Avtomobil diferensialı: cihaz, arızalar və seçim metodu
Məzmun
Tam hüquqlu yolsuzluq avtomobillərinin, bəzi krossoverlərin və tam ötürücülü şəhər avtomobillərinin texniki sənədlərində "diferensial kilid" ifadəsi var. Gəlin nə olduğunu, avtomobildə məqsədinin nə olduğunu, necə işlədiyini və uğursuz olanı əvəz etmək üçün yenisini necə seçəcəyimizi anlayaq.
Maşın diferensialı nədir
Avtomobildəki diferensial ötürücü elementdir. Sürücü təkərlərin müstəqil fırlanmasını təmin edir, eyni zamanda eyni torkları hər birinə ötürür.
Bu element, döngələrdə avtomobilin sabitliyi üçün xüsusilə vacibdir. Fizikadan bilirik ki, dönərkən yarım dairənin içərisindəki bir çarx, dairənin xaricindəki təkərdən daha qısa bir yol keçir. İdarə olunan təkərlər vəziyyətində bu heç hiss olunmur.
Sürücü təkərlərə gəldikdə, ötürülmədə diferensial olmasaydı, hər hansı bir avtomobil döngələrdə sabitliyi əhəmiyyətli dərəcədə itirərdi. Məsələ burasındadır ki, xarici və daxili təkərlər dartma gücünü qorumaq üçün döngələrə dönərkən fərqli sürətlərdə fırlanmalıdır. Əks təqdirdə təkərlərdən biri ya sürüşəcək, ya da sürüşəcəkdi.
Diferensial sürücünün oxuna quraşdırılmışdır. Dörd təkərli sürücülü (SUV və ya 4x4 sinif) nəqliyyat vasitələrində bu mexanizm bütün oxlarda mövcuddur.
Bəzi avtomobillərdə diferensial avtomobil sürüşməsini davam etdirmək üçün xüsusi olaraq qaynaqlanır. Buna misal olaraq, qaynaqlı diferensiala malik iki təkərli sürücülü ralli avtomobillərdir. Bununla birlikdə, müntəzəm şəhər sürücülük üçün fabrika diferensialından və ya deyildiyi kimi açıq diferensialdan istifadə etmək daha yaxşıdır.
Fərqli tarix və məqsəd
Diferensialın dizaynı daxili yanma mühərriki ilə təchiz olunmuş nəqliyyat vasitələrinin istehsalına başlanması ilə demək olar ki, eyni vaxtda ortaya çıxdı. Fərq yalnız bir neçə il idi.
İlk avtomobillər künclərdə o qədər qeyri-sabit idilər ki, mühəndislər eyni təkəri sürücülük təkərlərinə necə ötürmək barədə təəccüblənməli idilər, eyni zamanda onları döngələrdə fərqli sürətlə dönə biləcək şəkildə etməlidilər.
Mexanizmin özünün daxili yanma mühərrikli avtomobillər meydana çıxdıqdan sonra inkişaf etdirildiyini söyləmək olmaz. Həqiqət budur ki, ilk avtomobillərin idarə edilməsini həll etmək üçün əvvəllər buxar vaqonlarında istifadə edilmiş bir inkişaf borc götürülmüşdür.
Mexanizmin özü 1825-ci ildə Fransadan bir mühəndis - Onesifor Pekker tərəfindən hazırlanmışdır. Ferdinand Porsche avtomobildəki sürüşmə təkəri üzərində işlərinə davam etdi. Şirkəti ilə ZF AG (Friedrichshafen) arasında iş birliyində bir kam diferensialı hazırlandı (1935).
LSD diferensiallarının kütləvi istifadəsi 1956-cı ildə başlamışdır. Texnologiya, dörd təkərli nəqliyyat vasitələri üçün yeni imkanlar açdığı üçün bütün avtomobil istehsalçıları tərəfindən istifadə edildi.
Diferensial cihaz
Diferensial bir planet şanzımanına əsaslanırdı. Sadə bir sürət qutusu eyni ölçüdə fərqli dişli dişlərə sahib olan iki dişlidən ibarətdir (daimi mesh üçün).
Daha böyük dişli fırlandıqda, kiçik olan öz oxu ətrafında daha çox dövr edir. Planet modifikasiyası təkcə torkun sürət oxuna ötürülməsini təmin etmir, həm də sürücünün və idarə olunan valların sürətlərinin fərqli olmasını təmin edir. Planet dişli qutularında adi dişli ötürülməsinə əlavə olaraq, üç əsas ilə qarşılıqlı əlaqəli bir neçə əlavə element istifadə olunur.
