هندسة السيارات

Automotive Engineering

هندسة سيارات 1- Automotive Engineering I

- مقدمة

- الكميات الفيزيائية Physical Quaintly

- الوحدات العالمية SI units

- أنظمة السيارة Car Drive System

o المحرك Engine

o نظام نقل الحركة/القدرة transmission system (نظام نقل القدرة التقليدي conventional, نظام نقل القدرة المجمع مع المحور (transaxle,  (نظام نقل القدرة اليدوي manual transmission: القابض clutch, صندوق التروس gearbox/transmission, عمود الإدارة propeller shaft, علبة التروس الفرقية deferential, المحاور axle)- (نظام نقل القدرة الذاتي Automatic transmission: واصل/ قارن هيدروليكي hydraulic coupling, محول العزم torque converter , صندوق التروس الذاتي automatic transmission).

يقوم نظام نقل الحركة بثلاث وظائف رئيسية:

1. وصل وفصل المحرك عن باقي نظام نقل القدرة drivetr4ain (عمود الإدارة drive shaft, المحاور axles, العجلات wheels).

2. يسمح للتروس بجعل مدى التشغيل المحدود للمحرك بأن يكون قادر على دفع السيارة من التوقف حتى السرعة العالية.

3. يسمح للسائق بتغيير اتجاه حركة السيارة من الامام للخلف from forward to reverse.

بالإضافة إلى أن ناقل الحركة يمكن ان يعمل على تثبيت السيارة في مكانها عند توقفها, سواء في وضع الثبات Park (P) (الناقل الذاتي) أو عن طريق التعشيق في اي من النقلات (الناقل اليدوي).

http://thecartech.com/subjects/auto_eng/transmission_system_2.aspx (Universal Joints, The Propeller Shaft, Drive shafts, The final drive and differential, The differential, Rear axle construction, Tires)

https://en.wikipedia.org/wiki/Drivetrain Drive train
http://www.aa1car.com/transmission.htm Transmission

§ القابض Clutch (نقل العزم والحركة من المحرك إلى ناقل الحركة).

§ ناقل الحركة / القدرة Transmission (نقل وتكبير العزم)

· ناقل الحركة اليدوي Manual Transmission / صندوق التروس Gearbox- (نقل العزم والحركة "مباشر, أو تكبير أو تقليل العزم على حساب السرعة" من القابض إلى محور العجل).

· ناقل الحركة الذاتي Automatic Transmission

§ عمود الإدارة Propeller shaft

§ علبة التروس الفرقية Differential/ الدفرنس (تكبير العزم- تخفيض السرعة, ونقل العزم إلى العجلات). نظرية العمل, الاجزاء, الانواع:

http://thecartech.com/subjects/auto_eng/transmission_system_2.aspx

http://www.racer.nl/tutorial/differentials.htm Differentials
https://en.wikipedia.org/wiki/Differential_(mechanical_device) Differential
http://leakylugnut.com/driveline/final-drives-and-differentials/ Final drives and differentials ****
http://web.mit.edu/2.972/www/reports/differential/differential.html Differential

http://what-when-how.com/automobile/differential-automobile/ Differential automobile ***

وظيفة علبة التروس الفرقية/ الدفرنس:

· السماح بحدوث اختلاف في سرعة العجلات القائدة (سرعة العجلة الداخلية, وسرعة العجلة الخارجية بالمنحنى) عند دخول السيارة منعطف.

· تحول اتجاه الحركة المنقولة من الاتجاه الطولي للسيارة (من صندوق التروس إلى المحور الخلفي) إلى الاتجاه العرضي (محور العجل) "لسيارات المحرك الامامي والدفع الخلفي FR".

· توفر علبة التروس الفرقية/ الدفرنس نسبة تخفيض للسرعة ومضاعفة للعزم (عن طريق الترس الحلقي/ التاج وترس البنيون pinion لعمود الإدارة propeller shaft) والتي يطلق عليها نسبة المحور القائد drive-axle ratio, نسبة التخفيض النهائية final drive ratio, نسبة تخفيض المحور الخلفي rear-axle ratio, واحيانا نسبة المحور الخلفي back-axle ratio أو front-axle ratio.

