Önden çekişli diferansiyel. Diferansiyeller nasıl çalışır? Video: GPS Navigator - açıklama ve test.
Diferansiyel, torku iki tüketici arasında iletmek, değiştirmek ve dağıtmak ve gerekirse farklı açısal hızlarda dönmelerini sağlamak için tasarlanmıştır.
Diferansiyel, şanzımanın ana yapısal unsurlarından biridir. Arabanın şanzımanındaki diferansiyelin yeri:
Diferansiyel, mekanikten elektroniğe kadar zaten var olan çeşitliliği hesaba katmadan daha karmaşık bir şeydir. Hem arka hem de ön tek dingilli çekişe sahip bir arabayı temel alarak, açık bir diferansiyelden elektronik bir diferansiyele, kendi kendine kilitlenen, torzen veya kendi kendine kilitlenen bir elektrondan geçerek bulabiliriz.
Video: UAZ için diferansiyel kilidi, çalışma tipi ve prensibi
Düz bir çizgide gittiğimizde, yani her iki tekerlek de aynı mesafede hareket ettiğinde, farklı dişlilerin oluşturduğu diferansiyel, ikincisini eşit hızda tutar. Bir viraja girdiğinizde, arabanın üzerinde durduğu dış tekerlek, iç tekerleğe göre daha fazla metre yol alır. Bu yüzden bir fark var. Bu mekanizma daha önce de söylediğimiz gibi motorun gücünü tekerlekler arasında dağıtarak farklı hızlarda hareket etmelerini sağlıyor.
Tahrik tekerleklerini tahrik etmek için kullanılan diferansiyellere çapraz aks denir. Merkez diferansiyel, dört tekerlekten çekişli bir aracın tahrik aksları arasına yerleştirilmiştir.
Yapısal olarak, diferansiyel, bir planet dişli kutusu temelinde inşa edilmiştir. Dişli kutusunda kullanılan dişli tipine bağlı olarak, aşağıdaki diferansiyel tipleri ayırt edilir: konik, silindirik ve sonsuz.
Sokak arabalarının büyük çoğunluğu, sportif hale gelmeden, ünlü açık diferansiyellere sahiptir. Eğriye ulaşıldığında, diferansiyel, oraya ulaşması gereken nesne nedeniyle daha az destekle gücün çoğunu iç tekerleğe gönderdiğinden, dış tekerlek çok az motor gücü alır.
Diferansiyel nasıl çalışır?
Normal şartlar altında bu bir sorun değil ama hızlı sürerken, ister konturda ister virajlı yolda, çekiş ve denge kontrolümüz yoksa iç tekerlek kontrolden çıkarak kaymaya neden olabilir. veya bunun doğurduğu sonuçlarla kayıp arkanızda.
Konik diferansiyel esas olarak çapraz aks diferansiyeli olarak kullanılır. Silindirik diferansiyel, dört tekerlekten çekişli araçların aksları arasına daha sık takılır. Sonsuz diferansiyel, çok yönlülüğü nedeniyle hem tekerleklerin arasına hem de aksların arasına takılabilir.
Diferansiyelin cihazı, en yaygın konik diferansiyel örneğinde ele alınır. Diferansiyelin bileşenleri, diğer diferansiyel tiplerinin de karakteristiğidir. Konik diferansiyel, bir planet dişli kutusudur ve mahfazaya yerleştirilmiş uyduları olan yan dişlileri içerir.
Çalışmaları, diğerleri gibi, eğrilere odaklanıyor. Böylece, adım adım eğri belirgin şekilde artar. Gerçek sporların bu tür farklılıkları vardır, ancak son yıllar esas olarak bir bilgisayar, elektronik diferansiyeller aracılığıyla kontrol edilme kolaylığı nedeniyle moda oldular.
Yukarıda açıklanan iki tipin yarısı arasında iyi bilinen Thorsen tipi diferansiyeller bulunur. Diğer sistemlere göre önemli bir avantaj sağlarlar. Bu bir diferansiyel değil, tamamen kilitlenemediği için kesinlikle kendi kendine kilitleniyor, ancak tekerleğe tork gönderiyor. en iyi yol yere gönderin. Kendiliğinden kilitlenen bir diferansiyel ile karşı karşıya kalan Thorsen, tekerleklerden birinin kaymasını önleyerek yalnızca yere gönderebildiği kadar katkıda bulunur ve fazlalığı diğerine yönlendirir.
