इस विषय में हम डिफरेंशियल के बारे में समझेंगे। जैसे, Differentials क्या है, और काम कैसे करता है ? और इसका उपयोग कहाँ- कहाँ किया जाता है? सबसे पहले हम आसान शब्दों में डिफरेंशियल क्या है ये समझते हैं –
डिफरेंशियल एक Mechanical device है। यह डिफरेंशियल ऑटोमोबाइल में दो rear wheels को अनुमति देता है rotate होने के लिए समान गति पर , ऐसा तभी संभव है जब vehicle Driving Straight हो।
डिफरेंशियल सिस्टम एक बहुत महत्वपूर्ण खोज है ऑटोमोबाइल Industries की वृद्धि में।
मतलब जब भी किसी automobile कि Driving Straight होती है तब डिफरेंशियल दोनों rear wheels को एक समान गति पर rotate होने कि अनुमति देता है।
इसके अलावा जब भी किसी automobile के दोनों rear wheels Turn लेते हैं , तब ये डिफरेंशियल दोनों rear wheels को अलग- अलग speed पर rotate करता है।
मतलब डिफरेंशियल कि मदद से हम automobile के rear wheels speed को बदल भी सकते हैं और समान भी रख सकते हैं , यह निर्भर करता है कि हमारी Driving किस प्रकार की है। यह डिफरेंशियल दोनों प्रकार कि Driving पर काम करता है।
जैसे Straight Driving हो या Turning driving हो।
डिफरेंशियल vehicle turning में बहुत बड़ा role निभाता है rear wheels को अलग- अलग गति पर rotate कराने में। और जैसा कि हम सभी जानते है कि, किसी भी Vehicles कि turning बिना Slipping के तभी संभव है जब Vehicle के दोनों rear wheels अलग- अलग गति पर rotate करे , अगर ऐसा नहीं होता है तब हमारी vehicle Turning में Slipping होने की संभावना बहुत ज्यादा होती है।
जैसा कि हम जानते हैं कि Engine Power Produce करता है और ये Power , Propeller Shaft कि मदद से या Propeller Shaft के जरिए rear wheels में आती है , rear में दो wheels होते हैं left और right wheels और ये दोनों wheels rear axel से जुड़े रहते हैं और Automobile डिफरेंशियल भी rear axel पर ही लगा होता है।
अब हम समझेंगे कि डिफरेंशियल कैसे वर्क करता है और इसकी Working Process क्या होती है।
डिफरेंशियल के भाग
Wheels , Drive शाफ्ट , Solid शाफ्ट , Ring गियर , Pinion गियर , Spider गियर , डिफरेंशियल Cage , Side गियर ,
डिफरेंशियल working process में wheels को Power प्राप्त होती है Engine से Drive शाफ्ट कि मदद से और फिर ये Power wheels को rotate कराने में मदद करती है।
जब भी wheels power प्राप्त करते हैं Engine से तब automobile में लगे डिफरेंशियल इन wheels को अलग- अलग RPM पर Turn करने में मदद करते हैं।
हमेशा ये देखा गया है कि जब भी Vehicle Turn लेता है तो उसमें लगे दो rear wheels में से , एक wheel ज्यादा distance travel करता है दूसरे wheel की तुलना में।
इसका मतलब है कि जो wheel ज्यादा distance travel करता है वो ज्यादा speed पर भी घूमता है । दोनों rear wheels एक Solid शाफ्ट से जुड़े रहते हैं। और जब Turning होती है तब Slipping Condition आती है, ऐसे में Solid शाफ्ट पर लगा डिफरेंशियल system अपना कार्य करता है दोनों wheels को अलग- अलग RPM पर rotate कराके और Vehicle को Slipping Condition से बचाता है Turning के दौरान।
डिफरेंशियल में गियर कैसे काम करते हैं।
इसमें Engine से Power को Ring गियर तक पहुंचाते है Pinion गियर के माध्यम से।
Spider gear एक बहुत महत्वपूर्ण रोल निभाता है डिफरेंशियल में। इसमें Ring गियर , Spider गियर से जुड़ा रहता हैं और Spider गियर दो तरह के rotations को निभाता है।
Spider गियर एक Rotation , Ring गियर के साथ में करता है और दूसरा अपनी ही axis पर rotate होता है। यह Spider गियर meshed होते हैं दो side गियर से, ऐसे में जो power flow होती है Engine से वो Pinion से दोनों left और right wheels में पहुंचती है।
डिफरेंशियल के अलग- अलग Cases को समझेंगे –
पहला Case : –
जब Vehicle Straight move करता है इस Case में Spider गियर , Ring गियर के साथ में rotate करता है। पर यह Spider गियर अपनी ही axis पर rotate नहीं करता है।
इसके बाद यह Spider गियर धक्का लगायेगा और साइड गियर को मोड़ देगा। इसके बाद यह दोनों gear , Spider गियर और साइड गियर एक समान Speed से Turn करने लगते हैं।
इस Case में Spider- side gear मिलकर एक Solid unit assembly तैयार करते हैं और यह एक single Solid unit कि तरह भी move करते हैं।
अब हम दूसरे Case को समझेंगे कि इसमें गियर कैसे काम करते हैं।
दूसरा Case : –
इस Case में हम समझेंगे कि Vehicle right Turn कैसे लेता है गियर कि मदद से।
इसमें Spider गियर एक महत्वपूर्ण रोल निभाता है। Spider गियर , Ring गियर के साथ- साथ अपनी भी axis पर rotate करता है। जिससे Spider गियर एक Combined rotation बनाता है
और इस Combined rotation का effect side गियर पर पड़ता है । इसमें सही तरह से meshed side गियर कि Peripheral Velocity समान होती है Spider गियर कि Peripheral Velocity के।
जब Spider गियर Spinning और साथ ही साथ rotate भी कर रहा हो तब Spider गियर कि left side कि Peripheral Velocity बराबर होती है Spining और rotational Velocity के जोड़ के।
इसका मतलब ये है कि जब भी हम Spining और rotational Velocity को जोड़ देंगे तब हमको Spider गियर के left side कि Peripheral Velocity मिल जायेगी।
और जब हम Spining और rotational Velocity को घटा देंगे तब हमको Spider गियर कि right side कि Peripheral Velocity मिलेगी । और इसमें left side के गियर कि Speed ज्यादा होती है right side के गियर कि तुलना में।
इसी तरह डिफरेंशियल manage करता है left और right wheels को अलग- अलग Speeds पर Turn कराने में।
तीसरे Case में हम समझेंगे कि Vehicle left Turn कैसे लेता है गियर कि मदद से।
तीसरा Case : –
इसमें Spider गियर विपरीत दिशा में Spin करता है।
Heavy Load Vehicles में हम एक और Spider गियर को जोड़ देते हैं डिफरेंशियल system में। इससे फिर हमको एक बहुत अच्छा arrangement मिलता हैं गियर का डिफरेंशियल में।
डिफरेंशियल का उपयोग
अब हम डिफरेंशियल के उपयोग के बारे में समझेंगे कि डिफरेंशियल का उपयोग कहाँ- कहाँ किया जाता है।
डिफरेंशियल Pinion Ring गियर assembly में speed कम करने का काम भी करता है। जिससे हमको ज्यादा Torque मिलता है।
डिफरेंशियल का बहुत ज्यादा उपयोग Cars में किया जाता है।
डिफरेंशियल से हमको Vehicle की अच्छी Efficiency मिलती है क्योंकि इस system में Energy का Loss कम होता है।