Diferenciale. Çfarë është dhe pse përdoret?

Një motor me një kuti marshi nuk mjafton për të drejtuar një makinë. Diferenciali është gjithashtu i nevojshëm për lëvizjen e rrotave.

E thënë thjesht, diferenciali shërben për të siguruar që rrotat në boshtin e shtyrë të mos rrotullohen me të njëjtën shpejtësi. Në terma më shkencorë, detyra e diferencialit është të kompensojë ndryshimin në frekuencën e rrotullimit të boshteve kardane të rrotave të boshtit lëvizës kur ato lëvizin përgjatë gjurmëve me gjatësi të ndryshme.

Një diferencial shpesh quhet diferencial, nga fjala diferencial. Është interesante se kjo nuk është një shpikje e fillimit të epokës së automobilave. Diferenciali u shpik nga kinezët shekuj më parë.

Për kthesat

Ideja e një diferenciali është të lejojë makinën të bëjë kthesa. Epo, në boshtin e lëvizjes, kur makina është në kthesën, rrota e jashtme duhet të përshkojë një distancë më të madhe se rrota e brendshme. Kjo bën që rrota e jashtme të rrotullohet më shpejt se rrota e brendshme. Diferenciali është i nevojshëm për të parandaluar që të dy rrotat të rrotullohen me të njëjtën shpejtësi. Nëse nuk do të ishte aty, njëra nga rrotat e boshtit lëvizës do të rrëshqiste në sipërfaqen e rrugës.

Shihni gjithashtu Lidhjet e makinës - si të vozitni pa i dëmtuar ato 

Diferenciali jo vetëm që e parandalon këtë, por gjithashtu parandalon streset e padëshiruara në transmetim, të cilat nga ana tjetër mund të çojnë në prishje, rritje të konsumit të karburantit dhe rritje të konsumit të gomave.

Projektimi i mekanizmit

Diferenciali përbëhet nga disa ingranazhe të pjerrëta të mbyllura në një strehë rrotulluese. Është e lidhur me rrotën e kurorës. Transferimi i çift rrotullues nga kutia e ingranazhit (dhe nga motori) te rrotat lëvizëse ndodh kur i ashtuquajturi bosht sulmues drejton ingranazhin unazor të sipërpërmendur përmes një ingranazhi të posaçëm hipoid (ai ka boshte të përdredhur dhe linja dhëmbësh me hark, gjë që ju lejon të transferoni ngarkesa të mëdha).

Në automjetet me rrota të përparme, ingranazhi unazor ka dhëmbë të drejtë ose spirale të vendosura përgjatë perimetrit të jashtëm të boshtit. Kjo lloj zgjidhje është më e thjeshtë dhe më e lirë për t'u prodhuar dhe përdorur (diferenciali kombinohet me kutinë e shpejtësisë), gjë që shpjegon pse tregu dominohet nga automjetet me rrota të përparme.

Shihni gjithashtu Power Always on Four Wheels, i cili është një përmbledhje e sistemeve të drejtimit 4×4. 

Në automjetet me rrota të pasme, diferenciali fshihet në një kuti të veçantë metalike. Është qartë e dukshme nën shasinë - midis rrotave lëvizëse ekziston një element karakteristik i quajtur boshti i pasmë.

Në mes është një kryq, mbi të cilin janë montuar ingranazhet, të quajtur satelitë, pasi ato rrotullohen rreth këtij elementi në drejtim të lëvizjes, duke bërë që ingranazhet të rrotullohen, të cilat nga ana tjetër transmetojnë lëvizjen në rrotat e makinës. Nëse rrotat e automjetit rrotullohen me shpejtësi të ndryshme (për shembull, automjeti është duke bërë një kthesë), satelitët vazhdojnë të rrotullohen në krahët e merimangës.

Asnjë rrëshqitje

Sidoqoftë, ndonjëherë diferenciali është i vështirë për t'u zbatuar. Kjo ndodh kur njëra nga rrotat e automjetit është në një sipërfaqe të rrëshqitshme si p.sh. akulli. Diferenciali pastaj transferon pothuajse të gjithë çift rrotullues në atë rrotë. Kjo për shkak se rrota me mbërthimin më të mirë duhet të përdorë më shumë çift rrotullues për të kapërcyer fërkimin e brendshëm në diferencial.

Ky problem është zgjidhur në makinat sportive, veçanërisht në automjetet me të gjitha rrotat. Këto automjete zakonisht përdorin diferenciale me rezistencë të lartë që janë në gjendje të transferojnë pjesën më të madhe të çift rrotullues në timon me mbërthimin më të mirë.

Dizajni i diferencialit përdor kthetrat midis marsheve anësore dhe kutisë. Kur njëra prej rrotave humbet tërheqjen, njëra nga tufat fillon ta kundërshtojë këtë fenomen me forcën e saj të fërkimit.

Shihni gjithashtu Turbo në makinë - më shumë fuqi, por edhe sherr. Udhëzues 

Megjithatë, kjo nuk është zgjidhja e vetme e transmisionit që përdoret në automjetet 4×4. Shumica e këtyre automjeteve kanë ende një diferencial qendror (shpesh i referuar si diferencial qendror) i cili kompenson ndryshimin në shpejtësinë e rrotullimit midis boshteve të shtyrë. Kjo zgjidhje eliminon formimin e sforcimeve të panevojshme në transmetim, të cilat ndikojnë negativisht në qëndrueshmërinë e sistemit të transmetimit.

Përveç kësaj, diferenciali qendror shpërndan çift rrotullues midis boshteve të përparme dhe të pasme. Për të përmirësuar tërheqjen, çdo SUV që respekton veten ka edhe një kuti marshi, d.m.th. një mekanizëm që rrit çift rrotullues të transmetuar në rrota në kurriz të shpejtësisë.

Së fundi, për SUV-të më të zjarrtë, janë projektuar makina të pajisura me diferencialë qendrorë dhe bravë diferenciale.

Sipas ekspertit

Jerzy Staszczyk, një mekanik nga Slupsk

Diferenciali është një element i përhershëm i makinës, por vetëm nëse përdoret si duhet. Për shembull, atij nuk i jepet fillime të papritura me goma kërcitëse. Natyrisht, sa më e vjetër të jetë makina, aq më i konsumuar është sistemi i saj i drejtimit, përfshirë diferencialin. Kjo mund të testohet edhe në shtëpi. Thjesht duhet të ngrini pjesën e makinës ku janë rrotat lëvizëse. Pas ndërrimit të çdo marshi, kthejeni timonin në të dy drejtimet derisa të ndjeni rezistencë. Sa më vonë të ndjejmë rezistencën, aq më e madhe është shkalla e konsumimit të diferencialit. Në rastin e automjeteve me rrota të përparme, një lojë e tillë mund të tregojë gjithashtu konsumim të kutisë së marsheve.

Wojciech Frölichowski