نسبة التخفيض الخلفية final reduction ratio (i_f) = عدد اسنان الترس الحلقي/ عدد اسنان ترس البنيون

مما يقلل في وزن وحجم تروس ومكونات صندوق التروس, وعدم زيادة العزم المنقول من صندوق التروس وبالتالي يمكن استخدام عمود ناقل للحركة اقل قطر ووزنا.

وتكون نسبة التخفيض الكلية للسيارة i_t = i_g x i_f (حيث i_t نسبة التخفيض الكلية, i_g نسبة تخفيض نقلات صندوق التروس "متغيرة i_g1, i_g2, ....الخ.", i_f نسبة التخفيض النهائية )

http://constructionmanuals.tpub.com/14273/css/Final-Drive-188.htm Final drive

اجزاء ومكونات علبة التروس الفرقية:

علبة التروس الفرقية differential  هي مجموعة تروس gear train بثلاثة اعمدة, عمود الدخل وبه ترس البنيون, وعمودي محاور العجل wheel axle الذي بنهايتهما wheel hub. الترس الحلقي ring/crown gear معشق بترس البنيون المركب على عمود الدخل/ الإدارة. يركب على الترس الحلقي حامل carrier مجموعة تروس (عدد 2تروس كوكبية  planet gear"تدور مع الحامل" حول تروس شمسية عدد 2 كل واحد منها متصل بعمود العجل).

الحركة والعزم يصل إلي علبة التروس الفرقية differential من صندوق التروس عن طريق ترس مخروطي صغير (6) متصل بعمود الإدارة (7), والمعشق مع الترس القائد "ترس التاج" drive gear (crown gear) (2) مركب على الحاملcarrier  (5) الذي مركب به 4 تروس مخروطية (4) والمعشقة مع التروس المخروطية المنقادة (3) المركبة بالمحاور axles (1).

عمل التروس الفرقية بالسيارة:

في السيارة والمركبات ذات العجلات, الدفرنس/ علبة التروس الفرقية تسمح للعجلة الخارجية ان تدور اسرع من العجلة الداخلية خلال المنعطف. مجموعة سرعة دوران angular velocity العجلتين تساوي سرعة دوران عمود الدخل (عمود الإدارة). زيادة سرعة احد العجلات تتزن عن طريق انخفاض سرعة دوران العجلة الأخرى.

علبة التروس الفرقية تصل عمود الدخل/ عمود الإدارة إلى ترس البنيون pinion, الذي بدوره يدير الترس الحلقي/التاجي crown wheel للتروس الفرقية.

التروس الفرقية للسيارة مصممة لإدارة زوج من العجلات مع السماح لهما بالدوران خلال سرعات مختلفة. عند الدخول في منعطف العجلة الداخلية تقطع مسافة اقصر اكثر من العجلة الخارجية.

نظرية العمل Functional description
حركة السيارة في خط مستقيم العزم الداخل يؤثر على الترس الحلقي ring gear (التاجي) "الازرق", الذي يقوم بإدارة الحامل carrier "الازرق". الحامل يتصل مع كلا التروس الشمسية sun gears "الاحمر والاصفر" فقط من خلال الترس الكوكبي planet gear "الاخضر". العزم والحركة ينتقلا إلى التروس الشمسية من خلال الترس الكوكبي المثبت بالحامل. الترسين الكوكبيين يدورا مع الحامل حول محور الحامل, ويديرا التروس الشمسية معهما. لو أن هناك مقاومة متساوية للعجلتين, سيدور الترس الكوكبي revolve بدون حدوث دوران spin حول محوره, وتدور عجلات السيارة بنفس السرعة.	في حالة ان الترس الشمسي الأيسر "الاحمر" يواجه مقاومة, الترس الكوكبي "الاخضر" سيدور حول محوره spin بالإضافة إلى دورانه revolve, مما يسمح للترس الشمسي الاحمر بالإبطاء, مع تسريع متساوي في سرعة في الترس الشمسي الأيمن "الأصفر".

تعمل علبة التروس دائما على:

1- تقسيم العزم مناصفة بين العجلتين.

2- جعل متوسط سرعة العجلتين الداخلية والخارجية مساوية لسرعة الترس الحلقي.

