چرا در خودرو به آن دیفرانسیل می گویند. طراحی و اصل عملکرد دیفرانسیل مرکز خود قفل

این برای توزیع گشتاور عرضه شده به آن بین شفت های خروجی عمل می کند و امکان چرخش آنها را با سرعت های زاویه ای نابرابر فراهم می کند.

هنگامی که یک وسیله نقلیه چرخدار در حال پیچیدن است، چرخ داخلی هر محور مسافت کمتری را نسبت به چرخ بیرونی خود طی می کند و چرخ های یک محور در مقایسه با چرخ های سایر محورها مسیرهای متفاوتی را طی می کنند.

چرخ های وسیله نقلیه هنگام رانندگی از روی دست اندازها در بخش های مستقیم و هنگام چرخش و همچنین در مورد رانندگی مستقیم در یک جاده صاف، از مسیرهای نابرابر عبور می کنند. شعاع های مختلفچرخش چرخ، مانند فشار نامناسب تایر و فرسودگی لاستیک یا توزیع نامناسب بار روی خودرو.

اگر همه چرخ ها با سرعت یکسان بچرخند، این امر به ناچار منجر به لغزش و لغزش آنها نسبت به سطح نگهدارنده می شود که منجر به افزایش سایشلاستیک ها، افزایش بار در مکانیزم های انتقال، هزینه قدرت موتور برای سر خوردن و سر خوردن، افزایش مصرف سوخت و همچنین سختی چرخش وسیله نقلیه حمل و نقل. بنابراین، چرخ های وسیله نقلیه باید بتوانند با سرعت های زاویه ای متفاوت نسبت به یکدیگر بچرخند. برای چرخ های غیر محرک، این امر با این واقعیت تضمین می شود که آنها آزادانه روی محورهای خود نصب می شوند و هر یک از آنها مستقل از یکدیگر می چرخند. برای چرخ های محرک، این امر با نصب دیفرانسیل در درایو آنها تضمین می شود.

انواع اصلی دیفرانسیل ها

بر اساس مکان، دیفرانسیل ها به موارد زیر تقسیم می شوند:

• بین چرخ (توزیع گشتاور بین چرخ های محرک یک محور)
• اینتراکسل (توزیع گشتاور بین چرخ دنده های اصلی دو محور محرک)
• مرکزی (توزیع لحظه بین گروه محورهای محرک)

با توجه به نسبت گشتاور در محورهای محرک، دیفرانسیل ها می توانند به صورت زیر باشند:

• متقارن (لحظه های روی محورهای محرک همیشه با یکدیگر برابر هستند)
• نامتقارن (نسبت لنگرها در محورهای محرک برابر با یک نیست)

همچنین تفاوت هایی وجود دارد:

• غیر مسدود کردن
• به زور مسدود شد
• خود قفل شدن

بر اساس طراحی، دیفرانسیل ها به موارد زیر تقسیم می شوند:

• مخروطی
• استوانه ای
• طب مکمل و جایگزین
• کرم

در برخی موارد مکانیسم هایی مانند کلاچ به جای دیفرانسیل نصب می شود. چرخ آزاد.

در حال حاضر، در وسایل نقلیه چرخدار، دیفرانسیل های متقارن مخروطی غیر قفل بیشتر استفاده می شود.

ویدئو: دیفرانسیل چگونه کار می کند؟

طرح های دیفرانسیل

برنج. طرح های دیفرانسیل ساده با نسبت ثابت گشتاورها بر روی محورهای محرک: a - مخروطی متقارن. ب - استوانه ای متقارن؛ ج - نامتقارن استوانه ای؛ g - مخروطی نامتقارن؛ 1، 8 - شفت های محور چپ و راست دیفرانسیل؛ 2، 6 - چرخ دنده های سمت چپ و راست؛ 3 - ماهواره; 4 - مسکن دیفرانسیل; 5 - چرخ محرک دنده اصلی. 7 - محور چرخش ماهواره ها; 9 - دنده آفتاب; 10 - دنده اپی سیکلیک

برنج. دیفرانسیل مخروطی متقارن متقارن: 1، 8 - فنجان های دیفرانسیل. 2، 7 - واشرهای پشتیبانی برای چرخ دنده های نیمه محوری؛ 3، 6 - چرخ دنده های نیمه محوری؛ 4 - واشر پشتیبانی ماهواره ای; 5 - ماهواره ها; 9 - ضربدر

برنج. طرح های دیفرانسیل نامتقارن: a - مخروطی. ب - استوانه ای

برنج. دیفرانسیل بادامک ماشین GAZ-66-11 (الف) و طرح عملکرد آن (ب): 1 - چرخ دنده داخلی؛ 2 - جدا کننده; 3 - چرخ دنده بیرونی؛ 4 - فنجان دیفرانسیل; 5 - کراکر

برنج. دیفرانسیل محور متقابل قفل شدنی: 1 - کلاچ; 2 - چرخ دنده

برنج. دیفرانسیل مرکزی خودرو KamAZ-5320: 1 - شفت محرک؛ 2 - کاف آب بندی; 3 - مسکن دیفرانسیل; 4، 7 - واشرهای پشتیبانی؛ 5، 17 - فنجان های دیفرانسیل؛ 6 - ماهواره: 8 - سنسور مسدود کننده; 9 - پلاگین پرکننده; 10 - محفظه مسدود کننده پنوماتیک؛ 11 - چنگال؛ 12 - حلقه نگهدارنده; 13 - کلاچ دنده ای; 14 - کلاچ مسدود کننده؛ 15 - پلاگین تخلیه; 16 - چرخ دنده درایو محور میانی؛ 18 - صلیب؛ 19 - چرخ دنده درایو محور عقب. 20 - یک پیچ بست فنجان؛ 21 - بلبرینگ; 22 - پوشش بلبرینگ

برنج. عملکرد دیفرانسیل محور متقابل: الف - طرح کلی. ب - هنگام حرکت مستقیم؛ در - هنگام چرخش؛ 1 - مسکن دیفرانسیل؛ 2، 5 - چرخ دنده های نیمه محوری؛ 3 - متقاطع: 4، 6 - ماهواره ها. 7 - دنده اصلی درایو; 8، 9 - شفت های محور؛ 10 - دنده محرک دنده اصلی

برنج. تورسن دیفرانسیل مرکزی: 1، 3 - دنده سمت راست و چپ. 2 - مسکن دیفرانسیل; 4 - ماهواره مرتبط با دنده سمت راست. 5، 7 - شفت های خروجی دیفرانسیل؛ 6 - ماهواره مرتبط با دنده سمت چپ

اصطلاح "قفل دیفرانسیل" یا "دیفرانسیل خود قفل" (خود مسدود کننده) توسط بسیاری از رانندگان شنیده شده است، اما فقط تعداد کمی از آنها می دانند که این روند در عمل چگونه به نظر می رسد. و اگر خودروسازان قبلی عمدتاً SUV ها را با چنین "گزینه ای" مجهز می کردند ، اکنون می توان آن را در یک ماشین کاملاً شهری نیز یافت. علاوه بر این، اغلب صاحبان خودروهایی که مجهز به بلوک های خودکار نیستند، با درک مزایایی که به ارمغان می آورند، آنها را به تنهایی نصب می کنند.

اما قبل از درک نحوه عملکرد دیفرانسیل خود قفل شونده، باید بدانید که چگونه بدون قفل شدن کار می کند.

دیفرانسیل چیست

دیفرانسیل (تفاوت) به درستی می تواند یکی از عناصر اصلی طراحی گیربکس خودرو در نظر گرفته شود. با کمک آن، انتقال، تغییر و توزیع گشتاور تولید شده توسط موتور بین یک جفت مصرف کننده انجام می شود: چرخ هایی که در همان محور دستگاه یا بین محورهای آن قرار دارند. علاوه بر این، نیروی جریان انرژی توزیع شده، در صورت لزوم، می تواند متفاوت باشد، به این معنی که سرعت چرخش چرخ ها متفاوت است.

در گیربکس خودرو، بسته به دستگاه (های) درایو، می توان یک تفاوت نصب کرد: در محفظه جعبه دنده و در جعبه انتقال.

