لماذا تحتاج إلى تفاضل. الغرض من المركز التفاضلي

سمع العديد من سائقي السيارات مصطلح "القفل التفاضلي" أو "التفاضل الذاتي القفل" (الحجب الذاتي) ، لكن القليل منهم فقط يعرفون كيف تبدو هذه العملية عمليًا. وإذا كانت شركات صناعة السيارات السابقة قد زودت بشكل أساسي سيارات الدفع الرباعي بمثل هذا "الخيار" ، فيمكن العثور عليها الآن في سيارة المدينة بالكامل. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يقوم أصحاب السيارات غير المجهزة بكتل ذاتية ، بعد أن فهموا الفوائد التي يجلبونها ، بتثبيتها بأنفسهم.

ولكن قبل أن تفهم كيف يعمل التفاضل محدود الانزلاق ، عليك أن تفهم كيف يعمل بدون قفل.

ما هو التفاضل

يمكن اعتبار التفاضل (الفرق) بحق أحد العناصر الهيكلية الرئيسية لناقل الحركة في السيارة. بفضل مساعدتها ، هناك نقل وتغيير وتوزيع عزم الدوران الناتج عن المحرك بين زوج من المستهلكين: عجلات تقع على محور واحد من الماكينة أو بين جسورها. علاوة على ذلك ، يمكن أن تكون قوة تدفق الطاقة الموزعة مختلفة ، إذا لزم الأمر ، مما يعني أن سرعة دوران العجلات مختلفة.

في ناقل الحركة للسيارة ، يمكن تثبيت الفرق: في علبة التروس وفي علبة النقل ، اعتمادًا على جهاز (أجهزة) القيادة.

تسمى تلك الاختلافات ، التي يتم تثبيتها في الجسر أو علبة التروس ، عجلة التعشيق ، والتي تقع بين محاور الماكينة ، على التوالي - المركز.

الاحالة التفاضلية

كما تعلم ، تقوم السيارة أثناء القيادة بمناورات مختلفة: المنعطفات ، وتغيير الحارة ، والتجاوز ، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، قد يحتوي سطح الطريق على مخالفات ، مما يعني أن عجلات السيارة ، حسب الحالة ، تغطي في نفس الوقت مسافات مختلفة. لذلك ، على سبيل المثال ، عند الدوران ، إذا كانت سرعة دوران العجلات على المحور هي نفسها ، فإن إحداها ستبدأ حتمًا في الانزلاق ، مما سيؤدي إلى تسارع تآكل الإطارات. لكن هذا ليس أسوأ شيء. الأسوأ من ذلك هو أن التعامل مع السيارة انخفض بشكل كبير.

إليك الحل مشاكل مماثلةوقد توصلوا إلى تفاضل - آلية تعيد توزيع الطاقة القادمة من المحرك بين محاور السيارة وفقًا لقيمة مقاومة التدحرج: كلما قل ذلك ، زادت سرعة العجلة ، والعكس صحيح. .

آلية تفاضلية

يوجد اليوم أنواع عديدة من الاختلافات ، وهيكلها معقد للغاية. ومع ذلك ، فإن مبدأ التشغيل هو نفسه بشكل عام ، لذلك سيكون من الأسهل للفهم النظر في أبسط نوع - تفاضل مفتوح ، يتكون من العناصر التالية:

1. التروس مثبتة على أنصاف المحاور.
2. ترس محرّك (تاج) مصنوع على شكل مخروط مقطوع.
3. ترس صغير مثبت في نهاية عمود الإدارة ، والذي يشكل مع الترس الحلقي الترس الرئيسي. نظرًا لأن الترس المُدار أكبر من ترس القيادة ، فسيتعين على الأخير إجراء عدة دورات حول محوره قبل أن يقوم التاج بعمل واحدة فقط. وبالتالي ، فإن هذين العنصرين التفاضليين هما اللذان يقللان من كمية الطاقة (السرعة) التي ستصل في النهاية إلى العجلات.
4. الأقمار الصناعية والتي تشكل دورًا رئيسيًا في توفير الفرق المطلوب في سرعة دوران العجلات.
5. مساكن.

كيف يعمل التفاضل

أثناء الحركة المستقيمة للسيارة ، تدور أعمدة محورها ، ومن ثم العجلات ، بنفس سرعة عمود الإدارة مع تروسه الحلزونية. لكن أثناء الدوران ، يصبح الحمل المؤثر على العجلات مختلفًا (يحاول أحدهما الدوران بشكل أسرع) ، وبسبب هذا الاختلاف ، يتم إطلاق الأقمار الصناعية. الآن تمر طاقة المحرك من خلالها ، وبما أن زوج الأقمار الصناعية عبارة عن تروس منفصلة ومستقلة ، تنتقل سرعات دوران مختلفة إلى أعمدة المحور. وبالتالي ، يتم توزيع الطاقة التي يولدها المحرك بين العجلات ، ولكن بشكل غير متساو ، واعتمادًا على الحمولة التي تعمل عليها: ما يتحرك على طول نصف القطر الخارجي يواجه مقاومة أقل للدوران ، وبالتالي فإن الفرق ينقل المزيد من الطاقة إليه ، ويدور بشكل أسرع.

لا يوجد فرق في كيفية عمل التفاضل المركزي والتفاضل عبر المحور: مبدأ التشغيل مشابه ، فقط في الحالة الأولى يتم توجيه عزم الدوران الموزع إلى محاور السيارة ، وفي الحالة الثانية - إلى عجلاتها الموجودة على نفس المحور.

تصبح الحاجة إلى الترس التفاضلي المركزي ملحوظة بشكل خاص عندما تتحرك الماكينة على أرض وعرة ، عندما يضغط وزنها على المحور الأقل من الآخر ، على سبيل المثال ، عند صعود أو منحدر.

مشكلة تفاضلية

بينما يلعب الترس التفاضلي دورًا كبيرًا بالتأكيد في تصميم السيارة ، إلا أن أداؤه يؤدي أحيانًا إلى مشاكل للسائق. وهي: عندما تكون إحدى العجلات على جزء زلق من الطريق (طين أو جليد أو ثلج) ، فإن الآخر ، الموجود على أرض أكثر صلابة ، يبدأ في التجربة زيادة الحمل، فرق يحاول إصلاح هذا ، يعيد توجيه طاقة المحرك إلى العجلة المنزلقة. وهكذا ، اتضح أنه يتلقى أقصى قدر من الدوران ، بينما الآخر ، الذي لديه التصاق قوي بالأرض ، يظل ثابتًا.

تم اختراع القفل التفاضلي (فك الارتباط) لحل مثل هذه المشكلات على وجه التحديد.

مبدأ المنع وأنواعه

بعد فهم مبدأ تشغيل التفاضل ، يمكننا أن نستنتج أنه إذا قمت بحظره ، فإن عزم الدوران على العجلة أو المحور الذي يتمتع بأفضل قبضة سيزداد. يمكن القيام بذلك عن طريق توصيل جسمه بأحد محوري المحور ، أو عن طريق إيقاف دوران الأقمار الصناعية.

يمكن أن يكون الحجب كاملاً - عندما تكون أجزاء التفاضل متصلة بشكل صارم. يتم تنفيذه ، كقاعدة عامة ، بمساعدة قابض الكامة ويتحكم فيه السائق من خلال محرك خاص من كابينة السيارة. أو يمكن أن يكون جزئيًا ، في هذه الحالة يتم نقل جهد محدود فقط إلى العجلات - هذه هي الطريقة التي يعمل بها التفاضل الذاتي القفل ، والذي لا يتطلب مشاركة بشرية.

كيف يعمل التفاضل الذاتي الغلق؟

فارق الانزلاق المحدود هو في الأساس حل وسط بين كتلة كاملةوالفرق الحر ويسمح لك بتقليل انزلاق عجلة الماكينة في حالة وجود اختلاف بينهما في معامل الالتصاق بالأرض. وبالتالي ، تزداد بشكل كبير القدرة عبر البلاد ، والتعامل على الطرق الوعرة ، وكذلك ديناميكيات تسريع السيارة ، وبغض النظر عن جودة الطريق.

يزيل الحظر الذاتي انسداد العجلات بالكامل ، مما يحمي أعمدة المحور من الأحمال الحرجة التي يمكن أن تحدث على التفاضل مع فك التعشيق القسري.

يتم تحرير قفل عمود المحور تلقائيًا إذا كان عند حركة مستقيمةسرعة دوران العجلات مستوية.

أكثر أنواع الكتل الذاتية شيوعًا

قرص الحجب الذاتي عبارة عن مجموعة من أقراص الاحتكاك (الاحتكاك) المثبتة بين مبيت الفرق والعتاد شبه المحور.

ليس من الصعب فهم كيفية عمل التفاضل مع مثل هذه الكتلة: أثناء قيادة السيارة في خط مستقيم ، يدور مبيت الفرق وكلا محوري المحور معًا بمجرد ظهور اختلاف في سرعات الدوران (العجلة قيد التشغيل منطقة زلقة) ، ينشأ الاحتكاك بين الأقراص مما يقللها. أي أن العجلة التي تُترك على أرضية صلبة ستستمر في الدوران بدلاً من التوقف ، كما في حالة الترس التفاضلي الحر.

