Kilitli Diferansiyel Nedir?

Kilitli diferansiyelin nasıl çalıştığını anlamamız için önce normal diferansiyelin ne işe yaradığını bilmemiz gerekir. Bir diferansiyelin amacı, çekişi sağlayan tekerleklerin farklı hızlarda dönmesini sağlamaktır. Bir diferansiyel kilidi, tekerleğin boşa dönmesinde veya patinaj anında tekerleğe gelen gücü azaltır. Bu sayede aracın boşa güç harcamaması dengeli bir şekilde sağlanmış olur. Günümüzde diferansiyel kilidi hem mekanik, hem de elektrik-elektronik olarak kullanılmaktadır. Mekanik destekli diferansiyel sistemleri genellikle traktörlerde ve bazı binek otomobillerde kullanılır. Elektrik-elektronik ayar destekli diferansiyel sistemleri ise Formula 1, GP2 gibi yarış otomobillerinde kullanılır.

Diferansiyel Nedir?

Aslında Formula 1 araçlarında uzunca bir süre mekanik destekli diferansiyel sistemi kullanılmaktaydı. Ancak Mclaren Mercedes takımındaki bir mühendis olan Adrian Newey direksiyondan kontrol edilebilen bir elektronik diferansiyel kilidi icat etmiş ve bunu çalışır hale getirmeyi başarmıştır. Bu sistem binek otomobillerdeki gibi değildir. Binek otomobillerde diferansiyelin kilitlenme derecesi otomatik olarak ayarlanırken, Formula 1 otomobillerinde pilot tarafından ayarlanıp değiştirilmektedir. Direksiyondan kontrol edilebilen bu elektronik sistem şuan sadece Formula 1 otomobillerinde kullanılmaktadır. Daha yeni olduğu için günümüzdeki spor binek otomobillerine henüz uyarlaması  gerçekleşmemiştir. Bulunan bu elektronik sistem sayesinde diferansiyeli kontrol altına almak çok daha fazla kolay bir hale gelmiştir. Bu sistem sayesinde bir pilotun diferansiyel kilidi ayarını yapmak için yapması gerek sadece direksiyonun üzerinde bulunan silindir şekline sahip butonu sağa veya sola doğru çevirmektir. Bu eylemde bir tarafa doğru çevirince kilitlenme derecesi artarken, diğer tarafa doğru çevirince kilitlenme derecesi azalmaktadır. Profesyonel pilotlar bu işlemin, virajdan viraja değişiklikler ve özel durumlar gerektirdiğini bildiğinden dolayı en iyi performansı elde etmeyi başarırlar.

Kilitli Diferansiyel Sistemi Nasıl Çalışır?

Kullanılan klasik diferansiyeller bir terazi mantığı ile çalışırlar. İki tane tekerlek aksının dönmesini sağlamak için en az üç adet dişli gerekir. Her iki aksın eşit hızda dönmesine yarayan ve diferansiyel tamburasının içinde bulunan parçaya mahruti dişlisi denir. Bu parça, bir diferansiyelin motordan kontrol edilerek çalışan tek parçasıdır. Bir otomobil yolda düz olarak ilerlerken,  tekerleklerden herhangi birine daha fazla ağırlık binmez. Ağırlıklar bütün tekerleklere eşit oranda dağıtılır. Bunun sonucunda diferansiyel karpuzunun ortasında bulunan dişliler tekerlekler ile beraber kendi kendine dönerler. Fakat otomobil viraja girdiğinde, bu dişliler devreye girer. Dişlilerin devreye girmesiyle otomobilin virajın dışındaki hızı, virajın içinde bulunan ve daha yavaş dönen itici tekerleklerin dönüş hız oranı ile eşit olmasını sağlar. Burada bahsedilen olay normal bir diferansiyelin çalışma prensibidir.

Bunun yanında kilitli diferansiyeller da çeşitli birkaç sisteme sahiptir. Bu sistemlerden ilkinde, küçük sürtünme pulları diferansiyelin ortasında yer alan her iki tekerleğin de eşit hızda dönmesini sağlar. Ayrıca denge dişlileri olarak adlandırılan dişlilerin dönmelerini engeller. Bu engelleme işlemi otomobil yeniden düz bir şekilde hareket etmeye başlayıncaya kadar sürer.

Diğer bir diferansiyellerdeki kilit türü de dişlilerin ve aksların karpuzun içine tam olarak girmediği sistemdir. Burada bahsedilen bölümler yatık bir biçimde yerleştirilmiş ve baskı halkaları aracılığıyla diferansiyele tutturulması sağlanmıştır. Bu sistem tekerleklerin dönüş hızı arttığı zaman devreye girer. Yani otomobil patinaj yapmaya başladığı zaman çalışır. Sistem devreye girdikten sonra halkalar fren levhalarını sıkıca bastırmaya çalışır. Bu sıkıca bastırma işlemi otomobilin tekerleklerindeki dönüş momenti 1:1 olana kadar devam eder. Kullanılan bu sistemin ismi dönüş momentli diferansiyel kilididir. Kilitli diferansiyeller özellikle off-road tarzı araçların vazgeçilmez bir parçasıdır. Bir arazide aracın tekeri çamura batmış ise ve patinajda kaldıysa diferansiyel kitlenerek bu durumdan kurtulunabilir.