توضیحاتی در مورد کرانویل پینیون

دیفرانسیل، قسمتی از اجزای سیستم انتقال نیرو در خودرو به شمار می‌رود. در واقع این قسمت، آخرین عضو از این مجموعه است و کارایی بالایی دارد. چراکه فقط یک انتقال‌دهنده ساده نیست و به خاطر خاصیتی که در آن قرار داده شده است، در سر پیچ‌ها نیز باید سرعت دوران هر چرخ را متناسب با دایره‌ای که در حال گردش آن است، تنظیم کند. اما درون این قطعه که خود متشکل از چندین قطعه است، ۲ عضو اثر و کارکرد بالایی دارند به نحوی که از بقیه نیز شناخته‌شده‌تر هستند؛یعنی کرانویل و پینیون.

از مهم‌ترین قطعات موجود در دیفرانسیل، کرانویل و پینیون هستند. پینیون محوری است که به گاردان ارتباط دارد، سر آن دارای دنده‌های مارپیچ مخروطی بوده و همان‌طور که از انتهایش، حرکت دروانی گاردان را دریافت می‌کند، از قسمت دنده مارپیچی خود نیز، این حرکت را به کرانویل منتقل می‌کند.

دلیل استفاده از حالت دنده‌های مارپیچ در کرانویل و پینیون در عین مخروطی‌بودن آنها، به این خاطر است که درگیری در این دنده‌ها به خاطر حالت مارپیچی آنها و داشتن طول دنده بالاتر، بیشتر بوده و به همین خاطر برای انتقال نیروی زیاد و گشتاور بالایی که گاردان به آنها می‌رساند، مناسب‌ترند که در عین افزایش گشتاور منتقل‌شده، کاهش صدای درگیری دنده‌ها را نیز به همراه خواهد داشت. این محاسن از ویژگی‌های دنده‌های مارپیچی و مخروطی است.

نحوه درگیری کرانویل و پینیون‌:

نحوه حرکت پینیون و کرانویل به صورت دورانی است اما حرکت دورانی پینیون باید با یک چرخش ۹۰ درجه‌ای، منجر به حرکت دورانی چرخ‌ها شود. پس در اینجا از یک چرخ دیگر به نام کرانویل استفاده می‌شود.
پینیون با دریافت گردش گاردان، آن را به کرانویل منتقل می‌کند. کرانویل چرخی است که در یک لبه آن دارای دنده‌هایی برای درگیری با دنده‌های پینیون است.
کرانویل با دریافت حرکت دورانی پینیون، به کمک دنده‌های دیشلی آن را به پلوس‌ها منتقل می‌کند تا حرکت دورانی آغاز شده از میل‌لنگ پیشرانه، قدم به قدم به کمک گاردان و پینیون به دیفرانسیل برسد و در نهایت از طریق کرانویل و پلوس‌ها به چرخ‌ها منتقل شود.

اهمیت نسبت دوران دیفرانسیل‌:

اما در این بین، نسبت تعداد دوران پینیون و کرانویل با هم یک عدد پر‌معنا را می‌سازد که نقش مهمی در سرعتی‌بودن یا قدرتی‌بودن محور محرک خودرو دارد.
همچنین هنگام تعویض قطعات دیفرانسیل و یا تعویض یک دیفرانسیل در خودرو‌های مجهز به دو‌دیفرانسیل، باید از این عدد آگاه بود.
برای مثال، گفته می‌شود که دیفرانسیل یک خودرو از نوع ۴۶/۱۳ است. عدد ۴۶ به تعداد دوران پینیون مربوط است و عدد ۱۳ نیز به تعداد دوران کرانویل ارتباط دارد.
به این معنی که با هر ۴۶ بار چرخش پینیون، کرانویل نیز ۱۳ بار خواهد چرخید.
از آنجایی که پینیون یک محور است و کرانویل یک چرخ دنده بزرگ، برای همین تعداد دوران پینیون چندین برابر کرانویل
خواهد بود. با تقسیم عدد بزرگ‌تر به عدد کوچک‌تر، به عدد ۳.۵۴ می‌رسیم. حال اگر دیفرانسیل خودرو از نوع مثلا ۴۳/۱۳ باشد، یعنی نسبت دوران پینیون به کرانویل آن عدد ۳.۳ خواهد بود که به معنی سرعتی‌تر بودن دیفرانسیل دومی نسبت به دیفرانسیل اولی است.
چرا که در دیفرانسیل اولی برای ۱۳ بار گردش کرانویل که برابر با تعداد گردش چرخ‌هاست، پینیون باید ۴۶ بار بچرخد اما در نوع دومی فقط کافی است تا پینیون تعداد دور کمتری یعنی ۴۳ بار بگردد.
می‌توان با تغییر در اندازه پینیون یا کرانویل در خودرو‌های دیفرانسیل عقب، تا حدودی در سرعت نهایی، قدرت و شتاب‌گیری آنها تغییر ایجاد کرد.

 

نسبت دوران و اهمیت آن در خودرو‌های ۴×۴‌:

در خودرو‌های ۴×۴، دو دیفرانسیل وجود دارد که هر دو آنها باید دارای یک ضریب و نسبت دوران باشند؛ چراکه در غیر این صورت، منجر به قفل‌شدن یک محور پس از طی چندین‌متر خواهد شد. فرض کنیم که در یک خودرو دو‌دیفرانسیل، نسبت دوران در محور جلو عدد ۳.۳ بوده و این عدد در دیفرانسیل عقب برابر با ۳.۵ باشد.
همچنین می‌دانیم که ‌هنگام درگیری هر دو محور، سرعت دوران گاردان‌های عقب و جلو یکی است که به معنی تعداد دوران برابر پینیون‌ها خواهد بود.
حال با این معلومات، در یک محور با تعداد چرخش برابر  پینیون‌ها، یک کرانویل نسبت به کرانویل دیگر تعداد دوران متفاوتی خواهد داشت که به این معنی است که یک چرخ در هر چند متر مسافت طی‌شده، چند دور بیشتر بزند که عملا ممکن نیست و منجر به قفل‌شدن یکی از دو محور خواهد شد که با اصرار بر ادامه حرکت باعث اعمال فشار به مجموعه انتقال قدرت می‌شود و تا خراب‌شدن و یا از کار افتادن یکی از این اعضا، خودرو متوقف می‌شود