N_c = (N_i + N_o) /2 …….(1)

وبالتالي

N_o = (N_c x2) – N_i

 N_i = (N_c x 2) - N_o

حيث:

N_c = سرعة دوران ترس التاج (لفة دقيقة)

 N_i = سرعة دوران العجلة الداخلية (لفة/ دقيقة)

 N_o = سرعة دوران العجلة الخارجية (لفة/ دقيقة)

سرعة دوران الترس التاجي دائما يساوي السرعة المتوسطة لمجموع دوران الاعمدة. في حالة انخفاض سرعة عجلة تزداد سرعة العجلة الاخرى (بالناحية المقابلة) بنفس مقدار الانخفاض (N_i + N_o = constant).

كما أن هذا يفسر, في حالة رفع عجلات القيادة عن الارض والمحرك لا يعمل, وعمود الإدارة مثبت عن طريق تعشيق صندوق التروس, عندها تكون حركة  ترس التاج/ الترس الحلقي متوقفة, في حالة تدوير احد العجلات يدويا في هذا الوضع فإن ذلك يسبب ان العجلة الأخرى تدور في الاتجاه العكسي بنفس السرعة (N_i = - N_o).

الترس الحلقي يقوم بنقل الحركة وأيضا بتخفيض في السرعة المنقولة وزيادة العزم, بالإضافة إلى تحويل الحركة الطولية إلى حركة عرضية (علبة التروس الفرقية في نمط المحرك الامامي والجر الخلفي Front-engine, Rear-wheel-drive layout- FR ). في سيارات الدفع الخلفي علبة التروس الفرقية تتصل بنصف الاعمدة half-shafts المارة داخل فارغة المحور الخلفي والتي تتصل مع العجلات الخلفية الدافعة.

سيارة محرك أمامي دفع خلفي

سيارات نمط المحرك الأمامي والجر الأمامي Front-engine, Front-wheel-drive layout- FF  بها ترس البنيون بنهاية العمود الرئيسي لصندوق التروس. والتروس الفرقية داخل نفس الفارغة مع صندوق التروس. ويخرج منها اعمدة إدارة منفصلة لكل عجلة.

سيارة محرك امامي دفع امامي

وضعية الدفرنس بالسيارة Position of the differential on the car :

دفع خلفي	دفع امامي	دفع رباعي
دفرنس خلفي	دفرنس أمامي	3 دفرنس (امامي- وسطي- خلفي)

في حالة الدوران/ الانعطاف إلى اليمين, فإن العجلة اليمنى ستدور ابطئ وتقطع مسافة أقل من العجلة اليسرى. علبة التروس الفرقية الوسطى central diff تعمل بنفس الطريقة لعلبة التروس بالمقدمة والمؤخرة, ولكن بين المحور الامامي والخلفي بدلا من العجلة اليمنى واليسرى. المسافات المقطوعة بالعجل الأمامي والخلفي في الملف ليست واحدة ولذلك يكون هناك حاجة للدفرنس الوسطي. التقسيم الاول بين المحور الأمامي والمحور الخلفي يتم عن طريق الدفرنس الوسطي, بعدها يقوم كل محور دفرنس بتقسيم القدرة المعطاة له بين العجلة اليمنى واليسرى.

أجزاء المحور الخلفي Rear axle:

http://www.carbibles.com/transmission_bible.html Transmission bible *****
http://www.g-w.com/pdf/sampchap/9781605252131_ch16.pdf Rear Axle Assembly Construction and Operation ***
http://www.worktruckonline.com/channel/vehicle-research/article/story/2011/07/10-factors-to-consider-when-spec-ing-drive-axle-ratios-for-medium-duty-trucks.aspx

انواع التروس المستخدمة في علبة الدفرنس Types of bevel gear:

يستخدم انواع مختلفة في تركيبة الترس المخروطي البنيون bevel pinion gear مع حلقة الترس التاجي crown gear wheel (ٍstraight, spiral, hypoid. ترس الهيوبويد hypoid gear هو الاستخدام الشائع في التروس الفرقية بسبب ان ترس البنيون pinion gear يسمح لعمود الإدارة )في السيارات( أن يتصل اسفل مركز الترس التاجي crown gear, أو بأعلى مركز الترس التاجي (لمركبات التجارية). فإن ذلك سيعطي خفض في ارتفاع قناة/ ممر عمود الإدارة propeller shaft tunnel, الذي يشكل مرتفع في ارضية السيارة, أو في حالة المركبات التجارية يعمل على تقليل زاوية ميل العمود وبالتالي زاوية عمل الوصلات العامة universal joint. ولكن هذا النوع من التروس يحتاج إلى كراسي تحميل اقوى, ويحتاج إلى تشحيم من نوع خاص لمقاومة التأكل في اسنان التروس, وله كفاءة منخفضة.