اقتران لزج ، أو غير ذلك مخلب لزج، مثل الفرق السابق ، يحتوي على عبوتين من الأقراص ، فقط هذه المرة مثقبة ، مثبتة فيما بينها مع فجوة صغيرة. جزء واحد من الأقراص يتعامل مع السكن ، والآخر مع عمود الإدارة.

توضع الأقراص في وعاء مملوء بسائل السليكون العضوي ، والذي يظل دون تغيير عندما يدور بشكل موحد. بمجرد وجود اختلاف في السرعة بين العبوات ، يبدأ السائل في التكاثف بسرعة وبقوة. تنشأ المقاومة بين الأسطح المثقبة. وبالتالي ، يتم إبطاء الحزمة المفرطة بشكل مفرط ، ويتم تسوية سرعة الدوران.

مسنن (برغي ، دودة) كتلة ذاتية. يعتمد عمله على القدرة زوج دودةإسفين وبالتالي منع أعمدة المحور عند حدوث اختلاف في عزم الدوران عليها.

كام ذاتي الحجب. لفهم كيفية عمل هذا النوع من التفاضل ، يكفي تخيل فرق مفتوح ، حيث يتم تثبيت أزواج التروس (الكام) بدلاً من آلية التروس الكوكبية. تدور الكامات (تقفز) عندما تكون سرعات العجلة متماثلة تقريبًا ، ويتم حظرها بشكل صارم (محشورة) بمجرد أن تبدأ إحداها في الانزلاق.

الاختلافات في كيفية عمل الحجب مركز التفاضلوالعجلة الداخلية ، لا - مبدأ التشغيل هو نفسه ، الاختلافات موجودة فقط في نقاط النهاية: في الحالة الأولى - جسرين ، في الحالة الثانية - عجلتان مثبتتان على محور واحد.

"نيفا" المحلية وتفاضلاتها

في خط VAZs المحلي ، تحتل "Niva" مكانة خاصة: على عكس "أقاربها" على الناقل ، فإن هذه السيارة مجهزة بمحرك دائم لجميع العجلات.

في ناقل الحركة VAZ SUV ، يتم تثبيت ثلاثة تفاضلات: العجلة الداخلية - في كل محور ، والمحور البيني - في علبة النقل. على الرغم من هذا العدد ، ليس من الضروري أن نفهم مرة أخرى كيف تعمل الفروق على "نيفا". كل شيء بالضبط هو نفسه كما هو موضح أعلاه. أي أثناء الحركة المستقيمة للماكينة ، بشرط ألا يكون هناك انزلاق على العجلات ، جهد الجرموزعة بالتساوي بينهما ولها نفس القيمة. عندما تبدأ إحدى العجلات في الانزلاق ، يتم توجيه كل الطاقة من المحرك ، التي تمر عبر الاختلافات ، إلى هذه العجلة.

منع الفروق "نيفا"

قبل الحديث عن كيفية عمل القفل التفاضلي على Niva ، يجب ملاحظة شيء واحد ، وهو توضيح الغرض من مقبض علبة النقل الأمامي (الصغير).

يعتقد بعض السائقين أنه من خلال مساعدتها ، يتم تشغيل السيارة على نظام الدفع بالعجلات الأمامية - ليس هذا هو الحال: يتم دائمًا مشاركة كل من محركات العجلات الأمامية والخلفية في Niva ، ويتحكم هذا المقبض في علبة النقل التفاضلية. أي ، أثناء تثبيته في الوضع "الأمامي" ، يعمل الفرق بشكل طبيعي ، وعندما يتم إيقافه "للخلف".

والآن بشكل مباشر حول الحجب: عند إيقاف تشغيل الترس التفاضلي ، يتم إغلاق أعمدة علبة النقل معًا بواسطة القابض ، وبالتالي يتم تسوية سرعة دورانها بالقوة ، أي أن السرعة الإجمالية لعجلات المحور الأمامي تساوي الإجمالي سرعة المؤخرة. يتم توزيع الدفع في اتجاه مقاومة أكبر. لنفترض أنها تنزلق العجلات الخلفية، إذا تم تشغيل القفل ، فسيذهب جهد الجر إلى المحور الأمامي ، حيث ستسحب عجلاته الماكينة ، ولكن إذا تخطى مع المحور الخلفي و العجلات الأمامية، ثم "نيفا" لن تخرج من تلقاء نفسها.

لمنع حدوث ذلك ، يقوم سائقي السيارات بتثبيت الكتل الذاتية في الجسور التي ستساعد في سحب السيارة العالقة. حتى الآن ، الأكثر شعبية بين مالكي "نيفا" هي تفاضل نيستيروف.

ساموبلوك نيستيروف

يكمن سر شعبيتها في كيفية عمل تفاضل نيستيروف.

لا يسمح تصميم الفرق فقط بضبط عجلات الماكينة على النحو الأمثل عند إجراء المناورات ، ولكن أيضًا في حالة انزلاق العجلة أو تعليقها ، يمنحها الجهاز الحد الأدنى من الطاقة من المحرك. علاوة على ذلك ، فإن رد فعل وحدة الحظر الذاتي للتغيير حالة المرورشبه فوري. بالإضافة إلى ذلك ، يعمل تفاضل Nesterov على تحسين معالجة السيارة بشكل كبير حتى في المنعطفات الزلقة ، ويزيد من ثبات الاتجاه ، ويزيد من ديناميكيات التسارع (خاصة في فترة الشتاء) ، يقلل من استهلاك الوقود. وتركيب الجهاز لا يتطلب أي تغييرات في تصميم ناقل الحركة ويتم تثبيته بنفس طريقة التثبيت الكلاسيكي.

وجد التفاضل تطبيقًا ليس فقط في تكنولوجيا السيارات ، بل اتضح أنه مفيد جدًا في الجرارات الخلفية ، مما يجعل الحياة أسهل بكثير لأصحابها.

التفاضلية للجرار الخلفي

الجرار الخلفي عبارة عن وحدة ثقيلة نوعًا ما ، ويستغرق الأمر الكثير من الجهد لقلبه ببساطة ، وبسرعة زاوية غير منظمة لدوران العجلات ، يصبح هذا الأمر أكثر صعوبة. لذلك ، فإن مالكي هذه الآلات ، إذا لم يتم توفير الفروق في البداية من خلال التصميم ، يحصلون عليها وتثبيتها بأنفسهم.

كيف يعمل التفاضل المتحرك؟ في الواقع ، إنه يوفر فقط دورانًا سهلًا للسيارة ، ويوقف إحدى العجلات.

وظيفتها الأخرى ، التي لا علاقة لها بإعادة توزيع القوة ، هي زيادة قاعدة العجلات. يوفر تصميم الترس التفاضلي استخدامه كامتداد للمحور ، مما يجعل الجرار الخلفي أكثر قدرة على المناورة ومقاومة للانقلاب ، خاصة عند المنعطفات.

باختصار ، يعد التفاضل أمرًا مفيدًا للغاية ولا يمكن الاستغناء عنه ، كما أن حظره يزيد بشكل كبير من قدرة السيارة على اختراق الضاحية.

عند الانعطاف ، تتحرك أي سيارة (بغض النظر عما إذا كانت ذات الدفع الرباعي أو الدفع الرباعي) بطريقة تجعل جميع عجلاتها تتحرك لمسافة مختلفة وبالتالي يجب أن تدور بسرعات زاوية مختلفة. خلاف ذلك ، هناك نوعان من الآثار السلبية:

• أحمال "داخلية" عالية على ناقل الحركة والعجلات - في الواقع ، يجب استخدام الفرق في الطاقة لكل من العجلات مع اتصالها الصلب بطريقة ما داخل ناقل الحركة (في أفضل حالة- أنفقت على التدمير المبكر للإطارات) ؛
• خطر فقدان السيطرة بسبب الانخفاض الحاد في تماسك العجلات مع الطريق (خاصة العجلات الأمامية وعجلات الدوران) وظهور انحراف قوي في السيارة ("تأثير المحراث").

وبالتالي ، في المقابل ، تكون جميع الأشياء الأخرى متساوية:

• تدور العجلة الخارجية دائمًا بشكل أسرع من العجلة الداخلية (يمر مسافة أكبر);
• يدور المحور الأمامي دائمًا بشكل أسرع من المحور الخلفي (يسافر لمسافة أكبر) ؛
• تؤدي محاولة إجبار العجلات على الدوران بسرعات زاوية متساوية إلى انزلاق العجلة وفقدان التحكم في الماكينة.

يتطلب ضمان دوران جميع عجلات الماكينة بسرعات مختلفة استخدام ترس تفاضلي واحد على الماكينة في كل محور قيادة (أي صلب) ، ويتطلب أيضًا تباينًا بين المحاور بالنسبة للآلات. إذا لم يكن هناك مركز تفاضل - دفع رباعي غير حقيقىولا يمكن أن يسمى دائم.

