زبان ساده!

همانطور که می‌دانید هنگام رانندگی با توجه به شرایط موجود، گاهی به سرعت‌های بالاتر و گاهی نیز به قدرت بیشتر نیاز داریم. در این شرایط وظیفه گیربکس خودرو است که از پیشرانه‌ای که دارای دور موتوری محدود است، نسبت‌های مختلفی از سرعت و قدرت‌ را به دیفرانسیل منتقل کند. در اینجاست که با مفاهیم ضریب یا نسبت دنده و همچنین ضریب دیفرانسیل برخورد می‌کنیم. نمی‌خواهیم در این مقاله بحث را خیلی تخصصی کنیم و قصد داریم تا این مفاهیم را با زبان ساده و به دور از اعداد و ارقام توضیح دهیم.

شاید ملموس‌ترین راه برای درک این ضرایب مقایسه آن با دوچرخه‌سواری باشد. همه ما دیده‌ایم هنگام دوچرخه‌سواری وقتی زنجیر در خورشیدهای کوچک‌تر جلو (محرک) قرارگیرد و در قسمت عقب دور خورشیدی‌های بزرگتر باشد رکاب زدن بسیار ساده بوده و در شرایطی که نیاز باشد از سربالایی تیزی بالا برویم این حالت بسیار مفید خواهد بود اما اگر از یک حدی بیشتر رکاب بزنیم سرعت از میزان مشخصی فراتر نرفته و با رکاب زدن بیشتر، فقط شاهد هرزگردی رکاب هستیم (سرعت کم-قدرت زیاد). علاوه بر آن هنگامی که زنجیر  دور خورشیدی‌های بزرگتر جلو و در عقب دور خورشیدی‌های کوچکتر قرار داشته باشد با یک بار رکاب زدن چرخ عقب بیشتر می‌چرخد و رکاب زدن کمی سخت تر است و مناسب برای بالا رفتن از سربالایی‌ها نیست چرا که انرژی زیادی از ما می‌گیرد؛ اما در مسیر‌های با شیب کم می‌توانیم با سرعت زیاد حرکت کنیم (سرعت زیاد-قدرت کم). پس در هر کدام از حالت‌ها ویژگی‌ خاصی دارند که در حالت دیگر ضعیف‌تر است.

در خودرو نیز چنین شرایطی برقرار است، گیربکس دارای مجموعه‌ای از چرخ‌دنده‌ها با سایزهای مختلف است که این چرخ‌دنده‌ها وظیفه انتقال متناسب سرعت‌ها و قدرت‌های مختلفی را دارند. درچنین شرایطی همانند مثال دوچرخه نسبت اندازه این چرخ‌دنده‌ها  بسیار حائز اهمیت است که برای بیان فیزیکی آن از مفهومی به نام نسبت دنده یا ضریب دنده استفاده می‌شود که نشان‌دهنده نسبت اندازه محیط و یا قطر چرخ‌دنده “متحرک به محرک” و یا تعداد دور چرخش “محرک به متحرک” است که در صورت استفاده از هرکدام پاسخ‌ها برابر خواهند بود.

به‌دلیل امکان اشتباه در اندازه‌گیری قطر چرخ‌دنده‌ها، با توجه به یکسان بودن طرح و اندازه دندانه‌های چرخ دنده‌ها راحت‌ترین و دقیق‌ترین راه برای محاسبه این ضریب ، شمارش تعداد دندانه‌های هر چرخ‌دنده و تقسیم آنها است. برای مثال این ضریب برای چرخ‌دنده‌های زیر به شکل زیر محاسبه و نوشته می‌شود:

چرخ‌دنده متحرک دارای 30 دندانه و چرخ‌دنده محرک دارای 20 دندانه است. که از حاصل تقسیم تعداد چرخ دنده های متحرک به محرک، ضریب 1.5 حاصل می‌شود که به صورت 1:1.5 نوشته می‌شود (1 همواره معرف چرخ‌دنده محرک است). البته گاهی برای سادگی از نوشتن 1 صرف نظر می‌کنند و فرضاً فقط عدد 1.5 را می‌نویسند. توجه داریم که ضریب دنده 1.5 یعنی به ازای هر 1.5 دور چرخش چرخ‌دنده محرک، چرخ‌دنده متحرک 1 دور می‌چرخد پس سیستم کاهش سرعت و افزایش قدرت همراه شده است.

به طور کلی:

اگر عدد دوم بزرگتر از یک باشد یعنی دنده باعث افزایش قدرت می‌شود.

اگر عدد دوم برابر با یک باشد یعنی همان قدرت و سرعت موتور منتقل می‌شود.

اگر عدد دوم کوچکتر از یک باشد یعنی دنده باعث افزایش سرعت می‌شود.