ترس البنيون وترس التاج لسيارات الدفع الخلفي	الترس الحلقي وعلبة التروس الفرقية لسيارات الجر الامامي

زوج من تروس الهيبويد hypoid gear يصلان عمود الإدارة مع الدفرنس/ علبة التروس الفرقية.

http://nivaventure.free.fr/Texte/Equipements/Diff/Diff_en.html Diff

فقد الجر Loss of traction:

واحد من الاثار الجانبية الغير مرغوب فيها في علبة التروس الفرقية/ الدفرنس التقليدية "المفتوحة"  conventional differential “open” هي انها قد تحد من قوة الجر عن الحالة المثالية. قوة الجر المطلوبة لدفع السيارة عند أي عزم معطي في الحالات المختلفة مثل: وزن السيارة, مقدار الجر والاحتكاك المتوفر, ميل الطريق, قوة القصور الذاتي للسيارة (خلال التعجيل والفرملة, الدوران).... الخ.

في حالة ان العزم المؤثر على واحدة من العجلات القائدة تعدى حد التلاصق traction بين الإطار والطريق, فإن العجلة سوف تنزلق (تدور بدون ان تتحرك) spin, وبالتالي يوفر الدفرنس عزم للعجلات الاخرى محدود ويساوي عزم الانزلاق للعجلة المنزلقة. الجر الصافي المحدود قد يكون غير كافي لدفع السيارة. مثال على ذلك في حالة عجلات الدفع الخلفي rear-wheel drive, عجلة تسير على الاسفلت والعجلة الاخرى على ارض زلقة (جليد), وحيث أن علبة عمود المرفق تقسم العزم بالتساوي بين عجلات كل جانب, فإن العزم المؤثر على الجانب بالأسفلت سيقتصر على ذلك الحد.

حيث انه لا يمكن نقل عزم اكبر إلى عجلة دافعة اكثر من العجلة الأخرى نتيجة لفعل الاتزان balance action للتروس الفرقية, في حالة مرور احدى العجلات على ارض زلقة بحيث يحدث لها دوران بدون حركة امامية, لن تكون هناك قوة دفع من العجلة الأخرى. يتم التغلب على ذلك باستخدام غلق للدفرنس differential lock. عن طريق قابض اتصال dog clutching على ترس البنيون الشمسي بالحامل sun pinion يغلقه مع حامل التروس الفرقية differential cage. كما يمكن بدلا من ذلك استخدام تروس فرقية محدودة الانزلاق limited-slip differential (LSD) عن طريق احتكاك صلب solid أو لزج viscous بين الترس الشمسي وحامل التروس الذي سوف تؤثر بعض العزم إلى العجلة التي لديها وتلاصق   grip مع الطريق.

https://en.wikipedia.org/wiki/Wheelspin Wheel spin

انوع التروس الفرقية:

http://www.houseofthud.com/differentials.htm Differentials

· علبة التروس التقليدية Conventional differential

الدفرنس القياسي (يطلق عليها أيضا علبة التروس المفتوحة  open differential) دائما تؤثر بعزم متساوي لكل من العجلات القائدة. في حالة انخفاض التلاصق بين الإطار والطريق لأحد العجلات, العزم الاجمالي المتوفر لكل عجلة يحد بالعزم المطلوب لجعل العجلة التي لها أقل تلاصق تدور في مكانها.

خلال دوران السيارة في منعطف تسير العجلات على قطري دوران مختلفين, وزن السيارة ينتقل بعيدا عن العجل الذي يسير على نصف القطر الداخلي إلى العجل الذي يسير على القطر الخارجي القطر الخارجي, وبالتالي العجلة الداخلية سوف تفقد التلاصق في العادة في الانعطاف الحاد. وخاصة عند التعجيل خلال المنعطف. الدفرنس المغلق locking differentials والدفرنس محدود الانزلاق  limited slip differentialsيعدل الطريقة التي يتوزع بها العزم إلى العجل لتقليل دوران العجل بمكانه وتحسين الجر في الحالات التي يكون بها التلاصق محدود.  