آن دسته از دیافراگم هایی که در پل یا گیربکس نصب می شوند، بین چرخ نامیده می شوند و به ترتیب بین محورهای خودرو قرار دارند - اینتراکسل.

هدف دیفرانسیل

همانطور که می دانید، یک ماشین در حین رانندگی مانورهای مختلفی را انجام می دهد: پیچ ها، تغییر لاین، سبقت گرفتن و غیره. علاوه بر این، سطح جاده ممکن است دارای برجستگی هایی باشد، به این معنی که چرخ های ماشین، بسته به موقعیت، می توانند همزمان مسافت های مختلف را طی کنید بنابراین، به عنوان مثال، در هنگام چرخش، اگر سرعت چرخش چرخ ها روی محور یکسان باشد، یکی از آنها به ناچار شروع به لیز خوردن می کند که منجر به تسریع سایش تایر می شود. اما این بدترین نیست. خیلی بدتر این است که هندلینگ خودرو به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

برای حل چنین مشکلاتی، آنها یک دیفرانسیل ارائه کردند - مکانیزمی که انرژی حاصل از موتور را مطابق با میزان مقاومت غلتشی بین محورهای خودرو توزیع می کند: هرچه کوچکتر باشد، سرعت چرخ بیشتر می شود. ، و بالعکس.

مکانیزم دیفرانسیل

تا به امروز، انواع مختلفی از تفاوت ها وجود دارد و دستگاه آنها بسیار پیچیده است. با این حال، اصل عملکرد به طور کلی یکسان است، بنابراین درک ساده ترین نوع آن آسان تر خواهد بود - دیفرانسیل باز، که از عناصر زیر تشکیل شده است:

1. چرخ دنده های نصب شده بر روی محور محور.
2. چرخ دنده رانده (تاج) که به شکل مخروط کوتاه ساخته شده است.
3. یک چرخ دنده محرک نصب شده در انتهای محور محرک که همراه با تاج دنده اصلی را تشکیل می دهد. از آنجایی که چرخ دنده محرک بزرگتر از چرخ دنده محرک است، چرخ دنده دوم باید چندین دور در اطراف محور خود انجام دهد تا اینکه چرخ دنده حلقه ای فقط یک چرخش را انجام دهد. بنابراین، این دو عنصر دیفرانسیل هستند که میزان انرژی (سرعت) را که در نهایت به چرخ ها می رسد کاهش می دهند.
4. ماهواره هایی که پخش کننده را تشکیل می دهند نقش کلیدیدر ارائه تفاوت لازم در سرعت چرخش چرخ ها.
5. سپاه

دیفرانسیل چگونه کار می کند

در طول حرکت مستطیلی خودرو، محورهای محور آن و از این رو چرخ‌ها با چرخ دنده‌های مارپیچ آن با همان سرعت محور محرک می‌چرخند. اما در حین چرخش، بار روی چرخ ها متفاوت می شود (یکی از آنها سعی می کند سریعتر بچرخد) و به دلیل این تفاوت، ماهواره ها رها می شوند. اکنون انرژی موتور از آنها عبور می کند و از آنجایی که یک جفت ماهواره دو چرخ دنده مجزا و مستقل هستند، سرعت چرخش متفاوتی به محور محور منتقل می شود. بنابراین، نیروی تولید شده توسط موتور بین چرخ‌ها توزیع می‌شود، اما به‌طور نابرابر، و بسته به بار وارد بر آن‌ها: آنچه در امتداد شعاع بیرونی حرکت می‌کند، مقاومت غلتشی کمتری را تجربه می‌کند، بنابراین دیفرانسیل انرژی بیشتری را به آن منتقل می‌کند و سریع‌تر می‌چرخد.

هیچ تفاوتی در نحوه کار دیفرانسیل مرکزی و دیفرانسیل بین چرخ وجود ندارد: اصل کار مشابه است، فقط در مورد اول گشتاور توزیع شده به محورهای وسیله نقلیه هدایت می شود و در حالت دوم به چرخ های آن واقع در همان محور

نیاز به تفاوت مرکزی به ویژه در هنگام حرکت ماشین در زمین های ناهموار، زمانی که وزن آن بر محوری که پایین تر از دیگری است، به عنوان مثال، در یک سربالایی یا سرازیری، فشار می آورد، محسوس می شود.

مشکل دیفرانسیل

اگرچه دیفرانسیل قطعا نقش زیادی در طراحی خودرو دارد، اما عملکرد آن گاهی مشکلاتی را برای راننده ایجاد می کند. به عنوان مثال: هنگامی که یکی از چرخ ها در قسمت لغزنده جاده (گل، یخ یا برف) قرار می گیرد، سپس دیگری که در زمین سخت تر قرار دارد، شروع به افزایش بار می کند، تفاوت سعی می کند این مشکل را برطرف کند، انرژی موتور را تغییر مسیر می دهد. به چرخ کشویی بنابراین، معلوم می شود که حداکثر چرخش را دریافت می کند، در حالی که دیگری که چسبندگی محکمی روی زمین دارد، به سادگی بی حرکت می ماند.

دقیقاً برای حل چنین مشکلاتی بود که قفل دیفرانسیل (غیرفعال) اختراع شد.

اصل انسداد و انواع آن

با درک اصل دیفرانسیل، می توانیم نتیجه بگیریم که اگر آن را مسدود کنید، گشتاور روی چرخ یا محوری که بهترین چسبندگی را دارد افزایش می یابد. این کار را می توان با اتصال بدنه آن به یکی از دو نیم محور یا با توقف چرخش ماهواره ها انجام داد.

قفل می تواند کامل شود - زمانی که قطعات دیفرانسیل به طور صلب وصل شده باشند. به عنوان یک قاعده، با کمک کلاچ بادامک انجام می شود و توسط راننده از طریق یک درایو مخصوص از کابین ماشین کنترل می شود. یا می تواند جزئی باشد، در این صورت فقط نیروی محدودی به چرخ ها منتقل می شود - اینگونه دیفرانسیل خود قفل کار می کند که نیازی به دخالت انسان ندارد.

دیفرانسیل خود قفل شونده چگونه کار می کند؟

دیفرانسیل خود قفل اساساً یک سازش بین است بلوک کاملو free diff و به شما این امکان را می دهد که در صورت بروز اختلاف بین آنها در ضریب چسبندگی به زمین، لغزش چرخ های دستگاه را کاهش دهید. بنابراین، توانایی عبور از کشور، هندلینگ خارج از جاده، و همچنین پویایی شتاب خودرو بدون توجه به کیفیت جاده، به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

Samoblok مستثنی می کند مسدود کردن کاملچرخ ها، که از شفت های محور در برابر بارهای بحرانی که می تواند روی دیفرانسیل ها با خاموش شدن اجباری رخ دهد، محافظت می کند.

اگر سرعت چرخش چرخ ها در حین حرکت مستقیم خطی تراز شود، مسدود شدن نیمه محورها به طور خودکار حذف می شود.

رایج ترین انواع خود بلوک ها

خود بلوک دیسک مجموعه ای از دیسک های اصطکاکی (مالشی) است که بین بدنه دیفرانسیل و چرخ دنده محور نصب شده است.

درک اینکه چگونه یک دیفرانسیل با چنین بلوکی کار می کند دشوار نیست: در حالی که ماشین در یک خط مستقیم رانندگی می کند، بدنه دیفرانسیل و هر دو محور محور با هم می چرخند، به محض اینکه تفاوتی در سرعت چرخش وجود دارد (چرخ برخورد می کند. منطقه لغزنده) اصطکاک بین دیسک ها رخ می دهد و باعث کاهش آن می شود. یعنی چرخی که روی زمین سفت رها می‌شود، به جای توقف، مانند دیفرانسیل آزاد، به چرخش خود ادامه می‌دهد.

یک کوپلینگ چسبناک، یا در غیر این صورت یک کوپلینگ چسبناک، مانند تفاوت قبلی، شامل دو بسته دیسک است که فقط این بار سوراخ شده، با شکاف کوچکی بین یکدیگر نصب شده اند. یک قسمت از دیسک ها دارای یک کلاچ با بدنه، دیگری با محور محرک است.

