ประกอบด้วยส่วนต่าง ดิฟเฟอเรนเชียลประเภทต่างๆ ทำงานอย่างไร

ส่วนต่างเป็นกลไกที่กระจายแรงบิดระหว่างเพลาเอาท์พุต และความเร็วของแต่ละองค์ประกอบอาจแตกต่างกัน อุปกรณ์นี้ใช้ในการออกแบบระบบขับเคลื่อนรถยนต์ แรงบิดที่ได้รับจากเพลาขับ (หรือกระปุกเกียร์) จะถูกกระจายระหว่างเพลาเพลาซ้ายและขวา ยังใช้เพื่อแบ่งแรงบิดระหว่างแกน (การขับขี่) ถ้า เรากำลังพูดถึงเกี่ยวกับรถขับเคลื่อนสี่ล้อ

ส่วนต่างเป็นองค์ประกอบที่สำคัญมากและเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของระบบส่งกำลัง ตัวเลือกสำหรับการวางอุปกรณ์นี้ในรถยนต์:

• รถยนต์ขับเคลื่อนล้อหน้า - กระปุกเกียร์;
• รถยนต์ขับเคลื่อนล้อหลัง – ตัวเรือนเพลาล้อหลัง;
• รถขับเคลื่อนสี่ล้อ - ห้องข้อเหวี่ยงด้านหลังและด้านหน้า
• รถขับเคลื่อนสี่ล้อ – กล่องถ่ายโอน (ขับเคลื่อนด้วยเพลา);
• ในกรณีของยานพาหนะที่มีระบบขับเคลื่อน 8×8 หรือ 6×6 จะมีการติดตั้งเฟืองท้ายระหว่างยานพาหนะเพิ่มเติม

เราจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับการทำงานและประเภทของเฟืองท้ายของศูนย์ด้านล่าง

เมื่อมันเกิดขึ้น การเคลื่อนไหวเป็นเส้นตรงบนถนนเรียบ เส้นทางที่ล้อขับเคลื่อนเคลื่อนที่จะเท่ากัน (ความเร็วเชิงมุมเท่ากัน) ในระหว่างการเคลื่อนไหวดังกล่าว การหมุนของเฟือง เกียร์ และเฟืองท้ายทั้งหมดจะซิงโครนัส แรงบิดจะถูกส่งไปยังกลไกนี้โดยเกียร์ (5, รูปที่ b) นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าในระหว่างการเคลื่อนที่แรงบิดของแต่ละล้อจะเท่ากันและเฟือง (กึ่งแกน) จะติดขัดโดยดาวเทียม (4) ซึ่งอยู่ในสถานะคงที่ซึ่งสัมพันธ์กับแกนของพวกมัน

เอ – การออกแบบ;

b – กระบวนการทำงาน (การเคลื่อนที่เชิงเส้น);

c – กระบวนการทำงาน (การหมุน);

1. ชาม (ตัว);
2. เกียร์กึ่งแกน
3. ครอสส์;
4. ดาวเทียม;
5. เกียร์ขับเคลื่อน (เกียร์หลัก);
6. เพลาขับ (เกียร์หลัก);
7. เพลาเพลา

เมื่อเข้าสู่ทางเลี้ยว (รูป “c”) เส้นทางที่ล้อเคลื่อนที่ไปตามรัศมี “ด้านใน” จะน้อยกว่าเส้นทางของล้อฝั่งตรงข้าม ซึ่งหมายความว่าความเร็วควรเปลี่ยนไป เกียร์ข้าง (2) ควรลดความเร็วลง และตัวเรือนและดาวเทียมควรวางชิดกับเกียร์ข้างทางด้านซ้าย เนื่องจากดาวเทียมเริ่มหมุนรอบแกนของตัวเอง ความเร็วในการหมุนของเฟืองด้านขวาจะเพิ่มขึ้น ซึ่งช่วยให้ล้อขับเคลื่อนมีความเร็วในการหมุนที่แตกต่างกัน และในเวลาเดียวกันก็ลดการลื่นไถลและการลื่นไถล เป็นที่น่าสังเกตว่าล้อที่มีความเร็วในการหมุนสูงกว่าจะมีแรงบิดน้อยกว่า

หากเราพิจารณาเฟืองท้ายด้วยการออกแบบคลาสสิก ข้อเสียเปรียบที่สำคัญที่สุดคือการลื่นไถลของล้อตัวใดตัวหนึ่งในขณะที่สูญเสียการสัมผัสกับพื้นผิวถนน ความจริงก็คือความเร็วของการหมุนของล้อในสถานะ "ระงับ" นั้นสูงเกือบสองเท่าของความเร็วของการหมุนของล้อเดียวกันเมื่อสัมผัสกับถนนอย่างเต็มที่ (เคลื่อนที่เป็นเส้นตรง) และจำนวนรอบที่เท่ากัน ของเฟืองท้าย (ขับเคลื่อน) ล้อที่สองยังคงอยู่ในสถานะคงที่ เหตุผลก็มาก ค่าเล็กน้อยแรงบิดที่จ่ายให้กับมันเนื่องจากในระหว่างการหมุนของล้อ "ที่ถูกระงับ" ค่าของโมเมนต์ความต้านทานต่อการหมุนก็ไม่มีนัยสำคัญเช่นกัน ดังนั้นแรงบิดของล้อฝั่งตรงข้ามจึงมีน้อยเช่นกัน ซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไมล้อถึงอยู่ในสถานะคงที่ ในกรณีที่ในระหว่างการลื่นไถลและที่ความเร็วสูง มีความต้านทานอย่างมาก (สิ่งสกปรก ทราย ฯลฯ) แรงบิดจะมากกว่าในสถานการณ์ลื่นไถล ซึ่งหมายความว่าแรงบิดจะถูกส่งไปยังล้ออีกข้างมากขึ้น ทำให้รถสามารถเคลื่อนที่ได้ช้าๆ ล้อที่เลื่อน "กิน" กำลังมากขึ้น ซึ่งใช้ในการทำความร้อนยาง ผิวถนน ฯลฯ โดยทั่วไป การเลื่อนหลุดจะช่วยลดความคล่องตัวของรถที่มีเฟืองท้ายฟรี เพื่อขจัดปัญหานี้ รถยนต์จึงมีกลไกการล็อกเฟืองท้าย ซึ่งอาจเป็นแบบแมนนวลหรือแบบอัตโนมัติก็ได้

โดยพื้นฐานแล้ว Transfer Case ของรถยนต์คือตำแหน่งที่มีการติดตั้งกลไกเฟืองท้ายตรงกลาง มันอาจไม่สมมาตรหรือสมมาตร ในกรณีแรก การกระจายแรงบิดจะเกิดขึ้นในอัตราส่วนที่ต้องการ และในกรณีของส่วนต่างแบบสมมาตร แรงบิดจะถูกกระจายเท่าๆ กัน

ส่วนต่างของศูนย์กลางอาจไม่มีกลไกการล็อคเพื่อให้เพลาสามารถหมุนได้ด้วย ความเร็วที่แตกต่างกัน. เฟืองท้ายสามารถล็อคด้วยตนเองหรือล็อคตัวเองได้ ในตัวเลือกแรก แรงบิดจะถูกกระจายอย่างแรงระหว่างเพลาเพลา ผลจากการบังคับล็อคคือการหลุดของเฟืองท้ายบางส่วนหรือทั้งหมด ซึ่งทำให้เกิดการเชื่อมต่อที่แน่นหนาระหว่างเพลาล้อหลังและเพลาหน้า

โดยพื้นฐานแล้ว เพื่อให้ตระหนักถึงความสามารถของรถยนต์ขับเคลื่อนสี่ล้ออย่างเต็มที่ จึงมีการใช้เฟืองท้ายแบบล็อคตัวเองซึ่งมีการออกแบบหลายประเภท ซึ่งแต่ละประเภทมีความแตกต่างกันในหลักการทำงาน

> ดิฟเฟอเรนเชียล

การแพร่เชื้อ

วัตถุประสงค์หลักการทำงานของส่วนต่าง

ส่วนต่างถูกออกแบบมาเพื่อส่งแรงบิดจาก ไดรฟ์สุดท้ายไปยังเพลาเพลาและช่วยให้สามารถหมุนด้วยความเร็วที่แตกต่างกันเมื่อรถเลี้ยวและบนถนนที่ไม่เรียบ

สำหรับรถยนต์จะใช้เฟืองท้าย (รูปที่ a) ซึ่งประกอบด้วยเฟืองกึ่งแกน 3 ดาวเทียม 4 และตัวเรือนที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกันซึ่งติดอยู่กับเฟืองขับเคลื่อนของเฟืองหลัก