Diferensial planet sürət qutularının bütün potensialından istifadə edir. Belə bir mexanizmin iki dərəcə sərbəstliyinə və dişli nisbətini dəyişdirməyə imkan verdiyinə görə bu cür mexanizmlərin müxtəlif sürətlərdə fırlanan təkərlərin sabitliyini təmin etmək üçün təsirli olduğu sübut edilmişdir.
Diferensial cihaza aşağıdakılar daxildir:
- Fərqli gövdə və ya fincan. Bütün planet dişli və dişlilər orada sabitlənir;
- Yarımaxis dişlilər (günəş növü ən çox istifadə olunur). Torku peyklərdən götürün və sürücü təkərlərinə ötürün;
- Əsas ötürülmənin idarəedici və sürücülük dişliləri;
- Peyklər. Planet dişli kimi fəaliyyət göstərirlər. Avtomobil sərnişin avtomobilidirsə, onda bir mexanizmdə iki belə hissə olacaqdır. SUV və yük maşınlarında planet dişli qutusu 4 peykə sahibdir.
Diferensial əməliyyat diaqramı
Bu cür mexanizmlərin iki növü var - simmetrik və asimmetrik diferensial. İlk modifikasiya torkunu ox oxuna bərabər şəkildə ötürə bilər. Onların işinə sürücülük təkərlərinin açısal sürətləri təsir etmir.
İkinci modifikasiya, sürət oxunun təkərləri arasındakı torkun fərqli sürətlərdə dönməyə başladıqları təqdirdə tənzimlənməsini təmin edir. Tez-tez belə bir diferensial tam ötürücülü avtomobilin oxları arasında quraşdırılır.
Diferensialın işləmə rejimləri haqqında daha ətraflı məlumat. Mexanizm bu cür hallarda fərqli işləyir:
- Maşın düz gedir;
- Avtomobil bir manevr edir;
- Sürücü təkərlər sürüşməyə başlayır.
Diferensial belə işləyir:
Düz hərəkətlə
Avtomobil düz gedərkən, peyklər sadəcə ox dişliləri arasındakı əlaqədir. Avtomobilin təkərləri eyni sürətlə fırlanır, buna görə kubok hər iki ox şaftını birləşdirən tək bir boru kimi dönər.
Tork iki təkər arasında bərabər paylanır. Təkər inqilabları, dişli dişli inqilablarına cavab verir.
Dönərkən
Maşın manevr etdikdə, xarici dönmə radiusundakı təkər daxili dönmə radiusundakından daha çox inqilab edir. Xarici təkər üçün fırlanma anı artdıqca və yolun lazımi sürətdə dönməsinin qarşısını aldığından daxili təkər çox müqavimətlə qarşılaşır.
Bu vəziyyətdə peyklər işə başlayır. Daxili ox milinin dişlisi yavaşlayır, çünki kubokdakı planet dişli əks istiqamətdə dönməyə başlayır. Bu mexanizm, sıx və sıx döngələrdə belə avtomobilin sabitliyini qorumağa imkan verir. Həm də yavaşlayan təkər üzərində həddindən artıq təkər aşınmasının qarşısını alır.
Sürüşərkən
Diferensialın faydalı olduğu üçüncü vəziyyət təkər sürüşməsidir. Bu, məsələn, avtomobil palçığa batanda və ya buz üzərində hərəkət etdikdə olur. Bu rejimdə, diferensial döngədə olduğundan tamamilə fərqli bir prinsip üzərində işləyir.
Həqiqət budur ki, sürüşərkən asılan çarx sərbəst dönməyə başlayır və bu da təkər üzərində yol səthinə kifayət qədər yapışan tork itkisinə səbəb olur. Diferensial dönmə rejimində işləsəydi, palçığa və ya buza düşsəydi, avtomobil tamamilə dayanacaqdı, çünki dartma tamamilə itiriləcəkdi.
Bu problemi aradan qaldırmaq üçün mühəndislər məhdud sürüşmə diferensialı hazırladılar. Bir az sonra yaradıcılığı barədə danışacağıq. Birincisi, diferensialların mövcud dəyişikliklərini və onların fərqlərini nəzərə almağa dəyər.
Fərqli növlər
Avtomobilin bir sürücülük oxu varsa, o zaman çapraz ox diferensialı ilə təchiz ediləcəkdir. Tam ötürücülü bir vasitə mərkəzi diferensialdan istifadə edir. Ön ötürücülü avtomobillərdə bu mexanizmə ön diferensial, arxa ötürücülü avtomobillərdəki modellərə isə arxa diferensial deyilir.