العجلات يمكن أيضا ان تفقد الجر في حالة انخفاض معامل التلاصق بين الإطار والطريق مثل وجود طبقة من الثلوج والجليد عليه. كما أن الدفرنس المفتوح يسلم عزم كافي فقط ليسبب للعجلة ذات التلاصق الاضعف للدوران حول نفسها, في حالة ان عجلة واحدة قائدة ثابتة على سطح منخفض التلاصق (طين, ثلج, ..الخ.), فإن العزم المسلم يكون محدود بالتلاصق الموجود بين الإطار والطين.

· التروس الفرقية المحدودة الانزلاق  :limited-slip differential (LSD)

في التروس الفرقية المفتوحة open differential التوزيع  للعزم محدد بـ 50-50 . حتى في حالة أن العجلات تدور بسرعات مختلفة, السرعة المتوسطة هي نفسها دائما, وتساوي سرعة الترس التاجي.

في التروس الفرقية المغلقة locked differential, تروس الدفرنس تغلق معا في بعض الحالات مثل في حالة ان التلاصق traction المتاح لكلا من العجلتين مختلف بشكل كبير. هذا يجعل الدفرنس يعمل كمحور صلب, مما يضطر كلا العجلتين للدوران بنفس السرعة. في حالة ان التلاصق المتاح للعجلات مختلف وما زالت العجلات تدور بنفس السرعة, فإن توزيع العزم لم يعد 50-50.

هذه الخاصية تجعل من غلق الدفرنس مرغوب في التضاريس الصعبة, حيث انه خلال نصف الوقت واحدة من العجلات تكون في الهواء أو في الطين أو الماء. في حالة ان واحدة من العجلات في الهواء, فإن الدفرنس المفتوح سوف يوفر عزم يساوي صفر لكلا العجلتين, ولكن في حالة الدفرنس المغلق فسوف توفر عزم اكثر إلى العجل الموجود على الأرض.

الدفرنس/ علبة التروس محدودة الانزلاق limited-slip differential (LSD) هي نوع من انواع التروس الفرقية التي تسمح ببعض الاختلاف في السرعة الزاوية angular velocity لأعمدة الخرج, ولكنها تفرض حد ميكانيكي على التفاوت disparity.

في السيارة, مثل هذا النوع من الدفرنس يستخدم في بعض الاحيان مكان التروس الفرقية التقليدية/ القياسية standard differential, حيث إنها تحتوي على بعض المزايا الديناميكية, على حساب مزيد من التعقيد.

الميزة الرئيسية لهذا النوع يمكن بيانها عند طريق اعتبار حالة الدفرنس القياسي/ المفتوح standard (open) differential في حالة السير خارج الطرق off-roading أو في حالة الثلوج حيث واحدة من العجلات تبدأ في الانزلاق slip. في تلك الحالة مع وجود الدفرنس التقليدي, العجلة المنزلقة أو الغير متصلة بالأرض سوف تحصل على غالبية القدرة (في شكل عزم منخفض, سرعة دوران عالية), وحيث ان العجلة المتصلة بالأرض سوف تظل ثابتة مع الأرض. العزم المنقول على طريق الدفرنس المفتوح سوف يظل متساوي عند كلا العجلتين؛ في حالة إطار واحد على سطح زلق, فإن العزم المعطي سوف يتغلب بسهولة على التلاصق الموجود, ويؤدي إلى دوران العجلة في مكانها.

طريقة العمل Basic principle of operation:

علبة التروس الفرقية المحدودة الانزلاق بالسيارة تحتوي على بعض العناصر الاساسية. اولا, كلها لها مجموعة تروس, مثل الموجودة في علبة التروس المفتوحة open differential, والتي تسمح لأعمدة الخرج بالدوران عند سرعات مختلفة في حين يظل مجموع سرعاتهما يتناسب مع تلك لعمود الدخل.