[انهيار]

مبدأ عمل الفارق "المفتوح"

أبسط نوع من التفاضل هو ما يسمى. تفاضلية "فتح"... وتتمثل مهمتها في توزيع اللحظة بين العجلات المتصلة ميكانيكيًا بحيث تدور كل عجلة بأقصى حد السرعة الممكنة... في الوقت نفسه ، إذا فقدت إحدى العجلات الدعم على سطح صلب (على سبيل المثال ، سقطت في ثلج أو حفرة) ، فحينئذٍ تنتقل كل اللحظة إليها وتدور دون جدوى ، والثانية تقف على سطح صلب الدعم ، يبقى ثابتًا وغير قادر على تحريك السيارة من الأماكن.

لماذا يحدث ذلك؟

تقوم آلية التفاضل الكوكبي (في هذه الحالة ، متناظرة ، أي مصممة لنقل عزم دوران متساوي إلى كلتا العجلتين) بتدوير التروس المحورية عبر الأقمار الصناعية. ينقل القمر الصناعي مساوعزم الدوران في وقت واحد على كلا محوري المحور ، حيث إنه عبارة عن رافعة ذات مساوالكتفين بالنسبة لمحور الدوران الخاص به ، والذي يتلقى القمر الصناعي من خلاله جرًا من الكأس التفاضلية.

1 - تروس نصف المحور ؛ 2،3 - معدات القيادة والقيادة ترس رئيسي؛ 4 - الأقمار الصناعية. 5 - حالة.

عند القيادة في خط مستقيم مع قبضة طريق جيدة على كلا العجلتين ، لا تدور الأقمار الصناعية حول محورها وتنقل أقصى عزم دوران من الكأس التفاضلية إلى عمود المحور. تدور الكأس التفاضلية والعتاد الكوكبي وأعمدة المحور بسرعة زاويّة متساوية ككل.

عندما تدور السيارة ، تبدأ الأقمار الصناعية في الالتفاف حول محورها ، وتنشيط الترس الكوكبي وتوفير فرق في السرعات الزاوية لأعمدة المحور ، ومع ذلك ، فإنها تستمر في نقل عزم الدوران الأمثل إلى كلا أعمدة المحاور ، منذ التصاق الطريق بـ كلا العجلتين لا تزال عالية.

بمجرد أن تبدأ إحدى العجلات في فقد قوة الجر ، تقل القوة المطلوبة لتدويرها على الفور ، وينخفض ​​عزم الدوران على محور محورها. نظرًا لأن الأقمار الصناعية يمكن أن تدور بحرية حول محورها ، وبالتالي معادلة عزم الدوران على كلا التروس الجانبية ، سينخفض ​​عزم الدوران على محاور العجلات مع التصاق جيد للطريق ، وكذلك على الكأس التفاضلية ، وعلى ناقل الحركة بأكمله. في هذه الحالة ، لم يعد العزم المنخفض كافيًا لتدوير عجلة بقبضة جيدة على الطريق ، ولكنه يكفي تمامًا لتدوير العجلة "الحرة" ، التي تستمر في الدوران (الانزلاق) بسبب الدوران المحوري للأقمار الصناعية. في هذه الحالة ، يعمل الترس الكوكبي كمخفض يزيد السرعة الزاوية لدوران عجلة الانزلاق. نتيجة لذلك ، تتوقف عجلة ذات قبضة جيدة على الطريق (كما هو الحال مع السيارة بشكل عام) ، وتدور عجلة الانزلاق بضعف السرعة الزاوية بالنسبة للسرعة الزاوية للكأس التفاضلي. في هذه الحالة ، تنخفض القوة الكلية (عزم الدوران) عبر ناقل الحركة بأكمله ، ويعمل المحرك تقريبًا بدون تحميل.

بالإضافة إلى المشاكل المتعلقة بالقدرة على اختراق الضاحية ، يحمل الترس التفاضلي بين العجلات "المفتوح" مخاطر كبيرة في التعامل تحت الجر. نظرًا لأن المناطق ذات معامل الالتصاق المنخفض (الجليد ، والطين ، والماء ، والرمل) تظهر تحت عجلة قيادة واحدة أو أخرى ، فسيتم نقل كل قوة الجر على الفور إلى هذه العجلة المعينة ، وسوف يتم إلقاء السيارة فجأة (غالبًا بشكل غير متوقع) على الجانب. بالمناسبة ، فإن الدفع الرباعي الدائم (4WD بدوام كامل) على سيارات الطرق العادية يهدف تحديدًا إلى القضاء على هذه الظاهرة المثيرة للاشمئزاز والخطيرة.

[انهيار]

قفل الفوارق

للكشف عن...

في الكفاح ضد الدوران غير المجدي لعجلة فارغة (المحور) ، اتبع الفكر الفني المسارات الأساسية التالية:

• حظر التفاضل يدويًا ، بما في ذلك استخدام محرك بعيد (يتم استخدامه حاليًا فقط في الآلات الرخيصة والقديمة ، أو نادرًا جدًا على الآلات الخاصة لظروف التشغيل شديدة الشدة) ؛
• منع التفاضل تلقائيًا ، بما في ذلك باستخدام قوة قفل متغيرة (ما يسمى بـ "الكتل الذاتية" ، فهي "تفاضلات زيادة الاحتكاك"،" LSD ") ؛
• عجلات خالية من الفرامل باستخدام الفرامل القياسية (إلكترونيًا باستخدام مستشعرات ABS).

غالبًا ما تستخدم الحلول المدرجة في التوليف. لذلك ، على الدفع الرباعي الثقيل سيارات الدفع الرباعي مرسيدسو Toyota تستخدم كل من أقفال العجلات اليدوية الصلبة والأوتوماتيكية + اليدوية القسرية أقفال بين المحاور، والفرملة الإلكترونية للعجلات. دعنا نلقي نظرة فاحصة على هذه الحلول.

التفاضل مع حجب يدوي (قسري) كامل

للكشف عن...

في الواقع ، تحتوي التروس التفاضلية ذات القفل القسري الكامل على حالتين فقط - فضفاضة (مجانية) ومغلقة. عند قفله ، يتحول التفاضل إلى قابض بسيط ، يربط بشكل صارم أعمدة المحور (أو أعمدة الكردان) ببعضها البعض وينقل الدوران باستمرار بسرعة زاوية متساوية.

يتم تحقيق الحجب إما عن طريق منع إمكانية الدوران المحوري للأقمار الصناعية ، أو عن طريق الربط الصارم للكوب التفاضلي بأحد أعمدة المحور. في هذه الحالة ، يتم حظر آلية الكواكب ولا توزع عزم الدوران على طول المحاور. تعتمد عزم الدوران المنقولة إلى أعمدة المحور بشكل مباشر على التصاق كل من العجلات بالطريق.

يوجد أدناه مخطط قفل تفاضلي لجسر ARB يتم فيه قفل الأقمار الصناعية. محرك بعيد... تستخدم معظم هذه التفاضلات محركات هوائية أو كهربائية أو هيدروليكية أو ميكانيكية. هذا النوعيستخدم القفل لكل من تفاضلات الجسر والمركز.

نظرًا لحقيقة أن الترس التفاضلي المغلق بالكامل لا يوزع عزم الدوران الذي تم الحصول عليه بالتساوي بين المحاور ، في حالة حدوث فقدان حاد للقبضة على إحدى العجلات ، فإن عزم الدوران المرسل على نصف محور عجلة ذات قبضة جيدة أيضا زيادة حادة. لذلك ، من الضروري استخدام هذه الأقفال بعناية ، tk. قد يكون جهد المحرك كافياً "لتعطيل" آلية القفل أو كسر عمود المحور. يُنصح باستخدام هذه الأقفال بسرعات منخفضة فقط للحركة على التضاريس الصعبة ، لأنه عندما يتم استخدامها في الجسور (خاصة في جسور التوجيه) ، تفقد السيارة القدرة على التحكم كثيرًا. يمكن تنشيط هذه الأقفال فقط عندما تكون السيارة متوقفة.

[انهيار]

أقفال أوتوماتيكية للكاميرا والعتاد

للكشف عن...

في مثل هذه التعشيق ، بدلاً من آلية الكواكب ذات التروس الكلاسيكية ، استخدم cam أو أزواج العتاد، والتي ، مع اختلاف بسيط في السرعات الزاوية للمحاور النصفية ، لديها القدرة على الدوران المتبادل (القفز) ، وعند الانزلاق ، فإنها تسد وتسد نصف المحاور مع بعضها البعض. نظرًا لأن هذه التشابكات يتم تشغيلها بشكل مفاجئ جدًا ، فهي أيضًا قادرة على الصمود حمل ثقيل، يتم وضعهم بشكل رئيسي على الجيش و معدات خاصة... في بعض نماذج هذه التفاضلات ، يتم فصل أحد أعمدة المحور في وقت حدوث اختلاف بسيط في السرعة (بسبب استخدام قوابض التجاوز).