ก - ล้อหมุนด้วยความถี่เดียวกัน b - การเคลื่อนที่ของล้อเมื่อหมุน
1 - แกนดาวเทียม, 2 - เกียร์ขับเคลื่อน, 3 - เกียร์กึ่งแกน, 4 - ดาวเทียม,
5 - เฟืองขับ, เพลา 6 เพลา

ดิฟเฟอเรนเชียลประเภทนี้จะใช้ระหว่างล้อของเพลาขับเป็นดิฟเฟอเรนเชียลระหว่างล้อ สำหรับรถยนต์ที่แตกต่างกันจะแตกต่างกันในเรื่องการออกแบบตัวถังและจำนวนดาวเทียม ดิฟเฟอเรนเชียลแบบเอียงยังใช้เป็นดิฟเฟอเรนเชียลแบบกึ่งกลางด้วย ในกรณีนี้จะกระจายแรงบิดระหว่างเฟืองหลักของเพลาขับ

เพื่อความง่าย รูปภาพจะไม่แสดงโครงเฟืองท้าย ดังนั้นเมื่อพิจารณาหลักการทำงาน เราจะถือว่าแกน 1 ของดาวเทียมได้รับการติดตั้งไว้ในโครง เมื่อเฟืองขับ 5 และเฟืองขับ 2 ของเฟืองหลักหมุน แรงบิดจะถูกส่งไปยังแกน 1 ของดาวเทียม จากนั้นผ่านดาวเทียม 4 ไปยังเฟืองข้าง 3 และไปยังเพลา 6

เมื่อรถเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงและ ถนนเรียบ ล้อหลังพบกับแนวต้านเดียวกันและหมุนด้วยความถี่เดียวกัน (รูปที่ ก) ดาวเทียมไม่หมุนรอบแกนของมันและส่งแรงบิดเท่ากันไปยังล้อทั้งสอง ทันทีที่สภาพการขับขี่เปลี่ยนไป เช่น เมื่อเลี้ยว (รูปที่ b) เพลาเพลาด้านซ้ายจะเริ่มหมุนช้าลง เนื่องจากล้อที่เชื่อมต่ออยู่นั้นมีแรงต้านมาก ดาวเทียมเริ่มหมุนรอบแกนของมัน กลิ้งไปตามเฟืองเพลาที่ชะลอความเร็ว (ซ้าย) และเพิ่มความเร็วในการหมุนของเพลาเพลาขวา เป็นผลให้ล้อด้านขวาเร่งการหมุนและผ่านไป ทางใหญ่ตามแนวรัศมีภายนอก

ขณะเดียวกันเมื่อเปลี่ยนความเร็วของเกียร์ด้านข้าง แรงบิดบนล้อก็เปลี่ยนไป - บนล้อเร่งความเร็วแรงบิดจะลดลง เนื่องจากเฟืองท้ายจะกระจายแรงบิดไปยังล้อเท่ากัน ในกรณีนี้ แรงบิดจึงลดลงบนล้อลดความเร็วด้วย ส่งผลให้โมเมนต์รวมบนล้อลดลงและคุณสมบัติการยึดเกาะของรถลดลง สิ่งนี้ส่งผลเสียต่อความคล่องตัวของยานพาหนะเมื่อขับขี่แบบออฟโรดและบนถนนลื่น เช่น ล้อหนึ่งหยุดนิ่ง (เช่น ในหลุม) และอีกล้อกำลังลื่นไถลในเวลานี้ (บนพื้นดินชื้น ดินเหนียว หิมะ) แต่บนถนนที่มีการยึดเกาะที่ดี เฟืองดอกจอกจะให้เสถียรภาพและการควบคุมที่ดีกว่า และผู้ขับขี่ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนยางที่สึกหรอจนหมดทุกวัน

1 - หน้าแปลน; 2 - เพลาเกียร์ขับ; 3 - เกียร์ขับ; เกียร์ 4 ขับเคลื่อน;
5 - ล้อขับเคลื่อน (หลัง); เพลา 6 เพลา; 7 - ตัวเรือนเกียร์หลัก

ประเภทของส่วนต่าง

เพื่อเพิ่มความคล่องตัวของรถเมื่อขับรถออฟโรด จะใช้เฟืองท้ายที่มีการบังคับล็อคหรือเฟืองท้ายแบบล็อคตัวเอง

สาระสำคัญของการบังคับล็อคคือองค์ประกอบนำ (ตัวเรือน) ของเฟืองท้ายในขณะที่เปิดใช้งานการล็อคจะเชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับเกียร์ด้านข้าง เพื่อจุดประสงค์นี้จึงมีการจัดอุปกรณ์วัดระยะพิเศษพร้อมคัปปลิ้งเกียร์ไว้

เฟืองท้ายลิมิเต็ดสลิปแบบล็อคตัวเอง (ลูกเบี้ยว) ดังแสดงในรูป ก, ข. ประกอบด้วยเฟืองด้านใน 5 และด้านนอก 6 ระหว่างลูกเบี้ยวซึ่งมีรอยแตก 3 ของตัวแยก 4 วางอยู่ ตัวคั่นนั้นประกอบเข้ากับถ้วยเฟืองท้ายด้านซ้ายและเชื่อมต่อกับเฟืองขับของเฟืองหลัก ถ้วยด้านขวา (ไม่แสดงในภาพวาด) จะคลุมสเตอร์ด้านนอกอย่างอิสระ และเมื่อรวมกับถ้วยด้านซ้ายแล้วจะสร้างตัวเรือนเฟืองท้าย เฟืองดิฟเฟอเรนเชียลเชื่อมต่อกันด้วยร่องฟันภายในเข้ากับเพลาเพลา 1

เมื่อเฟืองขับของเฟืองท้ายหมุนและรถเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง ตัวตัดออกแรงกดบนลูกเบี้ยวของเฟืองทั้งสองเท่ากันและบังคับให้เฟืองหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน

หากล้อใดล้อหนึ่งชนกับพื้นผิวถนนที่มีความต้านทานต่อการเคลื่อนที่สูง เฟืองที่เกี่ยวข้องกับล้อนั้นจะเริ่มหมุนด้วยความถี่ต่ำกว่าตัวแยก แครกเกอร์ที่อยู่ในตัวแยกจะออกแรงกดดันต่อลูกเบี้ยวของเฟืองที่ชะลอความเร็วและเร่งการหมุน

ดังนั้นที่จุดที่แครกเกอร์สัมผัสกับลูกเบี้ยวของเฟืองจะเกิดแรงเสียดทานเพิ่มขึ้นซึ่งป้องกันการเปลี่ยนแปลงความเร็วสัมพัทธ์ของเฟืองทั้งสองอย่างรุนแรงและล้อหมุนด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากันโดยประมาณ เนื่องจากแรงเสียดทานของแครกเกอร์บนลูกเบี้ยว จึงมีการกระจายโมเมนต์ใหม่ บนเฟืองที่เร่งความเร็ว แรงเสียดทานจะหันไปทางการหมุนบนเฟืองที่ล้าหลัง - ในทิศทางของการหมุน แรงบิดบนเฟืองที่ล้าหลังจะเพิ่มขึ้น และบนเฟืองเร่งนั้นจะลดลงเนื่องจากแรงเสียดทาน ส่งผลให้ล้อลื่นหลุดออกไป

เกียร์หลักขั้นพื้นฐานและการทำงานผิดปกติของเฟืองท้าย

เสียงรบกวน (“เสียงหอน” ของเกียร์หลัก) เมื่อขับด้วยความเร็วสูงเกิดขึ้นเนื่องจากการสึกหรอของเกียร์ การปรับที่ไม่ถูกต้อง หรือการไม่มีน้ำมันในเรือนเกียร์หลัก เพื่อขจัดปัญหาดังกล่าว จำเป็นต้องปรับการเข้าเกียร์ เปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอ และคืนระดับน้ำมัน

การรั่วไหลของน้ำมันอาจเกิดขึ้นได้ผ่านซีลและการเชื่อมต่อที่หลวม เพื่อขจัดปัญหาดังกล่าว ให้เปลี่ยนซีลและขันให้แน่น