ثانيا, جمعيها بها نوع ما من الألية التي تقوم بالتأثير بعزم (داخل علبة التروس الفرقية) والذي يقاوم الحركة النسبية لأعمدة الخرج. أي بشكل ابسط, هذا يعني ان بها بعض الألية التي تقاوم اختلاف السرعة بين الخرج, عن طريق إنشاء عزم دوران مقاوم بين عمودين الخرج أو الخرج وفارغة الدفرنس. هناك العديد من الأليات لتوليد هذا العزم المقاوم. هذا النوع من الدفرنس يحصل على اسمه من تصميم الألية المقاومة.

أمثلة تتضمن النوع اللزج viscous LSD واساس القابض clutch-bases LSD. مقدار العزم المحدود المقدم يختلف عن طريق التصميم.  

https://en.wikipedia.org/wiki/Limited-slip_differential Limited-slip differential

· علبة التروس الفرقية المغلقة Locking differential:

هناك العديد من المسميات لها locking differential, differential lock, diff lock or locker وهي تختلف عن علبة التروس القياسية. هذا الدفرنس يمكن ان يزيد الجر traction بالمقارنة بالدفرنس التقليدي (المفتوح) عن طريق تقييد كلا من العجلتين بنفس السرعة دون التقييد بالتلاصق المتوفر أو الفرق في المقاومة المعرضة لها كل عجلة.
علبة التروس المغلقة مصممة للتغلب على المشكلة الرئيسية التي تحد من عمل للدفرنس التقليدي وذلك عن طريق توفير الغلق لكلا العجلتين على محور واحد معا كما لوكان محور مشترك لهما. هذا يجبر كلا العجلتين للدوران معا بدون وجود التلاصق أو عدمه لكل عجلة.
عندما فك غلق العجلة (دفرنس مفتوح), يمكن لكل عجلة ان تدور عند سرعة مختلفة (مثل الدخول في منعطف), وبالتالي تجنب جر الاطار tire scuffing. دفرنس مفتوح (غير مغلق) دائما يوفر نفس العزم (قوة الدوران) لكلا من العجلات, على هذا المحور. على الرغم من أن العجلات يمكن ان تدور بسرعات مختلفة, مع التأثير عليهما بنفس عزم الدوران, حتى في حالة ان عجلة منهما تكون ثابتة بالكامل, والأخرى تدور في  مكانها.(عزم متساوي, سرعة دوران مختلفة).
على النقيض, فإن الدفرنس المغلق يجبر كلا العجلتين اليمنى واليسرى على نفس المحور بالدوران بنفس السرعة في جميع الظروف تقريبا, بغض النظر عن الاختلافات في التلاصق بينهما وبين الطريق لأي من العجلات. بالتالي, كل عجلة يمكنها تطبيق اكبر عزم دوران يسمح بها التلاصق تحتها, وبالتالي فإن العزم في كل جانب سيكون غير متساوي. (عزم غير متساوي, سرعة دوران متساوية).
علبة التروس المغلقة يمكن ان توفر مميزات في الجر عن علبة التروس المفتوحة, ولكن فقط عندما يكون التلاصق تحت العجلات مختلف بشكل كبير.

https://en.wikipedia.org/wiki/Locking_differential Locking differential

http://www.meccanoscene.co.uk/index.php?module=ContentExpress&func=display&btitle=CE&mid=&ceid=55 What is A Locking Differential

· موجه العزم Torque vectoring:

هي تقنية جديدة مطبقة في علبة التروس الفرقية/ الدفرنس للسيارات. تقنية توجيه العزم توفر للدفرنس المقدرة على زيادة القدرة لكل عجلة. هذه الطريقة اصحبت لها شعبية الأن في سيارات الدفع بجميع العجلات all-wheel drive, وبعض السيارات الحديثة ذات الدفع الأمامي front-wheel drive أيضا. مع تحسن تقنية السيارات, سيارات اكثر اصبحت مجهزة بدفرنس موجهة العزم. هذا يسمح للعجلات بتماسك احسن مع الطريق لأداء وتعامل أحسن.

https://en.wikipedia.org/wiki/Torque_vectoring

                                    بالإضافة إلى العديد من الانواع المختلفة الاخرى للدفرنس والمستخدمة في بعض السيارات مثل: تورسن دفرنس Torsen. التي تستخدم تروس دودة worm gears ونظام كوكبي دودي planetary worm gears في مكان التروس المخروطية في الدفرنس التقليدي.

