Daži cilvēki saka: "Diferenciālis tikai ļauj kreisajam un labajam riteņam griezties atsevišķi{0}}tajā nav nekā sarežģīta." Lai gan tas izklausās vienkārši, patiesībā tas palaiž garām būtisko punktu.
Pamatproblēma, ko diferenciālis atrisina, nav vienkārši ļaut riteņiem "griezties, kā viņi vēlas"; drīzāk tas ļauj transportlīdzeklim pārraidīt jaudu, vienlaikus ļaujot kreisajam un labajam piedziņas riteņiem griezties dažādos ātrumos pagrieziena laikā. Šīs atšķirības izpratne ir pirmais solis, lai saprastu, kā darbojas diferenciālis.
01. Bez diferenciāļa pagriešana kļūst par lielu problēmu
Apsveriet reālu -dzīves scenāriju: divi cilvēki iet blakus-pie-sāc, veicot pagriezienu. Cilvēkam ārpusē ir jāsper garāki, ātrāki soļi, bet iekšējais cilvēks sper mazākus soļus. Tas pats princips attiecas uz automašīnu, kas pagriežas līkumā,{5}}ārējie riteņi pārvietojas pa lielāku loku, bet iekšējie riteņi pārvietojas pa mazāku loku, tāpēc tiem ir nepieciešams atšķirīgs rotācijas ātrums.
Diferenciālās struktūras un principu analīze _ Pacific Auto Network
Tieši šeit agrīnie transportlīdzekļi ar cietiem{0}}ass piedziņas riteņiem saskārās ar problēmām. Kad kreisais un labais ritenis bija bloķēts kopā ar stingru vārpstu, tie bija spiesti griezties ar tādu pašu ātrumu. Tas darbojās labi, braucot taisni, bet līkumā-kur riteņiem faktiski bija jāgriežas dažādos ātrumos-, liekot tiem palikt sinhronizētiem, viņi cīnījās viens pret otru.
Varat to iztēloties kā divi cilvēki, kas skrien līkumā ar sasietām kājām: cilvēks ārpusē vēlas iet ātrāk, bet iekšējais cilvēks vēlas iet lēnāk, kā rezultātā abiem ir neērta, nekoordinēta kustība.
Tāpēc diferenciāļa primārā funkcija ir apmierināt būtisko nepieciešamību pēc kreiso un labo piedziņas riteņu rotācijas ar atšķirīgu ātrumu pagriezienu laikā; vadāmības stabilitāte ir tikai viena no praktiskajām priekšrocībām, ko tas rada. Nākotnē sarunās par automašīnām, ja kāds diferenciāli raksturo tikai kā "veiktspējas komponentu", varat jautāt: "Kā bez tā kreisais un labais piedziņas riteņi tiktu galā ar dažādiem attālumiem, kas tiem jāveic, pagriežoties?"
02. Pārnesumu-tipa diferenciāļi: atšķirīgi stāvokļi pagriezienam un braukšanai taisnā{2}}līnijā
Pārnesumu{0}}tipa diferenciāļi, kas atrodami mūsdienu automašīnās, var izskatīties sarežģītāki, nekā jūs gaidījāt, taču pamatā esošā koncepcija paliek nemainīga: jāturpina pārvadīt jauda, tomēr abās pusēs esošajiem riteņiem jāspēj pielāgot rotācijas ātrumu atkarībā no dažādajiem attālumiem, ko tie nobrauc.
Tas sastāv no tādiem komponentiem kā diferenciāļa korpuss, planetārie zobrati (vai zirnekļa zobrati), planetāro zobratu vārpstas un sānu zobrati (vai ass zobrati). Braucot taisnā līnijā, kreisais un labais ritenis pārvietojas aptuveni vienādu attālumu. Diferenciāļa iekšējais mehānisms darbojas kā sinhronizēta vienība: planetārie zobrati griežas kopā ar korpusu, bet negriežas uz savām asīm, saglabājot abus riteņu griešanos ar tādu pašu ātrumu.
Pagriežoties situācija mainās. Ārējam ritenim jāgriežas ātrāk, bet iekšējam – lēnāk. Šajā brīdī planetārie zobrati sāk griezties pa savām asīm papildus rotācijai, efektīvi "pielāgojot" šo ātruma starpību. Šī ātruma regulēšana notiek automātiski, un vadītājam nav nepieciešama nekāda ievade.
Atcerieties šo formulu: Kreisā riteņa ātrums + Labā riteņa ātrums=2 × Korpusa ātruma diferenciālais ātrums. Griežot, ātrums, par kādu viena puse paātrina, precīzi atbilst otras puses ātrumam; kopējā summa paliek nemainīga.
03. Atvērtie diferenciāļi: Lieliski piemērots pagriezieniem, bet traucē slīdēšanai
Šajā brīdī daudzi cilvēki, protams, varētu secināt, ka, tā kā diferenciālis ļauj kreisajam un labajam riteņam griezties dažādos ātrumos, tam ir jābūt efektīvam visos braukšanas apstākļos.
Tieši tur ir problēma. Lai gan atvērtie diferenciāļi standarta pagriezienos darbojas nevainojami, tie var atklāt ievērojamus trūkumus uz zemas -vilces virsmas-, piemēram, slapja, apledojuša vai dubļaina ceļa.
