در یک اتومبیل دیفرانسیل جلو ، سیستم انتقال قدرت و محور جلو با هم ترکیب شده و قطعه ای به نام ترانس اکسل (transaxle) ساخته می شود. در اتومبیل های دیرانسیل جلو موتور اصولا به صورت عرضی سوار می شود و اکسل در پایین، جلوی موتور قرار دارد. محور های جلو مستقیما به اکسل متصلند و نیروی رانشی چرخ ها را فراهم می کند. در چنین ساختاری شار قدرت از موتور به سمت مبدل گشتاور جاری می شود و سپس توسط سلسله شاره گر هایی پس از تغییر جهت °180 به سمت سیستم انتقال نیرو که در کنار موتور است می رود. در این قسمت قدرت از طریق سیستم انتقال قدرت مستقیما به محور محرک فرستاده می شود و پس از تقسیم به چرخ ها منتقل می شود.
چینش های دیگری در اتومبیل های دیفرانسیل جلو که موتور آن ها به صورت طولی قرار می گیرد، وجود دارد. همچنین خودرو هایی موجود است که هر دو محور عقب و جلو در آن ها محور محرک است؛ اما دو سیستم فوق الذکر معمول ترین چینش های انتقال قدرت هستند. از جمله ی دیگر چینش ها می توان به مدلی اشاره کرد که موتور، سیستم انتقال و تبدیل نیرو و محور محرک همگی در قسمت عقب ماشین قرار دارند. این چینش یشتر در ماشین های پورشه(Porsche) معمول است.
بخش دوم:
اجزای سیستم انتقال نیرو:
سیستم های انتقال نیروی اتوماتیک مدرن از قطعات بی شماری تشکیل شده اند که همه به صورت یک سیستم مکانیکی، هیدرولیکی، الکترونیکی هوشمند کار می کنند. این تکنولوژی در طول سال های گذشته توسط افراد مستعد رشد و نمو داشته است. در این جا با توضیحات ساده و به دور از پیچیدگی های خاص به شرح کار می پردازیم. برای تصور کردن نحوه ی کار قطعات باید در تصور خود آن ها را مجسم کنید.
قطعات اصلی تشکیل دهنده ی یک سیستم انتقال نیروی اتوماتیک عبارت اند از:
a)گروه دنده های سیارکی (setplanetary gear): سیستم هایی مکانیکی اند که نسبت دور موتور و چرخ ها را تنظیم می کنند.
b)سیستم هیدرولیکی (hydraulic system) که با فشار روغن را توسط پمپ روغن از طریق محفظه ی سوپاپ به گیربکس می فرستد تا کلاچ ها و رشته ها عمل کنند و در نتیجه گروه دنده های سیارکی کنترل می شوند.
c)آب بند ها و واشرها (seals & gaskets) که برای جلوگیری از نشت روغن پر فشار استفاده می شوند.
d)مبدل گشتاور پیچشی (torque Converter) که شبیه به یک کلاچ عمل می کند و به اتومبیل در حالی که در دنده است و موتور در حال گردش با دور بالاست ، اجازه ی ایست یا کم کردن سرعت می دهد.
e)گاورنور ((governor و تعدیل کننده (modulator) که سرعت اتوموبیل ، وضعیت پدال گاز را کنترل می کند تا زمان تعویض دنده را محاسبه کند. در ماشین های جدید تر تعویض دنده توسط کامپیوتر کنترل می شود. کامپیوتر از بوبین های کوچک برای ارسال روغن در زمان مناسب به جزء مناسب برای تعویض دنده استفاده می کند.
یک سیستم انتقال نیروی اتوماتیک تعداد زیادی ترکیب بندی چرخ دنده های مختلف را دربر دارد. در یک گیربکس دستی ضمن حرکت دسته دنده توسط راننده چرخ دنده هایی با اندازه های مختلف حول محور اصلی گردش می کنند و با آن درگیر می شوند تا نسبت گردشی درست ایجاد شود. در یک گیربکس اتوماتیک دنده در جای خود ثابت و همواره در حال کار هستند، اما نسبت گردشی درست توسط دنده های سیارکی ایجاد می شود.
یک گروه دنده ی سیارکی از یک دنده ی خورشیدی (sun gear)، یک دنده ی حلقه ای (ring gear) و دو یا بیشتر دنده ی سیاره ای (planet gear) که همگی با هم درگیر هستند، تشکیل می شود. دنده های سیاره ای توسط یک صفحه ی گردشی حامل به هم متصل اند و به هرز دنده های متصل به شفت (pinions) اجازه ی گردش می دهند.
یکی ازحالات عملکرد این سیستم این است که دنده ی حلقه ای را به ورودی موتور و صفحه ی گردش حامل را به محور خروجی متصل کنیم و دنده ی خورشیدی را در مکانش قفل کنیم تا بچرخد. به این ترتیب هنگامی که دنده ی حلقه ای شروع به چرخش می کند، دنده های سیاره ای روی محیط بیرونی دنده ی خورشیدی شروع به حرکت می کنند و محور خروجی در همان سمت گردش موتور با دوری کمتر شروع به چرخش می کند. (دنده ی سنگین)
اگر در حالت بالا دنده ی خورشیدی را رها کنیم و دنده های سیاره ای را قفل کنیم تا بچرخند ضمن گردش شفت ورودی، شفت خروجی با همان سرعت و در همان جهت شروع به گردش می کند. (دنده ی سبک)
حال اگر صفحه ی گردان را قفل کنیم ودنده های سیاره ای را آزاد کنیم و دنده ی حلقه ای را بچرخانیم، دنده ی خورشیدی شروع به چرخش در جهت مخالف شفت ورودی می کند. (دنده ی عقب)
تصویر سمت راست سیستم ساده ی شرح داده شده را نشان می دهد. شفت ورودی به دنده ی حلقه ای (آبی) متصل است؛ شفت خروجی به صفحه ی گردان (سبز) که به یک کلاج چند دیسکی وصل است، متصل است. دنده ی خورشیدی به یک دیسک گردان (زرد) متصل است که به نیمه ی دیگر کلاج متصل است. اطراف این صفحه ی گردان (زرد) یک ورقه ی استوانه ای قرمز وجود دارد که در می تواند دور صفحه کیپ شده و مانع چرخش آن و دنده ی خورشیدی شود.
در این مثال کلاچ صفحه ی دوار و دنده ی خورشیدی را به هم قفل می کند تا با سرعت یکسان گردش کنند. اگر کلاچ و بند هر دو رها شوند، سیستم در وضعیت خلاص خواهد بود. چرخش شفتورودی چرخ دنده های سیاره ای را نسبت به چرخ دنده ی خورشیدی می چرخاند. ولی از آن جا که دنده ی خورشیدی قفل نشده، آزادانه می گردد وتاثیری بر شفت خروجی ندارد. برای قرار دادن سیستم در دنده ی یک، باند چرخ دنده ی خورشیدی را از حرکت باز می دارد. برای تعویض دنده به دنده های بالاتر باند رها می شود و کلاچ باعث می شود محور و شفت ورودی و خروجی با سرعت یکسان دوران کنند.