https://en.wikipedia.org/wiki/Torsen

حساس الدفرنس لنظام غلق العجلات  ABS Differential Sensor:
تركيب حساس على الدفرنس يقلل من عدد الحساسات الموجود بالسيارة. ليس كل السيارات المجهزة بنظام غلق العجلات لها حساس منع غلق العجلات بالدفرنس. بعض السيارات مجهزة بحساسات منفصلة لكل عجلة بدلا من حساس واحد مركب على الدفرنس.

http://autopartshut.com/wheel_speed_sensors.html Wheel speed sensors

السيارات العاملة بدون علبة تروس فرقية Automobile without differentials:

على الرغم من ان معظم السيارات تستخدم علبة التروس الفرقية فإن هناك البعض القليل منها لا يستخدم علبة التروس الفرقية:

- سيارات السباق race cars في فئات معينة, سبق السحب drag racing يتم في خط مستقيم (في الغالب على سطح ممهد), والذي لا يحتاج إلى وجود علبة تروس فرقية بالمحور القائد.  تستخدم وحدة وصل جاسئ/ صلب spool بين عجلات القيادة, والتي هي ابسط واقل عرضة للكسر تحت تأثير التسارع العالي. كذلك السباق على الارض المتربة والموحلة dirt or mud tracks تسمح باستخدام وحدة الوصل الجاسئ, بسبب ان السطح غير متماسك, ولا يشكل مشكلة للمحاور والإطارات. كذلك هناك بعض سيارات انواع لسباقات أخرى لا تستخدم علبة عمود المرفق التي تتضمن السباقات التالية mud bogging,tractor pulling, وبعض السباقات الاخرى التي تستخدم سيارات 4×4 ولا يحتاج فيها إلى وجود علبة التروس الفرقية.

- المركبات التي لها عجلة قيادة واحدة, والتي لا تصنف كسيارة, هذه الفئة تتضمن السيارات ثلاثية العجلات three-wheeled cars.

- المركبات التي تستخدم اثنين من العجلات الحرة freewheels. واحدة لكل عجلة قائدة. عندما تنعطف السيارة, يظل المحرك يقوم بدفع العجلة الداخلية بالمنعطف, ولكن العجلة الخارجية يسمح لها بالدوران اسرع عن طريق العجلة الحرة لها. وبالتالي عند دخول السيارة منعطف فإن السيارة يكون لها عجلة واحدة قائدة. العجلة الحرة أو القابض فوق السرعة overrunning clutch هي جهاز في نظام نقل القدرة يعمل على فصل العمود المنقاد عن العمود القائد عندما تكون سرعة دوران العمود المنقاد اسرع من العمود القائد.  

- السيارات ذات ناقل الحركة دائم التغيير continuously variable transmission (CVT), مثل داف دافوديل DAF Daffodil. هذا النوع من نقل الحركة يستخدم عدد 2 سير belts والبكرات pulleys لتوفير عدد غير محدود من نسب النقل gear ratios. المحرك يدير عدد 2 ناقلي حركة مستقلين يقومان بإدارة العجلتين القائدتين. في حالة انعطاف السيارة, فإنه يمكن إدارة العجلتين بسرعات مختلفة, بجعل كل عمود من اعمدة نقل الحركة يدورا بتخفيض مختلف, وبالتالي يمكن عمليا استبدال علبة التروس الفرقية. العجلة التي تدار ابطئ تتلقى عزم دوران أعلى من العجلة المسرعة, وبالتالي النظام يه خاصية الانزلاق المحدود limited slip. كما إنه في حالة قطع احد السيور, فإن السيارة يمكنها السير بدفع من عجلة واحدة.

- المركبات الخفيفة ذات العجلات الدافعة القريبة من بعضها (المسافة بين العجلات قصيرة), أو السيارات الخفيفة.

- السيارات التي لها موتور motor منفصل لدفع العجلات. السيارات الكهربائية يمكن ان تدفع من خلال موتورات كهربائية منفصلة لكل عجلة قائدة, وبالتالي تلغي الحاجة إلى علبة التروس الفرقية, ولكن في العادة مع بعض يستخدم معها بعض أنوع من التروس للحصول على عزم العجل المطلوب. التحكم الإليكتروني في السيارة يمكنه التحكم في توزيع القدرة بين الموتورات خلال جزء من الألف من الثانية, تعمل في هذه الحالة كعلبة تروس فرقية.