پس هرچه ضریب دنده بزرگتر باشد نشان‌دهنده آن است که چرخ‌دنده محرک کوچک‌تر و چرخ‌دنده متحرک (پیرو) بزرگ‌تر است و این یعنی سرعت کمتر و قدرت بیشتر و به هر میزان که ضریب دنده کوچک‌تر باشد این به معنی چرخ‌دنده محرک بزرگ‌تر و چرخ‌دنده متحرک کوچک‌تر به معنی سرعت بیشتر و قدرت کمتر است. به طور شماتیک نحوه تغییر سایز چرخ‌دنده‌ها در هر دنده را مشاهده می‌کنید:

در خودرو ها از دنده یک تا دنده‌های بالاتر  دنده‌ها اصطلاحاً سبک‌تر شده و ضریب دنده درحال کاهش است و در دنده های بالاتر از 4 در اکثر از خودروها این ضریب به کمتر از یک می‌رسد. در اکثر خودروها قوی ترین دنده، دنده عقب است و ضرایب بالاتری دارد.

همانطور که می‌دانید علاوه بر گیربکس در دیفرانسیل هم از چرخ دنده‌هایی برای انتقال نیرو استفاده می‌شود. مطالب گفته شده در بالا در دیفرانسیل نیز صادق است و ضریب دیفرانسیل یا “ضریب نهایی راندن” هم همانند ضریب دنده با استفاده از نسبت چرخش پینیون دیفرانسیل (ورودی یا محرک) به محورهای خودرو (خروجی یا متحرک) و یا تعداد دندانه‌های دو چرخ دنده محاسبه می‌شود.

هرچه ضریب دیفرانسیل بزرگ‌تر باشد عملکرد خودرو به صورت قدرتی‌تر و هرچه ضریب دیفرانسیل کوچکتر  باشد عملکرد آن سرعتی‌تر خواهد بود.

با ضرب ضریب دنده و ضریب دیفرانسیل در هم “ضریب کل نهایی راندن” خودرو بدست می‌آید که البته در این مورد سایز رینگ و لاستیک خودرو نیز تأثیر گذار خواهد بود که در مقالات بعدی به آن پرداخته خواهد شد.

8 دیدگاه
  1. مجتبی می گوید

    سلام .من پارس،سال دوگانه ۹۵دارم .گیربکس رو عوض،کردم با ۱۹۷۷اما شتابم اومد پایین .سرعت نهاییم هم همون ۱۶۰موند.فقط دور موتورم اومده پایین تر نصبت به قبل.ریمپ ای سی یو همـکردم .میل یوپاپ هم عوض،کردم .پاشش عالیه .مخدویت سرعت هم نداره.کمپرس هم عالیه.اما راه نمیره.میشه راهنماایم کنید.به نظر شما دوباره برمـگیربکس رو مثلا کنم ۱۷۸۱یا ۱۶۶۵یا نه بی فایده هست

     
    1. مجید می گوید

      سلام داداش گلم من ی پارس ۹۳ دارم بخاطر همین موضوع رفتم گیربکس زانتیا انداختم
      ولی بعد از چند سال فهمیدم از ای سی یو بستن سرعت رو محدودیت گذاشتن برا

       
    2. زاگرس می گوید

      سیم گاز ماشینت رو جایه که میره رو دریچه گاز یک خار داره خار رو جابجا کن تا احساس کنی ماشینت داره صداش تغییر میکنه همون موقعه خار رو جا بزن و بعد امتحان کن ببین چطور از جا میکنه

       
    3. دیاکو می گوید

      سلام
      اگر منطقه شما بیشتر کفی است روی یک گیربکس ۱۷.۸۱ یا ۱۷.۸۳ یه کرونویول ۱۹.۷۹ بندازید و برای عملکرد بهتر یه کرونویول ۱۷.۷۳ اگر گیر بیاورید. ضمنا اگر گیربکس کامل ۱۷.۷۱ اروپایی هم گیر بیارید جواب می ده.
      اگر منطقه شما کوهستانی ست دل و روده یه گیربکس ۱۷.۷۷ tu5 را بریزید تو پوسته ۱۷.۷۷ xu7 خودتون.
      موفق باشید

       
  2. ناشناس می گوید

    برو یدونه ۱۷۷۷بنداز روش حال کن

     
  3. دیاکو می گوید

    سلام
    اگر منطقه شما بیشتر کفی است روی یک گیربکس ۱۷.۸۱ یا ۱۷.۸۳ یه کرونویول ۱۹.۷۹ بندازید و برای عملکرد بهتر یه کرونویول ۱۷.۷۳ اگر گیر بیاورید. ضمنا اگر گیربکس کامل ۱۷.۷۱ اروپایی هم گیر بیارید جواب می ده.
    اگر منطقه شما کوهستانی ست دل و روده یه گیربکس ۱۷.۷۷ tu5 را بریزید تو پوسته ۱۷.۷۷ xu7 خودتون.
    موفق باشید

     
  4. احسان می گوید

    سلام دوستان کسی هست که بدونه تغییر کرانویل پنیون از۱۷.۷۷به کرانویل پنیون ۱۷.۷۳چقدر تغییر سرعت داره؟

     
  5. یاسر می گوید

    سلام
    از اطلاعات بسیار روان و فنی شما فیض بردم تشکر فراوان علاقه ام به علم مکانیک زیاد شد …

     

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.