دیسک ها در ظرفی پر از مایع ارگانوسیلیکن قرار می گیرند که با چرخش یکنواخت، بدون تغییر باقی می ماند. به محض وجود اختلاف سرعت بین بسته ها، مایع به سرعت و به شدت شروع به غلیظ شدن می کند. بین سطوح سوراخ شده مقاومت وجود دارد. بنابراین یک بسته بیش از حد تاب نخورده کاهش می یابد و سرعت چرخش یکسان می شود.

خود بلوک دندانه دار (پیچ، کرم). کار آن بر اساس توانایی جفت کرم در گوه زدن و در نتیجه مسدود کردن شفت های محور در هنگام ایجاد اختلاف در گشتاور روی آنها است.

خود بلوک بادامک. برای درک نحوه عملکرد این نوع دیفرانسیل، کافی است یک دیفرانسیل باز را تصور کنید که در آن به جای مکانیزم چرخ دنده سیاره ای، جفت دنده (بادامک) نصب شده است. بادامک ها زمانی که سرعت چرخش چرخ ها تقریباً یکسان است می چرخند (پرش) و به محض اینکه یکی از آنها شروع به لیز خوردن می کند به شدت مسدود می شوند (جمع می شوند).

تفاوت در نحوه عملکرد مسدود کردن دیفرانسیل مرکزیو بین چرخ، خیر - اصل کار یکسان است، تفاوت ها فقط در نقاط پایانی است: در مورد اول - دو محور، در دوم - دو چرخ نصب شده روی همان محور.

"Niva" داخلی و دیفرانسیل های آن

در خط VAZ های داخلی، Niva جایگاه ویژه ای را اشغال می کند: بر خلاف "بستگان" خود در نوار نقاله، این خودرو به یک چرخ محرک غیر قابل تعویض مجهز است.

در انتقال VAZ SUV، سه دیفرانسیل نصب شده است: بین چرخ - در هر پل، و بین محور - در جعبه انتقال. با وجود چنین عددی، دیگر مجبور نخواهید بود بفهمید که دیفرانسیل ها در Niva چگونه کار می کنند. همه چیز دقیقاً همان چیزی است که در بالا توضیح داده شد. یعنی در حین حرکت مستقیم ماشین به شرط عدم لغزش روی چرخ ها، نیروی کشیدنبین آنها به طور مساوی توزیع می شود و ارزش یکسانی دارد. هنگامی که یکی از چرخ ها شروع به لیز خوردن می کند، تمام انرژی موتور که از دیافراگم ها عبور می کند به این چرخ هدایت می شود.

قفل دیفرانسیل نیوا

قبل از صحبت در مورد نحوه عملکرد قفل دیفرانسیل در نیوا، باید به یک نکته اشاره کرد، یعنی روشن شدن هدف دستگیره جلو (کوچک) جعبه انتقال.

برخی از رانندگان معتقدند که با کمک آن ماشین روشن می شود خودروی محورجلو- اینطور نیست: هم جلو و هم درایوهای عقب"Niva" همیشه درگیر است و این دستگیره دیفرانسیل کیس انتقال را کنترل می کند. یعنی در حالی که در موقعیت "به جلو" تنظیم شده است، تفاوت در حالت عادی کار می کند، و زمانی که "بازگشت" است، خاموش می شود.

و اکنون مستقیماً در مورد قفل: هنگامی که دیفرانسیل خاموش می شود ، شفت های جعبه انتقال توسط کلاچ به یکدیگر بسته می شوند و در نتیجه سرعت چرخش آنها به اجبار برابر می شود ، یعنی سرعت کل چرخ های محور جلو برابر است. برابر با کل سرعت محور عقب است. توزیع رانش در جهت مقاومت بیشتر رخ می دهد. بیایید بگوییم که می لغزد چرخ عقباگر قفل را روشن کنید نیروی کشش به سمت محور جلو می رود که چرخ های آن ماشین را کش می دهد اما اگر همزمان با محور عقب متوقف شود و چرخ جلو، سپس Niva به خودی خود خارج نمی شود.

برای جلوگیری از این اتفاق، رانندگان خود بلوک هایی را در پل ها نصب می کنند که به بیرون کشیدن ماشین گیر کرده کمک می کند. تا به امروز، محبوب ترین در بین دارندگان Niva دیفرانسیل Nesterov است.

ساموبلوک نستروف

راز محبوبیت آن در نحوه عملکرد دیفرانسیل نستروف است.

طراحی دیفرانسیل نه تنها امکان تنظیم بهینه چرخ های خودرو را در هنگام انجام مانورها فراهم می کند، بلکه در صورت سر خوردن یا آویزان شدن چرخ، دستگاه حداقل مقدار انرژی را از موتور به آن می دهد. علاوه بر این، واکنش خود بلوک به یک تغییر وضعیت ترافیکتقریباً آنی علاوه بر این، دیفرانسیل Nesterov به طور قابل توجهی کنترل خودرو را حتی در پیچ های لغزنده بهبود می بخشد، افزایش می دهد. ثبات نرخ ارز، دینامیک شتاب را افزایش می دهد (به ویژه در زمستان)، مصرف سوخت را کاهش می دهد. و نصب دستگاه نیازی به تغییر در طراحی گیربکس ندارد و همانند دیفرانسیل کلاسیک نصب می شود.

دیفرانسیل نه تنها در آن کاربرد پیدا کرده است فناوری خودروسازی، معلوم شد که در تراکتورهای پیاده روی بسیار مفید است و زندگی صاحبان آن را تا حد زیادی تسهیل می کند.

دیفرانسیل برای تراکتور پیاده روی

تراکتور پیاده روی یک واحد نسبتاً سنگین است و صرفاً چرخاندن آن به تلاش زیادی نیاز دارد و با سرعت زاویه ای تنظیم نشده چرخش چرخ ها این امر حتی دشوارتر می شود. بنابراین دارندگان این ماشین‌ها در صورتی که دیافراگ‌ها از ابتدا در طراحی پیش‌بینی نشده بود، به تنهایی آن‌ها را خریداری و نصب می‌کنند.

دیفرانسیل موتور بلوک چگونه کار می کند؟ در واقع، تنها چرخش آسان خودرو را فراهم می کند و یکی از چرخ ها را متوقف می کند.

عملکرد دیگر آن، که به هیچ وجه با توزیع مجدد نیرو مرتبط نیست، افزایش فاصله بین دو محور است. طراحی دیفرانسیل امکان استفاده از آن را به عنوان توسعه محور فراهم می کند، که باعث می شود تراکتور پیاده روی مانور بیشتری داشته باشد و در برابر واژگونی، به ویژه در هنگام پیچیدن، مقاوم باشد.

در یک کلام، دیفرانسیل یک چیز بسیار مفید و غیر قابل تعویض است و مسدود شدن آن قابلیت کراس کانتری خودرو را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.

در حال ساخت ماشین های مدرنتعدادی از قطعات و مجموعه ها وجود دارد که برای همه مارک ها، مدل ها، انواع و انواع آنها اجباری است. اینها، اول از همه، موتور، گیربکس، سیستم ترمز. این لیست همچنین شامل یک دیفرانسیل است.

در هر خودرویی دیفرانسیل وجود دارد و در برخی خودروها چندین مورد از این گره ها وجود دارد. رانندگان باتجربه به خوبی می دانند که دیفرانسیل در یک خودرو چیست، چه نقشی ایفا می کند و چه انواعی می تواند داشته باشد. برای آن دسته از افرادی که تاکنون فقط رانندگان مبتدی هستند، مطمئناً یادگیری در این مورد مفید خواهد بود.

دیفرانسیل اریب خودرو: 1 - شفت کاردان; 2 - محور محور چرخ محرک؛

دیفرانسیل مکانیزمی است که توسط آن گشتاور یکسانی به چرخ های همان محور منتقل می شود و با سرعت های مختلف می چرخد. علاوه بر این، دیفرانسیل برای توزیع یکنواخت گشتاور بین چندین محور محرک استفاده می شود.

اساس طراحی هر دیفرانسیل خودرواصل کار چرخ دنده سیاره ای. بسته به نوع انتقال حرکت چرخشی مورد استفاده قرار می گیرد، انواع مختلفی از دیفرانسیل ها وجود دارد:

• مخروطی؛
• استوانه ای؛
• کرم.