Bu mexanizmlər dişli tipinə görə üç kateqoriyaya bölünür:
- Konik diferensial;
- Qurd dişli diferensialı;
- Silindrik diferensial.
Əsas və eksenli dişli şəklində bir-birlərindən fərqlənirlər. Konik modifikasiyalar ön və arxa ötürücü vasitələrə quraşdırılmışdır. Silindrik olanlar tam ötürücülü modellərdə istifadə olunur və qurd dişliləri hər növ ötürmə üçün uyğundur.
Avtomobil modelindən və nəqliyyat vasitəsinin işlədildiyi yol şəraitindən asılı olaraq aşağıdakı tip diferensiallar faydalı olacaq:
- Mexanik kilidləmə;
- Self-locking diferensial;
- Elektrik kilidlənməsi.
Mexanik olaraq kilidlənmiş diferensiallar
Bu modifikasiyada, peyklər sürücünün özü tərəfindən təkərlərdəki xüsusi açarları istifadə edərək bloklanır. Maşın düz bir xəttdə olduqda və ya döndükdə, diferensial normal işləyəcəkdir.
Bir avtomobil qeyri-sabit bir səthə sahib bir yola çıxan kimi, məsələn, palçıqlı və ya qarlı bir yolla meşəyə girən kimi, sürücü qolları istədiyi vəziyyətə gətirir ki, peyklər bağlansın.
Bu rejimdə planet dişlisi işləmir və avtomobil, prinsipcə, diferensialsızdır. Bütün sürücülük təkərləri eyni sürətdə fırlanır, bu da sürüşmənin qarşısını alır və bütün təkərlərdə dartma qorunur.
Bu cür mexanizmlər daha sadə bir cihaza sahibdir və yerli UAZ-lar kimi bəzi büdcə yolsuzluq avtomobillərinə quraşdırılmışdır. Palçıqdan yavaşca sürərkən təkərlər həddindən artıq aşınmadığından bu dizayn avtomobilin təkərlərinə zərər vermir.
Özünü bağlayan diferensial
Bu kateqoriyada bir neçə növ mexanizm mövcuddur. Bu cür cihazlara nümunələr:
- LSD. Belə dişli qutularda, ox vallarından birinin həddindən artıq yüksək fırlanması ilə, peyklər avtomatik olaraq kilidlənir. Bu, sabit təkərin dartma gücünü itirməsinin qarşısını alır;
- Viskoz debriyaj. Bu diferensiallarda viskoz silikon əsaslı maddə istifadə olunur. Sərin vəziyyətdə, maye vəziyyətdə qalır. İstiləşməyə və qarışmağa başlayan kimi maddənin xüsusiyyətləri dəyişir və yapışqan bir quruluş qazanır, bu da özlülüyünü artırır. Bu xüsusiyyət ox vallarının fırlanma fərqinin artması ilə artır. Viskoz muftaların bir neçə əhəmiyyətli çatışmazlığı var. Birincisi, onlar təmir edilmir. Maddə öz xüsusiyyətlərini itirəndə bütün blokun dəyişdirilməsi lazımdır. İkincisi, bloklama təkər güclü sürüşəndə baş verir, buna görə avtomobil həmişə yolsuzluq şərtlərinin öhdəsindən effektiv gəlmir. Bu çatışmazlıqlara baxmayaraq, mexanizm büdcə qiymətində fərqlənir. Çox ucuz krossoverlər məhz bu cür diferensiallarla təchiz olunmuşdur.
- Torsen. Torso qurd kilidindən istifadə edir. Bir ox milindəki tork əmsalı digər ox milinə nisbətən artdıqda və ya azaldıqda kilid işə düşür. Bu texnologiya, məsələn, Audi avtomobillərində istifadə olunur. Cihazı mexaniki olaraq bağlanmış mexanizmlər kimi də təsnif etmək olar. Bütün növ diferensiallar arasında ən etibarlı hesab olunur və sadəliyi ilə seçilir. Bu səbəbdən də bahadırlar.
Elektrik kilidlənməsi
Bu cür fərqlər avtomobilin elektronikası ilə əlaqələndirilir. Mürəkkəb bir quruluşa və bloklama sürücüsünə sahib olduqları üçün ən bahalı hesab olunurlar. Bu mexanizm, ABS kimi təkərlərin fırlanmasını izləyən sistemlərdən məlumat alan vasitənin ECU ilə əlaqələndirilir. Bəzi nəqliyyat vasitələrində avtomatik kilidləmə aradan qaldırıla bilər. Bunun üçün idarəetmə panelində xüsusi bir düymə var.
