التفاضل القافل (قفل الديفرنشال)

التفاضل القافل هو جهاز تفاضل يمكن قفله عمداً بحيث تُجبَر عجلتا المحور على الدوران بالسرعة ذاتها تماماً. وفي حالته المفتوحة يتصرف كالتفاضل المفتوح العادي، فيسمح للعجلتين بالدوران بمعدلات مختلفة للانعطاف السلس. أما عند القفل فيلغي تلك الحرية كلياً، إذ يربط المخرجين ميكانيكياً معاً بحيث يصل عزم المحرك إلى كلتا العجلتين بشكل مضمون أياً كان الجر المتوافر عند كل منهما.

ويرجع سبب أهمية ذلك إلى الضعف المتأصل في التفاضل المفتوح. فالوحدة المفتوحة تقسم العزم بالتساوي دوماً، لكن العزم لا يتجاوز قط ما تستطيع العجلة الأقل جراً نقله؛ فإذا ارتفعت إحدى العجلتين عن الأرض أو وقفت على الجليد دارت بحرية ولم تَنَلِ الأخرى شيئاً يُذكر. وقفل التفاضل يتجاوز هذا القيد، إذ مع إجبار العجلتين على الدوران معاً تظل العجلة ذات الجر الكامل تدفع المركبة حتى لو كانت رفيقتها خاليةً تماماً من الحمل، ولهذا يُعد التفاضل القافل الحل الحاسم للجر العنيف على الطرق الوعرة.

عملياً، لا تُفعَّل التفاضلات القافلة إلا عند الحاجة. وكثير منها قابل للاختيار من السائق عبر آلية كهربائية أو هوائية أو سلكية يُشغِّلها قبل خوض التضاريس الصعبة كالوحل العميق والرمال والصخور أو المنحدرات الرخوة الحادة. وبمجرد القفل يقدم المحور أقصى جر غير مشروط. والمركبات المخصصة للعمل الجاد على الطرق الوعرة كثيراً ما تركِّبه على المحورين معاً، وبالاقتران مع تعشيق المدى المنخفض يتيح للمركبة الزحف عبر ظروف تَعجز عنها وحدة مفتوحة أو حتى تفاضل محدود الانزلاق.

وثمة قاعدة صارمة بوجوب فك التفاضل القافل على الأسطح ذات الجر العالي. فلأن العجلتين مُجبرتان على السرعة ذاتها، يعجز المحور عن استيعاب فارق السرعة الطبيعي المطلوب عند الانعطاف. وعلى الإسفلت أو الأرض الصلبة يسبب ذلك احتكاك الإطارات وقفزها، ما يُجهد منظومة الإدارة ويزيد تآكل الإطارات ويُضعف التوجيه والاستقرار. ولذا يبقى القفل أداةً مقصورةً على الطرق الوعرة أو الأسطح ضعيفة الجر، تُطفأ لحظة عودة الجر الطبيعي.

ويقع التفاضل القافل في الطرف الأكثر صرامةً من عائلة معينات الجر. فالتفاضل محدود الانزلاق يقدم انحيازاً أنعم وآلياً للعزم يناسب الاستخدام اليومي على الطرق، بينما تعشِّق التفاضلات القافلة الأوتوماتيكية وتُفلت نفسها بناءً على سرعات العجلات دون تدخل السائق. ويستبدل القفل القابل للاختيار يدوياً الراحةَ باليقين، فيوفر الضمان المطلق لتساوي سرعة العجلتين الذي تتطلبه الظروف القصوى، ويظل سمةً مميزة لأكثر مركبات الدفع الرباعي قدرة.