การทำงานของเกียร์หลักและเฟืองท้าย

เช่นเดียวกับเกียร์อื่นๆ เกียร์หลักและเฟืองท้ายจำเป็นต้องมี "การหล่อลื่นและการลูบไล้" ว่าด้วยเรื่องของ "ความรัก" แม้ว่าทุกส่วนของเฟืองหลักและเฟืองท้ายจะดูเหมือนฮาร์ดแวร์ชิ้นใหญ่ แต่ก็มีความปลอดภัยเช่นกัน ดังนั้นคำแนะนำเกี่ยวกับการสตาร์ทและการเบรกกะทันหัน การทำงานของคลัตช์อย่างหยาบ และการโอเวอร์โหลดอื่นๆ ของเครื่องยังคงใช้ได้ เหนือสิ่งอื่นใดการเสียดสีชิ้นส่วนและฟันเฟืองจะต้องได้รับการหล่อลื่นอย่างต่อเนื่อง - เรารู้เรื่องนี้อยู่แล้ว ดังนั้นน้ำมันจึงถูกเทลงในตัวเรือนเพลาล้อหลัง (สำหรับรถยนต์ขับเคลื่อนล้อหลัง) หรือในตัวเรือนบล็อก - กระปุกเกียร์, เกียร์หลัก, เฟืองท้าย (สำหรับรถยนต์ขับเคลื่อนล้อหน้า) ซึ่งจะต้องตรวจสอบระดับของสิ่งนั้นเป็นระยะ น้ำมันที่เกียร์ทำงานมีแนวโน้มที่จะ "รั่ว" จากการรั่วในข้อต่อและผ่านซีลน้ำมันที่สึกหรอ และห้องข้อเหวี่ยงใดๆ ก็ตามจะต้องมีการเชื่อมต่อกับบรรยากาศอย่างต่อเนื่อง เมื่อความร้อนเกิดขึ้นในกล่องที่ปิดสนิทซึ่งมีเกียร์และน้ำมันซึ่งเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เมื่อกลไกทำงานความดันภายในจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจากนั้นน้ำมันก็จะพบรูอย่างแน่นอน เพื่อไม่ให้เติมน้ำมันวันละสองครั้ง คุณควรรู้ส่วนเล็กๆ ของห้องเหวี่ยงนั่นคือช่องระบายอากาศ นี่คือฝาปิดแบบสปริงที่ปิดช่องระบายอากาศหรือท่อ เมื่อเวลาผ่านไป มันจะ "เกาะติด" และทำให้สามารถเชื่อมโยงระหว่างห้องข้อเหวี่ยงกับบรรยากาศได้ ในการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่องครั้งถัดไปหรือก่อนหน้านั้น หากจำเป็น ให้หมุนฝาปิดและคืนค่าการทำงานของสปริงของช่องระบายอากาศทั้งหมดบนรถยนต์ของคุณ จากการทำงานที่เรียบง่ายนี้ การรั่วไหลของน้ำมันเล็กน้อยจึงสามารถหยุดได้

โดยปกติแล้ว เป็นเรื่องยากสำหรับคนขับทั่วไปที่จะเข้าใจช่วงเสียงที่รถ "ป่วย" ของเขาทำ มันไม่เพียงพอที่จะครอบครอง การได้ยินที่ดีคุณต้องเข้าใจด้วยว่า "เสียงหอน" "เสียงครืดคราด" และ "เสียงเอี๊ยด" อื่นๆ ที่มาจากบางพื้นที่ของรถหมายถึงอะไร อย่างไรก็ตาม คุณสามารถจำกัดขอบเขตการแก้ไขปัญหาให้แคบลงได้เล็กน้อย หากคุณสงสัยว่าเกิดปัญหากับระบบเกียร์ ให้ยกล้อขับเคลื่อนข้างหนึ่งของรถขึ้น (และอย่าลืมหย่อนล้อนั้นลงบน "แพะ" ซึ่งเป็นฐานที่มั่นคง) สตาร์ทเครื่องยนต์แล้วใส่ล้อเข้าเกียร์เพื่อหมุน มองทุกสิ่งที่หมุน ฟังทุกสิ่งที่มีเสียงน่าสงสัย จากนั้นจึงยกล้อขึ้นอีกด้านหนึ่ง หากมีเสียงดัง แรงสั่นสะเทือน และน้ำมันรั่วเพิ่มขึ้น ให้เริ่มมองหาช่างของคุณ ซึ่งคุณสามารถพูดได้อย่างภาคภูมิใจว่ารถของคุณมีปัญหาทางด้านซ้าย ไม่ใช่ทางขวา

หลายคนที่กำลังวางแผนจะซื้อรถ SUV เมื่อเลือกรุ่นเฉพาะอาจเจอคำว่า "ล็อคเฟืองท้าย" แน่นอน แต่มันคืออะไร? แบบนี้? และหลักการทำงานและความจำเป็นสำหรับส่วนต่างนี้คืออะไร? ตามที่แสดงให้เห็นในทางปฏิบัติ ไม่ใช่ว่า “คนขับรถจี๊ป” ที่มีศักยภาพในอนาคตทุกคนจะรู้

ในบทความนี้เราจะพูดถึง ความแตกต่างคืออะไรและทำไมเขาถึงอยู่ในรถ มีรุ่นอะไรบ้าง และติดได้กับรถรุ่นไหน ?

ประวัติศาสตร์ที่แตกต่าง

การปรากฏตัวของส่วนต่างในโลกยานยนต์นั้นไม่นานนัก เพียงไม่กี่ปีต่อมา หลังจากที่รถยนต์คันแรกที่มีเครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE) เริ่มออกจากสายการผลิต เป็นเวลานานแล้วที่สิ่งต่าง ๆ ไม่ได้หวานเหมือนในปัจจุบัน และตัวอย่างรถยนต์คันแรกที่ทำงานโดยใช้เครื่องยนต์ได้รับการควบคุมได้แย่มาก

ล้อที่อยู่บนแกนเดียวกันจะหมุนด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากันในระหว่างการเลี้ยว และสิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าล้อที่วิ่งไปตามเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกนั้นลื่นไถลอย่างหนัก เราแก้ไขปัญหานี้ค่อนข้างง่าย: โดยการยืมส่วนต่างจากรถเข็นไอน้ำ

กลไกนี้ถูกประดิษฐ์ขึ้นในประเทศฝรั่งเศสเมื่อปี พ.ศ 1828วิศวกร โอลิเวอร์ เพคเก้-โรห์ม.เป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยเพลาและเฟือง แรงบิดจากเครื่องยนต์สันดาปภายในถูกส่งไปยังล้อขับเคลื่อน แต่โชคร้ายอีกอย่างก็เกิดขึ้น - ล้อเริ่มลื่นซึ่งสูญเสียการยึดเกาะกับพื้นผิวถนน สิ่งนี้มักเกิดขึ้นขณะขับรถบนถนนที่มีพื้นที่เป็นน้ำแข็ง

ล้อที่อยู่บนน้ำแข็งหมุนด้วยความเร็วสูงกว่าล้อที่อยู่บนพื้นผิวที่เหมาะสมสำหรับการเคลื่อนที่มากกว่า สิ่งนี้นำไปสู่การลื่นไถล หลังจากนั้น ผู้ออกแบบก็เริ่มคิดถึงวิธีปรับเฟืองท้ายเพื่อให้ล้อหมุนด้วยความเร็วเท่ากันเพื่อป้องกันการลื่นไถล

บุคคลแรกที่ทดลองใช้ค่าสลิปดิฟเฟอเรนเชียลขั้นต่ำก็ไม่ใช่ใครอื่นนอกจาก เฟอร์ดินานด์ ปอร์เช่.เพื่อให้ตลาดเห็นเฟืองลูกเบี้ยว - “ผลิตผล” ของปอร์เช่ที่มีลิมิเต็ดสลิปต้องใช้เวลาอย่างน้อย สามปี. พวกเขาติดตั้งรถยนต์รุ่นแรกของแบรนด์ ในทศวรรษต่อมา วิศวกรได้พัฒนาเฟืองท้ายประเภทต่างๆ ซึ่งเราจะเล่าให้คุณฟังด้านล่างนี้

หลักการทำงานและอุปกรณ์

เรามาเริ่มด้วยประเภทของดิฟเฟอเรนเชียลที่พิจารณาง่ายที่สุด นั่นก็คือดิฟเฟอเรนเชียลแบบเปิด เราจะเริ่มด้วยดิฟเฟอเรนเชียลประเภทที่ง่ายที่สุด เรียกว่าดิฟเฟอเรนเชียลแบบเปิด ดังนั้น, การออกแบบส่วนต่างประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ดังต่อไปนี้:

- เพลาขับ.หน้าที่ของมันคือการส่งแรงบิด เพลาจะขับเคลื่อนจากระบบส่งกำลังไปจนถึงจุดเริ่มต้นของเฟืองท้าย