Elektron seçimlərin üstünlüyü ondan ibarətdir ki, bir neçə dərəcə bloklama təyin edə bilərsiniz. Bu cür mexanizmlərin başqa bir müsbət cəhəti, aşırı yüklənmənin öhdəsindən gəlməyə mükəmməl kömək etməsidir. Bu cür modellərdə tork daha az sürətlə dönən ox dişlisinə tətbiq olunur.
Daha çox diferensial kilid
Hər hansı bir əks ox diferensialının əhəmiyyətli bir çatışmazlığı var - fırlanma anı avtomatik olaraq daha sərt dönən təkərə verilir. Bu səbəbdən kifayət qədər dartma gücünə sahib olan ikinci təkər dartma gücünü itirir. Bu səbəbdən belə bir sürət qutusu müstəqil olaraq palçıqdan və ya qar yağışından çıxmaq üçün bir fürsət verməyəcəkdir.
Daha əvvəl də qeyd edildiyi kimi, problem peykləri bloklamaqla həll olunur. İki bloklama rejimi var:
- Tam bloklama, sürət qutusunun bütün elementlərinin möhkəm birləşdirildiyi səbəbindən həyata keçirilir. Bu, ən yaxşı tutuşa malik olan çarxın kifayət qədər tork almasını təmin edir;
- Bloklama faktoru dəyişdirilərək qismən bloklama mümkündür. Avtomobil düz bir xətt üzrə hərəkət edərkən bu amil 1-dir, peyklər simmetrik diferensiala kilidlənən kimi bu amil 3-dən 5-ə qədər dəyişir. Bu vəziyyətdə fırlanan təkər dönməyə davam edir, lakin daha az tork alır.
Diferensialın niyə bloklandığına dair bir video:
Fərqli nasazlıqlar
Hər hansı bir diferensialın dizaynında dişli və oxların qarşılıqlı təsirindən istifadə olunduğunu nəzərə alsaq, belə bir mexanizm sürətli aşınma və qəzaya həssasdır. Planet mexanizminin elementləri ciddi bir yük altındadır, buna görə lazımi baxım olmadan tez bir zamanda sıradan çıxacaqlar.
Ötürücülər davamlı materiallardan hazırlanmasına baxmayaraq, sürücülük zamanı daha əvvəl olmayan səs-küy, taqqıltı və titrəmə varsa mexanizmə diqqət yetirməyə dəyər. Həm də həyəcan verici bir məqam sürtkü sızıntısıdır. Ən pisi, mexanizm sıxılıbsa. Ancaq lazımi baxımla bu nadir hallarda olur.
Şanzıman qutusundan bir yağ sızıntısı görünən kimi bir avtomobil xidməti ilə əlaqə saxlamalısınız. Düyünü özünüz yoxlaya bilərsiniz. Bir səfərdən sonra vizual bir yoxlamaya əlavə olaraq, sürət qutusu yuvasındakı yağın istiliyini yoxlaya bilərsiniz. Mexanizmin normal istismarı zamanı bu rəqəm təxminən 60 dərəcə olacaqdır. Diferensial daha çox istiləşirsə, bir mütəxəssisdən məsləhət almalısınız.
Sürtkü yağının səviyyəsi və keyfiyyəti gündəlik baxımın bir hissəsi kimi yoxlanılmalıdır. Hər ötürücü yağ istehsalçısı dəyişdirilməsi üçün öz qaydalarını müəyyənləşdirir. Bu tövsiyəni laqeyd yanaşmayın, çünki yağ dişli dişlərə zərər verəcək kiçik aşındırıcı hissəciklər içərisində saxlaya bilər, həmçinin metal hissələrin sürtünməsinin qarşısını alan yağ filmini məhv edə bilər.
Vizual yoxlama nəticəsində, mərkəz diferensialının sızması və ya ön təkərli avtomobilin analoqlarında oxşar bir problem müşahidə edildikdə, yağ möhürü dəyişdirilməlidir. Yağlama səviyyəsində bir azalma, cihazın işləmə müddətini əhəmiyyətli dərəcədə azaldan hissələrin sürtünməsinin artmasına səbəb olur. Sürət qutusunun quru işlədilməsi peykləri, rulmanı və eksenli dişlini yararsız hala gətirir.
