Avtomobil diferensialı. Fəaliyyət növləri və xüsusiyyətləri

Diferensial fırlanma anı bir mənbədən iki istehlakçıya ötürən mexanizmdir. Onun əsas xüsusiyyəti gücü yenidən bölüşdürmək və istehlakçıların müxtəlif açısal fırlanma sürətlərini təmin etmək qabiliyyətidir. Yol nəqliyyat vasitəsinə gəldikdə, bu o deməkdir ki, təkərlər fərqli güc ala və diferensial vasitəsilə müxtəlif sürətlə fırlana bilər.

Diferensial avtomobil transmissiyasının vacib elementidir. Gəlin bunun səbəbini anlamağa çalışaq.

Niyə diferensial olmadan edə bilməzsiniz?

Düzünü desəm, diferensial olmadan edə bilərsiniz. Ancaq o vaxta qədər ki, avtomobil qüsursuz bir yolda, heç yerə dönmədən hərəkət edir və təkərləri eyni və bərabər şəkildə şişirilir. Başqa sözlə, bütün təkərlər eyni məsafəni qət etdikcə və eyni sürətlə fırlandıqca.

Amma avtomobil döngəyə girəndə təkərlər fərqli məsafə qət etməlidir. Aydındır ki, xarici əyri daxili əyridən daha uzundur, ona görə də onun üzərindəki təkərlər daxili əyridəki təkərlərdən daha sürətli dönməlidir. Ox aparıcı olmadıqda və təkərlər bir-birindən asılı deyilsə, heç bir problem yoxdur.

Başqa bir şey aparıcı körpüdür. Normal idarəetmə üçün fırlanma hər iki təkərə ötürülür. Onların sərt əlaqəsi ilə onlar eyni bucaq sürətinə sahib olacaqlar və növbə ilə eyni məsafəni qət etməyə meyllidirlər. Dönmə çətin olacaq və sürüşmə, təkərlərin aşınmasının artması və . Mühərrikin gücünün bir hissəsi sürüşməyə gedəcək, bu isə yanacağın israf ediləcəyi deməkdir. Bənzər bir şey, o qədər də aydın olmasa da, digər hallarda baş verir - kobud yollarda, qeyri-bərabər təkər yüklərində, qeyri-bərabər təkər təzyiqlərində, müxtəlif dərəcədə şinlərin aşınmasında.

Bu, xilasetmə üçün gəldiyi yerdir. O, fırlanmanı hər iki oxa ötürür, lakin təkərlərin bucaq fırlanma sürətlərinin nisbəti ixtiyari ola bilər və sürücünün müdaxiləsi olmadan konkret vəziyyətdən asılı olaraq tez dəyişə bilər.

Diferensialların növləri

Diferensiallar simmetrik və asimmetrikdir. Simmetrik qurğular hər iki idarə olunan vala eyni fırlanma anı ötürür, asimmetrik cihazlardan istifadə edərkən ötürülən fırlanma momentləri fərqlidir.

Funksional olaraq diferensiallar təkərlərarası və oxlar arası diferensiallar kimi istifadə edilə bilər. Təkərlərarası fırlanma anı bir oxun təkərlərinə ötürür. Ön təkərli avtomobildə, sürət qutusunda, arxa təkərli avtomobildə, arxa oxun korpusunda yerləşir.

Tam ötürücülü avtomobildə mexanizmlər hər iki oxun karterlərində yerləşir. Tam ötürücü daimidirsə, ötürmə qutusunda mərkəzi diferensial da quraşdırılır. Dönüşü sürət qutusundan hər iki sürücü oxuna ötürür.

Oxa diferensial həmişə simmetrikdir, lakin oxun diferensialı adətən asimmetrikdir, ön və arxa oxlar arasında fırlanma momentinin tipik faizi 40/60 təşkil edir, baxmayaraq ki, fərqli ola bilər. 