- เฟืองขับเพลาขับ.เกียร์ในรูปกรวยเกลียวซึ่งจำเป็นสำหรับการต่อกลไกเฟืองท้าย

- เกียร์แหวน.องค์ประกอบที่เป็นทาส นอกจากนี้ยังมีรูปทรงกรวยและหมุนด้วยเฟืองขับ ระบบขับเคลื่อนและเกียร์ขับเคลื่อนรวมกันเรียกว่าระบบขับเคลื่อนสุดท้าย โดยทำหน้าที่เป็นขั้นตอนสุดท้ายในการลดความเร็วในการหมุนจนไปถึงล้อในที่สุด เฟืองขับมีขนาดเล็กกว่าเฟืองคราวน์มากดังนั้น เพื่อสร้างการปฏิวัติหนึ่งครั้งของตัวที่ถูกขับเคลื่อน ตัวแรกจำเป็นต้องทำการหมุนรอบแกนของมันมากกว่าหนึ่งรอบ

- เกียร์เพลา.เป็น พรมแดนสุดท้ายส่งการหมุนของเพลาขับไปยังล้อ

- ดาวเทียม- นี่คือกลไกของดาวเคราะห์ที่มีบทบาทสำคัญในการรับรองความเร็วเชิงมุมของล้อเมื่อหมุน

เมื่อคุณขับรถเป็นเส้นตรง กลไกเฟืองท้ายทั้งหมดจะหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน: เพลาอินพุตจะหมุนด้วยความเร็วเดียวกันกับเพลาเพลา และด้วยเหตุนี้ ล้อจึงหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน แต่ทันทีที่คุณหมุนพวงมาลัย สถานการณ์จะเปลี่ยนไปอย่างรุนแรงในทันที ผู้เล่นหลักในขณะนี้ ดาวเทียมยื่นออกมาซึ่งถูกปลดล็อคภายใต้อิทธิพลของความแตกต่างของภาระล้อเช่น เมื่อล้อหนึ่งเริ่มลื่นไถลจึงเคลื่อนที่เร็วขึ้น

กำลังของเครื่องยนต์ทั้งหมดส่งผ่านโดยตรง และจากการที่ดาวเทียมเป็นสองเกียร์ที่แยกจากกัน ความเร็วในการหมุนที่แตกต่างกันจึงถูกส่งไปยังเพลาเพลาทั้งสอง แต่อำนาจก็แบ่งกันไม่เท่ากันแต่ ส่งไปยังล้อที่เคลื่อนไปนอกขอบโค้งของรถ. ด้วยเหตุนี้มันจึงเริ่มหมุนเร็วขึ้นมากเนื่องจากความเร็วที่เพิ่มขึ้นในเชิงปริมาณ และความแตกต่างในการกระจายกำลังระหว่างล้อจะยิ่งมากขึ้น รัศมีวงเลี้ยวของรถก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น นั่นก็คือ ยิ่งคุณหมุนพวงมาลัยมากเท่าไร

ล็อคเฟืองท้ายคืออะไรและทำงานอย่างไร?

ล็อคเฟืองท้าย- นี่คือหนึ่งใน วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดเพิ่มคุณลักษณะทางออฟโรดของรถ รถยนต์ใดๆ ที่มีวัตถุประสงค์โดยตรงหรือโดยอ้อมสำหรับการใช้งานแบบออฟโรดนั้นได้รับการติดตั้งโดยนักออกแบบที่โรงงานโดยมีกลไกที่ปิดกั้นเฟืองท้ายตรงกลาง รถยนต์ยังติดตั้งกลไกที่กั้นเพลาหน้าและเพลาหลัง

การปิดกั้นกลไกนี้ เช่นเดียวกับโซลูชันทางเทคโนโลยีอื่นๆ ก็มีข้อดีและข้อเสียเหมือนกัน เพื่อให้เข้าใจว่าเมื่อใดที่จำเป็นต้องใช้ล็อคเฟืองท้ายและกรณีใดที่ห้ามการใช้งาน คุณต้องเข้าใจหลักการทำงานของมัน

ลองยืนกระโดดไกลในฤดูหนาวที่มีหิมะตก ใช่. แต่มันก็ไม่ได้ผล และทั้งหมดเป็นเพราะเท้าข้างหนึ่งลงเอยบนพื้นผิวน้ำแข็งที่ลื่น และอีกข้างหนึ่งไปบนพื้นยางมะตอยแห้ง ด้วยเหตุนี้จึงไม่สามารถก้าวกระโดดแชมป์ได้ ขาข้างหนึ่งหลุดออกจากข้างใต้คุณ และสมองปรับทิศทางตัวเองไม่ทันและไม่ได้ออกคำสั่งให้ออกแรงทั้งหมดดันขาอีกข้างหนึ่ง ผลลัพธ์ของการทดลองนี้ค่อนข้างตลกและตลกขบขัน ขาของคุณแยกออกและคุณแทบจะทรุดลงไปที่ก้น

แล้วเข้าไปทำอะไร. ในกรณีนี้เพื่อให้ขาทั้งสองข้างมีโอกาสดันพื้นได้อย่างสมบูรณ์แบบ? และทุกอย่างก็ง่ายมาก คุณเพียงแค่ต้องเปลี่ยนขาที่ดันทั้งสองข้างให้เป็นขาเดียวแล้วมัดให้แน่นด้วยเข็มขัดหรือสายรัดที่แข็งแรงตอนนี้พวกมันจะทำงานเป็นชิ้นเดียวและจะใช้แรงกดสูงสุดจากพื้นผิวรองรับที่มั่นคงและด้ามจับที่ดี กระบวนการที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นในรถยนต์ในขณะที่ล้อขับเคลื่อนโต้ตอบกับถนน

ลองจินตนาการถึงสถานการณ์ที่รถขับเคลื่อนล้อหลังหยุดรถแบบสุ่มจนล้อซ้ายอยู่บนพื้นลื่น และล้อขวาอยู่บนพื้นยางมะตอย ดังที่คุณทราบ ค่าเฟืองท้ายศูนย์แรงเสียดทานต่ำมาตรฐานซึ่งตั้งอยู่บน เพลาล้อหลังรถยนต์ จะต้องให้ล้อมีแรงเส้นรอบวงเท่ากันเสมอ ล้อด้านซ้ายซึ่งตั้งอยู่บนน้ำแข็งไม่สามารถเคลื่อนที่จากพื้นผิวลื่นได้โดยใช้ความพยายามอย่างมากเนื่องจากมีการยึดเกาะไม่เพียงพอ

และด้วยเหตุนี้ ดิฟเฟอเรนเชียลจึงไม่สามารถให้กำลังมหาศาลแก่เขาได้ เนื่องจากนี่เป็นไปไม่ได้ทางกายภาพเลย และในกรณีนี้ แรงที่คล้ายกันจะถูกนำมาใช้กับล้อซึ่งตั้งอยู่บนพื้นผิวยางมะตอย โดยจะปรับแรงที่กระจายระหว่างล้อให้เท่ากันโดยเน้นไปที่ล้อซ้าย

ส่งผลให้รถเคลื่อนที่ได้ลื่นไถลแต่ช้าๆ ล้อของเขาจะไม่สามารถใช้แรงกดได้มากพอซึ่งจำเป็นต่อการยึดเกาะของล้อขวาซึ่งภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดจะไม่มากหรือน้อย แต่จะมากกว่าล้อด้านซ้ายถึงเจ็ดเท่า เนื่องจากคุณสมบัติในการกระจายแรงฉุดนี้เท่าๆ กัน ล้อขวาจะใช้ความสามารถในการยึดเกาะเพียงหนึ่งในเจ็ดเท่านั้น พูดง่ายๆ ก็คือ การดันอาจแรงขึ้นถึงเจ็ดเท่า แต่ส่วนต่างนั้นใช้แรงไม่เพียงพอที่จะทำการซ้อมรบ

ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้การเชื่อมต่อระหว่างล้อเพื่อให้แน่ใจว่าข้อต่อหมุนหรือลื่นไถลราวกับว่าเป็นล้อเดียว เพื่อแก้ไขปัญหานี้ มีการใช้กลไกพิเศษที่บล็อกการหมุนของเฟืองท้ายและเชื่อมต่อล้อทั้งสองเข้าด้วยกันโดยการเชื่อมต่อแบบแข็งตามเงื่อนไขด้วยการหมุนคงที่และความเร็วเท่ากัน กลไกดังกล่าวเรียกว่า "กลไกการล็อก (ตัดการเชื่อมต่อ)" หรือในคนทั่วไป - การล็อค

เฟืองท้ายที่ถูกล็อคไว้จะไม่สามารถทำให้แรงระหว่างล้อเท่ากันได้ จึงทำให้เชื่อมต่อกันด้วยเพลาเดียว เป็นผลให้แต่ละล้อได้รับแรงสูงสุดที่เป็นไปได้ ซึ่งจำเป็นสำหรับการยึดเกาะล้อที่ดีที่สุด ดังนั้นหากการยึดเกาะของล้อกับพื้นผิวถนนดีกว่า ก็จะมีการออกแรงในบริเวณนั้นมากขึ้น

มีดิฟเฟอเรนเชียลประเภทใดบ้าง?