Detroit E-Z Locker (شركة Tractech):

حظر خزانة ديترويت:

كام منع BTR-60:

[انهيار]

[انهيار]

فروق الانزلاق المحدودة (LSD)

للكشف عن...

تفاضلات الانزلاق المحدودة- الفوارق ذات "التشغيل" المحدود (حرفياً - "الانزلاق") للمحور شبه الجاري متخلفة نسبيًا ، فهي تفاضل محدودة الانزلاق("الكتل الذاتية") و فروق زلة محدودة... كلما زاد الاحتكاك الداخلي في التفاضل ، زاد معامل قفله - أي كلما زاد عزم الدوران يمكن أن يعيد التفاضل توزيعه لصالح العجلة غير المنزلقة. وفقًا لمبدأ التشغيل ، يمكن تقسيم الكتل الذاتية إلى نوعين رئيسيين:

• حساس للسرعة- يتم تشغيله عند وجود اختلاف في السرعات الزاوية لدوران نصف المحاور ؛
• حساس لعزم الدوران- ناتج عن انخفاض الجهد (عزم الدوران) على أحد أعمدة المحور.

للكشف عن...

تحظى هذه التفاضلات بشعبية كبيرة في رياضة السيارات وغالبًا ما يتم تثبيتها بشكل روتيني كفروق مركزية ومتقاطعة (على سبيل المثال ، تمتلك تويوتا سوبرا وسيليكا وراف 4 ولكزس IS300 ، سيارات الدفع الرباعي هيلوكسسيرف ، لاند كروزر ، لكزس GX470 ، كوستر ميني باص). أنها لا تتطلب التطبيق إضافات خاصةللزيت (على عكس LSD القائم على الاحتكاك) ، ومع ذلك ، فمن الأفضل استخدامه زيت عالي الجودةلتروس هيبويد محملة.

[انهيار]

[انهيار]

الأقفال "الإلكترونية" - أنظمة التحكم في قوة المكابح

للكشف عن...

الفكرة وراء هذه الأنظمة بسيطة للغاية. نظرًا لأن جميع السيارات لا تزال مجهزة إلزاميًا نظام ABSالذي يتحكم في دوران كل عجلة بدقة عالية ، فلماذا لا نعهد بالمعيار نظام الفراملبشكل انتقائي كبح العجلات ، محاكاة الأقفال التفاضلية "الحقيقية". من الناحية النظرية ، في هذه الحالة ، يمكن للمرء أن يقيد نفسه بالفروق الحرة العادية ، والعمل أقفال معقدةسوف تتولى الإلكترونيات و الفرامل.

من الناحية العملية ، اتضح أنه أكثر تعقيدًا إلى حد ما. الفرامل التقليدية ليست فعالة بما يكفي لتقييد عجلات السيارة في ظروف الطرق الوعرة الصعبة ، فهي تتآكل بسرعة وتسخن بسبب مثل هذا الحمل. لذلك ، بعد فترة من التجارب الأولية (Mercedes ML ، BMW X5) ، تم تقليل دور "التعشيق الإلكتروني" إلى دور مساعد - أي. سد إضافي "رفيع" مع فروق القفل التقليدية الموجودة.

والغرض الرئيسي منه هو توزيع عزم الدوران وتغييره ونقله ، وإذا لزم الأمر ، توفير دوران مستهلكين بسرعات زاوية مختلفة.

الترس التفاضلي ذو المحور المتقاطع عبارة عن ترس تفاضلي مصمم لقيادة عجلات القيادة ، ولكن إذا تم تثبيته بين محاور القيادة في مركبة ذات دفع رباعي ، فهو التباعد المركزي.

عادةً ما يكون فارق السيارة موجودًا في المواقع التالية:

• دفع محور القيادة في مركبة ذات دفع رباعي - في علبة النقل
• قيادة عجلات القيادة في مركبة ذات دفع رباعي - في مبيت المحور الخلفي والأمامي
• دفع عجلة القيادة في سيارة دفع بالعجلات الأمامية- في علبة التروس
• دفع عجلة القيادة في سيارة الدفع الخلفي- علبة المرافق المحور الخلفي

يعتمد الفارق على مخفض الكواكب... تستخدم في عرض علبة التروس نقل العتادتقليديا يقسم التفاضل إلى الأنواع الثلاثة التالية:

• دودة
• إسطواني
• مخروطي

يعتبر الترس التفاضلي الدودي هو الترس التفاضلي الأكثر تنوعًا ويمكن تثبيته بين المحاور وبين العجلات. يوجد النوع الأسطواني عادة في السيارات بين المحاور. يستخدم النوع المخروطي بشكل أساسي كعجلة داخلية.

يتم التمييز أيضًا بين فروق المركبات غير المتكافئة والمتماثلة. يتم تثبيت النوع غير المتماثل بين محوري قيادة ويسمح بنقل عزم الدوران بنسب مختلفة. يتم تثبيت النوع المتماثل ، كقاعدة عامة ، على محركات الأقراص النهائية ويسمح بنقل عزم متساوٍ إلى عجلتين.

جهاز تفاضل السيارات

العناصر الرئيسية للتفاضل هي:

• تروس نصف المحور
• التروس من الأقمار الصناعية
• إطار

مخطط تفاضل سيارة الدفع الأمامي:
1 - عجلة تروس مدفوعة للنقل الرئيسي ؛ 2 - جزء من ترس محرك التروس الرئيسي ؛ 3 - محور الأقمار الصناعية. 4 - القمر الصناعي 5 - حالة تفاضلية ؛ 6 - عمود ذو حواف لليمين ؛ 7 - صندوق حشو ؛ 8 - مخروطي الشكل أسطواني؛ 9 - تروس شبه محورية ؛ 10 - رمح ذو حواف يسار ؛ 11 - جزء من علبة التروس السكن.

تشبه تروس الأقمار الصناعية ، في مبدأ عملها ، علبة التروس الكوكبية وتستخدم لربط الجسم والعتاد نصف المحور معًا. هذا الأخير ، بدوره ، متصل بواسطة شرائح مع عجلات القيادة. الخامس تصميمات مختلفةيتم استخدام أربعة أو اثنين من الأقمار الصناعية ؛ في السيارات ، يتم استخدام الخيار الثاني في كثير من الأحيان.

الكأس أو السكن التفاضلي - الغرض الرئيسي منه هو نقل عزم الدوران من الترس الرئيسي إلى التروس الجانبية عبر الأقمار الصناعية. داخلها محاور دوران الأقمار الصناعية.

تروس الشمس أو نصف المحور - مصممة لنقل عزم الدوران باستخدام أعمدة نصف إلى عجلات القيادة. يمكن أن يكون للتروس اليمنى واليسرى نفس العدد أو عدد مختلف من الأسنان. في المقابل ، فإن التروس مع عدد مختلفتستخدم الأسنان لتشكيل تفاضل غير متماثل ، وبنفس العدد - لنوع متماثل.

كيف يعمل فارق السيارة

يعمل الترس التفاضلي على النحو التالي: تدوير إحدى عجلات قيادة السيارة ، تبدأ الثانية بالدوران في الاتجاه المعاكس ، ولكن يجب استيفاء شرط عدم الحركة عمود الكردان... في هذه الحالة ، تدور النجوم في محاورها ، وتلعب دور الترس.

إذا قمت بتشغيل المحرك وتشغيل القابض وأي من التروس ، يبدأ عمود المروحة بالدوران ، وينقل عزم الدوران عبر التروس الأسطوانية والمخروطية إلى الصندوق التفاضلي.

وهكذا ، بينما تتحرك السيارة على طول مسار منحني ، تتباطأ إحدى العجلات ، والعجلة الثانية ، على العكس من ذلك ، تزيدها. نتيجة لذلك ، يتم التخلص من دوران العجلة وانزلاقها وتدور كل عجلة بالسرعة المطلوبة للحركة الآمنة.

عندما تتحرك السيارة في خط مستقيم ، لا يحدث شيء مميز وينقل التفاضل عزم الدوران إلى كلتا العجلتين بنفس النسبة. تدور التروس شبه المحورية بنفس السرعة الزاوية ، لأن الأقمار الصناعية في هذه الحالة ثابتة.

عند القيادة على الأسطح الزلقة ، فإن الترس التفاضلي له عيب كبير - فقد يتسبب في حدوث انزلاق جانبي للماكينة ، نظرًا لأن قوة الجر على العجلة المنزلقة منخفضة ويبدأ في الدوران في وضع الخمول.

أبسط فروق السيارة لها عيب آخر. إذا دخلت الأوساخ أو العناصر الأجنبية الأخرى بين الشرائح ، يمكن أن ينتقل عزم الدوران بنسبة مختلفة ، حتى من 0 إلى 100. وهكذا ، ستبقى عجلة واحدة في وضع ثابت تمامًا.

