سیستم انتقال نیرو در وسایل نقلیه جایگاه مهمی دارد. توان تولید شده در موتور به وسیله سیستم انتقال نیرو به چرخ‌ها منتقل می‌شود. در نتیجه وسیله نقلیه با سرعت خاصی به حرکت در می‌آید. سیستم انتقال نیرو از اجزای مختلفی تشکیل می‌شود. دیفرانسیل به عنوان محور متحرک یکی از مهم‌ترین بخش‌های آن به شمار می‌رود. وظیفه دیفرانسیل توزیع نیروی مومنتوم تولید شده در موتور بین چرخ‌های وسیله نقلیه است. دیفرانسیل از کنار هم قرار گرفتن چندین چرخ دنده تشکیل می‌شود. دو مورد از مهم‌ترین چرخ دنده‌ها اصطلاحا با نام پینیون و کرانویل شناخته می‌شوند. در ادامه قصد داریم به بررسی نقش این دو چرخ دنده در سیستم انتقال نیروی وسایل نقلیه بپردازیم. دعوت می‌کنیم تا پایان با ما همراه باشید.
پینیون چیست؟
دیفرانسیل ابتدا باید نیروی گشتاور تولید شده در موتور را دریافت کند تا پس از آن در بین چرخ‌های تراکتور توزیع نماید. همان طور که می‌دانید به طور کلی تراکتورها از نظر موقعیت قرارگیری دیفرانسیل به دو دسته زیر تقسیم می‌شوند:
- دیفرانسیل عقب
- دو دیفرانسیل
عمده تراکتورهای موجود در بازار از نوع دیفرانسیل عقب هستند و تعداد از آن‌ها نیز دو دیفرانسیل دارند. در تراکتورهای دیفرانسیل عقب گشتاور از طریق جعبه دنده به دیفرانسیل انتقال پیدا می‌کند؛ اما در تراکتورهای دو دیفرانسیل ، این فرآیند از طریق تماس دیفرانسیل با گاردان صورت می‌گیرد. قطعه‌ای که انتقال گشتاور به دیفرانسیل را در هر دو حالت بر عهده دارد، پینیون نام دارد. در عرف رایج بازار به این قطعه کله گاوی نیز گفته می‌شود.
پینیون در واقع یک محور است که در یک سر چرخ دنده مارپیچ دارد. این چرخ دنده مارپیچی از نوع مخروطی است. در فرآیند ساخت کله گاوی معمولا از فولاد آلیاژی یا چدن خاکستری استفاده می‌شود. پینیون به صورت عمودی با کرانویل درگیر است. فرآیند انتقال نیروی مومنتوم به دیفرانسیل از طریق این درگیری بین پینیون و کرانویل صورت می‌گیرد.
کرانویل چیست؟
کرانویل نوعی چرخ دنده است که با نام چرخ دنده حلقه‌ای نیز شناخته می‌شود. نقش اصلی کرانویل برقراری ارتباط بین پینیون و دیفرانسیل است. کرانویل از یک طرف با پینیون درگیر است و از طرفی دیگر با چرخ دنده هرزگرد دیفرانسیل تماس دارد. به این ترتیب نیروی مومنتوم پینیون را به دیفرانسیل انتقال می‌دهد.
در تولید کرانویل از فولاد با درصد کربن کم استفاده می‌شود؛ چرا که افزایش کربن عملا باعث بالا رفتن سختی و کاهش انعطاف پذیری فولاد می‌شود. این موضوعی است که تاثیر منفی روی عملکرد کرانویل می‌گذارد. شکل ظاهری کرانویل شبیه به یک دیسک است. از نظر دسته‌بندی نیز در ردیف چرخ دنده‌های مارپیچ قرار می‌گیرد. البته فراموش نکنید که دندانه‌های این چرخ دنده به صورت موج دار طراحی می‌شوند.
چگونه پینیون و کرانویل با یکدیگر درگیر می‌شوند؟
اشاره کردیم که چرخ دنده پینیون و کرانویل با زاویه قائم با یکدیگر درگیر می‌شوند. توان تولیدی در موتور به محور پینیون منتقل می‌شود. محور پینیون این توان را با صورت حرکت چرخشی در می‌آورد. با به چرخش درآمدن محور پینیون، چرخ دنده آن نیز شروع به گردش می‌کند. در عین حال چرخش آن باعث می‌شود که کرانویل نیز به گردش در بیاید. سپس حرکت دورانی از کرانویل به سمت چرخ‌ها انتقال پیدا می‌کند. مومنتوم دریافت شده از سوی کرانویل نیز بین چرخ‌ها توزیع می‌گردد.
نوع طراحی چرخ دنده‌های پینیون و کرانویل به همراه سرعت گردش آن‌ها نقش زیادی در فرآیند انتقال نیرو از موتور به چرخ‌ها و در نتیجه سرعت حرکت تراکتور دارد. در بین انواع چرخ‌دنده‌ها، بهترین گزینه چرخ دنده مارپیچی است. چرا که میزان درگیری دندانه‌های چرخ دنده در آن‌ها بیشتر است. از آن گذشته سروصدای چرخ دنده‌های مارپیچ نیز در زمان درگیری با یکدیگر کمتر است. نکته مهم بعدی تعداد دندانه‌های چرخ دنده‌هاست. از نظر فنی هر چه تعداد دندانه‌ها بیشتر باشد، میزان درگیری دو چرخ دنده افزایش پیدا کرده و در نتیجه گشتاور بیشتری انتقال پیدا می‌کند. به همین راندمان عملکرد دیفرانسیل بالاتر می‌رود.
شرکت‌های سازنده قطعات تراکتور، نسبت دوران پینیون و کرانویل را در شناسنامه محصولات خود اعلام می‌کنند. همواره تعداد دوران پینیون در مقایسه با کرانویل در یک تراکتور بیشتر است. به عنوان مثال عدد 46/13 را در نظر بگیرید. این عدد نشان دهنده آن است که به ازای هر 46 دور چرخیدن پینیون، کرانویل 13 دور می‌چرخد. حاصل تقسیم تعداد دور پینیون به کرانویل نیز عددی دارای مفهوم است. به طور کلی هر چه این عدد بزرگ‌تر باشد نشان دهنده آن است که دیفرانسیل قدرت بالاتر دارد. در حالی که نزدیک شدن این عدد به یک نشانه سرعتی بودن دیفرانسیل است.
کلام پایانی
در این مقاله به معرفی پینیون و کرانویل در سیستم انتقال نیروی وسایل نقلیه پرداختیم و همچنین نقش هر یک را در راندمان این سیستم بررسی کردیم. عملکرد صحیح این دو چرخ دنده در فرآیند انتقال گشتاور از موتور به چرخ‌ها اهمیت بسیار زیادی دارد. در صورت بروز هرگونه مشکل در آن‌ها عملا حرکت وسایل نقلیه امکان پذیر نیست. شما عزیزان می‌توانید سوالات خود را در خصوص پینیون و کرانویل با ما در میان بگذارید. حتما سعی می‌کنیم در کوتاه‌ترین زمان ممکن پاسخ‌گوی سوالات شما باشیم.
