ترس تفاضلي قابل للقفل

تُقفل وتُفتح أقفال التروس التفاضلية الأوتوماتيكية تلقائيًا دون أي تدخل مباشر من السائق. تضمن بعض تصميمات هذه الأقفال نقل قوة المحرك إلى العجلتين دائمًا، بغض النظر عن ظروف التماسك، ولا تُفتح إلا عند الحاجة إلى دوران إحدى العجلتين بسرعة أكبر من الأخرى أثناء الانعطاف. يُطلق عليها بشكل أدق اسم التروس التفاضلية ذاتية الفتح، لأن وضعها في حالة السكون يكون مُقفلًا. فهي لا تسمح أبدًا لأي من العجلتين بالدوران بسرعة أقل من سرعة حامل التروس التفاضلية أو المحور ككل، ولكنها تسمح بتجاوز سرعة دوران إحدى العجلتين لسرعة حامل التروس التفاضلية. المثال الأكثر شيوعًا لهذا النوع هو قفل ديترويت، من إنتاج شركة إيتون ، والمعروف أيضًا باسم قفل ديترويت نو-سبين، والذي يستبدل مجموعة حامل التروس التفاضلية بالكامل. أما الأنواع الأخرى، والتي تُسمى أحيانًا بأقفال صندوق الغداء ، فتستخدم حامل التروس التفاضلية الأصلي وتستبدل فقط التروس العنكبوتية الداخلية والأعمدة بألواح متشابكة. سيسمح كلا النوعين من الأقفال الأوتوماتيكية بدرجة من سرعة العجلات التفاضلية أثناء الانعطاف في ظروف الجر المتساوي، ولكنهما سيقومان بقفل كلا المحورين معًا عندما تتطلب ظروف الجر ذلك.

• المزايا: التشغيل التلقائي، لا حاجة للتوقف للتشغيل أو الفصل عند تغير ظروف الطريق.
• العيوب: زيادة تآكل الإطارات وتأثير ملحوظ على أداء القيادة. أثناء الانعطاف، يعتمد فصل نصف المحور على اتجاه عزم الدوران المُطبق من نظام نقل الحركة. عند انعكاس اتجاه عزم الدوران، تتغير سرعة نظام نقل الحركة فجأة من المحور الداخلي إلى المحور الخارجي، مصحوبة بصوت صرير الإطارات واهتزاز قوي. أثناء الانعطاف، يتميز القفل التفاضلي التلقائي بانزلاق أمامي شديد يتحول فورًا إلى انزلاق خلفي عند تجاوز قوة الجر. ^{[ 1 ]}

تعمل بعض الأقفال التفاضلية الأوتوماتيكية الأخرى كترس تفاضلي مفتوح حتى يحدث انزلاق للعجلات، ثم تُقفل. تستخدم هذه الأنواع عادةً مُنظمًا داخليًا لمراقبة سرعة المركبة وانزلاق العجلات. ومن الأمثلة على ذلك قفل إيتون التفاضلي الأوتوماتيكي (ALD)، أو قفل إيتون التفاضلي الأوتوماتيكي (ADL)، الذي طورته شركة إيتون وطرحته عام 1973 لشاحنات جنرال موتورز من سلسلة C/K ذات التصميم الانسيابي. [ 2 ] ^{يُطلق على قفل} إيتون التفاضلي الأوتوماتيكي أحيانًا اسم "جوف-لوك" بشكل خاطئ، على الرغم من أن جنرال موتورز وإيتون لم تُطلقا عليه هذا الاسم قط. "جوف-لوك" هو اسم غير رسمي مجهول الأصل اكتسب شعبية على مر السنين. لا تعرف كل من إيتون وجنرال موتورز مصدر هذا الاسم، وقد بذلت إيتون عدة محاولات فاشلة في الماضي لدحض اسم "جوف-لوك". ^{[ 3 ]} لا يزال الإصدار المُحدث من تصميم قفل إيتون التفاضلي الأوتوماتيكي القديم متوفرًا من إيتون، ويُعرف الآن باسم قفل إيتون التفاضلي الميكانيكي mLocker.