النماذج الحديثة خالية عمليا من هذا العيب. أجهزتهم يدوية أو أوتوماتيكية أكثر صلابة. علاوة على ذلك ، في العديد من سيارات الركاب الحديثة ، يتم تثبيت أنظمة الاستقرار والثبات الاتجاهي ، مما يجعل من الممكن تحسين توزيع عزم الدوران اعتمادًا على مسار السيارة.

كيف يعمل التفاضل - فيديو:

هذا كل شيء ، الآن أنت تعرف جهاز التفاضل.

ما هو التفاضل

التفاضل هو جهاز يوزع تدفق الطاقة من المحرك إلى مكونات ناقل الحركة الأخرى. في سيارة ذات محرك على محور واحد ، يتم استخدام ترس تفاضلي واحد فقط ، واحد ترس تفاضلي ، في محرك الدفع الرباعي ، يوجد ما يصل إلى ثلاثة - اثنان من العجلتين الداخليتين ومحور داخلي واحد.

ضع في اعتبارك ، على سبيل المثال ، تفاضلًا كلاسيكيًا (على عكس الفروق المحظورة ، يطلق عليه "مفتوح" أو "مجاني"). يتم تثبيته في مبيت محرك الأقراص النهائي ويتلقى عزم الدوران من الترس المُدار. هناك تروس مخروطية في الصندوق التفاضلي. تتشابك مع التروس المثبتة على أعمدة المحور ، والتي بدورها تقوم بتدوير عجلات القيادة. عند القيادة على طريق مسطح ومستقيم السرعات الزاويةالعجلات هي نفسها ، والأقمار الصناعية لا تدور حول محورها. عند الانعطاف أو القيادة فوق المطبات ، عندما تسير العجلات على الجانبين الأيمن والأيسر في مسار مختلف ، تبدأ الأقمار الصناعية في تدوير وإعادة توزيع عزم الدوران.

الترس الرئيسي للمحور الخلفي VAZ-2101: 1 - شفة عمود المروحة ؛ 2 - صندوق حشو ؛ 3 - حلقة منحرف الزيت ؛ 4 - تحمل الجبهةمحرك الأقراص 5 - المحمل الخلفي لمعدات القيادة ؛ 6 - ضبط الحلقة؛ 7 - حلقة الدعم للعتاد شبه المحور ؛ 8 - تروس نصف المحور ؛ 9 - القمر الصناعي 10 - دبوس الأقمار الصناعية. 11 - عجلة تروس مدفوعة للنقل الرئيسي ؛ 12 - الصندوق التفاضلي ؛ 13 - برغي تثبيت سدادة صمولة الضبط ؛ 14 - ضبط سدادة الجوز ؛ 15 - محمل الصندوق التفاضلي ؛ 16 - ضبط الجوز لمعدات القيادة ؛ 17 - برغي تثبيت الترس المدار على شفة الصندوق التفاضلي ؛ 18 - عجلة تروس رائدة في النقل الرئيسي ؛ 19 - علبة المرافق لمخفض التروس الرئيسي ؛ عشرون - كم فاصل؛ 21 - غسالة 22 - صمولة عجلة تروس القيادة للمحور الخلفي.

هناك معادلة بسيطة تعكس العلاقة بين سرعات الصندوق التفاضلي والتروس الجانبية. إذا كان من خلال أ 1و أ 2تعيين سرعة دوران التروس شبه المحورية ، وعبر أ- تواتر دوران الصندوق التفاضلي ثم: أ = (أ 1 + أ 2) / 2... توضح الصيغة أنه إذا كانت إحدى عجلات السيارة ثابتة ، فإن العجلة الأخرى تدور بضعف التردد. إذا اصطدمت إحدى العجلتين الدافعتين بسطح طريق زلق ( الأسفلت الرطب، بقع الزيت ، الجليد) ، تنخفض مقاومة دورانها بشكل حاد ، كما ينخفض ​​الجر مع الطريق ، مما يعني أن العجلة غير قادرة على الحصول على قوة الجر اللازمة. ستبدأ هذه العجلة في الدوران بشكل أسرع والانزلاق. سيتم تزويد عجلة القيادة الأخرى ، التي تتمتع بجر كافٍ ، بنفس عزم الدوران مثل عجلة الانزلاق. نظرًا لوجود القدرة على توليد قوة جر كبيرة ، فلن تتمكن العجلة الثانية من القيام بذلك لأن التفاضل لن ينقل سوى نصف عزم الدوران من الترس الرئيسي إليه.

إذا تجاوزت مقاومة حركة السيارة قوة الجر للعجلة غير المنزلقة ، فلن تتمكن السيارة من التحرك. ستزداد سرعة عجلة الانزلاق بشكل حاد وستتوقف العجلة الأخرى. سوف تنزلق السيارة. إن محاولة السائق زيادة قوة الجر على العجلات عن طريق زيادة إمداد الوقود لن تؤدي إلا إلى زيادة سرعة إحدى العجلات. في مثل هذه الحالة ، يبدو عيب كبيرترس تفاضلي تقليدي يقلل من قدرة السيارة عبر البلاد على حد سواء الطرق الزلقةوفي التربة ذات المقاومة العالية للدوران (الرمل والثلج والطرق الموحلة).

الحجب القسري

في المركبات المخصصة للقيادة على الطرق الوعرة ، من الضروري تثبيت تفاضلات ذات تصميمات خاصة. غالبًا ما تستخدم الأقفال التفاضلية ذات القفل القسري. في نفوسهم ، يقوم السائق ، بمساعدة محرك خاص (غالبًا يعمل بالهواء المضغوط) ، بإيقاف دوران الأقمار الصناعية لفترة من الوقت ، وتبدأ عجلات السيارة بالدوران بنفس السرعة. وتجدر الإشارة إلى أن السيارة ذات الترس التفاضلي المقفل على طريق متعرج تستهلك المزيد من الوقود ولها تآكل شديد في الإطارات ، مما يعني أن تكلفة تشغيل السيارة تزداد.

بمجرد أن يكون الدوران المتبادل للعجلات على محور مشترك مع ترس تفاضلي مغلق أكبر مما يسمح به التشوه المرن للإطارات ، سيحدث انزلاق العجلات ، والذي يستمر حتى تنكسر أي عجلة على الطريق غير المستوي. هذا يعني أنه لا ينبغي للسائق أن ينسى فك القفل التفاضلي بعد التغلب على منطقة صعبة. يوفر عدد من التصميمات إمكانية الفتح التلقائي أو تقييد إمكانية تشغيل قفل السرعة.

فروق ذاتي الغلق

لتبسيط عملية التحكم ، يتم استخدام ما يسمى بفروق الغلق الذاتي. حاليًا ، يتم استخدام أربعة أنواع من الأقفال: القرص (الاحتكاك ، الاحتكاك المتزايد ، LSD) ، اللزج (أدوات التوصيل اللزجة) والمسمار (الدودة). تستخدم أحدث التطورات الأنظمة الإلكترونيةالتحكم في انزلاق العجلة على أساس استخدام مستشعرات الدوران واستخدام الفرامل القياسية(كقاعدة عامة ، يتم دمج هذه الأنظمة مع أنظمة مانعة للانغلاق ومضادة للانزلاق).

قفل القرص

هناك نوعان من التصميمات الأكثر شيوعًا لفرق القابض الاحتكاكية. في الأول ، يتم استخدام واحد ، في الثاني - اثنان من أدوات التوصيل. في الحالة الأولى ، يتم إدخال قابض قرص الاحتكاك 1 بين أحد أعمدة المحور والصندوق التفاضلي. يتم تثبيت الأقراص البرونزية في شرائح الغلاف 2 ، المتصلة بالصندوق التفاضلي ، وتجلس الأقراص الفولاذية على شرائح عمود المحور 3. يتم ضغط الأقراص ضد بعضها البعض بواسطة زنبركات. 4. عندما تواجه كلتا العجلتين نفس المقاومة ، يدور التفاضل بأكمله ككل ولا يوجد احتكاك في القابض 1.

التصميم الثاني هو ترس تفاضلي محدود الانزلاق مع قوابض احتكاك مزدوجة ، والتي تستخدم على نطاق واسع في السيارات الأمريكية... في هذا التصميم ، يتم استبدال التقاطع بمحورين منفصلين 5 من الأقمار الصناعية تتقاطع بزوايا قائمة 6. تمتلك المحاور 5 القدرة على التحرك بالنسبة لبعضها البعض في كلا الاتجاهين المحوري والزاوي ، حيث يكون لنهاياتها حواف ، على التوالي ، A و B ، مع وضعهما في المربع التفاضلي 9. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إدخال الكؤوس الوسيطة 7 في الترس التفاضلي ، بالإضافة إلى التروس نصف المحور التي يتم ارتداؤها على شرائح نصف المحاور.

في حالة الأقمار الصناعية غير الدوارة ، تنتقل القوة إلى أعمدة المحور كما هو الحال في الترس التفاضلي البسيط. عندما تدور الأقمار الصناعية ، فإن الأخير سيحول الحواف الطرفية للمحاور 5 بحيث تزداد القوة على قابض الاحتكاك 8 ، والتي تنتقل عبر الكأس 7 ، لعمود المحور المتأخر وتنخفض بالنسبة للمحور الذي يدور بشكل أسرع. في هذه الحالة ، لن يكون حجم عزم الكبح ثابتًا ، كما هو الحال في التفاضل مع واحد مخلب القرص، وسوف يتناسب مع اللحظة التي تنقلها العجلات.

للتشغيل العادي لمثل هذا التفاضل ، استخدام خاص زيت ناقل الحركةلـ LSD أو إضافات الزيت التقليدية المقابلة. بالإضافة إلى ذلك ، مع مرور الوقت يصبح من الضروري التعديل بسبب تآكل الأقراص.

انسداد لزج

مبدأ عملها هو نفس مبدأ القرص. يتكون القابض الهيدروليكي من عدد كبير من الأقراص ذات الأسطح اللزجة. نظرًا لخصائص سائل لزج خاص قائم على السيليكون ، والذي يتصلب عند تسخينه ، تنقل الأقراص عزم الدوران اعتمادًا على الاختلاف في سرعات الدوران لأعمدة الإدخال والإخراج. يحدث التسخين عندما يبدأ عمود محور واحد بالدوران أسرع من الآخر.

السمة المميزة للتصميم هي أنه في حالة الانزلاق المطول للعجلات ، فإن القابض الحاجب بسائل لزج يعمل في البداية بهدوء ، ثم هناك زيادة كبيرة في كفاءة الحجب. في السيليكون المتصلب ، يتم تعشيق الأقراص بإحكام ويتم غلق أعمدة المحور. لا تتطلب أدوات التوصيل اللزجة صيانة وتعتبر موثوقة للغاية ، ومع ذلك ، من أجل تشغيلها على المدى الطويل ، من الضروري الحفاظ على الضيق الكامل للجهاز.

قفل المسمار

مبدأ عملها على النحو التالي: الوضع العاديتدور البراغي (أو الديدان ، كما يطلق عليها بسبب شكلها المميز) بحرية حول الترس المركزي. في حالة حدوث تغيير في عزم الدوران ، تنزلق البراغي الموقف المتطرفومثبتة في أخاديد غريبة الأطوار. عندما تتعادل اللحظة ، تعود البراغي إلى وضعها الأصلي. يتم تحديد نقطة تشغيل البراغي المتشابكة من خلال ملف تعريف البراغي. هذه الفروق أقل عرضة للتآكل (عمر الخدمة يمكن مقارنته بعلبة التروس أو التفاضل الكلاسيكي) ، ويستخدم زيت التروس التقليدي.

حجب الكاميرا

يتم تشغيل هذا المنع عند حدوث اختلاف في سرعات دوران العجلات. لنلقِ نظرة على مثال عن تطبيق تفاضلي من Tractech. يتم تثبيت الكامات الدوارة في الغلاف التفاضلي بين أزواج التروس التاجية. الخامس الظروف الطبيعيةلا يشاركون في العمل ، ولكن بمجرد أن تبدأ إحدى عجلاتهم في الانزلاق (أي تدور أسرع بكثير من الأخرى) ، تدور الكامات وتدور أزواج التروس ، مما يوفر منعًا كاملاً. يتم تحرير القفل عندما تتوقف العجلة الخلفية عن الانزلاق. هذا النوع من التفاضل متين للغاية ولا يتطلب زيوتًا خاصة.

ميزات التحكم

تتمتع قيادة سيارة مزودة بفرس تفاضلي ذاتي القفل بمحور متقاطع ببعض الميزات. على وجه الخصوص ، عند الانعطاف على سطح زلق ، قد تنحرف السيارة عن مسارها ، وإذا كان التسارع شديدًا جدًا على سطح مختلط ، فقد يؤدي ذلك إلى الجانب من المسار المقصود ، وما إلى ذلك. هذا ينطبق بشكل خاص على التطورات المعروضة على شكل معدات إضافيةمن قبل الشركات الثالثة. ومع ذلك ، فإن الاستخدام الكفء لخصائص هذه التفاضلات يسمح لك بالتحرك بثقة في ظروف الطرق الصعبة ، ويزيد بشكل كبير من المباح على الطرق الوعرة.

م تفاضل ذو محور واحد وسدّه

إذا لم يكن هناك تقاسم للقدرة من المركز إلى المركز (الترس التفاضلي المركزي أو آلية الإغلاق) ، فيجب إيقاف تشغيل المحور الأمامي حتى تتمكن العجلات الأمامية والخلفية من الدوران بسرعات زاوية مختلفة. وفقًا لظروف حركة المرور ، من الضروري أن تدور عجلات كل من المحورين الأمامي والخلفي ، وعجلات نفس المحور ، عند ترددات مختلفة وتمرير مسارات مختلفة. هذا ينطبق بشكل خاص على المنعطفات: تتحرك العجلات الأمامية مسافة أكبر عند الدوران من العجلات الخلفية.

تتأثر التغييرات في مسار العجلات بعدة عوامل: انزلاق الإطارات ، وزوايا انزلاق الإطارات ، وضغط الهواء ، وحمل العجلة ، وحركية التعليق. في الوقت نفسه ، من الواضح أن النسبة بين المسارات التي تقطعها عجلات المحاور الأمامية والخلفية تتغير أيضًا أثناء الحركة. هذا الظرف يستبعد إمكانية استخدام مختلفة نسب التروسفي مجموعات الإدارة النهائية للجسور لتعويض الاختلاف في المسارات التي يمكن اجتيازها.

العجلات ذات المحاور المختلفة للسيارة ، والمتصلة بشكل صارم ببعضها البعض ، لها نفس السرعات الزاوية أثناء الدوران. على سطح طريق صعب ، عندما تتحرك سيارة ذات دفع رباعي (في حالة عدم وجود ترس تفاضلي مركزي) ، قد تنشأ ظروف تحاول بموجبها عجلات من محاور مختلفة التحرك بسرعات خطية مختلفة ، ووصلة ميكانيكية صلبة بين ستصبح عقبة أمام تحقيق ذلك. في الحركة المستقيمة ، يمكن أن تحدث الظاهرة الموصوفة ، على سبيل المثال ، بسبب الاختلاف في نصف القطر المتداول للعجلات المتصلة ببعضها البعض. في هذه الحالة ، يجب أن يكون دحرجة العجلات مصحوبًا بحركة نسبية لنقاط منطقة التلامس للإطار على طول سطح الطريق (مع الانزلاق أو الانزلاق).

وينطبق الشيء نفسه مع نفس نصف قطر التدحرج ، ولكن عند القيادة على طريق غير مستوٍ أو عند الانعطاف. يترافق انزلاق أو انزلاق الإطارات في ظل هذه الظروف مع زيادة تآكلها وتآكل آليات النقل والاستهلاك غير المنتج لطاقة المحرك لحركة السيارة. من أجل تدحرج العجلات دون حدوث ظواهر ضارة مصاحبة في ناقل الحركة ، بالإضافة إلى تفاضلات العجلات الداخلية ، يتم تثبيت فروق مركزية.

ومع ذلك ، في ظروف الطرق الوعرة ، قد تصبح السيارة غير متحركة في الوقت الذي تفقد فيه عجلات أحد المحاور قوة الجر وتبدأ في الانزلاق. في مثل هذه الحالة ، لن يتمكن الترس التفاضلي التقليدي من نقل مقدار عزم الدوران المطلوب للحركة إلى العجلات الخلفية المستندة على أرضية صلبة. لتجنب ذلك ، يتم تثبيت فروق مركزية مع قفل قسري على سيارات الدفع الرباعي. مثال على هذا الحل البناء هو "Niva" VA3-2121 ، المجهزة بـ حالة نقلمع ترس تفاضلي مركزي مغلق إجبارياً.

يتم استخدام المنع من قبل سائق السيارة للتغلب على الجزء الذي يصعب اجتيازه من الطريق. عند العودة إلى الطريق السريع ، يجب فتح التفاضل المركزي. الخامس تصميمات حديثةإلى جانب المحركات الميكانيكية ، تُستخدم أيضًا محركات أخرى (تعمل بالهواء المضغوط ، هيدروليكي ، كهربائي) ، بينما يتم تقليل عملية التبديل نفسها بضغطة زر بسيطة على اللوحة.

كانت الخطوة التالية ظهور فروق مركزية ذاتية الإغلاق. تتشابه مبادئ عملهم مع تلك الخاصة بالعجلات المتقاطعة ، لكن الظروف والمهام مختلفة نوعًا ما. لذلك ، عندما تدور الآلة ، فإن التجاوز بالنسبة للغلاف التفاضلي سيكون دائمًا العمود الذي ينقل اللحظة إلى محور توجيهي، والتي يتم تحديدها بواسطة حركية دوران الماكينة مع ترتيب عجلة 4x4. بناءً على ذلك ، عندما يتم تشغيل عمود القيادة للمحور المتحكم فيه ، فمن المستحسن أن يكون لديك عامل منع منخفض ، وعندما يعمل المحور غير المتحكم فيه (الانزلاق) ، يكون كبيرًا إلى حد ما. يسمى هذا التفاضل بالقفل الذاتي بخصائص قفل غير متماثلة.

قيد التشغيل حاليًا المركبات الخفيفة على الطرق الوعرةتفاضلات مركزية واسعة الاستخدام مع قفل أوتوماتيكي بواسطة قابض هيدروليكي بسائل لزج. إنها توفر قوة سحب مثالية في جميع ظروف القيادة ، مما يلغي الحاجة إلى القفل القسري. لديهم أيضا مزايا أخرى. يحمي هذا التجميع ناقل الحركة من التحميل الزائد ، والذي يمكن أن يحدث ، على سبيل المثال ، في حالة الاصطدام المفاجئ للعجلة.

يستجيب الترس التفاضلي ، الذي يتم قفله تلقائيًا بواسطة قابض هيدروليكي لزج ، لظروف الطريق ويوفر سرعة أكثر اتساقًا للمركبة ويقلل من احتمال حدوث انحشار. عند الكبح ، يمنع ترس تفاضلي مركزي من هذا النوع عجلة أحد المحاور من الانغلاق على عجلة المحور الآخر ، مما يؤدي إلى فقدان الثبات. بالإضافة إلى إعادة توزيع الفائض قوة الكبحمن زوج واحد من العجلات إلى آخر يقلل بشكل كبير من مسافة الكبح ويحافظ على التحكم الكامل في الماكينة.

دعونا نلقي نظرة على كيفية عمل ترس تفاضلي مركز القفل الأوتوماتيكي مع القابض الهيدروليكي من GKN. يتم حساب التغيير في لحظة الاحتكاك فيه بحيث عند المناورة على سطح ذي خصائص التصاق جيدة (الأسفلت والخرسانة وما إلى ذلك) تكون هناك لحظة احتكاك صغيرة بين أعمدة الإخراج. مع زيادة الاختلاف في ترددات دورانها ، يزداد الاحتكاك بين روابط الاقتران بشكل كبير. يحدث القفل عن طريق قابض سائل لزج تمامًا وفقًا لتوزيع عزم الدوران في الترس التفاضلي المركزي.

أكدت الاختبارات أن توزيع اللحظات بين العجلات الأمامية والخلفية يضمن توجيهًا محايدًا تقريبًا للسيارة. من حيث سهولة القيادة والأمان ، تتفوق المركبات ذات الدفع الرباعي مع مثل هذا الدفع حتى على السيارات ذات الدفع بالعجلات الأمامية. ومع ذلك ، مع كل مزايا هذا النوع من الحجب ، تجدر الإشارة إلى أن التعشيق الفعلي للحظر بعد بدء انزلاق العجلة ، وهو خاصية اقتران لزج ، يقلل بشكل كبير من فرص التغلب بنجاح على عقبات الطرق الوعرة الخطيرة في شكل من أشكال الأرض الناعمة أو الطين أو الثلج ، حيث يمكن للعجلة المنزلقة أن تدفن نفسها بسرعة. نتيجة لذلك ، قد لا تكون قدرات السيارة ، حتى مع وجود ترس تفاضلي مركزي مغلق ، كافية للخروج المستقل.

المحور الأمامي القابل للتوصيل

يستخدم العديد من مصنعي سيارات الدفع الرباعي مخطط المحور الأمامي الإضافي (ما يسمى ب دوام جزئى 4WD). في هذه الحالة ، يكون التفاضل المركزي ، كقاعدة عامة ، غائبًا ، وفي وضع الدفع الرباعي ، يتم إنشاء اتصال حركي صلب بين المحاور. يوصي المصنعون بتوصيل المحور الأمامي فقط في ظروف الطريق الصعبة عندما تكون العجلات عرضة للانزلاق.

تؤدي الحركة المطولة في هذا الوضع على الطرق ذات الأسطح الصلبة إلى زيادة تآكل الإطارات وناقل الحركة (على وجه الخصوص ، يتم تحميل السلسلة بشكل زائد في حالات النقل باستخدام محرك سلسلة) ، زيادة الاستهلاكالوقود ، وكذلك يضعف المناولة سرعات عالية... لتجنب هذه العواقب السلبية ، لا تتضمن العديد من التصميمات تعطيل المحور الأمامي فحسب ، بل تشمل أيضًا فصل العجلات الأمامية عن أعمدة المحور.

لهذا ، محاور العجلات (وصلات عجلة حرة) ، والتي يمكن أن تكون تلقائية أو يدوية ، فك ارتباط أعمدة المحور عن طريق كهربائي أو محرك هوائيإلخ.

وظائف مماثلة

• 
  خطأ فادح: خطأ غير معلوم: استدعاء لطريقة غير محددة EWWWIO_GD_Editor :: get_error_message () في /var/www/markint..php:148 تتبع المكدس: # 0 /var/www/markint..php(246): عملية Aq_Resize-> (" http: // kuzov-n .... "، 240، 180، true، true، true) # 1 /var/www/markint..php(15): aq_resize (" http: // kuzov-n .. .. "، 240، 180، true، true، true) # 2 /var/www/markint..php(690): يتطلب (" / var / www / markin ... ") # 3 / var / www / markint..php (647): load_template ("/ var / www / markin ..."، false) # 4 /var/www/markint..php(155): locate_template (Array، true، false) # 5 / var / www / markint..php (69): get_template_part ("/ files / related") # 6 /var/www/markint.ru/data/www/site/wp in /var/www/markint..phpعبر الانترنت 148

تتضمن الهندسة الميكانيكية الحديثة عددًا كبيرًا من الاختلافات فارق السيارة... هذا يرجع إلى حقيقة أن الصناعة تتطور باستمرار: فالسيارات ليست فقط بالدفع الخلفي والدفع بالعجلات الأمامية ، ولكنها أيضًا ممتلئة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقسيم تصنيف مكونات السيارة وفقًا لهيكل الآلية نفسها. "حشوة" مركبةيصبح الأمر أكثر صعوبة ، ولكن حتى أصحاب السيارات المبتدئين يجب أن يعرفوا كيف يعمل التفاضل.

ميعاد

في نقل السيارات ، واحدة من أكثر تفاصيل مهمةهو التفاضل. وتتمثل مهمتها في توزيع عزم الدوران بشكل صحيح وتغييره لاثنين من المستهلكين ، لهما سرعات زاوية مختلفة.

وظيفة الترس التفاضلي هي إعطاء الإشارات الصحيحة للعجلات من علبة التروس ومباشرة من المحرك. ال عقدة السيارةله هيكل كوكبي ، مما يسمح له بأداء وظيفته ، حتى لو كان عدد دورات العجلة في فترة زمنية واحدة مختلفًا. هذا ممكن عندما تدخل السيارة في منعطف أو تبدأ في الانزلاق.

يسمح الترس التفاضلي لعجلات القيادة في السيارة بالدوران بسرعات زاوية مختلفة

مع كل مزايا خيارات بسيطةالتفاضلات لها عيوب مهمة ، وأهمها ما يلي: يتم توزيع السرعة على العجلات ليس فقط بنسبة 50/50 ، ولكن يمكن أن تصبح 100/0 ، على سبيل المثال ، عندما تتعطل السيارة على الجليد أو في الطين.

الأماكن الأكثر شيوعًا لتثبيت التفاضل هي:

• علبة التروس ، في حالة المركبات ذات الدفع الأمامي ؛
• علبة النقل أو مبيت المحور الأمامي والخلفي ، إذا كانت السيارة بها دفع رباعي ؛
• المحور الخلفي في مركبات الدفع الخلفي.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقسيم الفارق تقليديًا إلى عدة أنواع:

• معدات دودة ، والتي تعتبر نوعًا عالميًا ؛
• مخروطي - غالبًا ما يتم وضعه بين العجلات ؛
• أسطواني - غالبًا ما يستخدم للمركبات ذات الدفع الرباعي ويتم تثبيته بين المحاور.

يوجد أيضًا تقسيم للتفاضلات بناءً على مبدأ التناظر. تخصيص العقد المتماثلة وغير المتماثلة. يتم استخدام كل نوع في مواقف معينة. يتم استخدام تصميم غير متماثل في المركبات ذات الدفع الرباعي. يتم تثبيت التفاضل بين المحاور ، ويعطي نسبًا مختلفة من عزم الدوران لكل منها. بالنسبة للفروق المتماثلة ، يكون التثبيت على المحاور الرئيسية مناسبًا. هذا يسمح بتوزيع عزم متساوٍ بين العجلتين.

عملية تفاضلية على مركبة ذات دفع خلفي

في الموقع ، يتم تقسيم التجمع البيني والعجلة الداخلية. يتم تثبيت تفاضل بين عجلتين موجودتين على نفس المحور. يتم تركيب الوحدة التفاضلية المركزية تمامًا في المنتصف بين محورين متوازيين.

الجهاز التفاضلي ومبدأ التشغيل

من أجل تحديد كيفية عمل التفاضل في سيارة الدفع الخلفي ، من الضروري أن نفهم أن محور الدفع الخلفي يدور باستخدام ترس كاردان. بعد ذلك ، بمساعدة علبة التروس ، يتم تدوير المحور شبه مع العجلة. يعمل الترس التفاضلي على الجمع بين المهام المذكورة أعلاه بحيث يمكن للعجلات الدوران بسرعات مختلفة. في المركبات ذات الدفع بالعجلات الأمامية ، يختلف موقع الوحدة التفاضلية وتشغيلها. في هذه الحالة ، يذهب عزم الدوران من علبة التروس على الفور إلى التجميع. بعد ذلك ، يتم التأثير مباشرة على أعمدة القيادة. بالنسبة للدفع الرباعي ، لكي تتمكن السيارة من المرور على أجزاء مختلفة من الطريق ، لا يلزم الأمر واحدًا ، ولكن يلزم وجود ما يصل إلى ثلاث نقاط: بين المحاور وبين العجلات. خلاف ذلك ، فإن مبدأ العملية لا يختلف عما سبق.

العناصر التي تعتبر أساسية في التفاضل هي:

• تروس نصف المحور
• التروس من الأقمار الصناعية.
• إطار.

تتشابه الأقمار الصناعية في هيكلها مع علبة التروس الكوكبية. تتمثل الوظيفة الرئيسية للأقمار الصناعية في محاذاة الجسم والعتاد الجانبي. تربط الخطوط بين الجسم والعتاد مع تلك العجلات التي تستخدم كعجلات قيادة في السيارة.

إذا كانت التروس المستخدمة في التفاضل لها عدد مختلف من الأسنان واتجاه مختلف لعزم الدوران ، فإن هذه الآليات تكون غير متماثلة. في حالة وجود نفس عدد الأسنان في التروس ، يكون التفاضل متماثلًا.

الجسم هو "قذيفة" التجمع ، الجزء الرئيسي منها ، الذي يضم بقية الآلية.

ما هو القفل التفاضلي في السيارة

يعد قفل الوحدة التفاضلية وظيفة بالغة الأهمية تسمح لك بإيقاف تشغيل أحد التروس مؤقتًا. يعد هذا ضروريًا في حالة استمرار إحدى العجلات في الدوران لسبب ما ، بينما تظل الأخرى ثابتة. يمكن أن يحدث هذا الموقف عندما تتحرك السيارة على طريق غير مستوٍ من الجليد.

إنه ممتع! يجدر استخدام الحجب عند القيادة بسرعة منخفضة على الطرق الصعبة. عندها يكون احتمال الوقوع عالقًا للغاية. في حالات أخرى ، يجب ألا تسد التفاضل ، حيث تميل السيارة إلى القيادة في خط مستقيم وتصبح غير قابلة للسيطرة تقريبًا.

أنواع مختلفة من آلية طريقة القفل

التوقف المؤقت لإحدى آليات العمل يحفظ ليس فقط من الانزلاق ، ولكن أيضًا من الانزلاق مشاكل خطيرةمع انجرافات لا يمكن السيطرة عليها. من الممكن سد العجلة ونصف المحور. اعتمادًا على تكوين السيارة ، يتم تثبيت ترس تفاضلي مع نوع قفل يدوي أو قفل ذاتي أو إلكتروني.

مع تجاوز يدوي

يعتبر القفل التفاضلي اليدوي من أكثر القفل بدائية. قطع في الوضع اليدوييتم تنفيذها باستخدام أزرار أو رافعات موجودة في مقصورة الركاب. غالبًا ما يستخدم هذا النوع في السيارات ذات الدفع الرباعي ، بمعنى آخر ، في المركبات على الطرق الوعرة.

يأخذ نظام الكواكب شكل القابض ويمنع حركة الأقمار الصناعية. يوصي الخبراء بشدة باستخدام القفل اليدوي فقط بعد الضغط على دواسة القابض.

انه مهم! بعد قفل الترس التفاضلي ، أبطئ السرعة إلى الحد الأدنى ، خاصة إذا كانت السيارة في هذه اللحظة تعبر التضاريس الصعبة. بمجرد قفل إحدى العقد ، سيكون الدوران أكثر صعوبة ، مما يعني أنه سيكون من الأسهل قيادة السيارة في خط مستقيم.

يتم استخدام وظيفة القفل اليدوي في المركبات التي تعمل على الطرق الوعرة هيكل الإطار... يُنصح باستخدام القفل اليدوي ، حيث تتمتع بالفعل بتجربة قيادة جيدة ، حيث يصعب قيادة مثل هذه السيارة.

تويوتا لاند كروزر 100 هي سيارة دفع رباعي مع زر قفل تفاضلي مركزي.

المركبات ذات قفل يدويالتفاضليه:

• تويوتا لاند كروزر؛
• تويوتا هايلكس
• شيفروليه نيفا.

القفل الذاتي

هذا النوع من العقد يتكيف بشكل جيد مع ظروف صعبةالقيادة ، لأنها تزيد بشكل كبير من قدرة السيارة عبر البلاد. المبدأ الأساسي للقفل الذاتي هو أن بعض ظروف القيادة تفضل القفل التلقائي للتفاضل. إذا أصبح الاختلاف في أعمدة المحور كبيرًا جدًا ، يتم تشغيل آلية المضخة ، مما يؤدي إلى زيادة ضغط الزيت. بعد ذلك ، تبدأ الصفائح في الاقتراب من بعضها البعض ، وتنخفض سرعة العجلة. تتيح لك هذه الطريقة توزيع الحمل على العجلات بشكل صحيح عند الانزلاق أو الانزلاق.

هناك العديد من فروق الانزلاق الشهيرة للسيارات. على سبيل المثال ، عقد شركتي Thorsen و Quife. ومن الأمثلة أيضًا على مثل هذا الجهاز النموذج "الحساس للسرعة". تكتشف الآلية على الفور سرعات مختلفة لدوران محاور السيارة. طراز السيارة حيث يوجد هذا النوع الخاص من التفاضل هو Toyota Rav4 مع اقتران لزج. إذا بدأ أحد المحاور في التحرك كثيرًا المزيد من السرعة، ثم يتم تعشيق القابض ويبدأ في كبح الحركة ، مما يمنع حدوث حالة طارئة! بمجرد انخفاض السرعة ، تقل قوة الاحتكاك وتعيد الاستقلال إلى أجزاء التجميع.

يعتمد عمل ترس Thorsen التفاضلي على ميزات الترس الدودي

على المعدات الخاصة ، يتم تثبيت نسخة أخرى من آليات التفاضل الذاتي القفل - أزواج الكام. مثال على ذلك GAZ-66. يزيد هذا التصميم بشكل كبير من قدرة الماكينة على اختراق الضاحية ، ولكنه قد يخلق مواقف خطيرة عند إغلاق التفاضل من تلقاء نفسه. مخطط عملها بسيط للغاية ومباشر: بدلاً من "الترس الكوكبي" ، يتم استخدام أزواج التروس في الآلية. يتم تدويرها إذا كان هناك اختلاف طفيف في سرعة العجلة ، ولكن إذا زاد الاختلاف ، تدخل الأجهزة في الإسفين.

يتم التحكم بها إلكترونيًا

يحدث انسداد العقدة في هذه الحالة بعد نقل المعلومات بواسطة أجهزة الاستشعار للتحكم. لا يمكن لنظام التحكم قفل الوحدة التفاضلية فحسب ، بل يمكنه أيضًا التحكم تلقائيًا في الجر والجر للعجلات. تراقب المستشعرات سرعة جميع المحاور ، مما يبسط إلى حد كبير مهمة القيادة على أسطح الطرق المختلفة.

العمل النشط

اليوم ، تعتبر الفروق النشطة من أكثر الفروق فعالية بالمقارنة مع نظيراتها. تم اختراع آلية مماثلة مؤخرًا نسبيًا ، لكنها اكتسبت بالفعل شعبية. مبدأ عملها هو تسريع عمل العجلات وأعمدة المحور. على الرغم من حقيقة أن هذا الحل مخالف تمامًا للآخرين ، فقد تبين أن هذه الطريقة هي الأكثر نجاحًا.

التفاضل النشط المحور الخلفيبأمر من المعالج المركزي يزيد من قوة الجر على العجلة الخارجية للسيارة

لا تعمل هذه التطورات على تحسين العمل فحسب ، بل تقلل أيضًا من مخاطر تعطل السيارة. بالإضافة إلى النقصان النسبة المئوية حالات طارئةعلى الطريق بسبب التشغيل غير الصحيح للتفاضل. التحسين المستمر يجعل قيادة أي مركبة برية أسهل وأكثر أمانًا وراحة. الشيء الرئيسي هو التحقق في الوقت المناسب من حالة التروس وجميع الأجزاء الأخرى التي لها تأثير مباشر على تشغيل الوحدة التفاضلية. لا تعتمد الاعتمادية فقط على هذا الأمر. سيارة شخصيةولكن أيضًا حياة السائق والركاب.