اکسل پورتال چیست؟
نحوه کار، مزایا و معایب محور دروازهای
اکسل پورتال یا Portal Axle نوعی محور دروازهای است که در آن خروجی محور بالاتر از مرکز چرخ قرار میگیرد و نیرو از طریق مجموعه چرخدنده یا گیربکس کاهنده کنار چرخ به توپی منتقل میشود. این اختلاف ارتفاع، فاصله محور و دیفرانسیل از زمین را افزایش میدهد و همزمان یک مرحله کاهش دور در مسیر انتقال نیرو ایجاد میکند.
به عبارت دیگر اکسل پورتال نوعی محور خودرو است که بیشتر در ماشینهای آفرودی دیده میشود. در این سیستم، محور و دیفرانسیل بالاتر از مرکز چرخ قرار میگیرند تا فاصله بیشتری از زمین داشته باشند.
پیشنهاد کاربران:
اتوهلد چیست و چگونه کار میکند؟
اکسل پورتال چگونه کار میکند و چه فرقی با اکسل معمولی دارد؟
در اکسل پورتال، شفت یا نیممحور خروجی دیفرانسیل مستقیماً هممحور با توپی چرخ نیست. نیرو ابتدا به مجموعه پورتال میرسد و سپس چرخدنده ورودی و خروجی آن را به توپی منتقل میکنند. بعضی طراحیها چرخدنده میانی نیز دارند، اما این قطعه جزء ثابت همه پورتالها نیست. این فناوری همچنین محدود به اکسل صلب نیست و در بعضی ساختارهای تعلیق مستقل نیز استفاده میشود.
| معیار | اکسل معمولی | اکسل پورتال |
| موقعیت محور نسبت به مرکز چرخ | تقریباً همسطح با مرکز چرخ | بالاتر از مرکز چرخ |
| انتقال نهایی نیرو | نیممحور مستقیماً به مجموعه چرخ متصل میشود | نیرو ابتدا وارد مجموعه پورتال و سپس به توپی منتقل میشود |
| مجموعه کاهش دور کنار چرخ | معمولاً ندارد | دارد |
گیربکس کاهنده اکسل پورتال چگونه گشتاور را افزایش میدهد؟
گیربکس کاهنده پورتال سرعت دورانی خروجی را کاهش و گشتاور تحویلی به چرخ را افزایش میدهد. به همین دلیل نسبت کلی انتقال در زنجیره انتقال قدرت فقط به دیفرانسیل وابسته نیست و نسبت پورتال نیز در آن اثر دارد. از نظر عددی، «کاهش دور» لزوماً به معنی کوچکترشدن عدد نسبت انتقال نهایی نیست.
نسبت کلی انتقال محور تا چرخ = نسبت دیفرانسیل × نسبت گیربکس پورتال
برای نمونه، در HMMWV نسبت دیفرانسیل ۳٫۰۸:۱ و نسبت Geared Hub برابر ۱٫۹۲:۱ است؛ بنابراین مجموعه کنار چرخ یک مرحله کاهش دور مستقل به سیستم انتقال قدرت اضافه میکند.
مزایای اکسل پورتال در آفرود چیست؟
مزیت اصلی اکسل پورتال در خودروهای آفرود و نظامی، افزایش فاصله محور و پوسته دیفرانسیل از زمین است. این تغییر احتمال برخورد اجزای انتقال قدرت با سنگ و موانع را کاهش میدهد و عبور از موانع بلندتر را آسانتر میکند. با این حال، زاویه ورود و خروج فقط به ارتفاع خودرو وابسته نیستند و طول پیشآمدگی بدنه و هندسه جلو و عقب نیز در آنها نقش دارند.
تفاوت اکسل پورتال با کیت بالابر چیست؟
اکسل پورتال اختلاف ارتفاع را میان محور و مرکز چرخ ایجاد میکند، اما کیت بالابر با تغییر فنر، کمکفنر یا اجزای تعلیق، فاصله شاسی و بدنه را نسبت به محور افزایش میدهد. تایر بزرگتر نیز میتواند فاصله دیفرانسیل از زمین را بیشتر کند. در تبدیلهای افترمارکت، وضعیت زاویه شفت و سازگاری ABS و کنترل کشش باید براساس طراحی همان کیت بررسی شود.