พื้นฐานของส่วนต่างคือกระปุกเกียร์ของดาวเคราะห์ ประเภทของเกียร์ที่ใช้สามารถแบ่งส่วนต่างออกเป็นตามเงื่อนไขได้ สามพิมพ์:

- หนอน;

ทรงกระบอก;

ทรงกรวย

เฟืองตัวหนอนเป็นแบบสากลมากที่สุดและติดตั้งทั้งระหว่างเพลาและระหว่างล้อ ประเภททรงกระบอกมักอยู่ในรถ SUV ระหว่างเพลา ประเภททรงกรวยส่วนใหญ่จะใช้เป็นเฟืองท้ายแบบไขว้

พวกเขายังเน้น สมมาตรและ อสมมาตรส่วนต่าง การออกแบบเฟืองท้ายแบบอสมมาตรได้รับการติดตั้งในรถยนต์ขับเคลื่อนสี่ล้อระหว่างเพลา ซึ่งกระจายแรงบิดในสัดส่วนที่ต่างกัน ประเภทสมมาตรส่งแรงบิดเท่ากันไปยังเพลาระหว่างล้อทั้งสอง ส่วนต่างยังแบ่งตามประเภทของการบล็อก:ล็อคแบบแมนนวลและล็อคแบบอิเล็กทรอนิกส์

ล็อคเฟืองท้ายแบบแมนนวล

ตามชื่อ ล็อคเฟืองท้ายของเพลาจะถูกเปิดใช้งานตามความคิดริเริ่มของผู้ขับขี่โดยการกดปุ่มหรือสลับสวิตช์สลับเฉพาะ ในกรณีนี้เฟืองดาวเทียมจะถูกบล็อก ส่งผลให้ล้อขับเคลื่อนเริ่มหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน SUV มักติดตั้งระบบล็อกเฟืองท้ายแบบแมนนวล ขอแนะนำให้เปิดเครื่องเพื่อเอาชนะสภาพถนนออฟโรดที่รุนแรง และปิดเครื่องเมื่อขับรถบนถนนยางมะตอยปกติ

ล็อคเฟืองท้ายแบบอิเล็กทรอนิกส์หรืออัตโนมัติ

การล็อกเฟืองท้ายอัตโนมัติทำได้โดยคำสั่งจากชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งจะวิเคราะห์สภาพพื้นผิวถนนโดยใช้ ABS และ ESP จากนั้น ECU จะบล็อกเกียร์ดาวเทียมอย่างอิสระ ขึ้นอยู่กับระดับของการบล็อก อุปกรณ์นี้สามารถแบ่งออกเป็นส่วนต่างด้วยการบล็อกแบบเต็มและบางส่วน

ล็อคเฟืองท้ายแบบเต็ม

การรวมตัวล็อคดังกล่าวหมายความว่าเกียร์แซทเทิลไลท์หยุดสนิท และกลไกดังกล่าวเข้ารับหน้าที่เหมือนคลัตช์ทั่วไป ดังนั้นจึงส่งแรงบิดที่เท่ากันไปยังเพลาเพลาทั้งสอง เป็นผลให้ล้อทั้งสองหมุนด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากัน หากเกิดขึ้นที่ล้ออย่างน้อยหนึ่งล้อสูญเสียการยึดเกาะกับพื้นผิว แรงบิดจากล้อจะถูกส่งไปยังล้ออีกล้อโดยสมบูรณ์ซึ่งเหลือไว้เพื่อบังคับรถออฟโรด อุปกรณ์ส่วนต่างดังกล่าวได้รับการติดตั้งเรียบร้อยแล้ว โตโยต้า แลนด์ ครุยเซอร์, เมอร์เซเดส-เบนซ์ จี-คลาสและคนอื่น ๆ.

ล็อคเฟืองท้ายบางส่วน

การล็อคนี้ไม่ได้หยุดเฟืองเฟืองจนสุด แต่จะทำให้เฟืองหลุดได้ เอฟเฟกต์นี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากเฟืองท้ายแบบล็อคตัวเอง ขึ้นอยู่กับประเภทของการทำงานของกลไกนี้จะแบ่งออกเป็น สองประเภท: ไวต่อความเร็ว(เปิดใช้งานเมื่อสังเกตเห็นความแตกต่างของความเร็วเชิงมุมของการหมุนของเพลาเพลา) และ ไวต่อแรงบิด(เปิดใช้งานเมื่อแรงบิดของเพลาหนึ่งเพลาลดลง) การทำงานของอุปกรณ์เฟืองท้ายประเภทนี้สามารถพบได้ใน SUV มิตซูบิชิ ปาเจโร, Audi Q-series และ BMW X-series

กลุ่มดิฟเฟอเรนเชียล ไวต่อความเร็วต่างกันที่โครงสร้างของโครงสร้าง กลไกหนึ่งดังกล่าวก็คือกลไกหนึ่งที่ ฟังก์ชันดิฟเฟอเรนเชียลดำเนินการโดยการมีเพศสัมพันธ์แบบหนืด คัปปลิ้งที่มีความหนืดแตกต่างจากค่าความเสียดทานตรงที่มีความน่าเชื่อถือน้อยกว่า เป็นเพราะเหตุนี้จึงได้รับการติดตั้งบนรถยนต์ที่ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อเอาชนะความดุร้ายและฟอร์ดลึกหรือบนรถยนต์ที่มีลักษณะสปอร์ต

อีกกลไกหนึ่งที่เป็นตัวแทนของกลุ่มที่ไวต่อความเร็วเรียกว่าส่วนต่างของเกโรเตอร์ บทบาทขององค์ประกอบการปิดกั้นมีบทบาทโดยปั๊มน้ำมันและแผ่นเสียดสีที่ติดตั้งระหว่างตัวเรือนเฟืองท้ายและเฟืองดาวเทียมของเพลาเพลา แม้ว่าหลักการทำงานจะคล้ายกับคัปปลิ้งแบบหนืดก็ตาม

ส่วนต่างที่เป็นของกลุ่ม ไวต่อแรงบิดก็ยังมีความแตกต่างในด้านการออกแบบอีกด้วย เช่นมีกลไกที่ใช้ค่าความเสียดทาน ลักษณะเฉพาะของมันอยู่ที่ความแตกต่างของความเร็วเชิงมุมของล้อเมื่อเข้าโค้งและเมื่อเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง เมื่อรถเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง ความเร็วเชิงมุมของการหมุนของล้อทั้งสองจะเท่ากัน แต่เมื่อเข้าโค้ง แรงบิดของล้อจะแตกต่างกัน

เฟืองท้ายประเภทถัดไปคือเกียร์แบบไฮปอยด์และแบบเกลียว พวกเขาจะแบ่งออกเป็นตามอัตภาพ สามกลุ่ม

อันดับแรก – ด้วยเกียร์ไฮปอยด์

ที่นี่เพลาแต่ละเพลามีเฟืองดาวเทียมของตัวเอง พวกมันเชื่อมต่อกันด้วยเฟืองเดือยซึ่งตั้งฉากกัน หากความเร็วเชิงมุมของล้อขับเคลื่อนมีความแตกต่างกัน เฟืองเพลาจะเกิดการลิ่ม เป็นผลให้เกียร์เสียดสีกับตัวเรือนเฟืองท้าย ส่วนต่างถูกบล็อกไว้บางส่วนและแรงบิดจะถูกกระจายไปยังเพลาด้วยความเร็วการหมุนเชิงมุมที่ต่ำกว่า หลังจากที่ความเร็วกึ่งแกนเท่ากัน การล็อคจะถูกปิดใช้งาน

ที่สอง – พร้อมเฟืองเกลียว

คล้ายกับแบบแรกแต่การจัดเรียงเฟืองดาวเทียมจะขนานกับเพลาเพลา หน่วยเหล่านี้เชื่อมต่อกันโดยใช้เกียร์แบบเกลียว ดาวเทียมของกลไกนี้ติดตั้งอยู่ในช่องพิเศษบนตัวเรือนเฟืองท้าย เมื่อความเร็วเชิงมุมของการหมุนล้อมีความแตกต่างกัน เฟืองลิ่มและจับคู่กับเฟืองที่อยู่ในซอกของเฟืองท้าย การบล็อกบางส่วนเกิดขึ้น ทิศทางของแรงบิดถูกกำหนดให้กับแกนด้วยความเร็วการหมุนที่ต่ำกว่า

