ترس الترس مع قفل يدوي

28 يناير 2018

يتم نقل عزم الدوران الذي تم إنشاؤه بواسطة محرك الاحتراق الداخلي إلى العجلات باستخدام آليات مختلفة - مهاوي وناقل الحركة والعتاد والترس التفاضلي. هذا الأخير يسبب أكبر قدر من الاهتمام بين عشاق القيادة على الطرق الوعرة ، حيث يشاركون في توزيع القوة. العديد من سائقي السيارات ليس لديهم فكرة عن تشغيل هذه الوحدة ، لذلك يجدر النظر في مسألة ما هو الفرق في السيارة ، موضحا هيكلها ومبدأ التشغيل.

الغرض من الآلية

لفهم دور الترس التفاضلي المستخدم في جميع أنواع المركبات ، عليك التفكير في تصميم علبة تروس كوكبية تقليدية ، تنقل القوة من عمود الدفع إلى محورين. خوارزمية الوحدة بسيطة:

يقوم الكاردان بتدوير الساق بجهد حلزوني في النهاية.
يتم توصيل تروس كوكبية كبيرة تدور من عرقوب بمحورين.
ينتقل عزم الدوران من الترس الكوكبي إلى المحاور والعجلات الثابتة في النهايات.

بدون تفاضل ، يقوم صندوق التروس بتوزيع العزم بالتساوي على محورين ، ونتيجة لذلك ، تدور العجلات بنفس السرعة. مثل هذا التقسيم مناسب تمامًا للحركة المستقيمة ، وهو أمر نادر الحدوث في الواقع - حتى عند القيادة على طول أجزاء مسطحة من الطريق ، تنحرف السيارة عن خط مستقيم.

من أجل أن تدور السيارة بشكل مثالي ، يجب أن تدور عجلات محور واحد بسرعات مختلفة ، حيث تدور العجلات الخارجية على طول قوس أوسع. إن علبة التروس البسيطة التي توفر نفس الدوران لكلا المحورين في الانحناء ستؤدي إلى انزلاق أحد الإطارات والآخر الانزلاق ، مما يزيد بشكل ملحوظ من سوء القدرة على المناورة في السيارة.

مرجع. المشكلة ذات صلة كبيرة بسيارات الدفع الرباعي ذات الدفع الرباعي الدائم. في هذه الحالة ، يتم تقسيم عزم الدوران ليس فقط بين العجلات ، ولكن أيضًا بين المحاور التي تدور تروس المحور الأمامي والخلفي.

هناك حاجة إلى الترس التفاضلي مع علبة التروس الكوكبية لتغيير السرعات الزاوية للعجلات اليمنى واليسرى اعتمادًا على انحدار الدوران. توزع الآلية تلقائيًا عزم الدوران على عمود المحور ، مما يسمح لإطارات العجلات بعمل عدد مختلف من الدورات عندما تتحرك السيارة في قوس. بدون وجود فرق ، لا يمكن تشغيل السيارة بشكل طبيعي للأسباب التالية:

عدم القدرة على التحكم ؛
تآكل سريع للإطارات
التآكل المتسارع لأجزاء علبة التروس والأعمدة ونصف الأعمدة.

كيف يعمل التفاضل الحر؟

تم تجهيز الغالبية العظمى من الآلات مع محرك إلى المحور الأمامي أو الخلفي بآليات من هذا النوع. في الحالة الأولى ، يقع التجميع داخل علبة التروس ، وفي الحالة الثانية يكون جزءًا من علبة التروس الكوكبية للمحور الخلفي.

يتضمن تصميم الترس الكوكبي استخدام التروس المائلة. هناك أنواع أخرى من علب تروس السيارات - أسطوانية ومخروطية أسطوانية ودودة.

يوفر الجهاز التفاضلي من النوع الحر الجمع مع الترس الرئيسي. تتضمن آلية المحور الخلفي الأجزاء التالية:

ساق مع ترس مخروطي مائل متصل بعمود القيادة ؛
معدات الكواكب مدفوعة.
تم تجهيز غلاف الترس المدفوع بعيارين ، حيث يتم إدخال محور الأقمار الصناعية ؛
التروس شطبة؛
تروس مدفوعة من semiaxes ؛
رمان؛
الإسكان والعتاد.

في سيارات الركاب ، يتم تثبيت قمرين صناعيين ، على الشاحنات - أربعة.

يتم دراسة مبدأ التفاضل الحر كمثال:

أثناء قيادة السيارة بشكل مستقيم ، تدور العجلات بنفس السرعة. يقوم السيقان بتدوير "العتاد الكوكبي" مع الأقمار الصناعية المثبتة عليه ، والأخير المتبقي ثابتًا وينقل عزمًا متساويًا إلى كلا المحورين بسبب الضغط على الأسنان.
تدخل السيارة منعطفا. تبدأ الأقمار الصناعية التي تدور مع الترس الكبير في الدوران حول محورها الخاص ، وفي اتجاهات مختلفة.
لا تنقسم القوة على العمود إلى النصف ، ولكن اعتمادًا على انحدار القوس. بفضل الدوران المركب لمحاور وعجلات الأقمار الصناعية يصنعون عددًا مختلفًا من الدورات ، تتغلب الآلة بنجاح على الدوران دون انزلاق المطاط والانزلاق.

يسمى الترس التفاضلي بحرية لأنه ينقل المزيد من عزم الدوران إلى العجلة ، والتي تدور بسهولة أكبر. من الواضح أنه عند المنعطفات ، يقاوم الإطار الموجود داخل القوس الدوران ، وبالتالي فإن الترس التفاضلي يعطي المزيد من القوة للمحور الآخر - تدور العجلة المقابلة بشكل أسرع.

ملحوظة. تم تجهيز سيارات الدفع الرباعي وسيارات الدفع الرباعي بثلاث فواصل طاقة تفاضلية - المركز (موضوع في علبة النقل) واثنين من العجلات الداخلية.