بین چرخ های نصب شده روی یک محور، تقریبا همیشه یک دیفرانسیل مخروطی نصب می شود. دیفرانسیل استوانه ای معمولاً به عنوان دیفرانسیل مرکزی استفاده می شود و چرخ دنده حلزونی به دلیل تطبیق پذیری کاربرد آن متمایز می شود. پرکاربردترین دیفرانسیل ها از نوع مخروطی که تقریبا بر روی تمامی خودروها بصورت محوری نصب می شوند. تمام عناصر اصلی آنها نیز به صورت دیفرانسیل استوانه ای و کرمی موجود است.

محفظه دیفرانسیل اریب (که اغلب به آن کاسه می گویند) گشتاور را از دنده اصلی دریافت کرده و از طریق ماهواره ها به چرخ دنده های محور محور منتقل می کند. آنها عملکرد چرخ دنده های سیاره ای را انجام می دهند و در مورد تعداد آنها، بسته به ویژگی های طراحی یک دیفرانسیل مخروطی خاص، می توانند از دو تا چهار باشند.

اگر خودرو در مسیر مستقیم حرکت کند، مقاومت هر یک از چرخ ها در برابر جاده یکسان است. در این حالت چرخش ماهواره ها اتفاق نمی افتد و چرخش چرخ دنده های نیمه محوری با سرعت های زاویه ای برابر انجام می شود. در لحظه چرخاندن یکی از چرخ ها چه چیزی روشن است داخلچرخش، با مقاومت جاده ای بیشتری روبرو می شود، چرخش دنده کناری آن کندتر می شود، ماهواره ها شروع به چرخش می کنند. در نتیجه سرعت چرخش چرخ بیرونی افزایش می یابد، اما گشتاور مانند چرخ داخلی باقی می ماند.

هنگام رانندگی در یک جاده لغزنده، هنگامی که یک چرخ می لغزد و با سرعت کمتری حرکت می کند، وضعیت مشابه وضعیت یک پیچ است، در نتیجه اغلب خودرو به سادگی نمی تواند حرکت کند. به منظور افزایش گشتاور در یک یا چرخ دیگر، از قفل دیفرانسیل استفاده می شود.

انواع دیفرانسیل خودرو

علاوه بر مخروطی، استوانه ای و کرمی، انواع زیر وجود دارد و با موفقیت مورد استفاده قرار می گیرد: دیفرانسیل قفل کامل، دیفرانسیل تورسن، دیفرانسیل Quaif، کوپلینگ ویسکوز.

دیفرانسیل قفل کامل

این نوع دیفرانسیل بیشتر در کامیون ها و خودروهای شاسی بلند استفاده می شود. مسدود کردن آنها مستقیماً از محفظه سرنشین و با استفاده از یک کلید مخصوص توسط راننده روشن و خاموش می شود. آنها برای افزایش توانایی خودروهای بین شهری استفاده می شوند.

دیفرانسیل تورسن

طراحی دیفرانسیل تورسن توسعه یافت شرکت آلمانیزیمنس. در واقع آنها ترکیبی از دیفرانسیل های اریب و کرم هستند. دیفرانسیل تورسن متفاوت است بازدهی بالابا این حال، ساخت و نگهداری آنها بسیار دشوار است.

دیفرانسیل Quaif

از ویژگی های بارز این نوع دیفرانسیل ها این است که ماهواره های موجود در آنها به موازات محور چرخش بدنه (کاسه) و در دو ردیف قرار دارند. علاوه بر این، در حین کار این واحدها، نیروهای اصطکاک ایجاد می شود که در صورت لزوم، به طور خودکار مسدود می شود، توانایی کراس کانتری و نیروی کشش خودرو افزایش می یابد. اغلب از دیفرانسیل های Quaif برای تیونینگ خودروها و SUV ها استفاده می شود.

جفت چسبناک

عملکرد این نوع دیفرانسیل بر اساس همان اصل کارکرد مبدل گشتاور است. اغلب، کوپلینگ های چسبناک در وسایل نقلیه با تمام چرخ متحرک استفاده می شود و برای اطمینان از اتصال چرخ های جلو به چرخ های عقب طبق اصل زیر استفاده می شود: اگر یکی از آنها بلغزد، گشتاور به دیگران منتقل می شود. به همین دلیل مشکل لغزش حل می شود. از نظر ساختاری، کوپلینگ چسبناک سیلندری است که در آن بسته ای از دیسک های فلزی سوراخ دار وجود دارد که در یک مایع چسبناک غوطه ور شده و به شفت ها (هم محرک و هم محرک) متصل است. بسته به دما، ویسکوزیته مایع تغییر می کند که اصل عملکرد این واحد بر اساس آن است.

استفاده از دیفرانسیل ها، مزایا و معایب آنها

در خودروهایی که تنها یک محور پیشرو دارند، یک دیفرانسیل نصب می شود. وسایل نقلیه با دو یا چند محور محرک مجهز به دیفرانسیل های نصب شده در هر یک از آنها هستند. در وسایل نقلیه با توانایی بین کشوریبا داشتن دو محور پیشرو، سه دیفرانسیل تعبیه شده است: یکی برای هر یک از محورها و دیگری بین آنها. در همان وسايل نقليه، که دارای بیش از دو محور محرکه هستند به اصطلاح از بوژی دیفرانسیل استفاده می شود.

هنگام انتخاب یک SUV، بسیاری از خریداران باید با عبارت "قفل دیفرانسیل الکترونیکی" در توصیف یک مدل خاص برخورد کرده باشند. اما این که چیست و این دیفرانسیل چگونه کار می کند، همه صاحبان بالقوه خودروهای این کلاس نمی دانند. در مطالب امروز ما به طور مفصل به شما خواهیم گفت که دیفرانسیل برای چیست، انواع آن چیست و روی چه خودروهایی نصب شده است.

در عکس دیفرانسیل های خود قفل شونده

تاریخچه ایجاد و هدف دیفرانسیل

در وسایل نقلیه مجهز به موتور احتراق داخلی، دیفرانسیل چند سال پس از اختراع آنها ظاهر شد. واقعیت این است که اولین نسخه‌های ماشین‌هایی که با موتور کار می‌کردند، هندلینگ بسیار ضعیفی داشتند. هر دو چرخ در یک محور در طول پیچ با سرعت زاویه‌ای یکسان می‌چرخند، که منجر به لغزش چرخ در امتداد بیرونی بزرگتر از قطر داخلی می‌شود. راه حل این مشکل به سادگی پیدا شد: طراحان اولین اتومبیل های با موتورهای احتراق داخلی یک دیفرانسیل از چرخ دستی های بخار قرض گرفتند - مکانیزمی که در سال 1828 توسط مهندس فرانسوی الیور پک-روم اختراع شد. این وسیله ای بود متشکل از شفت و چرخ دنده که از طریق آن گشتاور موتور به چرخ های محرک منتقل می شود. اما پس از نصب دیفرانسیل روی خودرو، مشکل دیگری کشف شد - لغزش چرخ که کشش را از دست داده بود.

این معمولاً زمانی خود را نشان می داد که ماشین در جاده ای پوشیده از تکه های یخ در حال حرکت بود. سپس چرخی که روی یخ افتاده بود شروع به چرخش کرد سرعت بیشترنسبت به چیزی که روی زمین یا بتون بود که در نهایت منجر به لغزش خودرو شد. سپس طراحان به فکر بهبود دیفرانسیل افتادند تا چه زمانی شرایط مشابههر دو چرخ با سرعت یکسان می چرخیدند و ماشین نمی لغزید. اولین کسی که ایجاد دیفرانسیل لغزش محدود را تجربه کرد فردیناند پورشه بود.

او سه سال طول کشید تا به اصطلاح دیفرانسیل بادامک را توسعه دهد، آزمایش کند و به بازار عرضه کند - اولین مکانیزم لغزش محدود که روی اولین مدل‌ها نصب شد. برندهای فولکس واگن. متعاقباً مهندسان توسعه یافتند انواع مختلفدیفرانسیل، که در ادامه مورد بحث قرار خواهد گرفت.