ที่สาม – ด้วยเฟืองเกลียวของเพลาเพลาและเฟืองเกลียวของดาวเทียม

ใช้ในเฟืองท้ายกลาง หลักการก็เหมือนกัน คือการเปลี่ยนแรงบิดไปยังแกนที่มีการหมุนน้อยลง ช่วงการกระจัดประเภทนี้ค่อนข้างใหญ่ - ตั้งแต่ 65/35 ถึง 35/65 เมื่อความเร็วเชิงมุมของการหมุนล้อของเพลาทั้งสองมีความเสถียรและได้ระดับ เฟืองท้ายจะถูกปลดล็อค กลุ่มเฟืองท้ายเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์ ทั้งในรุ่นปกติและรุ่นสปอร์ต

ข้อดีและข้อเสียของการล็อคเฟืองท้าย

+ ความเป็นไปได้ที่จะบล็อกล้อได้ถึง 70%;

การบำรุงรักษาน้อยที่สุด

ไม่มีการกระตุกบนพวงมาลัย

กระปุกเกียร์ไม่ต้องการน้ำมันพิเศษ

การติดตั้งไม่ก่อให้เกิดปัญหาใด ๆ

รับประกันสมรรถนะของรถออฟโรดที่ดีที่สุด

อายุการใช้งานของโครงสร้างยาวนานขึ้น

การจัดการรถที่ดีขึ้น

ความสามารถในการเข้าโค้งด้วยความเร็วสูง

รถจะออกจากลื่นไถลได้ง่ายกว่า

เมื่อเวลาผ่านไป พรีโหลดจะลดลง

จำเป็นต้องเปลี่ยนองค์ประกอบการปรับทุก ๆ 40,000 กิโลเมตรเพื่อประสิทธิภาพของโครงสร้างที่ดีขึ้น

งานปรับไม่ทันหรือล่าช้าจะทำให้ระบบทำงานไม่ถูกต้อง

สมัครสมาชิกฟีดของเรา

ผู้ซื้อหลายรายเมื่อเลือก SUV อาจพบคำว่า "ล็อคเฟืองท้ายแบบอิเล็กทรอนิกส์" ในคำอธิบายของรุ่นใดรุ่นหนึ่ง แต่ไม่ใช่ผู้ที่อาจเป็นเจ้าของรถยนต์ระดับนี้ทุกคนที่รู้ว่ามันคืออะไรและทำงานอย่างไร ในเนื้อหาของเราวันนี้ เราจะบอกคุณโดยละเอียดว่าทำไมรถยนต์ถึงต้องการเฟืองท้าย ประเภทใด และติดตั้งบนรถรุ่นใด

ประวัติความเป็นมาของการสร้างสรรค์และจุดประสงค์ของดิฟเฟอเรนเชียล

สำหรับรถยนต์ที่ติดตั้งเครื่องยนต์สันดาปภายใน ส่วนต่างปรากฏขึ้นไม่กี่ปีหลังจากการประดิษฐ์ ความจริงก็คือรถยนต์รุ่นแรกที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์นั้นมีการควบคุมที่แย่มาก เมื่อหมุนล้อทั้งสองล้อบนแกนเดียวกันจะหมุนด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากัน ส่งผลให้ล้อเลื่อนไปตามเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าล้อใน วิธีแก้ปัญหานั้นพบได้ง่ายๆ: ผู้ออกแบบรถยนต์คันแรกที่มีเครื่องยนต์สันดาปภายในยืมส่วนต่างจากรถจักรไอน้ำ ซึ่งเป็นกลไกที่ประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2371 โดยวิศวกรชาวฝรั่งเศส Olivier Pecquet-Rom เป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยเพลาและเกียร์ซึ่งแรงบิดจากเครื่องยนต์ถูกส่งไปยังล้อขับเคลื่อน แต่หลังจากติดตั้งเฟืองท้ายบนรถแล้ว ก็พบปัญหาอีกประการหนึ่งคือการลื่นไถลของล้อซึ่งสูญเสียการยึดเกาะ

เหตุการณ์นี้มักเกิดขึ้นเมื่อยานพาหนะกำลังขับอยู่บนถนนที่มีน้ำแข็งปกคลุม จากนั้นล้อที่อยู่บนน้ำแข็งก็เริ่มหมุนด้วยความเร็วสูงกว่าล้อที่อยู่บนพื้นหรือคอนกรีตซึ่งท้ายที่สุดก็ทำให้รถลื่นไถลได้ จากนั้นผู้ออกแบบจึงคิดถึงการปรับปรุงส่วนต่างเพื่อให้ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าวล้อทั้งสองจะหมุนด้วยความเร็วเท่ากันและรถจะไม่ลื่นไถล บุคคลแรกที่ทดลองสร้างเฟืองท้ายลิมิเต็ดสลิปคือ Ferdinand Porsche

เขาใช้เวลาสามปีในการพัฒนา ทดสอบ และทำการตลาดสิ่งที่เรียกว่าเฟืองท้ายลูกเบี้ยว ซึ่งเป็นกลไกลิมิเต็ดสลิปตัวแรกที่ติดตั้งใน Volkswagen รุ่นแรก ต่อมาวิศวกรก็ได้พัฒนา ประเภทต่างๆส่วนต่างซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง

ในรถยนต์ เฟืองท้ายทำหน้าที่สามอย่าง: 1) ส่งผ่านจากเครื่องยนต์ไปยังล้อขับเคลื่อน 2) ตั้งล้อด้วยความเร็วเชิงมุมที่แตกต่างกัน 3) ทำหน้าที่ร่วมกับเกียร์หลัก

อุปกรณ์ส่วนต่าง

นักออกแบบยานยนต์ได้รับการปรับปรุงโดยนักออกแบบยานยนต์ เฟืองท้ายได้รับการออกแบบในรูปแบบของเฟืองดาวเคราะห์ โดยแรงบิดจากเครื่องยนต์จะถูกส่งผ่านเพลาขับและเฟืองบายศรีไปยังตัวเรือนเฟืองท้าย ในทางกลับกัน จะส่งแรงบิดไปที่เกียร์สองตัว และจะกระจายแรงบิดระหว่างเพลาเพลา คลัตช์ระหว่างเฟืองดาวเทียมและเพลามีอิสระสองระดับ ซึ่งช่วยให้หมุนด้วยความเร็วเชิงมุมที่แตกต่างกันได้

ดังนั้นเฟืองท้ายจึงให้ความเร็วในการหมุนที่แตกต่างกันสำหรับล้อที่อยู่บนแกนเดียวกัน ซึ่งป้องกันการลื่นไถลเมื่อเลี้ยวด้วย หลังจากที่มันถูกประดิษฐ์ขึ้น รถก็มีเฟืองท้ายสองตัว และต่อมาก็มีเฟืองท้ายสามตัว (ที่มีศูนย์กลาง) ซึ่งกระจายแรงบิดระหว่างเพลาขับ

เป็นที่ชัดเจนแล้วว่าไม่มีรถยนต์คันเดียวสามารถทำได้โดยไม่มีเฟืองท้าย ในรถยนต์ขับเคลื่อนล้อหน้าและหลัง จะติดตั้งอยู่บนเพลาขับ หากรถยนต์มีเพลาขับคู่ การออกแบบระบบส่งกำลังจะใช้เฟืองท้ายสองอัน - อันหนึ่งสำหรับแต่ละเพลา รถขับเคลื่อนสี่ล้อจะมีเฟืองท้ายสองแบบ (สำหรับรุ่นที่มีปลั๊กอิน ระบบขับเคลื่อนสี่ล้อ- หนึ่งอันสำหรับแต่ละเพลา) หรือสามอัน (สำหรับรุ่นที่มีระบบขับเคลื่อนสี่ล้อแบบถาวร - หนึ่งอันสำหรับแต่ละเพลา บวกกับค่าเฟืองท้ายตรงกลางที่กระจายแรงบิดระหว่างเพลา) นอกเหนือจากจำนวนกลไกที่ติดตั้งในรถยนต์ที่มีไดรฟ์ประเภทต่างๆ แล้วเฟืองท้ายยังถูกแบ่งตามประเภทของการล็อคอีกด้วย

ประเภทของส่วนต่าง

ตามประเภทของการล็อคส่วนต่างจะแบ่งออกเป็นสอง - การล็อคแบบแมนนวลและแบบอิเล็กทรอนิกส์ การขับขี่แบบแมนนวลตามชื่อนั้น คนขับจะดำเนินการด้วยตนเองโดยใช้ปุ่มหรือสวิตช์สลับ ในกรณีนี้เฟืองดาวเทียมของกลไกถูกบล็อก ล้อขับเคลื่อนจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากัน โดยทั่วไปแล้ว การล็อกเฟืองท้ายแบบแมนนวลจะมีให้ในรถ SUV