Mahfaza (başka bir isim diferansiyel kabıdır) ana dişliden gelen torku algılar ve onu uydular aracılığıyla yan dişlilere iletir. Tahrik dişlisi gövdeye sağlam bir şekilde sabitlenmiştir ana dişli. Eksenler, uyduların döndüğü kasanın içine yerleştirilmiştir.
Planet dişli rolünü oynayan uydular, mahfaza ile yan dişliler arasında bir bağlantı sağlar. İletilen tork miktarına bağlı olarak, diferansiyel tasarımda iki veya dört uydu kullanılır. İÇİNDE arabalar genellikle iki uydu kullanılır.
Piyasada bulabileceğiniz farklı diferansiyel tiplerine ve en sık kullanılan araçlara, bunların avantaj ve dezavantajlarına detaylı bir şekilde göz atacağız. Aynı dingile bağlı iki tekerleğin farklı hızlarda dönmesini sağlayan bu sistem, kullanılmaya başlandığı günden bu yana kaza sayılarının azalmasını ve tüm araçlar için daha az lastik aşınmasını sağlamıştır.
diferansiyel çalışma
Diferansiyel, virajlarda hareketli tekerlekleri daha iyi kavramanızı sağlayan bir sistemdir. Yani bir viraj aldığımızda dışarıyı veren tekerlek daha büyük bir mesafe kat eder. Diferansiyel, iç veya dış bölgede olmasına bağlı olarak her tekerleğin hızını uyarlamanıza izin verir. Aksi takdirde, araba sürüklenecektir. İlginç bir şekilde drift yapan araçlar bu sistemden kaçınıyor ve böylece her iki tekerlek de hep aynı hızda dönüyor.
Yan dişliler (güneş dişlileri), yivli oldukları aks milleri aracılığıyla tahrik tekerleklerine tork iletir. Sağ ve sol yan dişliler eşit veya farklı numara dişler. Eşit sayıda dişe sahip dişliler simetrik bir diferansiyel oluştururken, eşit olmayan sayıda diş asimetrik bir diferansiyelin karakteristiğidir.
Kendinden kilitlemeli diferansiyel türleri
Kendiliğinden kilitlenen diferansiyel en yaygın kullanılan sistemdir, ancak işlerini kendinden kilitleyiciler yerine sensörlerle yaptıkları için elektronik sistemler neredeyse bunların yerini almıştır. Şu anda bu sistem, birkaç yıl öncesine kadar geleneksel bir şekilde kullanılmasına rağmen, yarış araçlarında çokça kullanılmaktadır.
diferansiyel diferansiyel
Bu sistemler, genellikle arkadan çekişli olmak üzere yarış arabalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bazı arabaların maruz kaldığı yüksek kuvvetler nedeniyle, genellikle çekiş kayıpları olduğundan bu sistemi çalıştırmaları gerekir ve gücü şekil tekerleklerine tutarlı bir şekilde dağıtan bir dizi sürtünme diski kullanarak çekişi kontrol etmek çok önemlidir.
Simetrik bir diferansiyel, tahrik tekerleklerinin açısal hızlarının büyüklüğünden bağımsız olarak torku akslar boyunca eşit oranlarda dağıtır. Bu özelliklerden dolayı, çapraz aks diferansiyeli olarak simetrik bir diferansiyel kullanılır.
Asimetrik bir diferansiyel, torku belirli bir oranda böler, bu nedenle arabanın tahrik aksları arasına takılır.
Sürtünme diski kendinden kilitlemeli
Birkaç tip kullanılmasına rağmen, bu şüphesiz mekanik kendinden kilitlerin en yaygın olanıdır. Bu sistem, aralarında kesişen ayrı disklere sahiptir.
Viskoz diferansiyel veya Ferguson
Bu diferansiyellerin özelliği, transmisyon mili üzerinde diskleri örten, birbiri ile iç içe geçen veya şu anda dişli kutusuna da dahil olan bir kasaya sahip olmalarıdır. Çalışmaları, silikonla karıştırılmış bir tür yağa dayanmaktadır. Şaft çekişi kaybettiğinde, bu yağın sıcaklığı ve basıncı artar ve böylece disklerin tamamen kaplanması sağlanır.diferansiyel çalışma
Simetrik çapraz aks diferansiyeli çalışmasında, üç karakteristik mod ayırt edilebilir:
- doğrusal hareket;
- sırayla hareket;
- kaygan bir yolda araba kullanmak.
-de doğrusal hareket tekerlekler yolun eşit direncini karşılar. Ana dişliden gelen tork, uyduların hareket ettiği diferansiyel kasaya iletilir. Yan dişlilerin etrafında dönen uydular, torku tahrik tekerleklerine eşit oranlarda iletir. Akslar üzerindeki uydular dönmediği için yan dişliler aynı açısal hızda hareket eder. Bu durumda, dişlilerin her birinin dönüş hızı, ana dişli tarafından tahrik edilen dişlinin dönüş hızına eşittir.
