Un диференціальний Це важливий механічний компонент для будь-якого автомобіля, за винятком багатьох електричні. Завдяки їй зовнішнє колесо що рухається транспортний засіб може обертатися швидше ніж всередині під час кривої. Суттєва відмінність, тому що перший під час цього маневру повинен пройти більшу відстань, ніж другий.
Інший спосіб описати його функцію це: двигун обертається тільки з певною швидкістю в будь-який момент часу, але він повинен мати можливість рухати два колеса з різними швидкостями. Диференціал додає ще кілька передач трансмісія автомобіля щоб це стало можливим.
У автомобілів є тільки диференціал для ведучі колеса. Тобто: у передньопривідних – спереду, у задньопривідних – ззаду, у повнопривідних – в обох місцях. Хоча останній також може мати центральний диференціал, який розподіляє зусилля повороту між передньою і задньою осями.
Частини диференціала
Перш ніж пояснювати, як працює диференціал, ми збираємося перерахувати, що це таке фундаментальні частини. Але завжди пам’ятаючи про ключову ідею: диференціал отримує обертання однієї осі та має передавати це обертання кожному колесу, яке також має мати можливість обертатися з різними швидкостями.
- Корона: це шестерня, відповідальна за перетворення осі обертання, яка походить від коробки передач, у одну, сумісну з колесами.
- Супутники: це шестерні, приварені до конструкції корони, які вільно обертаються, але передають обертання корони на підшипники. Той факт, що вони вільно обертаються, є ключовим для роботи диференціала, оскільки саме він поглинає різницю обертання між двома підшипниками.
- Планетарії: це шестерні, які приймають рух сателітів, щоб підшипники оберталися. Вони є кінцем ланцюга шестерень, які складають диференціал.
Як працює диференціал?
Тепер, коли ми знаємо, з чого складається диференціал, ми готові знати, як це працює. Ми збираємося добре описати місію кожного з його механізмів, щоб було дуже зрозуміло.
Функція 1 – зміна осі обертання
Диференціал приймає рух шестерні, яка знаходиться на кінці трансмісійного валу, але це обертається навколо поздовжньої осі щодо автомобіля. Корона перетворює це обертання на обертання, сумісне з обертанням коліс, яке, отже, на поперечна вісь до автомобіля.
Функція 2 – дозволити колесам обертатися з різною швидкістю
Якби ми просто з’єднали планетарні шестерні з короною, ми вже мали б a поворотна передача до коліс. Це було б дуже просто, тому що, як ви бачите на зображенні, вони вже мають сумісний поворот. Однак при цьому ми неминуче матимемо два колеса, що обертаються з однаковою швидкістю. Посередниками є сателітні зірочки щоб цього не сталося.
Якщо автомобіль їде прямо, сателіти не обертаються на собі. Вони виконують роль блоку, який однаково передає обертання обом колесам. Але, коли один повинен повернути швидше, ніж інший у кривій, шестерні повертаються самі так що це може бути так. У наступному відео ви можете наочно побачити, як це відбувається:
Вторинний ефект диференціала
Коли одне з коліс втрачає зчеплення через низьку зону зчеплення або тому, що воно відривається від землі, все обертання, яке генерує двигун, спрямовується на це колесо. Таким чином, колесо, яке має зчеплення і, отже, є корисним, не отримує жодного руху і залишається нерухомим.
Саме для уникнення цієї проблеми існують диференціали, що самоблокуються. Деякі механічні пристрої, які можуть виконати завдання, описане досі, без цього щасливого побічного ефекту. Це компоненти, які мають більшість автомобілів із дещо спортивною спрямованістю.
Типи самоблокуючих диференціалів
Електронний самоблокувальний диференціал
Насправді цей пристрій просто a імітація диференціала самоблокування. Автомобільна електроніка використовує датчики ABS і ESP щоб визначити, чи одне з коліс прокручується занадто сильно через втрату зчеплення. У цей момент скористайтеся гальмом, щоб зупинити його, щоб інший міг нормально прийняти силу повороту.
Незважаючи на те, що він працює швидко, завдяки еволюції, яку зазнала електроніка сучасних автомобілів, він не виконує своїх функцій так добре, як справжні диференціали обмеженого тертя. Крім того, це не найкраще рішення для автомобіля зі спортивними устремліннями, оскільки спричиняє a підвищений знос і нагрів гальм вдаючись до них частіше, ніж зазвичай.
Самоблокувальний диференціал типу Torsen
Диференціал підвищеного тертя типу Torsen усуває проблему диференціалів простим і елегантним способом. Це працює завдяки a косозубая зубчаста передача (нескінченний гвинт) може рухати зубчасте колесо, але зубчасте колесо не може рухати черв'яка.
Деталі диференціала типу Torsen: та сама коронна шестерня, яку має звичайний диференціал, деякі зірочки з діагональними зубцями для встановлення циліндричних циліндричних шестерень, деяких зірочок із горизонтальними зубцями та, нарешті, циліндричних циліндричних шестерень. У наступному відео ви можете чітко побачити, як це працює:
диференціал підвищеного тертя
Цей диференціал працює завдяки набору муфт, розташованих у ряд, які контролюють тягу. Коли виявляє, що колесо втрачає зчеплення, вони збираються разом, щоб не продовжувати це робити. Механіка зазвичай працює через набір передач, який реагує на перевищення певної різниці швидкостей. У цьому типі диференціалів підвищеного тертя також є Типу Фергюсона або з в'язкою муфтою. Це працює завдяки маслу з силіконами, яке при нагріванні тертям стає щільнішим і починає передавати рух колесу, яке залишається нерухомим.
Haldex або диференціали з регульованим ковзанням
Цей тип диференціала підвищеного тертя також працює завдяки a багатодискова система зчеплення. Однак замість простого набору передач він працює завдяки електроніці та гідравлічній системі. Завдяки цьому він здатний контролювати величину крутного моменту, який досягає кожного колеса відповідно до того, наскільки диски тиснуть один на одного. Вони можуть відключати всю передачу обертання, віддавати її повністю або розподіляти крутний момент в тій пропорції, яка потрібна.
Зображення – kurt, fasteddy760, Satish Krishnamurthy