يُساعدك القفل المخصص للترس التفاضلي Differential Lock في التحكم أكثر بالمركبة واستغلال كل قدراتها في الدفع الرباعي في التضاريس الوعرة بعيداً عن الشارع الأسفلتي. ويمنح هذا النظام السائق القدرة الأكبر للتغلب على معيقات الطرق الصعبة مثل القيادة على الصخور والصحاري أو في الغابات حيث يمنع هذا النظام من أن تعلق عجلات المركبة لأنه يمنح كل عجل العزم اللازم ليضمن ديمومة الحركة.
إن الترس التفاضلي هو عبارة عن مجموعة تروس Gears مهمتها نقل وتحويل اتجاه الحركة العامودي من عمود الدوران Drive Shaft إلى اتجاه أفقي لمحور العجلات الخلفية حيث يوجد واحد منه في مركبات الدفع الخلفي وإثنان في مركبات الدفع الأمامي، وثلاثة في مركبات الدفع الكلي للعجلات على المحور الخلفي والأمامي وفي الوسط All Wheel Drive.
وتكمن أيضاً مهمته في توزيع عزم الدوران اللازم على المحاور ويظهر هذا جلياً في المنعطفات (وذلك لمنع خطر انزلاق العجلات وحدوث Over Steer) حيث عند دخول المركبة نحو منعطف يسمح بحدوث اختلاف في سرعة العجلات القائدة (سرعة العجلة الداخلية، وسرعة العجلة الخارجية بالمنحنى) عندها تأخذ العجلة الخارجية أي على الجهة المقابلة من منحنى المنعطف السرعة الأكبر، بينما الداخلية نحو المنحنى تأخد السرعة الأقل ويكون مجموع السرعتين هو مجموعة سرعة دوران angular velocity عمود القيادة Drive Shaft القادم من علبة التروس الرئيسية. زيادة سرعة أحد العجلات تتزن عن طريق انخفاض سرعة دوران العجلة الأخرى.
هناك أنواع عديدة من القفل التفاضلي، ومنها:
الميكانيكي الخالص والهيدروميكانيكي والإلكتروميكانيكي، ويتم إجراء عملية القفل بشكل متغير أو ارتباطا بالحمل للعجلات أو عدد اللفات أو حسب قيم يحددها كومبيوتر السيارة ويمكن فتح وقفل الدفرنس بشكل يدوي.
ويتمثل أبسط نوع من الأقفال التفاضلية في القفل التفاضلي ثابت القيمة، والذي يتم تشغيله يدوياً بواسطة السائق، وتقوم قوابض الاحتكاك بتوزيع عزم الدوران بنسب مئوية ثابتة على محور الحركة.
ولا تعمل الأقفال التفاضلية المرتبطة بالحمل إلا عندما يكون هناك اختلاف في عزم الدوران بين أعمدة نقل الحركة، وتبدأ الأقفال التفاضلية المرتبطة بعدد اللفات وكذلك الأقفال التفاضلية الإلكترونية عملها بدءاً من وجود اختلاف معين في عدد اللفات.
يمكن أن يوفر الترس التفاضلي المقفل ميزة جر كبيرة على الترس التفاضلي المفتوح، ولكن فقط عندما يختلف الجر تحت العجلة اختلافًا كبيرًا.
لا ينبغي أن تقوم بغلق الترس التفاضلي عند القيادة على طريق أسفلتي فإن ذلك يعرضك لتفقد السيطرة عند المنعطفات كما قلنا سابقاً. إن الغاية من هذه الميزة تظهر في القيادة في ظروف قاسية وعلى تضاريس صعبة مثل الثلج والطين والطبيعة الجبلية وغيرها التي تحتاج عندها لكل العزم وقوة الجر لتقود مركبتك.
ومن هنا نستعرض بعض التطبيقات:
- سيارات السباق غالبًا ما تستخدم تفاضلات قفل للحفاظ على الجر أثناء المناورات عالية السرعة أو عند التسارع. حيث يعلم السائق المحترف أيًا من العجلتين لن يستنزف الطاقة فجأة إذا واجهت سطحًا منخفض الاحتكاك.
- بعض المركبات الخدمية مثل تستخدم شاحنات السحب، الرافعات الشوكية، الجرارات، والمعدات الثقيلة تفاضل قفل للحفاظ على الجر، خاصة عند القيادة على الأسطح الناعمة أو الموحلة أو غير المستوية.
- يمكن أيضًا استخدام القفل التفاضلي في رياضة الانجراف Drifting بديل عن الترس التفاضلي المحدود لغاية الانزلاق في الاستعراضات مثلا.
- الدفع الرباعي للمركبات التي تقود على الطرق الوعرة غالبًا ما تستخدم ترس تفاضلي مع قفل لمنع التعثر عند القيادة على أرض فضفاضة أو موحلة أو صخرية. تعتبر فروق القفل من المعدات الأساسية للقيادة الجادة على الطرق الوعرة. تحتوي العديد من هذه المركبات على ترس تفاضلي قفل على الترس التفاضلي المركزي (بين المحورين الأمامي والخلفي)، والترس التفاضلي الخلفي والفرق الأمامي؛ أو أي مزيج من أي من الثلاثة.