Bu harekette, her tekerleğe gereken özene bağlı olarak harmonik bir kilit elde edilir. Bu, ucuz ve kompakt bir sistem olduğu için 4×4 araçlarda çok yaygın bir sistemdir ve her aks için bir tane olmak üzere iki aktarma şaftı ile bir diferansiyelin dağıtılmasına izin verir.
Ortaya koydukları ana sorun, toplam çekişin yalnızca kayan yüzeyler mevcut olduğunda etkinleştirildiği, ancak normal koşullar altında arkadan veya önden çekişli olarak işlev gördüğü zamanların olmasıdır. Bu sistemde viskon için de bir alternatif buluyoruz. Bu, gerektiğinde dört tekerleği kilitleme temel işlevini yerine getiren normal bir diferansiyel kullandığımız zamandır; tek fark, hareketin sabit bir şekle sahip dört tekerlek üzerinde çekişin korunmasına izin verirken, çift modlu çekiş sorununu ortadan kaldırmasıdır. Normal viskoz sistem sunar.
Viraj alırken, iç tahrik tekerleği (dönüşün merkezine daha yakın yerleştirilmiş) dış tekerleğe göre daha fazla dirençle karşılaşır. İç yan dişli yavaşlar ve pinyon dişlilerin kendi eksenleri etrafında dönmesine neden olur, bu da dış yan dişlinin hızını artırır. Tahrik tekerleklerinin farklı açısal hızlardaki hareketi kaymadan dönmenizi sağlar. Aynı zamanda, iç ve dış yan dişlilerin dönüş hızlarının toplamı her zaman nihai tahrikin tahrik edilen dişlisinin dönüş hızının iki katına eşittir. Tork, farklı açısal hızlardan bağımsız olarak tahrik tekerleklerine eşit oranlarda dağıtılır.
Önceki modellerin aksine, çalışması daha eksiksiz ve verimli. Yani bu sistem, her tekerleğin dönüşünü virajda dolaştığı hıza göre dağıtmak yerine, o dönüş için her dingile karşı koyan direnç işlevini yerine getirir.
Tekerlekler arasındaki dağılım, sürüldüğü koşullara göre daha karakteristiktir. Çalışması, bir sonsuz dişli mekanizması olarak işlev gören üç çift sarmal tekerlek tarafından kontrol edilir. Yani sanki düz bir çizgi tarafından yönlendiriliyormuş gibi hareket ederler. Temelde araç viraj alırken bu dingiller kendi kendilerine döner, dönüşe bağlı olarak bir dingil daha fazla döner ve karşı dingil yavaşlar çünkü daha hızlı dönen karşı dingil kayma anında bu tepkiye neden olur.
Kaygan bir yolda sürerken, tekerleklerden biri daha fazla dirençle karşılaşırken, diğeri kayar - kayar. Diferansiyel, tasarımı gereği çıkrığın artan bir hızla dönmesine neden olur. Ardından diğer tekerlek durur. Düşük kavrama kuvveti nedeniyle kayan tekerlek üzerindeki çekiş kuvveti küçüktür, dolayısıyla bu tekerlek üzerindeki tork da küçüktür. Ve simetrik bir diferansiyelimiz olduğu için diğer tekerlekteki tork da küçük olacaktır. Kilitlenme - araba hareket edemez.
Bu sistemin bir diğer avantajı da sadece hızlanmada değil, aynı zamanda frenleme anlarında da yatmaktadır. Çok önemli gerçek, çünkü çoğu durumda, ister virajda ister engebeli yollarda fren yaparken, bu sistem ister solda ister sağda olsun, en çok ihtiyaç duyduğu tekerleğe daha fazla fren torku getirir.
Kendinden kilitlemeli diferansiyeller
Bu, çekiş durumu okumalarınızı daha verimli hale getirir. Bu sistemler, onu farklı sistemler arasında kullanmak için harika bir ürün haline getiren çeşitli olanaklar sunar. Konfor, sınırlı eksikliklerden biriyle karşılaştırılamaz. Ayrıca rotayı daha iyi kontrol etmek için yön kontrolü sunarak daha dengeli bir aracı destekler. Aksine getirdikleri tek dezavantaj, arızaların daha şiddetli olabilmesi ve aslında daha pahalı olmalarıdır.
Sürüşe devam etmek için serbest tekerlekteki torku artırmak gerekir. Bu kullanılarak yapılır
Bu otomotiv teknik teriminin kendisinin erişilebilir bir şekilde ne anlama geldiğiyle başlayalım. sıradan insan dil. Bir otomobil diferansiyeli, şanzımanı oluşturan ve tekerleklerin asenkron olarak dönmesini mümkün kılan şeydir, yani her tekerlek birbirinden bağımsızdır ve ayrı ayrı döner.
Kontrollü kayma diferansiyeli
Aslında bunlar kaplinler veya çok diskli konektörler olarak da bilinir. Görevleri, bir hidrolik sistem tarafından sıkıştırılan bir paket iletken disk aracılığıyla gerçekleştirilir. Yani mekanizması debriyaj mekanizmasına çok benzer. Böylece zorunlu olarak debriyaj bir tekerleğe diğerinden daha fazla etki eder. Normal şartlarda gövdeden farklı olarak önden çekişli gibi çalıştığı bir sistem. Ancak aşırı durumlarda şanzıman, motor gücünü arka tekerleklere aktaracaktır.
Bilimsel terimlerle, (Latin farklılığından - fark, fark) bir araba diferansiyeli, giriş miline sağlanan gelen enerjiyi (torku) çıkış milleri arasında bölen bir cihazdır. Basit ve anlaşılır bir anlatım ufku genişletir. Kızlar ayrıca makine mekanizmalarının çalışmalarıyla da ilgileniyorlar.
Sürtünmeli kavramaların yapısal farklılıkları
Entegre çekiş, dört tekerleğin tamamında sabit çekişi ifade eder. Merkez diferansiyel, transfer kutusuna yerleştirilmiştir ve işlevi, torku ileten eğriler üzerinde hareket etmektir ve farklı hızlarön ve arka akslar için.
Modern bir Torsen diferansiyeli böyle görünüyor
Eğri üzerinde, her eksenin farklı bir mesafe kat ettiğini ve bazı kaynakların bu farkı telafi etmek için harekete geçmesi gerektiğini unutmayın. Ön aks bir viraja başladığında, daha fazla geliştirirken daha az direnç sunacaktır. yüksek hız ve merkez diferansiyelde arka akstan daha fazla tork olacaktır.
Araba tasarımlarında kullanılma nedeni
Arabanın dönüşü sırasında, tahrik tahrik tekerlekleri aynı hızda döner ve arabanın bir tekerleği uzun, diğeri kısa bir yayda dönüş yaptığından, kayma meydana gelir, bu da kötü bir etkiye sahiptir ve buna eşlik eder. lastik aşınmasına neden olur ve kaliteli araba dinamiğinin azalması nedeniyle sürücüye rahatsızlık verir.
Ancak merkez diferansiyel her zaman çalışır ve arazi koşullarında tüm torku, tekerleğin yerle temas etmeden serbestçe döndüğü dingile aktarır. Merkez diferansiyel, çekiş koşullarındaki aksı torksuz bırakacak ve her şeyi kaygan tekerleğe sahip olan dingile aktaracaktır. Bu aks, sırayla, tekerleğin torkunu çekişle alan ve her şeyi havada dönen tekerleğe aktaran kendi diferansiyeline sahip olacaktır. Sonuç, ilerlemek için hiçbir koşulu olmayan sabit bir araçtır.
Diferansiyelin amacı
- tahrik (tahrik) tekerleklerinin farklı açısal hızlarda dönmesine izin verir
- ana dişli ile eşleştirilmiş ayrı bir ek dişli görevi görür. Ana dişli, torku tahrik tekerleklerine ileten bir araba şanzımanının dişli mekanizmasıdır.
- torku sürekli olarak motordan tahrik tekerleklerine iletir.
Önden çekişli araçlarda, ana vites ve diferansiyel doğrudan şanzımanda bulunur.
Bu, kullanmanıza izin verecektir daha fazla koşulÇamur, kum, gevşek kayalar, dik yokuşlar, dik eğimli ve oluklu yokuşlar ve erozyon gibi düşük sürtünmeli arazilerde çekiş. Kilidi devre dışı bırakmak için, aracı durdurun ve ön paneldeki anahtarı kapatın veya kolu önceki konumuna getirin. Kol duruyorsa veya zincir hala aktifse, anahtar kapatıldıktan sonra birkaç metre geri dönün ve sistem daha fazla sorun olmadan devreden çıkınca.