در یک خودرو، دیفرانسیل سه عملکرد را انجام می دهد: 1) انتقال از موتور به چرخ های محرک، 2) تنظیم چرخ ها در حالت های مختلف. سرعت های زاویه ای، 3) در ترکیب با درایو نهایی استفاده می شود.

دستگاه دیفرانسیل

بهبود یافته طراحان خودرودیفرانسیل به شکل مرتب شده است چرخ دنده سیاره ای، که در آن گشتاور موتور از طریق شفت کاردان و مخروطی منتقل می شود قطار دنده ایبه مسکن دیفرانسیل این به نوبه خود، گشتاور را به دو دنده هدایت می کند و آنها از قبل گشتاور را بین محورهای محور توزیع می کنند. کلاچ بین چرخ دنده های ماهواره و محورهای محور دارای دو درجه آزادی است که به آنها اجازه می دهد با سرعت های زاویه ای مختلف بچرخند.

بنابراین، دیفرانسیل سرعت چرخش متفاوتی را برای چرخ های واقع در همان محور فراهم می کند که از لغزش هنگام چرخش نیز جلوگیری می کند. پس از اختراع، خودرو دارای دو و بعداً سه دیفرانسیل (با مرکز) بود که گشتاور را بین محورهای محرک توزیع می کرد.

از قبل واضح است که هیچ خودرویی بدون دیفرانسیل نمی تواند کار کند. در خودروهای دیفرانسیل جلو و عقب بر روی محور محرک قرار دارد. اگر خودرو دارای محور محرکه دوگانه باشد، در طراحی گیربکس از دو دیفرانسیل استفاده می شود - یکی برای هر محور. که در وسایل نقلیه تمام چرخ متحرکدو دیفرانسیل (برای مدل‌های دارای چهار چرخ متحرک، یکی برای هر محور) یا سه دیفرانسیل (برای مدل‌های با چهار چرخ متحرک دائمی، یکی برای هر محور، به علاوه یک دیفرانسیل مرکزی که گشتاور را بین محورها توزیع می‌کند). علاوه بر تعداد مکانیزم های نصب شده بر روی خودروهای با انواع متفاوتدرایوها، دیفرانسیل ها با نوع مسدود کردن متمایز می شوند.

انواع دیفرانسیل

با توجه به نوع مسدود کردن، دیفرانسیل ها به دو دسته بلوک دستی و الکترونیکی تقسیم می شوند. همانطور که از نام آن پیداست، به صورت دستی توسط راننده و با استفاده از دکمه یا سوئیچ انجام می شود. در این حالت، چرخ دنده های ماهواره ای مکانیسم مسدود می شوند، چرخ های محرک با همان سرعت حرکت می کنند. به طور معمول، یک قفل دیفرانسیل دستی در SUV ها ارائه می شود.

قفل دیفرانسیل الکترونیکی یا اتوماتیک با استفاده از آن انجام می شود بلوک الکترونیکیمدیریت، که با تجزیه و تحلیل وضعیت پیاده رو(با استفاده از اطلاعات حسگرها و سیستم کنترل کشش، چرخ دنده های ماهواره را به خودی خود مسدود می کند.

دیفرانسیل عقببا کنترل الکترونیکی برد مریخ نوردورزش

این دستگاه با توجه به درجه انسداد به دو دسته دیفرانسیل با بلوک کامل و دیفرانسیل با مسدود شدن جزئی چرخ دنده های ماهواره تقسیم می شود.

قفل دیفرانسیل کامل به معنای توقف 100٪ چرخش چرخ دنده های ماهواره ای است که در آن مکانیسم خود شروع به انجام عملکرد یک کلاچ معمولی می کند و گشتاوری معادل را به هر دو محور محور منتقل می کند. در نتیجه هر دو چرخ با سرعت زاویه ای یکسان می چرخند. اگر یکی از چرخ ها کشش را از دست بدهد، تمام گشتاور به چرخ منتقل می شود گرفتن بهتر، که به شما امکان می دهد بر صعب العبور غلبه کنید. چنین دستگاه دیفرانسیل در SUV ها و دیگران استفاده می شود.

قفل دیفرانسیل جزئی شامل توقف ناقص چرخش چرخ دنده های ماهواره ای است، یعنی با لغزش. این اثر به دلیل به اصطلاح دیفرانسیل های خود قفل شونده به دست می آید. بسته به نحوه عملکرد این مکانیسم، آنها به دو نوع تقسیم می شوند: حساس به سرعت (عملکرد با تفاوت در سرعت زاویه ای چرخش نیم محورها) و حساس به گشتاور (عملکرد با کاهش گشتاور در یکی از نیمه ها). -تبر). چنین دستگاه دیفرانسیل استفاده می شود خودروهای شاسی بلند میتسوبیشیپاجرو، آئودی اس، بی ام و اس سیستم X-Driveو غیره

دیفرانسیل های متعلق به گروه حساس Speed ​​طراحی متفاوتی دارند. مکانیزمی وجود دارد که در آن کوپلینگ چسبناک نقش یک دیفرانسیل را ایفا می کند. این یک مخزن است که بین محور محور و روتور قرار دارد شفت کاردان، پر از یک مایع چسبناک ویژه است که به نوبه خود دیسک ها در آن غوطه ور می شوند و با محور محور و روتور مفصل می شوند. هنگامی که سرعت زاویه ای چرخش چرخ ها متفاوت است (یک چرخ سریعتر از دیگری می چرخد)، دیسک های مخزن نیز شروع به چرخش می کنند. سرعت های مختلف، اما مایع چسبناک به تدریج سرعت آنها و بر این اساس گشتاور را برابر می کند. به محض اینکه سرعت های زاویه ای هر دو چرخ برابر شد، کوپلینگ چسبناک خاموش می شود. با توجه به ویژگی های آن، یک کوپلینگ چسبناک نسبت به دیفرانسیل اصطکاکی کمتر قابل اعتماد است، بنابراین بر روی وسایل نقلیه طراحی شده برای غلبه بر شرایط خارج از جاده متوسط ​​یا متوسط ​​نصب می شود. اصلاحات ورزشیماشین ها.

یکی دیگر از مکانیسم های دیفرانسیل متعلق به گروه حساس به سرعت، دیفرانسیل چرخاننده است. در اینجا، نقش مسدود کردن، بر خلاف کوپلینگ چسبناک، توسط پمپ روغنو صفحات اصطکاکی که بین محفظه دیفرانسیل و چرخ دنده ماهواره ای شفت های محور نصب شده اند. اما اصل کار از بسیاری جهات شبیه کوپلینگ چسبناک است: هنگامی که در سرعت های زاویه ای چرخ های محرک تفاوتی رخ می دهد، پمپ روغن را روی صفحات اصطکاک پمپ می کند، که تحت فشار، محفظه دیفرانسیل و محفظه دیفرانسیل را مسدود می کند. چرخ دنده محور تا زمانی که سرعت چرخ ها برابر شود. به محض این که این اتفاق می افتد، پمپ کار نمی کند و انسداد آزاد می شود.

دیفرانسیل های متعلق به گروه حساس Torque نیز طراحی متفاوتی دارند. به عنوان مثال، مکانیزمی وجود دارد که از دیفرانسیل اصطکاک استفاده می کند. ویژگی آن تفاوت در سرعت های زاویه ای چرخش چرخ ها در هنگام حرکت خودرو در مسیر مستقیم و در پیچ است. هنگام رانندگی در جاده مستقیم، سرعت زاویه ای هر دو چرخ یکسان است و در هنگام پیچیدن، مقدار آن برای هر چرخ متفاوت است. این امر با نصب یک کلاچ اصطکاکی بین محفظه دیفرانسیل و چرخ دنده ماهواره ای حاصل می شود که به بهبود انتقال گشتاور به چرخی که کشش را از دست داده است کمک می کند.

نوع دیگری از دیفرانسیل ها با چرخ دنده های هیپووئید (کرم یا پیچ) و مارپیچ است. آنها به طور مشروط به سه گروه تقسیم می شوند.