Diferensialın öz-özünə diaqnozu aşağıdakı kimi aparılır. Əvvəlcə avtomobilin sürücüsü oxunu qaldırın. Sürət qutusu neytral vəziyyətə keçir. Bir təkər əvvəlcə bir istiqamətə, sonra digər istiqamətə fırlanır. Eyni prosedur ikinci təkər ilə edilir.
İşləyən bir diferensial ilə təkərlər oyun və səs-küy olmadan dönəcəkdir. Ayrıca, bəzi səhvlər özünüz tərəfindən aradan qaldırıla bilər. Bunu etmək üçün, sürət qutusu çıxarılır, sökülür və bütün elementləri benzinlə yuyulur (qüsurlu yerləri müəyyən etmək üçün). Bu prosedur zamanı, peyklərin əks reaksiyasını və dişlilərdəki inkişafı tapa bilərsiniz.
Aşınmış elementlər çıxarılır və əvəzinə yeni hissələr quraşdırılır. Əsasən, peyklər, rulmanlar və yağ möhürləri daha sürətli sıradan çıxdıqları üçün dəyişdirilə bilər. Uydular dişlər arasında minimum boşluq olan dişlilər seçilərək tənzimlənir.
Diferensial rulmanın əvvəlcədən yüklənməsini necə tənzimləmək barədə bir başqa video var:
Yeni bir diferensial tapmaq
Avtomobil hissələri bazarında təkərlərarası və ya mərkəz diferensialını tapmaq asan olmasına baxmayaraq, qiyməti olduqca yüksəkdir (yeni bir hissə yüzlərlə min dollara başa gələ bilər). Bu səbəbdən əksər sürücülər nadir hallarda mexanizmin tamamilə dəyişdirilməsinə razıdırlar.
Yeni bir mexanizm və ya onun ayrı-ayrı elementləri adi avtomobil hissələri ilə eyni şəkildə tapıla bilər. Ən asan yol bir mağazaya getmək və müəyyən bir vasitə üçün müəyyən bir hissə istəməkdir. Lakin bu, avtomobil yenilənməyibsə tətbiq olunur. Əks təqdirdə, hissə vahid koduna və ya ehtiyat hissəsinin çıxarıldığı avtomobil modelinə görə seçilir.
Bir hissəni məhsul kodu ilə deyil, avtomobil məlumatları ilə axtarmaq yaxşıdır, çünki bu işarələr yalnız mexanizmi sökdükdən sonra tapıla bilər. Bu qovşaqda bir çox dəyişiklik var. Eyni marka avtomobil üçün belə fərqli diferensiallardan istifadə edilə bilər.
Bu anı nəzərə alaraq, başqa bir avtomobildən mükəmməl analoq tapmaq son dərəcə çətindir. İkincil bazarda diferensialın alınmasına gəldikdə, bu, avtomobil sahibinin özünün təhlükəsi və riskində qalır, çünki heç kim hissəni sökməyəcək və vəziyyətini yoxlayacaq. Bu, çox aşınmış bir mexanizm almaq riskini artırır.
Xülasə edərək, diferensial olmadan etibarlı və səmərəli bir avtomobil yaratmaq mümkün olmadığını söyləmək lazımdır, baxmayaraq ki, quru asfalt üzərində qəpik bükmək həvəskarları bununla mübahisə edəcəklər.
Suallar və cavablar:
Sadə dillə desək, avtomobildə diferensial nədir? Sürücü təkərinin oxu valları arasında quraşdırılmış mexaniki elementdir. Dönmə momenti kardan vasitəsilə diferensial korpusa ötürülür və sonra müstəqil dişli çarxlar vasitəsilə təkərlərə verilir.
Avtomobildə diferensial nə üçündür? Bu mexanizm fırlanma momentinin sürücü təkərlərinə ötürülməsini təmin edir, lakin manevrlər yerinə yetirərkən və ya zərbələr üzərində sürərkən təkərlərin müxtəlif sürətlə fırlanmasını təmin edir.
Maşında diferensial haradadır? Bu mexanizm ox valları arasında sürücü oxuna quraşdırılmışdır. XNUMXWD və plug-in XNUMXWD modellərində hər oxa quraşdırılmışdır.
Hansı avtomobilin mərkəzi diferensialı var? Bütün avtomobillərdə çarpaz ox diferensialı var (ox valları arasında dayanır). Mərkəzi diferensial yalnız tam ötürücülü avtomobil modellərində istifadə olunur (oxlar arasında quraşdırılır).