تعمل الآلية الحرة على حل المشكلة الرئيسية ، ولكنها تخلق مشكلة جانبية. عندما يبدأ أحد الإطارات في الاتصال بطبقة زلقة - يبدأ الجليد والثلج المليء بالثلوج والطين والانزلاق. السبب هو آلية تفاضلية تعطي أقصى قوة في اتجاه المقاومة الأقل. لمنع مثل هذه المواقف ، تستخدم العديد من السيارات قفل تفاضلي مؤقت.

أنواع الآليات

للتخلص من الانزلاق على الرصيف الزلق أو ظروف الطرق الوعرة ، يقوم المصنعون بتجهيز المركبات بأجهزة مختلفة من التصاميم التالية:

آلية نمط حر مع قفل قسري من محرك الأقراص ؛
حظر التفاضل الجزئي للمقاومة المتزايدة ؛
نوع الترس الذاتي الدودة.

في النموذج الأول ، تم تجهيز مجموعة التروس التي تمت مناقشتها أعلاه بالإضافة إلى ذلك بجهاز قفل. يعمل النظام ببساطة: إذا لزم الأمر ، يقوم السائق بتنشيط محرك الأقراص ، وإصلاح الأقمار الصناعية في حالة ثابتة. يبدأ عزم الدوران في الانقسام بالضبط إلى النصف ، وتدور المحاور بنفس السرعة وتتغلب السيارة بنجاح على نقطة المشكلة.

يتم تنشيط القفل القسري للتفاضل المركزي باستخدام محركات أقراص مختلفة:

ميكانيكي - من ذراع علبة النقل ؛
كهربائي
هوائي؛
هيدروليكي.

يتم استخدام عناصر محرك مماثلة لإيقاف الأقمار الصناعية الأمامية أو الخلفية وحملها.

يقوم المصنعون بتجهيز السيارات باهظة الثمن مع التحكم في الجر. إنه "يخدع" الجهاز التفاضلي بطريقة أخرى: عن طريق إشارة من جهاز استشعار تكشف عن الدوران السريع لعجلة واحدة ، فإن الإلكترونيات توجهها إلى الإبطاء. ثم تبدأ تروس الأقمار الصناعية في نقل المزيد من الطاقة إلى المحور الآخر وتتوقف السيارة عن "النباح" في مكانها.

جهاز مقاومة عالية

بالإضافة إلى الأقمار الصناعية والقيادة والتروس المدفوعة ، يشتمل التفاضل المحدود للانزلاق على العناصر التالية:

سكن متصل بشكل صارم بمعدات كوكبية ؛
مجموعة من أقراص الاحتكاك مثبتة على كل عمود محور ؛
أقراص فولاذية مثبتة نتوءاتها في السكن ؛
يتم إدخال زنبرك فاصل بين التروس المائلة لأعمدة المحاور.

يتم تثبيت أقراص الصلب والاحتكاك (يتم استخدام مماثلة في القابض) بالتناوب ، الأول يدور مع الجسم ، والثاني مع المحاور. يتم ارتداء الترس المخروطي الشكل على أجزاء المحور ويمكنه تحريك مسافة معينة. يضغط الزنبرك 2 تروس محورية معاكسة.

يحدث القفل التفاضلي الجزئي على النحو التالي:

على امتداد مستقيم وجاف من الطريق ، تكون الأقمار الصناعية ثابتة ، وتدور الأقراص بالنسبة لبعضها البعض.
إذا ضرب أحد الإطارات قسمًا زلقًا ، يبدأ الانزلاق. بسبب الشكل المخروطي للأسنان ، ستبدأ التروس من جانب العجلة المتوقفة في صد بعضها البعض.
سيتم نقل والعتاد شبه المحور وضغط حزمة القرص. ستكون هناك قوة احتكاك ، تجبر المحور على الدوران مع الجسم مباشرة من "الكوكب" ، متجاوزًا الأقمار الصناعية.

يضبط مثل هذا الجهاز بشكل مستقل درجة الحظر - كلما كان الإطار أبطأ مع لفات قبضة جيدة ، زاد ضغط الأقراص وزودت عزم دوران أكبر.

تروس التروس ذاتية الغلق

يعتمد مبدأ تشغيل هذه الآليات على ميزة واحدة من زوج الدودة: الترس قادر على نقل الدوران إلى القمر الصناعي ، ولكن الإجراء العكسي مستحيل. تصنع جميع التروس ، بما في ذلك التروس الساتلية ، على شكل أسطوانات ذات أسنان مقوسة مائلة. في المجموع ، تستخدم الآلية 3 أزواج من سواتل الديدان مثبتة حول تروس شبهات.

يعمل التفاضل المحدود للانزلاق مثل هذا:

أثناء الحركة المستقيمة ، تتصرف أقمار الديدان بشكل مشابه للأقمار المخروطية - فهي لا تدور نفسها ، ولكنها تدور المحاور من الترس الرئيسي.
في الانحناء ، سيزداد عدد دورات محور واحد وسيعطي دورانًا لأزواج الأقمار الصناعية - ستبدأ الطاقة في التوزيع بطرق مختلفة.
نظرًا لأن كل زوج من الأقمار الصناعية متصل بواسطة ترس مثير ، يتم استبعاد انزلاق عجلة واحدة. المحور قادر على تدوير القمر الصناعي ، فهو يدور المحور المجاور ، والذي لم يعد بإمكانه تدوير المحور الثاني. يتم تأمين الآلية تلقائيًا.

جهاز Torsen هو الأكثر موثوقية ومتقدمة ، ولكنه مكلف للغاية ، لذلك يتم وضعه فوق أجهزة المدى. يستخدم الباقي آليات أكثر سهولة لزيادة الاحتكاك.