Çoğu arazi durumu için merkezi kilitleme son derece önemlidir. Ancak asfalt, beton ve sert topraklı toprak yollar gibi zeminle tam sürtünmenin olduğu durumlarda asla kullanmamanız gerektiğini unutmayın çünkü araç virajları merkez diferansiyel kadar kolay dönemez. şanzıman ayrıca virajları almayı zorlaştırır.
Araçta tekerlek başına bir motor olmak üzere birden fazla motor takılıysa, diferansiyele gerek yoktur. Ama genellikle bunu yapmazlar. Sadece Belaz damperli kamyonlara her tekerlek için bir tane olmak üzere 4 motor takın. Bu motorlar elektriklidir.
Yarış kartlarının cihazında, çerçeve tasarımı esnek olduğundan, ön tekerlekleri kaldırmadan arka tahrik tekerleğini dönüşün içinden hafifçe kaldırmanıza olanak tanıyan bir diferansiyel de takılı değildir.
şekil a) - tekerlekler aynı frekansta döner, şekil b) - tekerleklerin dönüşteki hareketi
1 - uydu ekseni, 2 - tahrik dişlisi, 3 - yan dişliler, 4 - uydu,
5 - tahrik dişlisi, 6 - aks milleri.
Yarış arabalarında, diferansiyel ralliler genellikle kaynaklanır, sert bir şekilde bloke edilir ve tahrik aksındaki tekerleklere sıkıca bağlanır. Bu, bu tür arabaların sürüş sırasında tüm dönüşleri patinajla geçmesi nedeniyle kullanılır.
Diferansiyel nasıl çalışır?
Çalışma prensibi. Ana dişli, burulma enerjisini dişli vasıtasıyla aks millerinin dişlileri ile bağlantılı olan yuvaya ve uydulara iletir.
Tekerleklerin dönüş hızı aynı olduğunda, uydular hareketsiz durur (aşağıdaki resimlere bakın).
Tekerleklerin açısal hızları değiştiğinde, örneğin dönerken veya engebeli yollardan dolayı kayarken vb., uydular döner. Uydular, tekerlek hızlarındaki farkı telafi etmek için kullanılır.
Bir örnek düşünün - bir araba buzda kayıyor. Burada bir tekerlek kayıyor, çünkü buzda tutuş yok, yani tork yok. Ve serbest engelleme cihazı çekişi tekerleklere eşit olarak dağıttığı için, bir tekerlekte tork yoksa ikincisinde kaybolur.
Bu durumdan kurtulmanın yolu ise karşı çarkta karşıt bir güç oluşturmaktır. Ve engellemenin yaptığı da budur. Kayan karşı tekerleği bloke etmek gerekir ve o zaman karşı tekerleğe karşı bir kuvvet olacaktır.
Dört tekerlekten çekişli bir araçta diferansiyel nasıl çalışır?
Ciplerde, sedanlarda, hatchback'lerde ve 4x4 istasyon vagonlarında, serbest bir simetrik diferansiyel takılırsa, aşağıdaki durum ortaya çıkar. Kaymadan sürerken tork enerjisinin %25'i her tekerleğe eşit olarak dağıtılır.
Ancak, örneğin buz üzerinde bir tekerlek kayıyorsa, tekerlek buzun pürüzsüz yüzeyini kavrayamadığı için burulma enerjisi sıfıra düşer. Böyle bir durumda, bir tekerlek dönmeden bırakılırsa, o zaman karşı komşu tekerlekte dönme enerjisi kaybolur, çünkü bu örnek yüklü simetrik merkez.
Bir eksenin dönmeden bırakıldığı ve bu nedenle, diferansiyel merkez aks simetrik olduğu için ikinci eksendeki torkun da kaybolduğu ortaya çıktı. Sonuç, 4 tahrik tekerleğinde de dönüş olmamasıdır.
Sırada ne yapacağımız var. Akslar arasında rijit bir bağlantıyla sonuçlanan akslar arası simetrik diferansiyeli bloke ediyoruz. Ön tekerlekler dönmediği için dönme enerjisi yarıya bölünür. arka tekerlekler%50 oranında.
Kesit çizimi-diferansiyel. Arkadan çekişli bir arabanın ana dişlisi ve diferansiyeli:
1 - karter; 2 - kapak; 3 - koruyucu kapak; 4 - tutma halkası; 5 - aks mili; 6 - yatak contası; 7 - ayar somunu; 8 - yatak kabı; 9 - yan dişli; 10 - diferansiyel kutusu kapağı; 11 - ana dişlinin tahrik edilen dişlisi; 12 - uydu piminin tutma halkası; 13 - parmak uyduları; 14 - uydu; 15 - cihaz kutusu