Pilnas automobiļu šasijas struktūras diagramma – Pacific Auto Encyclopedia
Atvērtā diferenciāļa pamatprincips ir tāds, ka jauda plūst uz to pusi, kuru ir visvieglāk vadīt. Citiem vārdiem sakot, puse ar vismazāko pretestību iegūst lielāko rotācijas ātrumu.
Tas darbojas labi uz parastajiem ceļiem, taču situācija mainās, ja viens ritenis ietriecas ledū vai zaudē kontaktu ar zemi (karājas gaisā). Slīdošais ritenis sastopas ar nelielu pretestību, tāpēc visa jauda plūst uz to pusi; ritenis, kas griežas gaisā, ātri skrien, bet ritenis ar faktisko saķeri nesaņem jaudu.
Tas ir tāpat kā stāvēt ar vienu kāju uz sausas zemes, bet ar otru uz ledus: pēda uz ledus mežonīgi plīvo, tomēr jūsu ķermenis nevar radīt nekādu efektīvu sviru vai virzību uz priekšu.
Tāpēc uzskats, ka "diferenciālis nozīmē, ka jums nav jāuztraucas par slīdēšanu", ir nepareizs. Atvērtie diferenciāļi lieliski pārvalda ātruma atšķirības pagriezienu laikā, taču tiem ir grūti tikt galā ar jaudas zudumu, kas rodas, ja viens ritenis zaudē saķeri. 04. Ierobežots-Slīdes diferenciālis (LSD): novērš riteņu griešanos.
Ierobežotā -slīdēšanas atšķirība-, kas pazīstama kā LSD-, tiek definēta ar vārdiem "ierobežota slīdēšana".
Tas nenovērš rotācijas ātruma atšķirību starp kreiso un labo riteņu; tā vietā, kad ritenis var brīvi griezties, tas ierobežo šo neproduktīvo slīdēšanu, tādējādi nodrošinot labāku transportlīdzekļa saķeri.
Ņemiet par piemēru parasto sajūgu{0}}pakojuma LSD: tajā ir iekļauts berzes plākšņu komplekts starp sānu pārnesumiem un diferenciāļa korpusu. Parastā līkumā tas darbojas tāpat kā atvērts diferenciālis, pieļaujot ātruma starpību starp riteņiem. Tomēr, kad viens ritenis sāk slīdēt, sajūga mehānisms tajā pusē, kurā ir saķere, tiek ieslēgts (saspiests), ļaujot tur pārnest jaudu, nevis pilnībā izšķiest uz griežamo riteni.
Vienkārši atcerieties to: standarta diferenciālis iztur pagriezienus, savukārt ierobežots{0}}slīdes diferenciālis mazina riteņu griešanos.
Nākamreiz, kad skatāties transportlīdzekļa tehnisko datu lapu, nejauciet standarta “diferenciāli” ar “ierobežotu-slīdes diferenciāli”-, domājiet par pirmo kā tādu, kas ļauj jūsu kreisajai un labajai pēdai soļot līknes ritmā, savukārt pēdējā darbojas kā stabilizators, kas neļauj izšķērdēt visu enerģiju, kad zeme slīd.
Divas izvēles iespējas: īsa Buick Envision AWD sistēmas analīze
05. Kā ar diferenciāļa slēdzeni? Tas darbojas tieši pretēji
Ir vēl viens jēdziens, kas bieži rada neskaidrības: diferenciāļa bloķēšana.
Diferenciāļa bloķēšanas funkcija ir tieši pretēja standarta diferenciālim: tas bloķē diferenciāļa mehānismu, novēršot jebkādas atšķirības riteņu griešanās ātrumā.
Kad to lieto? Atkopšanai bezceļa{0}}atgūšanai. Ja ritenis ir pilnībā noslīdējis no zemes vai bezpalīdzīgi griežas, diferenciāļa bloķētājs liek abiem riteņiem griezties ar tādu pašu ātrumu, novirzot jaudu uz to pusi, kurai ir saķere.
Rezumējot vienkārši: standarta diferenciālis pieļauj ātruma atšķirības (pagriezienos), ierobežots -slīdēšanas diferenciālis ierobežo pārmērīgas ātruma atšķirības (lai vadītu riteņu griešanos), un diferenciāļa bloķētājs pilnībā novērš ātruma atšķirības (lai atslābtu).
Ja izmantojat savu transportlīdzekli tikai ikdienas braukšanai pa asfaltētiem ceļiem, izpratne par diferenciāļa darbību ir vērtīga galvenokārt tāpēc, lai jūs nesatrauktu doma, ka "ātruma atšķirības norāda uz nepareizu darbību"-patiesībā, ir pilnīgi normāli, ka kreisais un labais ritenis griežas ar atšķirīgu ātrumu. Ja jūs bieži saskaraties ar slideniem vai dubļainiem ceļiem, ir vērts noskaidrot atšķirību starp atvērtu diferenciāli un ierobežotas -slīdes sistēmu. Nākamajā reizē, kad apmeklējat izplatītāju, pievērsiet īpašu uzmanību tam, vai pārdevējs saka, ka transportlīdzeklim ir "diferenciālis" vai "ierobežots -slīdes diferenciālis"-, pirmais norāda ļoti maz, bet otrais norāda uz transportlīdzekļa faktisko veiktspēju uz slidenas virsmas.