من بين محبي القيادة الشديدة على الطرق الوعرة ، فإن أبسط طريقة لتجنب الانزلاق معروفة - قفل التفاضل الخلفي عن طريق اللحام. يتم لحام الأقمار الصناعية بإحكام على المحاور وتكون ثابتة دائمًا. صحيح ، هذه السيارات مخصصة فقط للقيادة على التربة والثلج - لتشغيلها على سطح صلب أمر غير مريح ومكلف للغاية.

في حالة السيارة ، يكون الترس التفاضلي مسؤولاً عن توزيع عزم الدوران بين عجلات القيادة ، كما يسمح للعجلات بالدوران بسرعات زاوية مختلفة في ظل ظروف معينة.

اقرأ هذه المقالة

أين هو الفرق في جهاز إرسال السيارة ، وأنواع الفروق

كما تعلمون ، السيارات هي الدفع بالعجلات الأمامية والدفع الخلفي ، وكذلك الدفع الرباعي. اما موقع التفاضل:

إذا تم تنفيذ محرك الأقراص على العجلات الأمامية ، يكون التفاضل في حد ذاته ؛
على سيارة دفع خلفي ، يتم تثبيت الترس التفاضلي في مبيت المحور الخلفي ؛
في السيارات ذات الدفع الرباعي ، بالنسبة لمحرك عجلات الدفع ، يكون الترس التفاضلي في مبيت المحور الأمامي والخلفي ، وبالنسبة إلى دفع محاور الدفع ، يتم تثبيت الآلية في علبة النقل (razdatka).

الفروق هي أيضا بين العجلات والمحور. إذا تم استخدام الترس التفاضلي لقيادة عجلات القيادة ، فهذا هو التفاضل عبر المحور. يقع الترس التفاضلي المركزي بين محاور الدفع لمركبات الدفع الرباعي.

أما بالنسبة لميزات الجهاز والتصميم ، فإن علبة التروس الكوكبية هي أساس التفاضل. بالنظر إلى نوع التروس المستخدم في علبة التروس ، يمكن أن يكون الترس التفاضلي (علبة التروس): مائلًا أو أسطوانيًا أو دوديًا. الآن دعونا نلقي نظرة على الجهاز ومبدأ التفاضل بمزيد من التفصيل.

الجهاز التفاضلي ومبدأ التشغيل

لنبدأ بالنوع الأول. غالبًا ما يؤدي التفاضل المخروطي وظيفة التفاضل بين العجلات. عادة ما يوجد تفاضلي أسطواني على الدفع الرباعي ويتم وضعه بين المحاور. إن التفاضل الدودي هو عالمي ، مما يسمح لك بوضع الآلية بين العجلات واستخدامها كواجهة داخلية.

التفاضل المخروطي هو الأكثر شيوعًا ، كما يتم استخدام العناصر الأساسية لتصميمه بنشاط في بناء أنواع أخرى من التفاضلات. لهذا السبب ، ضع في اعتبارك الجهاز ومبدأ تشغيل التفاضل المخروطي كمثال.

لذا ، فإن الفرق المخروطي ، كما ذكر أعلاه ، هو في الواقع علبة تروس كوكبية. يتضمن التصميم التروس والأقمار الصناعية شبه المحورية ، والتي تقع في السكن (الكأس التفاضلي).

يتم نقل عزم الدوران إلى الغلاف من الترس الرئيسي ، ثم من خلال الأقمار الصناعية يتم نقله إلى التروس شبه المحورية. أيضا ، يتم إرفاق الترس المدفوع لناقل الحركة الرئيسي بالحالة (تركيب صلب). يتم تثبيت المحاور في السكن ، وتدور الأقمار الصناعية على المحاور.

تتيح لك الأقمار الصناعية نفسها ، التي تنفذ وظيفة الترس الكوكبي ، توصيل الجسم وتروس نصف المحور. بالنظر إلى حجم عزم الدوران الذي سيتم نقله ، يمكن دمج 2 أو 4 أقمار صناعية في التصميم التفاضلي.

تنقل الطاقة الشمسية (التروس شبه المحورية) عزم الدوران إلى عجلات القيادة في السيارة. يتم النقل من خلال نصف الأعمدة ، ويتم توصيل تروس نصف المحور وأعمدة نصف من خلال الخطوط.

التروس نصفية اليسار واليمين ، مع نفس عدد الأسنان أو مختلفة. إذا كان عدد الأسنان هو نفسه ، فهذا تفاضلي متناظر ، يتم استخدام عدد مختلف من الأسنان على التروس اليسرى واليمنى في جهاز التفاضلات غير المتماثلة.

في الحالة الأولى ، يسمح لك التفاضل المتماثل بتوزيع عزم الدوران على طول المحاور بالتساوي ، علاوة على ذلك ، بغض النظر عن حجم السرعات الزاوية لعجلات القيادة.

يستخدم هذا التفاضل للتركيب بين العجلات (التفاضل المتماثل للعجلات المتقاطعة). التفاضل غير المتماثل قادر على مشاركة العزم في نسبة أو أخرى. تتيح لك هذه الميزة استخدامها بين محاور الدفع.

الآن دعنا ننتقل إلى مبادئ العملية التفاضلية. بادئ ذي بدء ، يعمل التفاضل المتماثل في ثلاثة أوضاع رئيسية. الوضع الأول يقود في خط مستقيم ، والثاني يقود في منعطف ، والثالث يقود على طريق مع قبضة ضعيفة (الأوساخ والجليد ، وما إلى ذلك).

عندما تتحرك السيارة بشكل مستقيم ، تواجه العجلات مقاومة متساوية. هناك انتقال لعزم الدوران من الترس الرئيسي إلى السكن التفاضلي. تتحرك الأقمار الصناعية مع الجسم ، الذي بدوره ينقل عزم الدوران إلى عجلات القيادة.

بالنظر إلى حقيقة أن دوران الأقمار الصناعية على المحاور لا يحدث ، فإن حركة التروس شبه المحورية تتم بسرعة زاوية متساوية ، فإن تردد دوران التروس اليسرى واليمنى يساوي تردد دوران التروس المدفوعة للتروس الرئيسي.