تعمل بعض أنظمة القفل التفاضلي الأوتوماتيكية الأخرى كترس تفاضلي مفتوح حتى يتم تطبيق عزم دوران عالٍ، وعندها يتم قفلها. يستخدم هذا النوع عادةً أنظمة تروس داخلية ذات احتكاك عالٍ جدًا. ومن الأمثلة على ذلك نظام ZF ذو الدبابيس المنزلقة والكامات، والذي كان يُستخدم في سيارات فولكس فاجن القديمة.

تتيح أقفال التروس التفاضلية القابلة للتحديد للسائق قفل وفتح الترس التفاضلي حسب رغبته من مقعده. ويمكن تحقيق ذلك بعدة طرق.

• الهواء المضغوط ( الأنظمة الهوائية ).
• مكنسة
• آلية تعمل بالكابل كما هو مستخدم في "خزانة أوكس".
• تُستخدم الملفات اللولبية الإلكترونية والأنظمة الكهرومغناطيسية ، مثل قفل "إي لوكر" من إيتون. مع ذلك، بدأت الشركات المصنعة للمعدات الأصلية بتقديم أقفال إلكترونية أيضًا. يتوفر قفل نيسان الكهربائي كخيار إضافي في سيارات فرونتير (نافارا)، وإكستيرا، وتيتان. تقدم فورد قفلًا إلكترونيًا خلفيًا في شاحنات سلسلة F ورينجر، بالإضافة إلى برونكو كاملة الحجم. تقدم تويوتا حاليًا قفلًا إلكترونيًا خلفيًا في تاكوما، وفور رنر، وتندرا (موديلات 2022 وما بعدها) (فئات TRD للطرق الوعرة وTRD برو فقط)، ولكنها قدمت سابقًا أقفالًا إلكترونية أمامية وخلفية في سيارات مثل لاند كروزر.
  • المزايا: يسمح للترس التفاضلي بالعمل كترس تفاضلي "مفتوح" لتحسين قابلية القيادة والمناورة، ويوفر إمكانية القفل الكامل عندما يكون ذلك مرغوبًا فيه أو مطلوبًا.
  • العيوب: معقد ميكانيكياً ويحتوي على أجزاء أكثر عرضة للتلف. تتطلب بعض أنظمة القفل التفاضلي توقف السيارة لتفعيلها. يحتاج إلى تدخل بشري وتخطيط مسبق للتضاريس القادمة. غالباً ما يُعرّض السائقون غير المهرة مكونات نظام نقل الحركة لضغط هائل عند ترك الترس التفاضلي في وضع القفل على تضاريس لا تتطلب قفلاً تفاضلياً.

البكرة أو البكرة الكاملة (على عكس البكرة المصغرة) هي جهاز يربط المحورين مباشرةً بترس الحلقة. لا يوجد فرق بين جانبي السيارة، لذا فإن السيارة المجهزة بالبكرة ستصدر صوت احتكاك الإطارات عند المنعطفات وقد تصبح غير قابلة للتحكم في الطقس الرطب أو الثلجي. عادةً ما تُستخدم البكرات في سيارات السباق التي لا تُستخدم على الطرق العامة. ^{[ 4 ]}

يستخدم نظام القفل التفاضلي المصغر (Mini-spool) حامل التروس الأصلي ويستبدل فقط المكونات الداخلية للترس التفاضلي، وهو مشابه في تركيبه لنظام القفل التفاضلي التقليدي (Lunchbox Locker). أما نظام القفل التفاضلي الكامل (Full Spool) فيستبدل مجموعة حامل التروس بالكامل بقطعة واحدة مصنّعة بدقة. يُعدّ نظام القفل التفاضلي الكامل من أقوى وسائل قفل المحور، ولكنه لا يُتيح التمييز بين سرعات العجلات، مما يُعرّض جميع مكونات نظام نقل الحركة المتأثرة لضغط كبير.

يمكن أيضًا لحام التروس العنكبوتية الداخلية للتفاضل المفتوح معًا لتكوين محور مقفل؛ لا يُنصح بهذه الطريقة لأن عملية اللحام تؤثر بشكل خطير على التركيب المعدني للمكونات الملحومة، ويمكن أن تؤدي إلى فشل الوحدة تحت الضغط.