اولین مورد با چرخ دنده های هیپوید است که در آن هر محور محور چرخ دنده های ماهواره ای خود را دارد. آنها توسط چرخ دنده خار با یکدیگر ترکیب می شوند و محور چرخ دنده عمود بر نیمه محور است. اگر در سرعت های زاویه ای چرخ های محرک تفاوت وجود داشته باشد، چرخ دنده های نیمه محورها گوه می شوند، اصطکاک بین محفظه دیفرانسیل و چرخ دنده ها ایجاد می شود. انسداد جزئی دیفرانسیل وجود دارد و گشتاور به محور منتقل می شود که سرعت زاویه ای آن کمتر است. به محض اینکه سرعت های زاویه ای چرخ ها در یک راستا قرار گیرند، قفل غیرفعال می شود.

دومی با چرخ دنده مارپیچی است که در آن هر محور محور نیز چرخ دنده های ماهواره ای مخصوص به خود را دارد (مارپیچ هستند) اما محورهای آنها موازی با محورهای محور هستند. و این واحدها با کمک چرخ دنده مارپیچ با یکدیگر ترکیب می شوند. ماهواره های این مکانیزم در طاقچه های مخصوص روی کیس دیفرانسیل نصب می شوند. هنگامی که سرعت زاویه ای چرخش چرخ ها متفاوت است، گوه شدن چرخ دنده ها رخ می دهد و آنها با جفت شدن با چرخ دنده ها در سوله های محفظه دیفرانسیل، تا حدی آن را مسدود می کنند. در این حالت گشتاور به سمت محور محور هدایت می شود که سرعت چرخش آن کمتر است.

سوم - با چرخ دنده های مارپیچ محور محور و چرخ دنده های مارپیچ ماهواره ها که موازی با یکدیگر هستند. از این نوع در طراحی دیفرانسیل مرکزی استفاده می شود. به لطف طراحی سیاره ای دیفرانسیل، می توان با استفاده از مسدود کردن جزئی، گشتاور را به آن محور منتقل کرد که سرعت زاویه ای چرخش چرخ های آن کمتر است. دامنه چنین تغییر بسیار گسترده ای است - از 65/35 تا 35/65. هنگام ایجاد یک سرعت زاویه ای معادل چرخش چرخ های جلو و محور عقبدیفرانسیل باز است

این گروه از دیفرانسیل ها به طور گسترده در صنعت خودرو استفاده می شود: آنها هم در مدل های "غیر نظامی" و هم در مدل های ورزشی نصب می شوند.

دیفرانسیل چیست

دیفرانسیل وسیله ای است که جریان نیرو را از موتور به سایر عناصر انتقال توزیع می کند. در خودرویی با درایو روی یک محور ، فقط از یک دیفرانسیل استفاده می شود ، یک بین چرخ ، در یک چرخ محرک سه تا از آنها وجود دارد - دو بین چرخ و یک محور.

به عنوان مثال، یک دیفرانسیل کلاسیک را در نظر بگیرید (برخلاف دیفرانسیل های قابل مسدود، "باز" ​​یا "رایگان" نامیده می شود). در محفظه دنده اصلی نصب می شود و گشتاور را از دنده محرک خود دریافت می کند. جعبه دیفرانسیل شامل چرخ دنده های مخروطی ماهواره ای است. آنها با چرخ دنده های نصب شده روی محور محور درگیر می شوند و آن ها نیز به نوبه خود چرخ های محرک را می چرخانند. هنگام رانندگی در جاده صاف و مستقیم، سرعت زاویه ای چرخ ها یکسان است و ماهواره ها حول محور خود نمی چرخند. هنگام پیچیدن یا رانندگی از روی دست اندازها، هنگامی که چرخ های سمت راست و کنار درگاه عبور می کنند راه متفاوت، ماهواره ها شروع به چرخش و توزیع مجدد گشتاور می کنند.

چرخ دنده اصلی محور عقب VAZ-2101: 1 - فلنج شفت کاردان. 2 - جعبه چاشنی؛ 3 - حلقه فلینگر روغن; 4 - بلبرینگ جلودنده محرک؛ 5 - بلبرینگ عقبدنده محرک؛ 6 - حلقه تنظیم; 7 - حلقه اصلی چرخ دنده نیمه محوری. 8 – چرخ دنده نیم شفت; 9 - ماهواره؛ 10 - پین ماهواره ها; 11 - دنده محرک دنده اصلی؛ 12 - جعبه دیفرانسیل; 13 - پیچ و مهره بست مهره تنظیم. 14 - درپوش مهره تنظیم; 15 - بلبرینگ جعبه دیفرانسیل; 16 - مهره تنظیم چرخ دنده رانده. 17 - پیچ اتصال چرخ دنده هدایت شده به فلنج جعبه دیفرانسیل. 18 - درایو دنده اصلی؛ 19 - محفظه دنده اصلی؛ 20 - آستین اسپیسر; 21 - واشر؛ 22 – مهره دنده محرک محور عقب.

یک فرمول ساده وجود دارد که رابطه بین سرعت جعبه دیفرانسیل و دنده های جانبی را نشان می دهد. اگر از طریق a1و a2سرعت چرخش چرخ دنده های جانبی و از طریق را تعیین کنید آ- فرکانس چرخش جعبه دیفرانسیل، سپس: a \u003d (a1 + a2) / 2. فرمول نشان می دهد که اگر یکی از چرخ های ماشین ثابت باشد، چرخ دیگر با آن می چرخد دو فرکانس. اگر یکی از دو چرخ محرک به سطح جاده لغزنده برخورد کند ( آسفالت مرطوب، لکه روغن، یخ)، مقاومت در برابر چرخش آن به شدت کاهش می یابد، چسبندگی به جاده نیز کاهش می یابد، به این معنی که چرخ قادر به داشتن نیروی کششی لازم نیست. چنین چرخی سریعتر شروع به چرخش و لغزش می کند. چرخ محرک دیگر که کشش کافی دارد، با گشتاور مشابه چرخ لغزنده عرضه خواهد شد. چرخ دوم با داشتن توانایی ایجاد نیروی کشش زیاد، قادر به انجام این کار نخواهد بود زیرا دیفرانسیل تنها نیمی از گشتاور را از درایو نهایی به آن می دهد.

اگر مقاومت وسیله نقلیه در برابر حرکت از نیروی کششی چرخ غیر چرخنده بیشتر شود، خودرو قادر به حرکت نخواهد بود. سرعت چرخ در حال چرخش به شدت افزایش می یابد و چرخ دوم متوقف می شود. لغزش خودرو وجود خواهد داشت. تلاش راننده برای افزایش نیروی کشش روی چرخ ها از طریق افزایش عرضه سوخت تنها باعث افزایش سرعت یکی از چرخ ها می شود. در چنین شرایطی ظاهر می شود ضرر قابل توجهیک دیفرانسیل معمولی که توانایی خودرو را برای عبور از کشور کاهش می دهد جاده های لغزنده، و در خاک هایی که مقاومت زیادی در برابر چرخ های غلتشی دارند (شن، برف، لجن).

مسدود کردن اجباری

در وسایل نقلیه طراحی شده برای رانندگی خارج از جاده، نصب دیفرانسیل از طرح های خاص ضروری است. قفل ها اغلب دیفرانسیل ها را با قفل اجباری اعمال می کنند. در آنها، راننده با استفاده از یک درایو مخصوص (اغلب پنوماتیک)، چرخش ماهواره ها را برای مدتی متوقف می کند و چرخ های ماشین با همان سرعت شروع به چرخش می کنند. لازم به ذکر است که خودرویی با دیفرانسیل قفل شده در جاده پر پیچ و خم، سوخت بیشتری مصرف می کند و لاستیک های آن فرسوده می شود و این بدان معناست که هزینه کارکرد خودرو افزایش می یابد.

به محض اینکه چرخش متقابل چرخ ها روی یک محور مشترک با دیفرانسیل قفل شده بیشتر از تغییر شکل الاستیک لاستیک ها باشد، لغزش چرخ ها رخ می دهد و تا زمانی که هر چرخی روی سطح ناهموار از جاده جدا شود ادامه می یابد. این نشان می دهد که راننده نباید فراموش کند که قفل دیفرانسیل را پس از غلبه بر یک بخش دشوار خاموش کند. در تعدادی از طرح ها ارائه شده است باز کردن قفل خودکاریا محدود کردن توانایی فعال کردن قفل سرعت.