การล็อคเฟืองท้ายแบบอิเล็กทรอนิกส์หรือแบบอัตโนมัติดำเนินการโดยใช้ชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งวิเคราะห์สภาพพื้นผิวถนน (ใช้ข้อมูลจากเซ็นเซอร์และระบบควบคุมการยึดเกาะถนน) โดยตัวมันเองจะบล็อกเกียร์ดาวเทียม

เฟืองท้ายควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ เรนจ์โรเวอร์กีฬา

ตามระดับของการบล็อกอุปกรณ์นี้แบ่งออกเป็นส่วนต่างที่มีการบล็อกแบบเต็มและส่วนต่างที่มีการบล็อกเกียร์ดาวเทียมบางส่วน

การล็อกเฟืองท้ายแบบเต็มเกี่ยวข้องกับการหยุดการหมุนของเฟืองดาวเทียม 100% ซึ่งกลไกนั้นเริ่มทำหน้าที่ของคลัตช์ทั่วไป โดยส่งแรงบิดเท่ากันไปยังเพลาเพลาทั้งสอง เป็นผลให้ล้อทั้งสองหมุนด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากัน หากล้อใดล้อหนึ่งสูญเสียการยึดเกาะ แรงบิดทั้งหมดจะถูกถ่ายโอนไปยังล้อที่มีการยึดเกาะที่ดีขึ้น ซึ่งจะช่วยให้คุณเอาชนะสภาพถนนออฟโรดได้ อุปกรณ์เฟืองท้ายนี้ใช้กับ SUV และอื่น ๆ

การล็อคเฟืองท้ายบางส่วนเกี่ยวข้องกับการหยุดการหมุนของเกียร์ดาวเทียมที่ไม่สมบูรณ์นั่นคือด้วยการลื่นไถล ผลกระทบนี้เกิดขึ้นได้จากสิ่งที่เรียกว่าเฟืองท้ายแบบล็อคตัวเอง ขึ้นอยู่กับวิธีการทำงานของกลไกนี้ แบ่งออกเป็นสองประเภท: ไวต่อความเร็ว (ทำงานเมื่อความเร็วเชิงมุมของการหมุนของเพลาเพลาแตกต่างกัน) และไวต่อแรงบิด (ทำงานเมื่อแรงบิดบนเพลาเพลาตัวใดตัวหนึ่งลดลง) อุปกรณ์เฟืองท้ายนี้ใช้กับ SUVs Mitsubishi Pajero, Audi พร้อม, BMW พร้อมระบบ X-Drive และอื่น ๆ

ส่วนต่างที่อยู่ในกลุ่มความไวต่อความเร็วมีการออกแบบที่แตกต่างกัน มีกลไกที่การมีเพศสัมพันธ์แบบหนืดมีบทบาทเป็นดิฟเฟอเรนเชียล เป็นอ่างเก็บน้ำที่ตั้งอยู่ระหว่างเพลาเพลาและโรเตอร์ของเพลาใบพัดซึ่งเต็มไปด้วยของเหลวหนืดพิเศษซึ่งในทางกลับกันดิสก์ที่ประกบกับเพลาเพลาและโรเตอร์จะถูกแช่อยู่ เมื่อความเร็วเชิงมุมของการหมุนของล้อแตกต่างกัน (ล้อหนึ่งหมุนเร็วกว่าอีกล้อ) ดิสก์ในถังก็เริ่มหมุนด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน แต่ของเหลวที่มีความหนืดจะค่อยๆ ปรับความเร็วให้เท่ากัน และตามด้วยแรงบิด ทันทีที่ความเร็วเชิงมุมของล้อทั้งสองเท่ากัน คัปปลิ้งหนืดจะปิดลง ตามลักษณะของมัน คัปปลิ้งที่มีความหนืดนั้นมีความน่าเชื่อถือน้อยกว่าเฟืองท้ายแบบเสียดสี ดังนั้นจึงถูกติดตั้งบนรถยนต์ที่ออกแบบมาเพื่อเอาชนะสภาพออฟโรดระดับปานกลางหรือการดัดแปลงรถยนต์แบบสปอร์ต

กลไกดิฟเฟอเรนเชียลอีกอันที่อยู่ในกลุ่มไวต่อความเร็วคือดิฟเฟอเรนเชียลของเกโรเตอร์ ที่นี่บทบาทของการบล็อกตรงกันข้ามกับคัปปลิ้งที่มีความหนืดโดยปั๊มน้ำมันและแผ่นเสียดสีซึ่งติดตั้งระหว่างตัวเรือนเฟืองท้ายและเฟืองดาวเทียมของเพลาเพลา แต่หลักการทำงานนั้นมีหลายวิธีคล้ายกับการมีเพศสัมพันธ์แบบหนืด: เมื่อความเร็วเชิงมุมของล้อขับเคลื่อนเกิดความแตกต่าง ปั๊มจะสูบน้ำมันลงบนแผ่นเสียดสี ซึ่งภายใต้แรงกดดันจะปิดกั้นตัวเรือนเฟืองท้ายและเฟืองเพลา จนกระทั่งความเร็วการหมุนของล้อเท่ากัน ทันทีที่เกิดเหตุการณ์นี้ ปั๊มจะหยุดทำงานและล็อคจะถูกปิดใช้งาน

ดิฟเฟอเรนเชียลของกลุ่มที่ไวต่อแรงบิดก็มีการออกแบบที่แตกต่างกันเช่นกัน เช่นมีกลไกที่ใช้ค่าความเสียดทาน คุณลักษณะของมันคือความแตกต่างในความเร็วเชิงมุมของการหมุนของล้อเมื่อรถเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงและในทางกลับกัน เมื่อขับบนถนนทางตรง ความเร็วเชิงมุมของล้อทั้งสองจะเท่ากัน แต่เมื่อเข้าโค้ง ค่าของล้อแต่ละล้อจะแตกต่างกัน ซึ่งทำได้โดยการติดตั้งคลัตช์เสียดสีระหว่างตัวเรือนเฟืองท้ายและเฟืองแซทเทิลไลท์ ซึ่งช่วยปรับปรุงการส่งแรงบิดไปยังล้อที่สูญเสียการยึดเกาะ

เฟืองท้ายอีกประเภทหนึ่งคือแบบไฮออยด์ (ตัวหนอนหรือสกรู) และเฟืองเกลียว พวกเขาแบ่งตามอัตภาพออกเป็นสามกลุ่ม

อย่างแรกคือใช้เกียร์แบบไฮปอยด์ ซึ่งเพลาเพลาแต่ละอันจะมีเฟืองดาวเทียมของตัวเอง เชื่อมต่อกันโดยใช้เฟืองเดือยและแกนเฟืองตั้งฉากกับแกนเพลา เมื่อความเร็วเชิงมุมของล้อขับเคลื่อนมีความแตกต่างกัน เฟืองเพลาจะเกิดการลิ่ม และเกิดการเสียดสีระหว่างเฟืองท้ายและเฟือง ส่วนต่างถูกล็อคไว้บางส่วนและแรงบิดจะถูกส่งไปยังแกนซึ่งมีความเร็วในการหมุนเชิงมุมต่ำกว่า ทันทีที่ความเร็วเชิงมุมของล้อเท่ากัน การล็อคจะถูกปิดใช้งาน

อย่างที่สองคือการใส่เกียร์แบบขดลวดซึ่งเพลาแต่ละเพลาจะมีเฟืองดาวเทียมของตัวเองด้วย (เป็นแบบเกลียว) แต่แกนของพวกมันจะขนานกับแกนของเพลา และหน่วยเหล่านี้จะรวมเข้าด้วยกันโดยใช้ระบบเกียร์แบบเกลียว ดาวเทียมในกลไกนี้ได้รับการติดตั้งในช่องพิเศษบนตัวเรือนส่วนต่าง เมื่อความเร็วเชิงมุมของการหมุนของล้อแตกต่างกันลิ่มของเฟืองและเมื่อผสมพันธุ์กับเฟืองในช่องของตัวเรือนเฟืองท้ายจะปิดกั้นบางส่วน ในกรณีนี้ แรงบิดจะถูกส่งไปยังเพลาเพลาซึ่งมีความเร็วในการหมุนต่ำกว่า

