Diferencial i automjeteve. Varietetet dhe veçoritë e funksionimit

Një diferencial është një mekanizëm që transmeton çift rrotullues nga një burim te dy konsumatorë. Karakteristika e tij kryesore është aftësia për të rishpërndarë fuqinë dhe për të siguruar shpejtësi të ndryshme këndore të rrotullimit të konsumatorëve. Në lidhje me një mjet rrugor, kjo do të thotë që rrotat mund të marrin fuqi të ndryshme dhe të rrotullohen me shpejtësi të ndryshme përmes diferencialit.

Diferenciali është një element i rëndësishëm i një transmetimi automobilistik. Le të përpiqemi të kuptojmë pse.

Pse nuk mund të bëni pa diferencial

Në mënyrë të rreptë, ju mund të bëni pa një diferencial. Por vetëm për sa kohë që makina është duke lëvizur përgjatë një rruge të përsosur, pa u kthyer askund, dhe gomat e saj janë të njëjta dhe të fryra në mënyrë të barabartë. Me fjalë të tjera, për sa kohë që të gjitha rrotat udhëtojnë në të njëjtën distancë dhe rrotullohen me të njëjtën shpejtësi.

Por kur makina hyn në një kthesë, rrotat duhet të mbulojnë një distancë të ndryshme. Natyrisht, kurba e jashtme është më e gjatë se kurba e brendshme, kështu që rrotat në të duhet të rrotullohen më shpejt se rrotat në kurbën e brendshme. Kur boshti nuk drejton, dhe rrotat nuk varen nga njëra-tjetra, atëherë nuk ka asnjë problem.

Një tjetër gjë është ura kryesore. Për kontroll normal, rrotullimi transmetohet në të dy rrotat. Me lidhjen e tyre të ngurtë, ata do të kishin të njëjtën shpejtësi këndore dhe do të prireshin të udhëtonin të njëjtën distancë në një kthesë. Kthimi do të ishte i vështirë dhe do të rezultonte në rrëshqitje, rritje të konsumit të gomave dhe stres të tepruar në . Një pjesë e fuqisë së motorit do të rrëshqiste, që do të thotë se karburanti do të shpërdorohej. Diçka e ngjashme, megjithëse jo aq e dukshme, ndodh në situata të tjera - kur vozitni në rrugë të ashpra, ngarkesa të pabarabarta të rrotave, presione të pabarabarta të gomave, shkallë të ndryshme të konsumimit të gomave.

Këtu vjen puna për të shpëtuar. Ai transmeton rrotullimin në të dy boshtet e boshtit, por raporti i shpejtësive këndore të rrotullimit të rrotave mund të jetë arbitrar dhe të ndryshojë shpejt në varësi të situatës specifike pa ndërhyrjen e shoferit.

Llojet e diferencialeve

Diferencialet janë simetrike dhe asimetrike. Pajisjet simetrike transmetojnë të njëjtin çift rrotullues në të dy boshtet e shtyrë, kur përdoren pajisje asimetrike, çift rrotullimet e transmetuara janë të ndryshme.

Funksionalisht, diferencialet mund të përdoren si diferencialë me rrota dhe me bosht. Interwheel transmeton çift rrotullues në rrotat e një boshti. Në një makinë me rrota të përparme, ajo është e vendosur në kutinë e marsheve, në një makinë me rrota të pasme, në strehimin e boshtit të pasmë.

Në një makinë me të gjitha rrotat, mekanizmat janë të vendosur në kaviljet e të dy boshteve. Nëse lëvizja me të gjitha rrotat është e përhershme, një diferencial qendror është montuar gjithashtu në kutinë e transferimit. Ai transmeton rrotullimin nga kutia e shpejtësisë në të dy boshtet e lëvizjes.

Diferenciali i boshtit është gjithmonë simetrik, por diferenciali i boshtit është zakonisht asimetrik, përqindja tipike e çift rrotullues midis boshteve të përparme dhe të pasme është 40/60, megjithëse mund të jetë e ndryshme. 

Mundësia dhe mënyra e bllokimit përcakton një klasifikim tjetër të diferencialeve:

• falas (pa bllokim);

• me bravë manuale;

• me mbyllje automatike.

Bllokimi mund të jetë i plotë ose i pjesshëm.

Si funksionon diferenciali dhe pse ta bllokoni atë

Në fakt, diferenciali është një mekanizëm i tipit planetar. Në diferencialin më të thjeshtë simetrik me bosht tërthor, ka katër ingranazhe të pjerrëta - dy gjysmë boshtore (1) plus dy satelitë (4). Qarku funksionon me një satelit, por i dyti shtohet për ta bërë pajisjen më të fuqishme. Në kamionë dhe SUV, janë instaluar dy palë satelitë.

Kupa (trupi) (5) vepron si bartës për satelitët. Një ingranazh i madh me lëvizje (2) është i fiksuar në mënyrë të ngurtë në të. Ai merr çift rrotullues nga kutia e marsheve përmes ingranazhit përfundimtar të lëvizjes (3).

Në një rrugë të drejtë, rrotat, dhe për këtë arsye rrotat e tyre, rrotullohen me të njëjtën shpejtësi këndore. Satelitët rrotullohen rreth boshteve të rrotave, por nuk rrotullohen rreth boshteve të tyre. Kështu, ata rrotullojnë ingranazhet anësore, duke u dhënë atyre të njëjtën shpejtësi këndore.

Në një qoshe, një rrotë në harkun e brendshëm (më të vogël) ka më shumë rezistencë rrotullimi dhe për këtë arsye e ngadalëson atë. Meqenëse ingranazhet anësore përkatëse gjithashtu fillojnë të rrotullohen më ngadalë, kjo bën që satelitët të rrotullohen. Rrotullimi i tyre rreth boshtit të tyre çon në një rritje të rrotullimeve të ingranazheve në boshtin e boshtit të rrotës së jashtme.  

Një situatë e ngjashme mund të lindë në rastet kur gomat kanë shtrëngim të pamjaftueshëm në rrugë. Për shembull, rrota godet akullin dhe fillon të rrëshqasë. Një diferencial i zakonshëm i lirë do të transferojë rrotullimin atje ku ka më pak rezistencë. Si rezultat, rrota rrëshqitëse do të rrotullohet edhe më shpejt, ndërsa rrota e kundërt do të ndalojë praktikisht. Si rezultat, makina nuk do të jetë në gjendje të vazhdojë të lëvizë. Për më tepër, fotografia nuk do të ndryshojë rrënjësisht në rastin e lëvizjes me të gjitha rrotat, pasi diferenciali qendror do të transferojë të gjithë fuqinë atje ku ndeshet me më pak rezistencë, domethënë në boshtin me një rrotë rrëshqitëse. Si rezultat, edhe një makinë me katër rrota mund të ngecë nëse vetëm një rrotë rrëshqet.

Ky fenomen dëmton seriozisht kalueshmërinë e çdo makine dhe është plotësisht i papranueshëm për automjetet jashtë rrugës. Ju mund ta rregulloni situatën duke bllokuar diferencialin.

Llojet e bravave

Bllokim i plotë i detyruar

Mund të arrini bllokim të plotë manual duke bllokuar satelitët në mënyrë që t'i privoni nga aftësia për të rrotulluar rreth boshtit të tyre. Një mënyrë tjetër është futja e kupës diferenciale në një lidhje të ngurtë me boshtin e boshtit. Të dy rrotat do të rrotullohen me të njëjtën shpejtësi këndore.

Për të aktivizuar këtë modalitet, thjesht duhet të shtypni një buton në panelin e kontrollit. Njësia lëvizëse mund të jetë mekanike, hidraulike, pneumatike ose elektrike. Kjo skemë është e përshtatshme si për diferencialet me rrota ashtu edhe për ato qendrore. Mund ta ndizni kur makina është e palëvizshme dhe duhet ta përdorni vetëm me shpejtësi të ulët kur vozitni në terrene të vështira. Pasi të keni lënë në një rrugë normale, bllokimi duhet të fiket, përndryshe trajtimi do të përkeqësohet dukshëm. Abuzimi me këtë mënyrë mund të shkaktojë dëmtim të boshtit të boshtit ose pjesëve të lidhura me to.

Me interes më të madh janë diferencialët vetëbllokues. Ata nuk kërkojnë ndërhyrjen e shoferit dhe funksionojnë automatikisht kur lind nevoja. Meqenëse bllokimi në pajisje të tilla është i paplotë, probabiliteti i dëmtimit të boshteve të boshtit është i ulët.

Bllokim i diskut (fërkim).

Ky është versioni më i thjeshtë i një diferenciali vetëbllokues. Mekanizmi plotësohet me një grup disqesh fërkimi. Ata përshtaten fort me njëri-tjetrin dhe përmes njërit janë të fiksuar fort në një nga boshtet e boshtit dhe në kupë.

E gjithë struktura rrotullohet në tërësi derisa shpejtësia e rrotullimit të rrotave të bëhet e ndryshme. Pastaj shfaqet fërkimi midis disqeve, i cili kufizon rritjen e diferencës së shpejtësisë.

Bashkim viskoz

Një bashkim viskoz (bashkim viskoz) ka një parim të ngjashëm funksionimi. Vetëm këtu disqet me vrima të aplikuara në to vendosen në një kuti të mbyllur, e gjithë hapësira e lirë e së cilës është e mbushur me lëng silikoni. Karakteristika e tij dalluese është ndryshimi i viskozitetit gjatë përzierjes. Ndërsa disqet rrotullohen me shpejtësi të ndryshme, lëngu trazohet dhe sa më intensiv të jetë trazimi, aq më viskoz bëhet lëngu, duke arritur pothuajse një gjendje të ngurtë. Kur shpejtësia e rrotullimit ulet, viskoziteti i lëngut bie me shpejtësi dhe diferenciali zhbllokohet.  

Lidhja viskoze ka dimensione mjaft të mëdha, prandaj përdoret më shpesh si një shtesë në diferencialin qendror, dhe ndonjëherë në vend të tij, në këtë rast duke vepruar si një pseudo-diferencial.

Lidhja viskoze ka një sërë disavantazhesh që kufizojnë ndjeshëm përdorimin e tij. Këto janë inercia, ngrohja e konsiderueshme dhe pajtueshmëria e dobët me ABS.

Thorsen

Emri vjen nga Torque Sensing, domethënë "perceptimi i çift rrotullues". Konsiderohet si një nga diferencialët më efektivë të vetëmbylljes. Mekanizmi përdor një ingranazh krimbi. Dizajni ka gjithashtu elementë fërkimi që transmetojnë gjithashtu çift rrotullues kur ndodh rrëshqitja.

Ekzistojnë tre lloje të këtij mekanizmi. Nën tërheqjen normale të rrugës, varietetet T-1 dhe T-2 funksionojnë si diferenciale të tipit simetrik.

Kur njëra prej rrotave humbet tërheqjen, T-1 është në gjendje të rishpërndajë çift rrotullues në një raport prej 2,5 me 1 me 6 me 1 dhe madje edhe më shumë. Kjo do të thotë, rrota me mbërthimin më të mirë do të marrë më shumë çift rrotullues sesa rrota rrëshqitëse, në proporcionin e specifikuar. Në varietetin T-2, kjo shifër është më e ulët - nga 1,2 në 1 në 3 në 1, por ka më pak reagim, dridhje dhe zhurmë.

Torsen T-3 fillimisht u zhvillua si një diferencial asimetrik me një normë bllokimi prej 20 ... 30%.

QUAIFE

Diferenciali Quife ka marrë emrin e inxhinierit anglez që zhvilloi këtë pajisje. Nga dizajni, i përket llojit të krimbave, si Thorsen. Ai ndryshon nga ai në numrin e satelitëve dhe vendosjen e tyre. Quaife është mjaft i popullarizuar në mesin e entuziastëve të akordimit të makinave.