میل گاردان یک قطعه بسیار مهم در سیستم انتقال قدرت خودرو است که وظیفه انتقال گشتاور از گیربکس به دیفرانسیل را بر عهده دارد. این قطعه در خودروهایی که چرخ های محرک در عقب قرار دارند، استفاده می‌شود. در این نوع خودروها، گشتاور از موتور از طریق جعبه‌دنده به میل گاردان منتقل می‌شود و سپس به دیفرانسیل و چرخ‌ها منتقل می‌شود. در این مقاله قصد داریم تا این قطعه را معرفی کنیم و شما را با عملکرد آن بیشتر آشنا کنیم. همچنین انواع میل گاردان را به تفصیل توضیح خواهیم داد. با ما همراه باشید.
میل گاردان چیست؟
میل گاردان، میله‌ای فولادی تا اندازه‌ای قطور و بسیار محکم و صاف است که نیروی گیربکس را به دیفرانسیل منتقل می کند؛ چون گیربکس با دیفرانسیل فاصله دارد و از طرف دیگر، با توجه به بالا و پایین رفتن، چرخ های عقب در سطح مساوی قرار ندارند. به همین جهت و برای اینکه آسیبی به میل گاردان نرسد، در دو سر آن، دو عدد چهار شاخه وجود دارد که یک سر آن به شفت گیربکس و سر دیگر آن به دنده پیستون دیفرانسیل وصل شده است که این مجموعه را میل گاردان و قفل های گاردان می گویند.
قفل گاردان شامل چه اجزایی است؟
قفل گاردان (Locking Hubs) معمولاً از اجزای زیر تشکیل شده است:
- بدنه قفل: این قسمت از قفل گاردان معمولاً یک بدنه فلزی است که به میل گاردان متصل می‌شود. بدنه قفل عملکرد حرکت و قفل شدن را کنترل می‌کند.
- ماهیچه‌ها: دو ماهیچه قفل در هر قفل گاردان وجود دارد. این ماهیچه‌ها مسئول اتصال قفل گاردان به میل گاردان و تأمین حرکت و قفل شدن صحیح آن هستند.
- دسته کنترل: یک دسته کنترل برای فعال کردن و غیرفعال کردن قفل گاردان وجود دارد. با چرخاندن دسته کنترل به جهت مشخص، قفل گاردان فعال یا غیرفعال می‌شود.
- مکانیزم قفل: این قسمت مکانیزم داخلی قفل گاردان است که در هنگام فعال یا غیرفعال شدن قفل، اتصال و قطع اتصال میل گاردان را کنترل می‌کند. مکانیزم‌های مختلفی مانند رینگ‌ها، چرخشی‌ها، یاتاقان‌ها و پیچ‌ها در این قسمت استفاده می‌شوند.
- درپوش: قفل گاردان ممکن است دارای درپوشی باشد که بر روی بدنه قفل نصب می‌شود. این درپوش در برابر گرد و غبار، آب و دیگر عوامل خارجی محافظت می‌کند و به حفظ عمر و کارایی قفل گاردان کمک می‌کند.
چهار شاخه‌های میل گاردان چیست؟
چهار شاخه های میل گاردان (Universal Joints) قطعاتی هستند که در میانه این قطعه قرار می‌گیرند و وظیفه انتقال گشتاور پیچشی بین شفت گیربکس و شفت دیفرانسیل را دارند. آنها به خودی خود به عنوان مفصل های پیچشی عمل می‌کنند و به میل گاردان امکان می‌دهند تا در طول حرکت بالا و پایین دیفرانسیل، جابجایی کند و تفاوت زاویه بین دو شفت را جبران کند.
چهار شاخه‌های میل گاردان از چه اجزایی تشکیل شده است؟
چهار شاخه های میل گاردان عموماً از قطعات زیر تشکیل شده‌اند:
- شفت مرکزی: این قسمت میانه میل گاردان است که اتصال میانی بین شفت گیربکس و شفت دیفرانسیل را برقرار می‌کند. این شفت مرکزی معمولاً از فولاد ساخته شده و دارای سوراخ‌هایی است که شاخه‌ها در آن قرار می‌گیرند.
- شاخه‌ها: چهار شاخه در انتهای شفت مرکزی قرار می‌گیرند و به شفت گیربکس و شفت دیفرانسیل متصل می‌شوند. این شاخه‌ها معمولاً از فولاد مرغوب ساخته شده و قطور شکل هستند تا امکان پیچش را در اطراف محور مرکزی فراهم کنند.
- یاتاقان‌ها: هر شاخه دارای یک یاتاقان است که در داخل آن قرار دارد. این یاتاقان‌ها برای کاهش اصطکاک و انتقال گشتاور به صورت صحیح، با یاتاقان‌های دیگر در ارتباط هستند.