ومع ذلك ، إذا دخلت السيارة في منعطف ، فإن العجلة الأقرب إلى المركز (الدفع الداخلي) يتم تحميلها بشكل أكبر وتبدأ في تجربة مقاومة أكبر مقارنة بالعجلة الخارجية (الأبعد عن مركز الدوران).

نتيجة لزيادة الحمل ، يبطئ الترس شبه المحوري الداخلي إلى حد ما الدوران ، وهذا يؤدي إلى حقيقة أن الأقمار الصناعية تبدأ في الدوران حول محوره. هذا الدوران للأقمار الصناعية يؤدي إلى زيادة في تواتر دوران العتاد شبه المحوري الخارجي.

من الناحية العملية ، فإن إمكانية قيادة العجلات بسرعات زاوية مختلفة تجعل من الممكن تمرير الدوران دون الانزلاق. بالمناسبة ، لا يزال يتم توزيع عزم الدوران بالتساوي على عجلات القيادة.

إذا توقفت السيارة في الوحل ، في الثلج أو على الجليد ، فإن إحدى العجلات تواجه مقاومة أكثر من الأخرى. في هذه الحالة ، يبدأ الترس التفاضلي (بسبب تصميمه) الدوران المعجل لعجلة الانزلاق ، بينما تتباطأ العجلة الأخرى.

ومع ذلك ، لا يسمح الاقتران غير الكافي بالطلاء بالحصول على عزم دوران مرتفع على عجلة الانزلاق ، كما أن ميزة التفاضل المتماثل لن تسمح أيضًا بتطوير اللحظة المطلوبة على العجلة الأخرى. في كثير من الأحيان في هذه الحالة ، لا يمكن للسيارة ببساطة مواصلة الحركة.

المخرج من الموقف هو الحاجة إلى زيادة عزم الدوران على العجلة ، والذي لا يتوقف. للقيام بذلك ، يجب قفل التفاضل. لهذا السبب ، تتمتع سيارات الدفع الرباعي بالقدرة الإضافية على قفل الترس التفاضلي ، بينما تحرم سيارات الركاب وحتى بعض سيارات الدفع الرباعي ذات الميزانية الحديثة من مثل هذه الوظيفة.

جهاز تفاضلي للسيارة

العناصر الرئيسية للفرق هي:

نصف التروس
تروس الأقمار الصناعية
الإسكان

مخطط تفاضلي لسيارة دفع أمامي:
1 - عجلة تروس موصلة للنقل الرئيسي ؛ 2 - جزء من ترس رائد في ناقل الحركة الرئيسي ؛ 3 - محور الأقمار الصناعية ؛ 4 - قمر صناعي 5 - حالة تفاضلية ؛ 6 - عمود شفة أيمن ؛ 7 - epiploon ؛ 8 - محمل أسطواني مدبب ؛ 9 - معدات شبه محورية ؛ 10 - عمود شفة أيسر ؛ 11- جزء من علبة علبة التروس.

تشبه تروس الأقمار الصناعية من خلال مبدأ تشغيلها علبة تروس كوكبية وتعمل على توصيل السكن والتروس شبه المحورية ببعضها البعض. هذا الأخير ، بدوره ، متصل عن طريق خطوط مع عجلات القيادة. في تصميمات مختلفة ، يتم استخدام أربعة أو اثنين من الأقمار الصناعية ، في السيارات يتم استخدام الخيار الثاني في كثير من الأحيان.

الكأس أو الغلاف التفاضلي - الغرض الرئيسي منه هو نقل عزم الدوران عبر الأقمار الصناعية من الترس الرئيسي إلى التروس شبه المحورية. يوجد بداخلها محور دوران الأقمار الصناعية.

التروس الشمسية أو شبه المحورية - مصممة لنقل عزم الدوران باستخدام المحاور شبه إلى عجلات القيادة. يمكن أن تحتوي التروس اليسرى واليمنى على نفس العدد ومختلف الأسنان. في المقابل ، يتم استخدام التروس مع عدد مختلف من الأسنان لتشكيل تفاضل غير متماثل ، وبنفس العدد بالنسبة للتماثل المتماثل.

مبدأ تفاضلية السيارات

يعمل الترس التفاضلي على النحو التالي: من خلال تدوير إحدى عجلات القيادة في السيارة ، ستبدأ الثانية في الدوران في الاتجاه المعاكس ، ولكن يجب تحقيق شرط عدم الحركة في عمود القيادة. في هذه الحالة ، يدور stellites في محاورهم الخاصة ، ويلعب دور الترس.

إذا قمت بتشغيل المحرك وإشراك القابض وأي من التروس ، فإن عمود الدفع سيبدأ في الدوران ، وينقل عزمه من خلال التروس المخروطي والتروس المائلة للصندوق التفاضلي.

وهكذا ، بينما تتحرك السيارة على طول مسار منحني ، تتباطأ عجلة واحدة ، وتزيدها الأخرى. ونتيجة لذلك ، يتم التخلص من انزلاق العجلات وانزلاقها ويدور كل منها بالسرعة اللازمة للحركة الآمنة.

بينما تتحرك السيارة في خط مستقيم ، لا يحدث شيء خاص وينقل الترس التفاضلي عزم الدوران إلى كلتا العجلتين بنفس النسبة. تدور التروس شبه المحورية بنفس السرعة الزاوية ، حيث أن الأقمار الصناعية في هذه الحالة ثابتة.

عند القيادة على الأسطح الزلقة ، فإن التفاضل له عيب كبير - يمكن أن يسبب انزلاق جانبي للآلة ، لأن قوة الانزلاق على عجلة التزلج منخفضة وتبدأ في الدوران في وضع الخمول.