دیفرانسیل های خود قفل شونده

برای ساده سازی فرآیند کنترل از دیفرانسیل های به اصطلاح خود قفل شونده استفاده می شود. در حال حاضر چهار نوع قفل عمدتا استفاده می شود: دیسکی (اصطکاک، افزایش اصطکاک، LSD)، ویسکوز (کوپلینگ چسبناک) و پیچی (کرم). مدرن ترین پیشرفت ها استفاده می کنند سیستم های الکترونیکیکنترل لغزش چرخ بر اساس استفاده از سنسورهای چرخش و استفاده ترمزهای معمولی(به عنوان یک قاعده، این سیستم ها با ضد قفل و ضد لغزش ترکیب می شوند).

قفل دیسک

دو طرح مشخصه دیفرانسیل با کلاچ اصطکاکی وجود دارد. در اول، یکی استفاده می شود، در دوم - دو کوپلینگ. در حالت اول، کلاچ دیسک اصطکاکی 1 بین یکی از محورهای محور و جعبه دیفرانسیل قرار می گیرد. دیسک‌های برنزی در خطوط آستین 2 نصب می‌شوند، به جعبه دیفرانسیل متصل می‌شوند، دیسک‌های فولادی روی اسپلاین‌های محور محور 3 قرار می‌گیرند. دیسک‌ها توسط فنرها روی یکدیگر فشرده می‌شوند. ، کل دیفرانسیل به صورت یک می چرخد ​​و هیچ اصطکاک در کلاچ 1 وجود ندارد.

طرح دوم یک دیفرانسیل لغزش محدود با کلاچ های اصطکاکی دوگانه است که به طور گسترده روی آن استفاده می شود ماشین های آمریکایی. در این طرح، قطعه متقاطع با دو محور مجزای 5 از ماهواره های 6 که در زوایای قائم متقاطع هستند جایگزین می شود. و B، به ترتیب، که با آنها روی جعبه 9 دیفرانسیل قرار می گیرند. علاوه بر این، فنجان های میانی 7 به دیفرانسیل وارد می شوند و همچنین چرخ دنده های جانبی بر روی خطوط میل محور قرار می گیرند.

با ماهواره های غیر چرخشی، نیرو به شفت های محور مانند یک دیفرانسیل ساده منتقل می شود. در طول چرخش ماهواره‌ها، دومی مورب‌های انتهایی محورهای 5 را جابه‌جا می‌کند تا نیروی وارد بر کلاچ اصطکاکی 8، که از طریق جام 7 منتقل می‌شود، برای محور عقب‌افتاده محور افزایش و برای محور چرخش سریع‌تر کاهش یابد. در این حالت، مقدار گشتاور ترمز مانند یک دیفرانسیل با یک کلاچ دیسکی ثابت نخواهد بود، بلکه متناسب با لحظه ای است که توسط چرخ ها منتقل می شود.

برای عملکرد عادیچنین دیفرانسیل مستلزم استفاده از روغن دنده مخصوص برای LSD یا مواد افزودنی روغن معمولی مناسب است. علاوه بر این، با گذشت زمان، به دلیل سایش روی دیسک ها، تنظیم لازم می شود.

انسداد ویسکوز

اصل عملکرد آن مانند دیسک است. کلاچ هیدرولیک از تعداد زیادی دیسک با سطوح کاری چسبناک تشکیل شده است. با توجه به ویژگی های یک سیال ویسکوز مبتنی بر سیلیکون برای سخت شدن هنگام گرم شدن، دیسک ها بسته به تفاوت در سرعت شفت های ورودی و خروجی، گشتاور را منتقل می کنند. گرمایش زمانی اتفاق می افتد که یک نیم شفت سریعتر از دیگری شروع به چرخش کند.

ویژگی بارز طراحی این است که در صورت لغزش طولانی مدت چرخ ها، کلاچ مسدود کننده با مایع چسبناک ابتدا به نرمی کار می کند و سپس افزایش قابل توجهی در راندمان مسدود شدن دارد. در سیلیکون سخت شده، دیسک ها محکم درگیر شده و محورهای محور مسدود شده اند. کوپلینگ های ویسکوز نیازی به تعمیر و نگهداری ندارند و بسیار قابل اعتماد در نظر گرفته می شوند، اما برای عملکرد طولانی مدت آنها، حفظ سفتی کامل دستگاه ضروری است.

قفل پیچ

اصل عملکرد آن به شرح زیر است: در حالت عادی، پیچ ها (یا کرم ها، همانطور که به دلیل شکل مشخص آنها نامیده می شود) آزادانه در اطراف چرخ دنده مرکزی می چرخند. در صورت تغییر در گشتاور، پیچ ها به داخل می لغزند موقعیت افراطیو در شیارهای غیر عادی ثابت می شوند. هنگامی که لحظه یکسان شد، پیچ ها به موقعیت اولیه خود باز می گردند. لحظه فعال سازی قفل های پیچ با مشخصات پیچ ها تعیین می شود. چنین دیفرانسیل ها کمی در معرض سایش هستند (عمر کار با عمر جعبه یا دیفرانسیل کلاسیک قابل مقایسه است) و از روغن گیربکس معمولی استفاده می شود.

قفل بادامک

این قفل زمانی فعال می شود که در سرعت چرخش چرخ ها تفاوت وجود داشته باشد. نمونه ای از پیاده سازی دیفرانسیل از Tractech را در نظر بگیرید. بادامک های چرخشی در محفظه دیفرانسیل بین جفت چرخ دنده های تاج نصب می شوند. در شرایط عادی، آنها در کار شرکت نمی کنند، اما به محض اینکه یکی از چرخ های آنها شروع به لیز خوردن می کند (یعنی به طور قابل توجهی سریعتر از دیگری می چرخد)، بادامک ها می چرخند و جفت چرخ دنده ها درگیر می شوند و در نتیجه از مسدود شدن کامل اطمینان حاصل می شود. هنگامی که چرخ لغزش از لغزش متوقف شود، قفل آزاد می شود. این نوع دیفرانسیل نیز کاملا بادوام بوده و نیازی به روغن خاصی ندارد.

ویژگی های کنترل

رانندگی با خودرویی مجهز به دیفرانسیل محوری متقاطع خود قفل دارای ویژگی هایی است. به ویژه، یک ماشین در پیچ روی سطح لغزنده ممکن است بیش از حد فرمان دهد، اگر شتاب در سطوح مخلوط خیلی شدید باشد، ممکن است از مسیر مورد نظر دور شود و غیره. این به ویژه برای توسعه های ارائه شده به عنوان صادق است تجهیزات اضافیشرکت های سوم با این حال، استفاده شایسته از خواص چنین دیفرانسیل ها به شما امکان می دهد با اطمینان در شرایط دشوار حرکت کنید شرایط جاده، و به طور قابل توجهی باز بودن خارج از جاده را افزایش می دهد.

م دیفرانسیل محور و قفل های آن

در صورت عدم وجود تقسیم قدرت بین محوری (دیفرانسیل بین محوری یا مکانیزم جداسازی)، محور جلو باید جدا شود تا چرخش چرخ های جلو و عقب در سرعت های زاویه ای مختلف امکان پذیر شود. با توجه به شرایط ترافیکی لازم است که چرخ های هر دو قسمت جلو و محورهای عقبو چرخ های یک پل می توانستند با فرکانس های مختلف بچرخند و عبور کنند راه های مختلف. این امر به ویژه در هنگام پیچیدن صادق است: چرخ های جلو در هنگام چرخش مسافت بیشتری را نسبت به چرخ های عقب طی می کنند.

عوامل مختلفی بر تغییر مسیر چرخ ها تأثیر می گذارند: لغزش لاستیک ها، زوایای لغزش آنها، فشار هوا، بار چرخ ها، سینماتیک سیستم تعلیق. در عین حال، بدیهی است که نسبت بین مسیرهای طی شده توسط چرخ های محور جلو و عقب نیز در حین حرکت تغییر می کند. این شرایط امکان استفاده از متفاوت را منتفی می کند نسبت دندهدر چرخ دنده های اصلی پل ها برای جبران اختلاف مسیرهای قابل عبور.