خدمة الدفرنس Differential Service:

· فحص: مستوى سائل الدفرنس/ الكرونة

· تزويد: سائل الدفرنس

· تغيير: رمان لي الدفرنس, الحابك, التروس

http://www.popularmechanics.com/cars/how-to/g1140/how-to-care-for-your-cars-differential/ How to car for your cars differential

http://www.meccanoscene.co.uk/index.php?module=ContentExpress&func=print&ceid=47 F.A.Q. In Depth Answers – Differentials ****

§ المحاور Axles (نقل الحركة).

§ مجموعة ناقل الحركة والمحور Transaxle

§ العجل Wheels (تحويل العزم وسرعة الدوران إلى قوة دفع وسرعة خطية). (ابعاد ومواصفات الإطار, حسابات قوة الجر, السرعة الخطية للسيارة)

o مدخلات (طاقة الوقود) ومخرجات المحرك (العزم Torque, والقدرة (Power. الحسابات, والمعادلات

o قياس اداء المحرك (دينامومتر المحرك Engine Dynamometer/Dino). منحنيات اداء المحرك (العزم, القدرة, استهلاك الوقود, كفاءة المحرك- مع السرعة)

o إيجاد نسب تخفيض ناقل الحركة, وعلبة التروس الخلفية Finding the Gearbox and Final Drive Ratios and Efficiencies.

o حسابات قوة الجر Tractive Effort

o قياس اداء السيارة (دينامومتر السيارة Chassis Dynamometer/Dino, النفق الهوائي Wind Tunnel, اختبار طريق Road Test).

- ابعاد وأوزان السيارة:

o كتلة ووزن السيارة Vehicle mass & weight, المساحة الأمامية للسيارة Frontal area

- مقاومة الحركة للسيارة ومقاومة الطريق Road/motion resistance:

o مقاومة الهواء(AR) Air/wind Resistance, مقاومة التدحرج Rolling Resistance (RR), مقاومة صعود المرتفعات Gradient Resistance (GR)

-  الرسم الحر للشكل Free-body diagram

o معادلات الحركة في خط مستقيم (العلاقة بين القوة والكتلة والعجلة)

- منحنيات اداء السيارة (تحديد السرعة القصوى للسيارة, تحديد أقصى ميل تصعده السيارة, تحديد أقصى تعجيل للسيارة, تحديد قوة الجر للسرعات المختلفة للسيارة, تحديد سرعة الاستهلاك الامثل للوقود)

- - - - - - - - - -

هندسة سيارات 2- Automotive Engineering II

- وضعية المحرك بالسيارة (امامي, وسطي, خلفي)

- انواع الجر (جر امامي, دفع خلفي, 4×4, رباعي)

- ابعاد واوزان السيارة (توزيع الاحمال على المحاور والعجل, مركز ثقل السيارة Center of Gravity (CG))

- انظمة السيارة (نظرية العمل, الاجزاء, الانواع).

o نظام التعليق Suspension System.

§ معادلات الحركة بعجلة منتظمة

§ توزيع الاحمال على المحاور أثناء الحركة (قوة القصور الذاتي, الوزن المنقول)

- نظام الفرامل Braking System (أبطاء حركة السيارة, وإيقافها).

o قوة التلاصق بين الإطارات والطريق (الانزلاق)

o نظام منع غلق العجلات.

o التصادم (معادلات الحركة)

- نظام التوجيه Steering System (توجيه السيارة, السير في طريق دائري).

o التعامل مع السيارة Handling characteristics (زوايا التوجيه, زوايا العجل).

- نظام التعليق Suspension System نظرية العمل, الاجزاء, الانواع (النوابض, عمود اللي, المخدمات, قضيب مانع الانقلاب)

- الحركة في مسار دائري (معادلات الحركة, قوة القصور الذاتي)

o الانزلاق الجانبي (السرعة, والميل الجانبي للطريق)

o الانقلاب Rollover

o التوجيه الزائد Oversteer والتوجيه الناقص Understeer

- نظام التحكم في الاتزان VSC, النظام الاليكتروني للتحكم في الاتزان ESC. ونظام التحكم في الجر .TCS نظرية العمل, الاجزاء, الانواع