أبسط تفاضلات السيارات لها عيب آخر. في حالة وجود أوساخ أو عناصر غريبة أخرى بين الفتحات ، يمكن نقل عزم الدوران بنسبة مختلفة ، حتى 0 إلى 100. وبالتالي ، ستبقى عجلة واحدة في وضع ثابت تمامًا.

النماذج الحديثة خالية عمليا من هذا العيب. أجهزتهم يدوي أو مختلف أكثر صلابة. علاوة على ذلك ، في العديد من سيارات الركاب الحديثة ، يتم تثبيت أنظمة الاستقرار والاستقرار الاتجاهي التي تجعل من الممكن تحسين توزيع عزم الدوران اعتمادًا على مسار السيارة.

كيف يعمل الفرق - فيديو:

هذا كل شيء ، الآن أنت تعرف الجهاز التفاضلي.

في هذه المقالة سنتحدث عن جهاز التروس الرئيسي ولماذا تحتاج إلى تفاضل السيارة وأعطالها الرئيسية.

ما هو المطلوب؟

يتم نقل عزم الدوران من العمود المرفقي للمحرك عبر القابض وعلبة التروس ومجموعة القيادة إلى زوج من التروس الحلزونية التي تعمل باستمرار. ستدور العجلتان بنفس السرعة الزاوية. ولكن في هذه الحالة ، فإن تحويل السيارة أمر مستحيل ، لأنه يجب أن تسافر العجلات مسافات مختلفة خلال هذه المناورة!

دعونا نلقي نظرة على المسارات التي تركت عند الانحناء بالعجلات الرطبة للسيارة. بالنظر إلى هذه المسارات باهتمام ، يمكنك أن ترى أن العجلة تمتد من مركز الدوران أكثر بكثير من الداخل.

إذا تم نقل نفس عدد الثورات إلى كل عجلة ، فمن المستحيل تدوير السيارة بدون علامات سوداء. لذلك ، فإن أي سيارة لديها آلية معينة تسمح لها بالتناوب دون "رسم" عجلات مطاطية على الأسفلت. وتسمى هذه الآلية - التفاضلية.

تم تصميم الترس التفاضلي للسيارة لتوزيع عزم الدوران بين محاور عجلات القيادة عند تدوير السيارة وعند القيادة على الطرق الوعرة. يسمح الترس التفاضلي للعجلات بالدوران بسرعات زاوية مختلفة والسير في مسار مختلف دون الانزلاق بالنسبة لسطح الطريق.

بمعنى آخر ، يمكن توزيع 100٪ من عزم الدوران الذي يأتي على الترس التفاضلي بين عجلات الدفع 50 × 50 أو بنسبة مختلفة (على سبيل المثال ، 60 × 40). لسوء الحظ ، يمكن أن تكون النسبة - 100 × 0. وهذا يعني أن إحدى العجلات في مكانها ، والأخرى تنزلق في هذا الوقت. لكن هذا التصميم يسمح للسيارة بالدوران بدون انزلاق ، ولا يحتاج السائق إلى تغيير الإطارات البالية كل يوم.

من الناحية الهيكلية ، يتم إجراء التفاضل في عقدة واحدة مع الترس الرئيسي و يتكون من:

اثنين من التروس من أنصاف
اثنين من التروس من الأقمار الصناعية

1 - نصف مهاوي ؛ 2 - ترس مدفوع ؛ 3 - ترس ترس. 4 - تروس شبه منحرف ؛ 5- التروس الفضائية.
في سيارات الدفع الأمامي ، يوجد الترس الرئيسي والتفاضلي في مبيت علبة التروس. لا يوجد محرك هذه السيارات على طول ، ولكن عبر محور الحركة ، مما يعني أنه في البداية ينتقل عزم الدوران من المحرك في مستوى دوران العجلات. لذلك ، ليست هناك حاجة لتغيير اتجاه عزم الدوران بمقدار 90 درجة ، كما هو الحال في سيارات الدفع الخلفي. ولكن ، تظل وظيفة زيادة عزم الدوران وتوزيعه على طول محاور العجلات دون تغيير في هذه الحالة.

أعطال كبيرة

تحدث الضوضاء ("عواء" الترس الرئيسي) عند القيادة بسرعة عالية بسبب تآكل التروس أو التعديل غير المناسب أو في حالة عدم وجود زيت في علبة المرافق للعتاد الرئيسي. للقضاء على الخلل ، من الضروري ضبط تروس التروس ، واستبدال الأجزاء البالية ، واستعادة مستوى الزيت.

يمكن أن يحدث تسرب الزيت من خلال مانعات التسرب والزيت. للقضاء على العطل ، استبدل الأختام ، واربط السحابات.

كيف تسير الخدمة؟

مثل أي تروس - تتطلب التروس الرئيسية والتروس التفاضلية "التشحيم والعناق". على الرغم من أن جميع تفاصيل الترس الرئيسي والتفاضلي تبدو ضخمة "قطع من الحديد" ، ولكن لديهم أيضا هامش السلامة. لذلك ، تظل التوصيات المتعلقة ببدء التشغيل المفاجئ والكبح والمشاركة الخطيرة للمشبك والأحمال الزائدة للآلة الأخرى سارية.

يجب تزييت أجزاء الاحتكاك وأسنان التروس باستمرار ، بما في ذلك الأسنان. لذلك ، في علبة المرافق للمحور الخلفي (لسيارات الدفع الخلفي) أو في علبة المرافق للكتلة - علبة التروس ، القيادة النهائية ، التفاضلية (للسيارات ذات العجلات الأمامية) ، يتم سكب الزيت ، ويجب مراقبة مستواه بشكل دوري. يميل الزيت الذي تعمل فيه التروس إلى "التسرب" من خلال التسريبات في المفاصل ومن خلال أختام الزيت البالية.

إذا كان هناك شك في وجود مشكلة في ناقل الحركة ، فقم برفع إحدى عجلات القيادة في السيارة. قم بتشغيل المحرك ، وقم بتشغيل العجلة ، واجعل هذه العجلة تدور. انظر إلى كل ما يدور ، واستمع إلى كل ما يصدر أصواتًا مشبوهة. ثم ارفع العجلة على الجانب الآخر. مع زيادة الضوضاء والاهتزاز وتسرب الزيت - ابدأ في البحث عن خدمة السيارات.

وبالطبع ، قد يواجه العديد من الذين سيشترون سيارة دفع رباعي ، عند اختيار طراز معين ، مصطلح "القفل التفاضلي". ولكن ما هو؟ مثله؟ وما هو مبدأ التشغيل وضرورة هذا التفاضل نفسه؟ كما تظهر الممارسة ، لا يعرف كل "السائقين الجيب" المحتملين في المستقبل.

في هذه المقالة سنتحدث عن ما هو الفرق ولماذا هو في السيارة. ما هي الأصناف التي تحدث وأي سيارات تناسبها؟

التاريخ التفاضلي

لم يكن ظهور الترس التفاضلي في عالم السيارات طويلاً. بعد بضع سنوات فقط ، بعد أن بدأت السيارات الأولى ذات محرك الاحتراق الداخلي (ICE) في النزول من الناقل. لفترة طويلة ، لم تكن الأمور حلوة للغاية حيث أن طرازات السيارات الأولى التي عملت مع المحرك يتم التحكم فيها الآن بشكل سيء للغاية.

كانت العجلات الموجودة على نفس المحور تدور بنفس السرعة الزاوية أثناء الدوران ، وهذا أدى بالفعل إلى حقيقة أن العجلة التي تعمل على طول القطر الخارجي انزلقت كثيرًا. لقد قاموا بحل هذه المشكلة بكل بساطة: عن طريق استعارة الفرق من عربات البخار.

تم اختراع هذه الآلية في فرنسا 1828 مهندس أوليفر بيكي رم.كان جهازاً يتألف من مهاوي وتروس. من خلال ذلك ، تم نقل عزم الدوران من ICE إلى عجلات القيادة ، ولكن حدث سوء حظ آخر - بدأت العجلات في الانزلاق ، والتي فقدت قبضتها على سطح الطريق. غالبًا ما يتجلى ذلك أثناء القيادة على طريق بأقسام جليدية.

تدور العجلة ، التي كانت على الجليد ، بسرعة أكبر من العجلة ، والتي بقيت على سطح أكثر ملاءمة للحركة. هذا أدى إلى انزلاق. بعد ذلك ، بدأ المصممون في التفكير في كيفية إعداد التفاضل بحيث تدور العجلات بنفس السرعة من أجل منع ظهور الانجرافات.

أول شخص قام بتجربة فرق مع الحد الأدنى من الانزلاق لم يكن سوى فرديناند بورش. استغرق السوق ثلاث سنوات على الأقل لرؤية الترس التفاضلي للكام - بورش "بنات أفكار" مع انزلاق محدود. كانت مجهزة بأول موديلات سيارات العلامة التجارية. على مدار العقود التالية ، طور المهندسون أنواعًا مختلفة من الفروق ، والتي سنخبرك عنها لاحقًا.

مبدأ التشغيل والجهاز

لنبدأ بنوع التفاضل ، وهو أسهل ما يمكن التفكير فيه - تفاضل مفتوح. نبدأ بأبسط نوع من التفاضل يسمى التفاضل المفتوح. وبالتالي، يتضمن التصميم التفاضلي الأجزاء التالية:

- رمح القيادة. مهمتها هي نقل عزم الدوران. ويقوده العمود من ناقل الحركة إلى بداية الترس التفاضلي.

- ترس محرك رمح محرك الأقراص. الترس على شكل مخروط حلزوني ، ضروري لربط الآليات التفاضلية.

- معدات التاج. العنصر هو عبد. كما أن لها شكل مخروط وتدور ترس التروس. يسمى نظام القيادة المجمعة والتروس المدفوعة الترس الرئيسي. يعمل في المرحلة النهائية لتقليل سرعة الدوران ، التي تصل إلى العجلات على المدى الطويل. العتاد الرائد في حجمه أقل بكثير من التاجلذلك ، من أجل القيام بثورة واحدة للمتابعين ، يحتاج الأول إلى عمل أكثر من ثورة حول محوره.

- مهاوي التروس. وهي الحد الأخير لانتقال دوران عمود الإدارة إلى العجلات.

- الأقمار الصناعية- هذه آلية كوكبية تلعب دورًا رئيسيًا في توفير سرعات زاوية مختلفة للعجلات أثناء الدوران.

عندما تتحرك في خط مستقيم على سيارتك ، تدور آلية التفاضل بأكملها بسرعة موحدة: يدور عمود الإدخال بنفس سرعة أعمدة المحاور ، على التوالي ، تدور العجلات نفسها بنفس السرعة. ولكن بمجرد أن تدير عجلة القيادة ، يتغير الوضع بشكل جذري على الفور. اللاعبون الرئيسيون هم الآن تعمل الأقمار الصناعية ، والتي يتم فتحها تحت تأثير الحمل التفاضلي على العجلاتعندما ، على سبيل المثال ، تبدأ عجلة واحدة في الانزلاق وبالتالي تتحرك بشكل أسرع.

كل قوة المحرك تمر مباشرة من خلالها. ونتيجة لحقيقة أن الأقمار الصناعية هي اثنين من التروس مستقلة ، ثم تنتقل سرعة مختلفة إلى المحورين. لكن السلطة ليست مقسمة بالتساوي ، ولكن تنتقل إلى العجلة التي تتحرك في الحافة الخارجية لدوران الآلة. لذلك ، يبدأ في الدوران بشكل أسرع بكثير بسبب الزيادة الكمية في السرعة. والفرق في توزيع القوة بين العجلات هو أكبر ، كلما كان نصف قطر دوران السيارة أصغر ، أي كلما أدرت عجلة القيادة.