Bloklama imkanı və üsulu diferensialların başqa təsnifatını müəyyən edir:

• pulsuz (bloklanmadan);

• əl ilə dəyişdirmə ilə;

• avtomatik kilidlə.

Bloklama tam və ya qismən ola bilər.

Diferensial necə işləyir və niyə bloklanır

Əslində, diferensial planet tipli mexanizmdir. Ən sadə simmetrik çarpaz ox diferensialında dörd əyri dişli var - iki yarım eksenli (1) və iki peyk (4). Sxem bir peyklə işləyir, lakin cihazı daha güclü etmək üçün ikincisi əlavə edilir. Yük maşınlarında və yolsuzluq avtomobillərində iki cüt peyk quraşdırılmışdır.

Kubok (gövdə) (5) peyklər üçün daşıyıcı rolunu oynayır. Böyük bir idarə olunan dişli (2) möhkəm şəkildə sabitlənmişdir. O, sürət qutusundan son ötürücü dişli (3) vasitəsilə fırlanma anı alır.

Düz yolda təkərlər və buna görə də onların təkərləri eyni açısal sürətlə fırlanır. Peyklər təkər oxları ətrafında fırlanır, lakin öz oxları ətrafında fırlanmırlar. Beləliklə, yan dişliləri fırladıb, onlara eyni açı sürətini verirlər.

Bir küncdə, daxili (kiçik) qövsdə bir təkər daha çox yuvarlanma müqavimətinə malikdir və buna görə də onu yavaşlatır. Müvafiq yan dişli də daha yavaş fırlanmağa başladığı üçün peyklərin fırlanmasına səbəb olur. Onların öz oxu ətrafında fırlanması xarici təkərin ox şaftında dişli çevrilmələrinin artmasına səbəb olur.  

Bənzər bir vəziyyət, təkərlərin yolda kifayət qədər tutma qabiliyyəti olmadığı hallarda yarana bilər. Məsələn, təkər buza dəyir və sürüşməyə başlayır. Adi sərbəst diferensial fırlanmanı müqavimətin daha az olduğu yerə köçürür. Nəticədə sürüşən təkər daha da sürətlə fırlanacaq, əks təkər isə praktiki olaraq dayanacaq. Nəticədə avtomobil hərəkətə davam edə bilməyəcək. Üstəlik, tam ötürücü vəziyyətində şəkil əsaslı şəkildə dəyişməyəcək, çünki mərkəzi diferensial da bütün gücü daha az müqavimətlə qarşılaşdığı yerə, yəni başmaq təkəri olan oxa ötürəcəkdir. Nəticədə, yalnız bir təkər sürüşərsə, hətta dörd təkərli avtomobil də ilişib qala bilər.

Bu fenomen hər hansı bir avtomobilin keçiriciliyini ciddi şəkildə pozur və yolsuzluq avtomobilləri üçün tamamilə qəbuledilməzdir. Diferensialın qarşısını almaqla vəziyyəti düzəldə bilərsiniz.

Kilidlərin növləri

Tam məcburi bloklama

Peykləri öz oxu ətrafında fırlanma qabiliyyətindən məhrum etmək üçün onları sıxışdırmaqla tam əl ilə bloklamaya nail ola bilərsiniz. Başqa bir yol, diferensial kuboku ox şaftı ilə sərt əlaqəyə daxil etməkdir. Hər iki təkər eyni açı sürətində fırlanacaq.

Bu rejimi işə salmaq üçün sadəcə tablosunda düyməni sıxmaq kifayətdir. Sürücü qurğusu mexaniki, hidravlik, pnevmatik və ya elektrik ola bilər. Bu sxem həm təkərlərarası, həm də mərkəzi diferensiallar üçün uyğundur. Avtomobil hərəkətsiz vəziyyətdə olduqda onu işə sala bilərsiniz və kobud ərazidə sürərkən yalnız aşağı sürətlə istifadə etməlisiniz. Normal bir yola çıxdıqdan sonra kilidi söndürmək lazımdır, əks halda idarəetmə nəzərəçarpacaq dərəcədə pisləşəcəkdir. Bu rejimdən sui-istifadə ox şaftına və ya əlaqəli hissələrinə zərər verə bilər.

Öz-özünə kilidlənən diferensiallar daha çox maraq doğurur. Onlar sürücünün müdaxiləsini tələb etmir və ehtiyac yarandıqda avtomatik işləyir. Bu cür cihazlarda bloklama natamam olduğundan, ox şaftlarının zədələnmə ehtimalı azdır.

Disk (sürtünmə) kilidi

Bu, özünü kilidləyən diferensialın ən sadə versiyasıdır. Mexanizm sürtünmə diskləri dəsti ilə tamamlanır. Onlar bir-birinə möhkəm otururlar və biri vasitəsilə ox vallarından birinə və kuboka bərkidilirlər.

Təkərlərin fırlanma sürəti fərqli olana qədər bütün struktur bütövlükdə fırlanır. Sonra disklər arasında sürtünmə yaranır ki, bu da sürət fərqinin artımını məhdudlaşdırır.

Viskoz birləşmə

Özlü birləşmə (viskoz bağlama) oxşar iş prinsipinə malikdir. Yalnız burada onlara tətbiq olunan delikli disklər, bütün boş yer silikon maye ilə doldurulmuş möhürlənmiş qutuya yerləşdirilir. Onun fərqləndirici xüsusiyyəti qarışdırma zamanı özlülüyün dəyişməsidir. Disklər müxtəlif sürətlə fırlandıqca maye çalkalanır və qarışdırma nə qədər sıx olarsa, maye bir o qədər özlü olur, demək olar ki, bərk vəziyyətə çatır. Fırlanma sürəti azaldıqda, mayenin özlülüyü sürətlə aşağı düşür və diferensial kilidlənir.  

Özlü mufta kifayət qədər böyük ölçülərə malikdir, buna görə də o, daha tez-tez mərkəz diferensialına əlavə kimi istifadə olunur və bəzən onun əvəzinə, bu halda yalançı diferensial kimi çıxış edir.

Viskoz birləşmənin istifadəsini əhəmiyyətli dərəcədə məhdudlaşdıran bir sıra çatışmazlıqlar var. Bunlar ətalət, əhəmiyyətli istilik və ABS ilə zəif uyğunluqdur.

Torsen

Adı Torque Sensing, yəni "qavrayış anı"ndan gəlir. Ən effektiv özünü kilidləyən diferensiallardan biri hesab olunur. Mexanizm qurd dişlidən istifadə edir. Dizaynda həmçinin sürüşmə baş verdikdə fırlanma anı əlavə olaraq ötürən sürtünmə elementləri var.

Bu mexanizmin üç növü var. Normal yol çəkmə şəraitində T-1 və T-2 növləri simmetrik tipli diferensiallar kimi fəaliyyət göstərir.

Təkərlərdən biri dartma qabiliyyətini itirdikdə, T-1 fırlanma anı 2,5 ilə 1 nisbətində 6 ilə 1 və daha çox nisbətdə yenidən bölüşdürə bilir. Yəni, ən yaxşı tutuşu olan təkər, göstərilən nisbətdə sürüşən təkərdən daha çox fırlanma momenti alacaq. T-2 çeşidində bu rəqəm daha aşağıdır - 1,2-dən 1-ə qədər 3-dən 1-ə qədər, lakin daha az boşluq, vibrasiya və səs-küy var.

Torsen T-3 əvvəlcə 20 ... 30% bloklanma dərəcəsi ilə asimmetrik diferensial olaraq hazırlanmışdır.

QUAIFE

Quife diferensialının adı bu cihazı yaradan ingilis mühəndisinin şərəfinə verilmişdir. Dizaynına görə, Thorsen kimi qurd növünə aiddir. Ondan peyklərin sayı və yerləşdirilməsi ilə fərqlənir. Quaife avtomobil tüninq həvəskarları arasında kifayət qədər populyardır.