| معیار | اکسل پورتال | کیت بالابر تعلیق |
| محل ایجاد اختلاف ارتفاع | میان محور و مرکز چرخ | میان شاسی و محور |
| اثر بر موقعیت دیفرانسیل | دیفرانسیل را نسبت به مرکز چرخ بالاتر قرار میدهد | بهتنهایی الزاماً فاصله دیفرانسیل از زمین را تغییر نمیدهد |
| نقش فنر و کمکفنر | عامل اصلی ایجاد ارتفاع نیستند | بخش اصلی تغییر ارتفاع تعلیق هستند |
| نقش رینگ و تایر | میتوانند مکمل سیستم باشند | تایر بزرگتر میتواند فاصله محور از زمین را بیشتر کند |
| اثر ذاتی بر نسبت انتقال | میتواند یک مرحله کاهش دور اضافه کند | ذاتاً نسبت انتقال را تغییر نمیدهد |
معایب و محدودیتهای اکسل پورتال چیست؟
افزودن مجموعه کاهش دور کنار هر چرخ، سیستم را پیچیدهتر و سنگینتر میکند و تعداد چرخدندهها، یاتاقانها و نقاط آببندی را افزایش میدهد. این ساختار هزینه ساخت و تعمیر را بالا میبرد و میتواند تلفات مکانیکی بیشتری در مسیر انتقال نیرو ایجاد کند. جرم اضافه نزدیک چرخ نیز ممکن است بر هندلینگ اثر بگذارد. تأثیر بر مصرف سوخت و حداکثر سرعت به طراحی خودرو، ضرایب انتقال، موتور و اندازه تایر وابسته است.
نگهداری و روغنکاری اکسل پورتال چگونه انجام میشود؟
در بعضی طراحیها، دیفرانسیل و مجموعه کاهش دور کنار چرخ مدارهای سرویس و روانکاری جداگانه دارند؛ بنابراین روغن مجموعه پورتال را نمیتوان همیشه همان روغن دیفرانسیل دانست. کنترل نشتی، وضعیت کاسهنمد و آببندی، یاتاقانها و چرخدندهها از بخشهای مهم نگهداری است. نوع روانکار و دوره سرویس نیز باید براساس دستورالعمل سازنده همان خودرو یا اکسل تعیین شود.
چه خودروهایی از اکسل پورتال استفاده میکنند؟
اکسل پورتال بیشتر در خودروهایی دیده میشود که فاصله زیاد اجزای انتقال قدرت از زمین برای آنها اهمیت دارد. نمونههای شناختهشده از کاربرد این فناوری عبارتاند از:
- مرسدس بنز یونیماگ: از نمونههای شناختهشده کاربرد Portal Axle در خودروهای کاری و آفرود است.
- مرسدس بنز کلاس G: برخی نسخههای ویژه این خانواده به محور پورتال مجهز شدهاند.
- مرسدس بنز G500 4×4²: یکی از نسخههای کلاس G با ساختار پورتال است.
- مرسدس AMG G 63 4×4²: نشان میدهد فناوری پورتال میتواند همراه معماری تعلیق مستقل نیز بهکار رود.
- HMMWV: در سیستم انتقال قدرت خود از Geared Hub برای ایجاد کاهش دور کنار چرخ استفاده میکند.
جمعبندی
اکسل پورتال برای کاربردی معنا دارد که فاصله بیشتر اجزای انتقال قدرت از زمین و توان عبور از موانع، اولویت بالاتری از سادگی مکانیکی، جرم کمتر و هزینه پایینتر داشته باشد. به همین دلیل این فناوری بیشتر در خودروهای تخصصی آفرود، نظامی و نسخههای ویژهای دیده میشود که قابلیت عبور از مسیرهای دشوار بخش اصلی طراحی آنهاست.
سوالات متداول
آیا مشخصات اکسل هامر H1 با HMMWV یکسان است؟
نمیتوان مشخصات HMMWV را بدون منبع اختصاصی به هامر H1 تعمیم داد؛ آرایش و مشخصات مجموعه انتقال قدرت باید برای خود H1 بررسی شود.
چرخدنده محرک و متحرک در اکسل پورتال چه نقشی دارند؟
چرخدنده ورودی نیرو را از محور دریافت و چرخدنده خروجی آن را به سمت توپی چرخ منتقل میکند. نامگذاری محرک و متحرک به آرایش چرخدندههای همان سیستم بستگی دارد.
اکسل پورتال ارتفاع از سطح زمین را افزایش میدهد؟
بله؛ مهمترین اثر آن افزایش فاصله محور و پوسته دیفرانسیل از زمین است و در نتیجه اجزای حساس انتقال قدرت دیرتر با موانع برخورد میکنند.
فاصله کف خودرو تا زمین با اکسل پورتال بیشتر میشود؟
پورتال مستقیماً فاصله اجزای محور و دیفرانسیل تا زمین را افزایش میدهد؛ فاصله کلی کف بدنه نیز به طراحی شاسی، تعلیق و اندازه تایر وابسته است.
آیا اکسل پورتال محدودیت سرعت ایجاد میکند؟
وجود پورتال بهتنهایی سقف سرعت مشخصی ایجاد نمیکند. حداکثر سرعت به نسبتهای انتقال، موتور، گیربکس و اندازه تایر وابسته است.
زنجیر انتقال قدرت در اکسل پورتال چیست؟
منظور از زنجیره انتقال قدرت، مسیر انتقال نیرو از پیشرانه و گیربکس تا دیفرانسیل، محور و در نهایت مجموعه پورتال و چرخهاست.
