پایگاه خبری اسب بخار
مرجع تخصصی اخبار و ویدیو خودرو

محور دروازه ای (Portal Axle)

یکی از مشکلات برخی خودروهای آفرودی ارتفاع پایین، محورهای عقب و جلوست. این خودروها هنگام عبور از مسیرهای ناهموار و پرمانع دچار مشکل می شوند، به گونه ای که محور عقب و جلوی آن ها به موانع برخورد می کند و سیستم انتقال قدرت آن ها آسیب می بیند. برای حل این مشکل می بایست تغییراتی را در محل نصب محور جلو و عقب به چرخ ها به وجود آورد.

تغییر اعمال شده باید به گونه ای باشد تا بین سطح زمین و محور، که دیفرانسیل هم در میان آن قرار دارد، فاصله بیش تری ایجاد کند تا از این طریق احتمال برخورد مجموعه با موانع مسیر را کم تر کند. برای این کار از یک مجموعه چرخ دنده استفاده می شود تا نیروی خروجی از شفت های دیفرانسیل را به چرخ منتقل کند.

به همین منظور از قطعه ای استفاده می شود که از دو چرخ دنده تشکیل شده است. این چرخ دنده ها تقریباً به صورت عمودی بر روی یکدیگر قرار دارند. چرخ دنده بالایی به شفت خروجی دیفرانسیل متصل می شود و چرخ دنده پایینی هم به مجموعه چرخ وصل می شود. به این ترتیب، قدرت خروجی از دیفرانسیل توسط شفت ها به چرخ دنده بالایی منتقل می شود و از آن جایی که چرخ دنده بالایی با چرخ دنده پایینی در تماس است، قدرت حاصل‌شده به چرخ دنده پایین و سپس به مجموعه چرخ منتقل می شود. در محفظه قرارگیری چرخ دنده ها نیز روغن دیفرانسیل قرار دارد تا عمل روان‌سازی را انجام دهد.

در برخی از این مجموعه ها مکانیزم و آرایش چرخ دنده ها متفاوت است. طوری که چرخ دنده ورودی با دو چرخ دنده میانی در تماس اند که این دو چرخ دنده میانی با چرخ دنده خروجی ارتباط دارند و طی این ارتباطات گشتاور حاصل از دیفرانسیل به چرخ منتقل می شود. البته باید گفته شود که به کارگیری چرخ دنده های میانی مقداری تلفات در انرژی را نیز به همراه دارد، اما مزیت اصلی آن این است که فاصله میان چرخ دنده محرک و متحرک بیش تر می شود، این افزایش فاصله دقیقاً در راستای هدف به کارگیری این قطعه است. از سویی دیگر، با به کارگیری چرخ دنده میانی دیگر نیازی نیست جهت چرخش دیفرانسیل معکوس شود، زیرا به کارگیری چرخ دنده های میانی موجب می شود جهت چرخش دوبار معکوس شود و همین قضیه باعث می شود جهت چرخش چرخ دنده ورودی با چرخ دنده خروجی یکی شود.

در برخی دیگر از مکانیزم های قدیمی یک زنجیر بین دو چرخ دنده رابط می شود و چرخ دنده خروجی را به حرکت درمی آورد. خاصیت به کارگیری زنجیر نیز مانند به کارگیری چرخ دنده میانی برای افزایش فاصله است. البته این طراحی چندان مورد استقبال قرار نگرفت و به سرعت منسوخ شد.

تعداد دندانه های چرخ دنده متصل به چرخ بیش تر از تعداد دندانه های چرخ دنده متصل به شفت دیفرانسیل است. این تفاوت موجب می شود در این مجموعه افزایش گشتاور صورت گیرد. یعنی مجموعه مانند یک گیربکس کاهنده عمل می کند که با کاهش سرعت دَوران، گشتاور واردشده به چرخ را افزایش می دهد. این تغییر موجب می شود دور مورد نیاز برای چرخش چرخ در شرایط مختلف کم تر شود.

به بیانی دیگر، به این علت که در این مجموعه افزایش گشتاور رخ می دهد دیگر نیازی نیست تا گشتاور مورد نیاز در گیربکس و دیفرانسیل تولید شود، میزان کم تری از گشتاور مورد نیاز نیز می تواند پاسخ‌گوی خودرو باشد.

این تغییر در میزان گشتاور تولیدی نتایج مثبتی را به همراه دارد: کاهش مصرف سوخت و طولانی تر شدن عمر قطعات دَوار موتور، گیربکس و دیفرانسیل.

محور دروازه ای در برخی از خودروها به صورت فابریک و توسط شرکت سازنده نصب می شود. در این خودروها از دیفرانسیل کوچک تری استفاده می شود، زیرا نیازی به تولید گشتاور بالا توسط دیفرانسیل نیست چراکه علاوه بر دیفرانسیل، در مکانیزم به کاررفته نیز افزایش گشتاور رخ می دهد. کوچک شدن دیفرانسیل کم تر شدن وزن آن و همچنین کوچک تر شدن پوسته دیفرانسیل را نیز به همراه دارد. کوچک تر شدن پوسته دیفرانسیل موجب می شود فاصله دیفرانسیل از زمین بیش تر شود و فضای خالی بیش تری بین محور و سطح زمین ایجاد شود. برای مثال، در برخی از مدل های کلاس جی (G-class) کمپانی «مرسدس بنز» از پرتال اکسل به صورت فابریک استفاده می شود.

با به کارگیری پرتال اکسل در خودروها مشکلی برای سیستم های الکترونیکی مربوط به چرخ، مانند ABS و کنترل کشش، پیش نمی آید و مانند سابق به کار خود ادامه می دهند.

اما به دنبال این تغییر، فنر و کمک فنر تغییر می کنند، سایز رینگ و تایر نیز عوض می شود زیرا با این تغییر بر ارتفاع خودرو افزوده می شود که این افزایش ارتفاع نیاز به افزایش در تعداد حلقه های فنر دارد، همچنین کمک فنر نیز باید با یک کمک فنر بلندتر تعویض شود.

یکی از بزرگ ترین و مهم ترین معایب به کارگیری این مکانیزم محدودیت سرعت آن است، طوری که در خودروهایی که از این مکانیزم بهره می برند نمی شود از حد سرعت مشخصی تجاور کرد، زیرا مکانیزم و چرخ دنده های آن نمی توانند آن سرعت را تحمل کنند.

محمد جبارزاده شیاده

پایگاه خبری اسب بخار