ประการที่สามคือเฟืองเกลียวของเพลาเพลาและเฟืองเกลียวของดาวเทียมซึ่งตั้งอยู่ขนานกัน ประเภทนี้ใช้ในการออกแบบเฟืองท้ายกลาง ด้วยการออกแบบส่วนต่างของดาวเคราะห์ทำให้สามารถเปลี่ยนแรงบิดไปยังแกนที่มีความเร็วเชิงมุมของการหมุนของล้อต่ำกว่าผ่านการบล็อกบางส่วนได้ ช่วงของการเปลี่ยนแปลงนี้กว้างมาก - ตั้งแต่ 65/35 ถึง 35/65 เมื่อกำหนดความเร็วเชิงมุมที่เท่ากันของการหมุนของล้อของเพลาหน้าและเพลาหลัง เฟืองท้ายจะถูกปลดล็อค

กลุ่มส่วนต่างเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์: ติดตั้งทั้งในรุ่น "พลเรือน" และรุ่นสปอร์ต

วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อกระจาย เปลี่ยนแปลง และส่งแรงบิด และหากจำเป็น เพื่อให้แน่ใจว่าผู้บริโภคสองคนหมุนด้วยความเร็วเชิงมุมที่แตกต่างกัน

เฟืองท้ายแบบเพลาไขว้เป็นเฟืองท้ายที่ออกแบบมาเพื่อขับเคลื่อนล้อขับเคลื่อน หากติดตั้งไว้ระหว่างเพลาขับเคลื่อนในรถขับเคลื่อนสี่ล้อ ก็จะถือเป็นระยะห่างตรงกลาง

ตามกฎแล้ว เฟืองท้ายของรถจะอยู่ที่ตำแหน่งต่อไปนี้:

• เพลาขับในรถขับเคลื่อนสี่ล้อ - ในกรณีถ่ายโอน
• การขับเคลื่อนของล้อขับเคลื่อนในรถขับเคลื่อนสี่ล้อจะอยู่ที่เรือนเพลาล้อหลังและเพลาหน้า
• ขับเคลื่อนล้อในรถขับเคลื่อนล้อหน้า - ในกล่องเกียร์
• ระบบขับเคลื่อนล้อในรถยนต์ขับเคลื่อนล้อหลัง - ตัวเรือนเพลาล้อหลัง

ส่วนต่างนั้นขึ้นอยู่กับกระปุกเกียร์ของดาวเคราะห์ ประเภทของเกียร์ที่ใช้ในกระปุกเกียร์จะแบ่งส่วนต่างตามเงื่อนไขออกเป็นสามประเภทดังต่อไปนี้:

• หนอน
• ทรงกระบอก
• ทรงกรวย

เฟืองท้ายแบบหนอนเป็นเฟืองท้ายอเนกประสงค์ที่สุด และสามารถติดตั้งได้ทั้งระหว่างเพลาและระหว่างล้อ ประเภททรงกระบอกมักจะอยู่ระหว่างเพลาในรถยนต์ ประเภททรงกรวยส่วนใหญ่จะใช้เป็นประเภทอินเตอร์วีล

นอกจากนี้ยังมีส่วนต่างของรถแบบอสมมาตรและแบบสมมาตรอีกด้วย ชนิดไม่สมมาตรถูกติดตั้งไว้ระหว่างเพลาขับสองตัว และช่วยให้สามารถส่งแรงบิดในสัดส่วนที่ต่างกันได้ โดยทั่วไปแล้วประเภทสมมาตรจะติดตั้งบนเกียร์หลักและให้แรงบิดเท่ากันในการส่งไปยังสองล้อ

อุปกรณ์ส่วนต่างของยานยนต์

องค์ประกอบหลักของส่วนต่างคือ:

• เกียร์ข้าง
• เกียร์ดาวเคราะห์
• กรอบ

แผนภาพส่วนต่างสำหรับรถยนต์ขับเคลื่อนล้อหน้า:
1 - เกียร์ขับเคลื่อนของเกียร์หลัก; 2 - ส่วนของเฟืองขับเกียร์หลัก 3 — แกนดาวเทียม; 4 - ดาวเทียม; 5 — ตัวเรือนส่วนต่าง; 6 - เพลาหน้าแปลนขวา; 7 - กล่องบรรจุ; 8 - แบริ่งลูกกลิ้งเรียว; 9 - เกียร์กึ่งแกน; 10 - เพลาหน้าแปลนซ้าย; 11 - ส่วนของตัวเรือนกระปุกเกียร์

ตามหลักการทำงานแล้ว เฟืองดาวเทียมมีลักษณะคล้ายกับกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์และทำหน้าที่เชื่อมต่อตัวเรือนและเฟืองกึ่งแกน ส่วนหลังจะเชื่อมต่อกันผ่านร่องฟันกับล้อขับเคลื่อน การออกแบบที่หลากหลายใช้ดาวเทียมสี่หรือสองดวงใน รถยนต์นั่งส่วนบุคคลตัวเลือกที่สองใช้บ่อยกว่า

ถ้วยหรือเฟืองท้าย - จุดประสงค์หลักคือเพื่อส่งแรงบิดจากเฟืองหลักไปยังเฟืองข้างผ่านดาวเทียม ข้างในมีแกนหมุนดาวเทียม

เกียร์ซันหรือกึ่งแกน - ออกแบบมาเพื่อส่งแรงบิดโดยใช้เพลาเพลาไปยังล้อขับเคลื่อน เกียร์ซ้ายและขวาอาจมีจำนวนฟันเท่ากันหรือต่างกันก็ได้ ในทางกลับกันก็เข้าเกียร์ด้วย หมายเลขที่แตกต่างกันฟันถูกใช้เพื่อสร้างส่วนต่างแบบอสมมาตรและมีจำนวนเท่ากัน - สำหรับซี่แบบสมมาตร

เฟืองท้ายรถยนต์ทำงานอย่างไร

งานส่วนต่างดังนี้: โดยการหมุนล้อขับเคลื่อนอันใดอันหนึ่งของรถ ล้อที่สองจะเริ่มหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม แต่ในขณะเดียวกันก็ต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขของการไม่สามารถเคลื่อนที่ของเพลาขับได้ ในกรณีนี้ สเตลไลต์จะหมุนตามแกนโดยมีบทบาทเป็นเฟือง

หากคุณสตาร์ทเครื่องยนต์และเข้าคลัตช์และเกียร์ใดๆ เพลาขับจะเริ่มหมุน โดยส่งแรงบิดผ่านเฟืองเดือยและเฟืองดอกจอกไปยังกล่องเฟืองท้าย

ดังนั้นในขณะที่รถเคลื่อนที่ไปตามวิถีโค้ง ล้อหนึ่งจะชะลอความเร็วลง ในขณะที่ล้อที่สองจะเพิ่มความเร็ว เป็นผลให้ลดการลื่นไถลและการเลื่อนของล้อและแต่ละล้อจะหมุนด้วยความเร็วที่จำเป็นสำหรับการเคลื่อนไหวที่ปลอดภัย

เมื่อรถเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง จะไม่มีอะไรพิเศษเกิดขึ้น และเฟืองท้ายจะส่งแรงบิดไปยังล้อทั้งสองในอัตราส่วนเดียวกัน เฟืองกึ่งแกนหมุนด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากัน เนื่องจากดาวเทียมในกรณีนี้อยู่ในสถานะหยุดนิ่ง

เมื่อขับขี่บนพื้นผิวที่ลื่น เฟืองท้ายมีข้อเสียเปรียบที่สำคัญประการหนึ่ง - อาจทำให้รถไถลไปด้านข้างได้ เนื่องจากล้อที่ลื่นไถลมีแรงยึดเกาะต่ำกับพื้นผิวและเริ่มหมุนเมื่อไม่ได้ใช้งาน

เฟืองท้ายรถยนต์ที่ง่ายที่สุดมีข้อเสียเปรียบอีกประการหนึ่ง หากสิ่งสกปรกหรือองค์ประกอบอื่นๆ ของบริษัทอื่นเข้าไปอยู่ระหว่างร่องฟันเฟือง แรงบิดจะถูกส่งผ่านในอัตราส่วนที่แตกต่างกัน แม้กระทั่ง 0 ถึง 100 ดังนั้น ล้อหนึ่งจะยังคงอยู่ในตำแหน่งคงที่โดยสมบูรณ์

โมเดลสมัยใหม่ไม่มีข้อเสียเปรียบนี้เลย อุปกรณ์ของพวกเขาเป็นแบบแมนนวลหรืออัตโนมัติซึ่งมีความแข็งแกร่งกว่า ยิ่งไปกว่านั้น ในรถยนต์นั่งส่วนบุคคลสมัยใหม่หลายรุ่น มีการติดตั้งระบบรักษาเสถียรภาพและเสถียรภาพทิศทาง ซึ่งทำให้การกระจายแรงบิดเหมาะสมที่สุดโดยขึ้นอยู่กับวิถีของรถ

ส่วนต่างทำงานอย่างไร - วิดีโอ: