Diferansiyel Nedir? Ne İşe Yarar?

Otomobillerin temel teknolojilerinden biri olan diferansiyel, aynı zamanda en kritik parçalar arasında yer alır. Aracın dönüşlerde devrilmemesi, hızlarını koruyarak dönüşe ve yoluna devam etmesi gibi görevleri bulunan diferansiyel nedir ve diferansiyel arabada ne işe yarar?

Diferansiyel Nedir?

Diferansiyel, bir aracın sağ ve sol tekerlekleri arasındaki dönüş dengesini sağlayan parçadır. Tekerleklerin aynı anda farklı hızlarda dönmesi gerektiğinde devreye giren aksam diferansiyeldir. Otomobiller 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.

Arabada Diferansiyel Ne İşe Yarar?

Otomobiller yol boyunca doğrusal bir çizgi izlerken virajlarda yay biçiminde dairesel bir çizgide hareket eder. Bu esnada örneğin sola dönülecekse iç tarafta kalan sol tekerlekler daha az mesafe katedecekken 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?

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 olamayacağı 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-yukarı doğrultuda çalışabilen ve direksiyon kabiliyeti bulunan mafsallar kullanır. Özellikle torku büyük araçlarda kullanılan CV mafsallar da büyük dönüş açılarında etkili performans gösterdikleri için kullanılır. 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?

Başlıca diferansiyel tiplerini açık, kilitli, sınırlı kaymalı, elektrik kontrollü ve dinamik tork kontrollü şeklinde sıralayabiliriz. Her bir diferansiyel tipi farklı bir çalışma prensibine bağlıdır. Şimdi, bu diferansiyel türlerine yakından bakalım. 

Açık Diferansiyel (Klasik Diferansiyel)

Motordan gelen torku her iki tekerleğe eşit olarak gönderen diferansiyel çeşididir. Yani sağ tekerlekteki çekiş kuvveti ile sol tekerlekteki çekiş kuvveti her zaman aynı olur. Tabii tekerlekler 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 birinde 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 iki tekerleğin aynı hızda dönmesini sağlamak” cevabı verilebilir. Devreye sokulduğu zaman motordan gelen devri her iki tekerleğe eşit hızda göndererek iki tekerleğin 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.

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 oranı 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 artırır.

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 artıran yüksek bedelli bir sistemdir. Dört tekere giden torku ayrı ayrı dağıtıp kontrol eden bu tip, yakıt tüketimini de belli ölçüde artırır.

Diferansiyel Arızası Nasıl Anlaşılır?

Diferansiyel arızaları çeşitli belirtilerle kendini gösterir. Bu arızaları çoğu zaman aracı sürerken fark edebilirsiniz. Peki, bir araçta diferansiyelin bozuk olduğu nasıl anlaşılır? İşte, diferansiyel arıza belirtileri: 

• Diferansiyelden yağ akması

• Devir arttıkça aracın titremesi

• Aracın yol tutuş performansının düşmesi

• Sağ ve sol tekerleklerin dengesiz bir şekilde aşınması

• Kalkışta ve vites değiştirirken vuruntu, tıkırtı sesleri duyulması

• Diferansiyelden ötme benzeri sesler gelmesi

Diferansiyel Neden Öter?

Diferansiyel ötmesi veya diferansiyel ağlaması olarak bilinen durum, en sık karşılaşılan belirtilerden biridir. Bu ses çoğu zaman uğultu gibi duyulur. Sesin kaynağı ise diferansiyel dişlileridir. Diferansiyel ötmesi nedeni; yanlış yağ kullanımı, yağın bitmesi veya zamana bağlı sebeplerle dişlilerin aşınmış, hasar görmüş ya da kırılmış olmasıdır. 

Diferansiyel Bakımı Nasıl Yapılır?

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. 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.

Diferansiyel Yağı Ne Zaman Değiştirilir?

Bu sorunun cevabı, aracın tipine ve kullanım yoğunluğuna göre değişir. Üreticiler tarafından çoğunlukla 4 yılda bir veya her 100 bin kilometrede bir diferansiyel yağının değiştirilmesi önerilir. Doğru zamanda yağ değişimi yaptırabilmek için bir yetkili servise başvurabilirsiniz.

Süre konusunda hassas davranılması gereken bir diğer konu da motor yağı değişimidir. Bu konuda detaylı bilgi almak için “Motor Yağı Nasıl Değiştirilir?” başlıklı yazımızı okuyabilirsiniz.