چرخ‌های محورهای مختلف خودرو که از لحاظ سینماتیکی به‌طور صلب به یکدیگر متصل شده‌اند، در طول چرخش دارای سرعت‌های زاویه‌ای یکسان هستند. در سطح جاده سخت، زمانی که وسیله نقلیه با تمام چرخ متحرک (در صورت عدم وجود دیفرانسیل بین محوری) حرکت می کند، ممکن است شرایطی ایجاد شود که در آن چرخ های محورهای مختلف سعی کنند با سرعت های خطی متفاوت و یک اتصال مکانیکی سفت و سخت حرکت کنند. بین آنها مانعی برای دستیابی به این امر خواهد شد. در حرکت مستقیم، پدیده توصیف شده را می توان به عنوان مثال، با تفاوت در شعاع غلتشی چرخ های به هم پیوسته ایجاد کرد. غلتش چرخ ها در این حالت باید با حرکت نسبی نقاط ناحیه تماس تایر در امتداد سطح جاده (با لغزش یا لغزش) همراه باشد.

همین امر با همان شعاع های غلتشی امکان پذیر است، اما هنگام رانندگی در جاده ای با سطح ناهموار یا هنگام پیچیدن. سر خوردن یا سر خوردن لاستیک ها که در این شرایط رخ می دهد با افزایش سایش، سایش مکانیسم های انتقال و مصرف غیرمولد انرژی موتور برای رانندگی خودرو همراه است. برای اینکه چرخ ها بدون پدیده های مضر همراه در گیربکس بچرخند، علاوه بر دیفرانسیل های بین چرخ، دیفرانسیل های بین محوری نیز تعبیه شده است.

با این حال، در ترافیک خارج از جاده، خودرو ممکن است در لحظه ای که چرخ های یکی از محورها کشش را از دست داده و شروع به لیز خوردن می کنند، تحرک خود را از دست بدهد. در چنین شرایطی، یک دیفرانسیل نوع معمولی قادر نخواهد بود مقدار گشتاور مورد نیاز برای حرکت را به چرخ‌های عقبی که روی زمین سخت قرار دارند، منتقل کند. برای جلوگیری از این امر، دیفرانسیل های محور متقابل با قفل اجباری روی SUV ها نصب می شوند. نمونه ای از این دست راه حل سازندهمی تواند به عنوان "Niva" VA3-2121، مجهز به مورد انتقالیبا دیفرانسیل مرکز قفل اجباری.

انسداد توسط راننده خودرو برای غلبه بر بخش صعب العبور جاده استفاده می شود. هنگام بازگشت به بزرگراه، دیفرانسیل مرکزی باید باز شود. در طراحی های مدرن، علاوه بر مکانیکی، از درایوهای دیگری نیز استفاده می شود (پنوماتیک، هیدرولیک، برقی)، در حالی که فرآیند سوئیچینگ به سادگی با فشار دادن یک دکمه روی پانل کاهش می یابد.

مرحله بعدی ظهور دیفرانسیل های مرکزی خود قفل شونده بود. اصول کار آنها شبیه به دو چرخه است، اما شرایط و وظایف تا حدودی متفاوت است. بنابراین، هنگام چرخاندن ماشین، شافتی که لحظه را به محور هدایت شده، که با کینماتیک چرخش دستگاه با آرایش چرخ 4*4 مشخص می شود. بر این اساس هنگام اجرا محور محرکاز یک محور کنترل شده، مطلوب است که ضریب مسدود کننده پایینی داشته باشد، و هنگام اجرا (لغزش) یک محور کنترل نشده، مطلوب است که یک محور کمی بزرگتر داشته باشد. به چنین دیفرانسیل خود قفل با خاصیت مسدود کننده نامتقارن گفته می شود.

در حال حاضر روشن است SUV های مسافریدیفرانسیل های مرکزی با قفل خودکار با استفاده از کلاچ هیدرولیک مایع چسبناک به طور گسترده استفاده می شود. فراهم می کنند قدرت بهینهکشش در تمام شرایط رانندگی، و بنابراین نیازی به مسدود کردن اجباری. آنها مزایای دیگری نیز دارند. این مجموعه از گیربکس در برابر اضافه بار محافظت می کند، که ممکن است به عنوان مثال در صورت برخورد ناگهانی چرخ رخ دهد.

دیفرانسیل، قفل خودکار کلاچ هیدرولیکبا مایع چسبناک، حساس به وضعیت سطح جاده و سرعت یکنواخت تر خودرو را فراهم می کند و همچنین احتمال گیر افتادن را کاهش می دهد. هنگام ترمزگیری، این نوع دیفرانسیل مرکزی از قفل شدن چرخ یک محور نسبت به چرخ دیگر جلوگیری می کند که منجر به از دست دادن پایداری می شود. علاوه بر این، توزیع مجدد نیروی ترمز اضافی از یک جفت چرخ به چرخ دیگر به طور قابل توجهی کاهش می دهد. فواصل ترمزو کنترل کامل دستگاه را حفظ می کند.

بیایید در نظر بگیریم که دیفرانسیل مرکز قفل خودکار GKN با کلاچ هیدرولیک چگونه کار می کند. تغییر لنگر اصطکاک در آن به گونه ای محاسبه می شود که هنگام مانور بر روی سطحی با خاصیت چسبندگی خوب (آسفالت، بتن و ...)، گشتاور اصطکاک کمی بین شفت های خروجی وجود داشته باشد. با افزایش اختلاف در فرکانس چرخش آنها، اصطکاک بین پیوندهای جفت به طور قابل توجهی افزایش می یابد. قفل شدن با یک کلاچ مایع چسبناک دقیقاً مطابق با توزیع گشتاور در دیفرانسیل مرکزی انجام می شود.

آزمایش‌ها تأیید کرده‌اند که توزیع لحظه‌ها بین چرخ‌های جلو و عقب، فرمان تقریباً خنثی خودرو را فراهم می‌کند. سهولت رانندگی و ایمنی خودروهای چهار چرخ محرکبا چنین محرکی حتی نسبت به دیفرانسیل جلو نیز برتری دارند ماشین ها. با این حال، با تمام مزایای این نوع مسدود کردن، باید توجه داشت که قرار گرفتن واقعی انسداد پس از شروع لغزش چرخ، که مشخصه یک کوپلینگ چسبناک است، به طور قابل توجهی شانس غلبه بر موانع جدی خارج از جاده را کاهش می دهد. به شکل خاک نرم، گل یا برف، زیرا چرخ لغزنده می تواند به سرعت نقب بزند. در نتیجه، توانایی های یک خودرو، حتی با دیفرانسیل مرکزی قفل شده، ممکن است برای خروج مستقل کافی نباشد.

محور جلو قابل اتصال

بسیاری از تولیدکنندگان SUV از طرح محور جلوی پلاگین استفاده می کنند (به اصطلاح پاره وقت 4WD). در این مورد، دیفرانسیل مرکزی، به عنوان یک قاعده، وجود ندارد، و در حالت تمام چرخیک اتصال سینماتیکی صلب بین پل ها برقرار می شود. تولید کنندگان توصیه می کنند که محور جلو را فقط در شرایط سخت جاده، زمانی که چرخ ها مستعد لغزش هستند، وصل کنید.

رانندگی طولانی مدت در این حالت در جاده های سطح سخت باعث افزایش سایش لاستیک و گیربکس می شود (مخصوصاً زنجیر در موارد انتقال با درایو زنجیر بار اضافه می شود)، مصرف سوخت افزایش می یابد و همچنین کنترل پذیری را بدتر می کند. سرعت های بالا. برای جلوگیری از این عواقب منفی، بسیاری از طرح ها نه تنها خاموشی را ارائه می دهند محور جلو، بلکه جدا کردن چرخ های جلو از شفت های محور.

برای این کار از توپی چرخ ها (چرخ های آزاد) استفاده می شود که می تواند اتوماتیک و دستی، قطع محورهای محور با استفاده از درایو الکتریکی یا پنوماتیکی و غیره باشد.

درباره نویسنده: ادمین