- پایه‌ها: پایه‌ها نقش حامل و نگهدارنده برای شفت مرکزی و یاتاقان‌ها را دارند. آنها از فلزات مقاوم استفاده می‌شوند و در جایگاه مناسب قرار می‌گیرند تا استحکام و پایداری میل گاردان را تضمین کنند.
چهار شاخه های میل گاردان به دلیل طراحی منحصر به فرد خود، قدرت انتقال گشتاور بالا، انعطاف پذیری در حرکت و توانایی جبران تفاوت زاویه بین شفت گیربکس و دیفرانسیل، به طور گسترده ای در خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
نحوه عملکرد میل گاردن
اتصال کشویی میل گاردان چیست؟
اتصال کشویی میل گاردان (Slip Joint) یک نوع اتصال میانه ای است که به طور معمول در میانه میل گاردان عقب خودروها استفاده می‌شود. این اتصال به میل گاردان امکان می‌دهد که در طول جابجایی عمودی دیفرانسیل، طول این قطعه تغییر کند و تفاوت زاویه بین دو شفت را جبران کند.
اتصال کشویی میل گاردان از قطعات زیر تشکیل شده است:
- میل گاردان: این بخش شامل یک لوله فلزی با طول متغیر است و می‌تواند تغییر طول دهد و این امکان را به اتصال کشویی میل گاردان می‌دهد.
- دسته کشویی: دسته کشویی یا همان سلايد (Slide)، قطعه ای است که در انتهای میل گاردان قرار می‌گیرد. این قسمت معمولاً دارای حلقه‌های مهاری برای نگهداری ثابت طول میل گاردان است.
- زنجیره و قلاب: برای اتصال دسته کشویی به میل گاردان، از زنجیره و قلاب استفاده می‌شود. قلاب به دسته کشویی متصل می‌شود و زنجیره با لوله میل گاردان متصل شده و در حالت غیرکشیده نگهداری می‌شود.
هنگامی که دیفرانسیل بالا و پایین حرکت می‌کند، میل گاردان تغییر طول می‌دهد و اتصال کشویی میل گاردان اجازه می‌دهد تا این تغییر طول را جذب کند. این اتصال به خودی خود جبران کننده تفاوت زاویه بین دو شفت نیست، اما بجای آن، جذب تغییرات طولی میل گاردان را ممکن می‌سازد. این کار باعث حفظ عمر و عملکرد صحیح میل گاردان و جلوگیری از خرابی و آسیب به سیستم می‌شود.
انواع میل گاردان
به طور کلی دو نوع اصلی میل گاردان وجود دارد: میل گاردان جامد (Solid Driveshaft) و میل گاردان تلسکوپی (Telescopic Driveshaft). هر یک از این انواع میل گاردان‌ها برای شرایط و نیازهای خاصی طراحی و استفاده می‌شوند.
- میل گاردان جامد (Solid Driveshaft): در این نوع میل گاردان، شفت میانه به صورت یک تکه فلزی جامد و بدون قابلیت تغییر طول ساخته می‌شود. این نوع میل گاردان در خودروهایی استفاده می‌شود که تفاوت زاویه بین شفت گیربکس و دیفرانسیل کم و نیاز به جذب تغییرات طولی کمتری دارند، مانند خودروهای دارای سیستم جلوگیری از لغزش (Anti-Lock Braking System – ABS).
- میل گاردان تلسکوپی (Telescopic Driveshaft): این نوع میل گاردان اجازه تغییر طول میل گاردان را در طول جابجایی عمودی دیفرانسیل می‌دهد. میل گاردان تلسکوپی معمولاً دارای یک سری چاه‌های آرام‌سازی یا استوپرهای قابل تنظیم برای جذب تغییر طول است. این نوع میل گاردان در خودروهایی که تفاوت زاویه بین شفت گیربکس و دیفرانسیل بیشتر است و نیاز به جذب تغییرات طولی بیشتری دارند، مانند خودروهای دارای سیستم تعلیق بالا و پایین بیشتر (به عنوان مثال، خودروهای دارای سیستم چرخش مستقل).
به علاوه، در برخی خودروها میل گاردان‌های خاصی مانند میل گاردان CV (Constant Velocity) نیز استفاده می‌شود. این نوع میل گاردان به صورت یک شفت تلسکوپی و با استفاده از مفصل متمایز، انتقال قدرت را انجام می‌دهد و از تغییر طول بین شفت گیربکس و دیفرانسیل جلوگیری می‌کند. میل گاردان CV به عنوان راه حلی برای انتقال نیرو به چرخ‌ها در خودروهای با سیستم تعلیق مستقل و تغییرات زاویه بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انتخاب نوع میل گاردان مناسب بستگی به نیازهای خاص خودرو و شرایط عملکرد دارد. تولیدکنندگان خودروها با توجه به طراحی و سیستم خودرو، نوع مناسب میل گاردان را انتخاب می‌کنند.
انواع میل گاردن