ما هو القفل التفاضلي وكيف يعمل

قفل تفاضلي - هذه هي واحدة من أكثر الطرق فعالية لزيادة أداء السيارة على الطرق الوعرة. أي سيارة مصممة بشكل مباشر أو غير مباشر لمعدات الطرق الوعرة مجهزة بآلية مصممي المصنع التي تمنع التفاضل المركزي. كما تم تجهيز السيارات بآليات تسد المحاور الأمامية والخلفية.

إن حظر هذه الآلية ، مثل أي حل تكنولوجي ، له مزاياه وعيوبه. لفهم متى يكون من الضروري استخدام أقفال تفاضلية ، والحالات التي تحظر استخدامه ببساطة ، تحتاج إلى فهم المبادئ التي يستند إليها عملها.

حاول القيام بقفزة طويلة من مكان في فصل الشتاء الثلجي. بلى. ولكن هذا لا ينجح ، وكل ذلك لأن إحدى ساقيك كانت على سطح ثلجي زلق ، والثانية على الأسفلت الجاف. هذا بسبب ذلك ، وفشل في تحقيق قفزة بطل. انزلقت إحدى ساقيك من تحتك ، لكن الدماغ لم يوجه في الوقت المناسب ولم يأمر بوضع كل القوة للدفع في الساق الأخرى. نتيجة هذه التجربة مضحكة وكوميدية للغاية: لقد افترقت الأرجل وانهارت تقريبًا إلى النقطة الخامسة.

إذن ما العمل في هذه الحالة ، بحيث تتاح لكلا الساقين الفرصة لدفع الأرض بعيدًا تمامًا؟ وكل شيء بسيط للغاية. تحتاج فقط إلى تحويل ساقي الدفع إلى واحدة ، وربطهما بقوة مع حزام أو حزام قوي.الآن سيعملون كوحدة وسيتم استخدام أقصى قوة دفع من سطح دعم ثابت مع قبضة جيدة. تحدث عملية مماثلة في السيارة في لحظة تفاعل عجلات القيادة مع الطريق.

دعونا نتخيل موقفًا توقفت فيه سيارة الدفع الخلفي بشكل عشوائي بحيث كانت العجلة اليسرى على سطح زلق ، والعجلة اليمنى على الأسفلت. كما تعلم، الفرق المركزي القياسي للاحتكاك المنخفض، التي تقع على المحور الخلفي للسيارة ، توفر دائمًا للعجلات قوة محيطية متساوية. العجلة اليسرى ، الموجودة على الجليد ، غير قادرة على التحرك من سطح زلق بجهد كبير بسبب الجر غير الكافي.

وبسبب هذا ، فإن التفاضل غير قادر على تزويده بجهد هائل ، لأنه ببساطة مستحيل جسديًا. وفي هذه الحالة يتم جلب قوة مماثلة إلى عجلة القيادةعلى سطح الأسفلت. إنه يحاذي الجهود التي يتم توزيعها بين العجلات ، مع التركيز على العجلة اليسرى.

ونتيجة لذلك ، ستتحرك السيارة مع زلة ، ولكن ببطء. لن تكون عجلاته قادرة على استخدام القوة الكافية للدفع التي ستكون ضرورية لقبض العجلة اليمنى ، والتي لن تكون في ظل هذه الظروف أكثر أو أقل ، ولكن سبع مرات مثل تلك الموجودة في اليسار. بسبب هذه القدرة على توزيع الجر بشكل متساوٍ ، ستستخدم العجلة اليمنى فقط سُبع قدرات الجر مع الأسفلت. ببساطة ، يمكن أن يحدث الدفع سبع مرات أقوى ، لكن التفاضل لم يجلب قوة كافية له لأداء هذه المناورة.

لذلك ، من الضروري إجراء مثل هذا الاتصال بين العجلات ، لضمان دوران المفاصل أو الانزلاق ، إذا كانت عجلة واحدة فقط. لحل هذه المشكلة ، يتم استخدام آلية خاصة تمنع دوران الترس التفاضلي وتربط العجلتين ببعضهما البعض مع اتصال جامد مشروط مع دوران ثابت وبنفس السرعة. تسمى هذه الآلية "آلية القفل التفاضلي (فصل)" ، أو عامة الناس - القفل.

الفارق المقفل غير قادر على معادلة قوة العجلة الداخلية ، وبالتالي جعلها متصلة بمحور واحد. ونتيجة لذلك ، تتلقى كل عجلة أقصى قوة ممكنة مطلوبة لأفضل قبضة للعجلات. لذلك ، حيث من الأفضل قبض العجلات على سطح الطريق ، سيتم تطبيق الكثير من القوة هناك.

ما هي الفروق

أساس التفاضل هو الترس الكوكبي. يمكن لنوع الترس المستخدم أن يقسم الترس إلى مشروط ثلاثة نوع:

- دودة؛

إسطواني؛

مخروطي.

يعتبر الترس التفاضلي للديدان هو الأكثر تنوعًا ويتم تثبيته بين المحاور ، وهو نفسه بين العجلات. غالبًا ما يقع النوع الأسطواني في سيارات الدفع الرباعي بين المحاور. يستخدم النوع المخروطي بشكل رئيسي كتفاضل بين العجلات.

خصص نفس الشيء متماثل و غير متوازن الفروق. يتم تثبيت التصميم التفاضلي غير المتناظر في سيارات الدفع الرباعي بين المحاور ، وتوزيع عزم الدوران بنسب مختلفة. يقوم النوع المتماثل بنقل عزم متساوٍ إلى المحور بين العجلتين. يتم أيضًا تقسيم الفروق وفقًا لنوع الحظر: قفل يدوي وقفل إلكتروني.

