شفت ( Drive shaft ) در لغت به معنای محور است که می‌تواند به دو صورت متحرک یا ثابت باشد . در صورت ثابت بودن می‌تواند نقش تکیه گاه برخی اجزای بزرگ تر را داشته و برای نگه داشتن دو یا سه سیستم در کنار و در ارتباط با یکدیگر به کار میرود . اما در صورت متحرک بودن می‌تواند نیروی لازم را به صورت رفت و برگشتی و یا چرخشی از یک سیستم به سیستم دیگر منتقل کند .
شفت خودرو چیست؟
شفت ثابت : شفت های ثابت در قالب یک میله یا محور ثابت طراحی می شوند و از شفت های ثابت در خصوص سوار کردن چرخ تسمه، دسته لنگ ها، کلاچ ها و چرخ دنده ها عموما استفاده می شود .
شفت متحرک : شفت متحرک نیروی یک سیستم را به صورت چرخشی ، رفت و برگشتی به یک سیستم دیگر منتقل می کند . این مدل شفت ها به صورت زاویه دار تعبیه می شوند .
همچنین شفت خودرو معمولا چند تکه ساخته می‌شوند و از جنسی ساخته میشود که تحمل بار وارده از تنش‌های ناشی از انتقال قدرت را داشته باشد . همچنین شفت باید سبک باشد چرا که وزن سنگین آنها در انتقال بهینه قدرت موثر خواهد بود و باعث میشود که بخش زیادی از انرژی توسط خود این قطعه جذب شود و در نتیجه در فرآیند انتقال هدر برود . بنابراین شفت خودرو را از فولاد آلیاژی سخت کاری شده تهیه میکنند .
تاریخچه شفت خودرو
تاریخچه شفت خودرو به قرن ۱۹ و بعد از آن باز می‌گردد . در آن زمان از شفت در لوکوموتیوها و کامیون‌ها استفاده می‌شد اما استفاده از شفت در خودرو از سال ۱۸۹۵ آغاز شد . در آن دوره شفت خودرو برای انتقال قدرت موتور از میل لنگ به گیربکس مورد استفاده قرار می‌گرفت تا اینکه از سال ۱۹۰۰ استفاده از شفت خودرو در انتقال گشتاور به چرخ‌ها نیز رایج شد تا جایی که امروزه انواع شفت محور لوله‌ای و فیبر کربنی نیز در خودروهای مدرن دیده میشود .
انواع شفت خودرو
برخی از شفت‌ها ممکن است با توجه به نوع خودرو ، نوع سیستم انتقال قدرت آن و یا نوع محور محرکش تغییر کند اما تعدادی شفت در تمام خودروها به‌صورت ثابت وجود دارند که به نوعی میتوان آنها را اجزای سیستم گیربکس خودرو دانست . انواع این شفت‌ها عبارتند از:
- شفت ورودی یا محور کلاچ : این محور را میتوان یکی از اصلی‌ترین محورهای هر خودرویی دانست شفت ورودی به‌صورت یک‌پارچه ارتباط بین موتور، کلاچ و گیربکس را برقرار کرده و نیروی گشتاور موتور را از میل‌لنگ به پوسته داخلی گیربکس منتقل می‌کند. در این میان شفت ورودی تحت تاثیر کلاچ قرار می‌گیرد و انتقال قدرت روی آن قطع یا وصل میشود
- شفت واسط یا محور زیر : محور زیر نوعی رابط درون گیربکس است که ارتباط بین شفت ورودی و خروجی را برقرار می‌کند . شفت واسط ، نیروی موتور را از ورودی دریافت و آن را به محور اصلی یا شفت خروجی منتقل می‌کند .
- شفت خروجی یا محور اصلی : شفت خروجی گشتاور اصلاح شده داخل گیربکس را به بیرون پوسته گیربکس منتقل می کند. . برخی از چرخ دنده های گیربکس بر روی این محور نصب می شوند اما به صورت متحرک. این بدان معنی است که چرخ دنده ها با استفاده از یاتاقان های خود قدرت حرکت روی آنها را دارند . شفت خروجی گشتاور خروجی را به میل لنگ یا دیفرانسیل منتقل می کند.
- شفت اکسل : به وسیله این ارتباط، گشتاور تولیدی در میل لنگ به دیفرانسیل منتقل می گردد. در طی این روند، چرخ دنده های گیربکس، انرژی لازم را با شدت و سرعت مناسب در راستای حرکت چرخ های خودرو منتقل می کنند. شفت اکسل رابط میان دیفرانسیل و پلوس است که در انتقال حرکت دیفرانسیل به پلوس چرخ ها نقش چشمگیری ایفا می کند. شفت پلوس، زاویه دار و مفصلی است.
شافت درایو در خودرو و انواع آن
شافت درایو به شفت خودروی عرضی که نیرو را اکثرا به چرخ های جلو اعمال می کند گفته می شود . شفت خودرو در واقع گیربکس را به دیفرانسیل عقب متصل خواهد کرد . یک شفت درایو اغلب دارای خطوط داخلی در انتهای خود است که به گیربکس وصل می شود و یک مفصل یونورسال (مفصل U) در انتهای آن که به دیفرانسیل متصل می شود . انواع شفت درایو عبارت اند از :
- شافت درایو یک تکه
- شافت درایو دو تکه
- شافت محور لوله
نشانه های خرابی شفت درایو
- لرزش : اگر در حال رانندگی خودرویتان هستید و احساس می کنید ارتعاشات شدید و لرزش زیادی از زیر آن می آید، ممکن است شفت درایو شما دچار مشکل شده باشد . این معمولاً اولین علامتی است که افراد هنگام بروز مشکل در محور محرک تشخیص می دهند وبه دلیل فرسوده شدن بوش های شفت درایو است.
- صدای تق تق : اگر در هنگام حرکت به سمت جلو یا عقب صداهایی کوبنده و تق تق را می شنوید، می تواند از نشانه های خرابی شفت درایو باشد و باید به سرعت بررسی شود.
- صدای جیر جیر : اگر در حال رانندگی هستید و صدای جیر جیر می شنوید که به طور مداوم از زیر وسیله نقلیه شما می آید احتمالاً ممکن است از تعادل خارج شده باشد یا قسمتی از آن فرسوده شده باشد.
- مشکل در چرخیدن : اگر سعی می‌کنید با وسیله نقلیه خود بپیچید و چرخ‌ها فوراً نمی‌چرخند یا ثبات ندارند و حس میکنین لاستیک ها مقاومت زیادی خواهند داشت در این شرایط میتوان به خراب بودن شفت درایو ها شک کرد .
نقش شفت خودرو در موتور
در یک موتور الکتریکی ، شفت خودرو بخش اصلی محسوب می شود. نیروی گشتاور در موتور به وسیله استپر موتور و سروو موتور تولید می گردد. این نیرو به وسیله ی شفت خودرو به سازه های متصل انتقال پیدا می کند.
اگر شفت محرک در حین رانندگی بشکند چه اتفاقی می افتد؟
اگر شفت خودرو محرک در حین رانندگی بشکند، کشش آن در نهایت از بین خواهد رفت. پایداری وسیله نقلیه شما نیز از دست خواهد رفت زیرا توانایی وابستگی به فاصله بین دو محور را نخواهد داشت. در این شرایط ممکن است کنترل خودروی خود را کاملاً از دست بدهید که ممکن است باعث تصادف شود.