قفل تفاضلي يدوي

بناءً على الاسم ، يتم تنشيط القفل التفاضلي للمحور بمبادرة من السائق عن طريق الضغط على زر أو تبديل مفتاح تبديل معين. في هذه الحالة ، يتم قفل تروس القمر الصناعي ، ونتيجة لذلك تبدأ عجلات الدفع بالدوران بنفس السرعة. في كثير من الأحيان ، تم تجهيز سيارات الدفع الرباعي بقفل تفاضلي يدوي. يوصى بتشغيله للتغلب على ظروف الطرق الوعرة الثقيلة ، وإيقافه عند المغادرة على طريق الأسفلت العادي.

القفل التفاضلي الإلكتروني أو التلقائي

يتم قفل الترس التفاضلي تلقائيًا بواسطة أوامر وحدة التحكم الإلكترونية ، والتي تحلل حالة سطح الطريق باستخدام ABS و ESP. ثم تقوم وحدة التحكم الإلكترونية بتأمين تروس التروس بشكل مستقل. حسب درجة الحظر ، يمكن تقسيم هذا الجهاز بشكل مشروط إلى تفاضلي مع أقفال كاملة وجزئية.

قفل تفاضلي

يتضمن إدراج مثل هذا القفل حقيقة أن الأقمار الصناعية للتروس تتوقف تمامًا ، ويتم أخذ الآلية لأداء وظائف القابض التقليدي ، وبالتالي نقل عزم دوران متساوٍ إلى المحورين. ونتيجة لذلك ، تدور العجلتان بنفس السرعة الزاوية. إذا حدث أن عجلة واحدة على الأقل تفقد الجر ، فإن عزم الدوران منها ينتقل بالكامل إلى عجلة أخرى ، والتي تبقى للقوة على الطرق الوعرة. تم تنفيذ مثل هذا الجهاز التفاضلي بنجاح تويوتا لاند كروزر ، مرسيدس بنز الفئة- G و اخرين.

القفل التفاضلي الجزئي

لا يؤدي تمكين هذا القفل إلى إيقاف تروس القمر الصناعي تمامًا ، ولكنه يسمح لهم بالانزلاق. هذا التأثير متاح بفضل فروق القفل الذاتي. حسب نوع تشغيل هذه الآلية ، قم بتقسيمها إلى نوعان: حساس للسرعة(يتم تنشيطه عندما يلاحظ الفرق في السرعات الزاوية لدور الشبه) و حساس للعزم (يتم استخدامه في حالة تقليل عزم دوران محور واحد). يمكن العثور على هذا النوع من تشغيل الجهاز التفاضلي على سيارات الدفع الرباعي ميتسوبيشي باجيرو ، أودي Q-Series و BMW X-Series.

مجموعة تفاضلية حساس للسرعة يختلف في هيكل الهيكل. إحدى هذه الآليات هي تلك التي يؤدي فيها الاقتران اللزج وظيفة تفاضلية. يختلف اقتران اللزوجة عن تفاضل الاحتكاك في موثوقيتها المنخفضة. ولهذا السبب يتم تركيبه على السيارات التي لا يقصد منها التغلب على براري غير قابلة للسير وعربات عميقة أو على سيارات ذات طابع رياضي.

آلية أخرى تمثل المجموعة الحساسة للسرعة تسمى التفاضلية gerotor. يتم لعب دور عناصر الحجب بواسطة مضخة الزيت وألواح الاحتكاك المركبة بين السكن التفاضلي وتروس التروس لأعمدة المحاور. على الرغم من أن مبدأ العمل مشابه للاقتران اللزج.

الفروق التي تنتمي إلى مجموعة حساس للعزمتختلف أيضًا في التصميم. على سبيل المثال ، هناك آلية تستخدم فرق الاحتكاك. تكمن خصوصيتها في الاختلاف في السرعات الزاوية للعجلات بالتناوب وعند التحرك في خط مستقيم. عندما تتحرك السيارة في خط مستقيم ، تكون السرعة الزاوية لتدوير العجلتين هي نفسها ، وخلال مرور الدوران ، يختلف عزم الدوران للعجلات.

نوع آخر من الفروق - مع التروس اللولبية والحلزونية. وهي مقسمة بشروط ثلاث مجموعات.

أول – تروس هيبويد

هنا ، لكل نصف محور تروس أقمار صناعية خاصة به. يتم إرفاقها ببعضها البعض عن طريق التروس المتعامدة مع بعضها البعض. في حالة وجود اختلاف في السرعات الزاوية لعجلات القيادة ، يحدث إسفين لمحور تروس. ونتيجة لذلك ، فرك التروس على القضية التفاضلية. يتم حظر الترس التفاضلي جزئيًا وهناك إعادة توزيع لعزم الدوران على المحور ، مع انخفاض سرعة الدوران الزاوي. بعد محاذاة سرعات المحور ، يتم إلغاء تنشيط القفل.

ثانيا – تروس حلزونية

على غرار الأول ، ولكن ترتيب الأقمار الصناعية للتروس الموازية للمحور. ترتبط هذه الوحدات ببعضها البعض بواسطة التروس الحلزونية. يتم تركيب أقمار هذه الآلية في منافذ خاصة على العلبة التفاضلية ، وعندما يكون هناك اختلاف في السرعة الزاوية لدوران العجلة ، يتم تثبيت التروس والتزاوج مع التروس الموجودة في فتحات العلبة التفاضلية. يحدث الحظر الجزئي. يتم تحديد اتجاه عزم الدوران على المحور بسرعة دوران أقل.

الثالث – مع التروس الحلزونية لأعمدة المحاور والتروس الحلزونية للأقمار الصناعية

يستخدم في التفاضل المركزي. المبدأ هو نفسه - إزاحة العزم على المحور مع دوران أقل. نطاق إزاحة هذا النوع كبير جدًا - من 65/35 إلى 35/65. عندما يتم تثبيت سرعة عجلة الزاوي لكلا المحورين وتسويتها ، يتم فتح الترس التفاضلي. تستخدم هذه المجموعات التفاضلية على نطاق واسع في صناعة السيارات سواء في النماذج التقليدية أو في الرياضة.