Zacznijmy od tego, co oznacza samo to samochodowe określenie techniczne w języku dostępnym dla przeciętnego człowieka. Samochodowy mechanizm różnicowy jest tym, co tworzy przekładnię i umożliwia asynchroniczne obracanie się kół, to znaczy każde koło jest niezależne od siebie i obraca się oddzielnie.
Z naukowego punktu widzenia (z łac.różnica - różnica, różnica) mechanizm różnicowy samochodu to urządzenie, które rozdziela energię (moment obrotowy) dostarczaną do wału wejściowego między wałami wyjściowymi. Proste i zrozumiałe wyjaśnienie poszerza horyzonty. Dziewczynki interesują się także pracą mechanizmów maszyn.
Powód użycia w projektach samochodów
Podczas skrętu samochodu napędzające koła napędowe obracają się z tą samą prędkością i gdy jedno koło samochodu wykonuje skręt po długim łuku, a drugie po krótkim łuku, następuje poślizg, który ma zły skutek i towarzyszy mu przez zużycie opon i powoduje dyskomfort dla kierowcy z powodu spadku jakości dynamiki samochodu.
Cel mechanizmu różnicowego
- umożliwia obracanie się kół napędowych (napędowych) z różnymi prędkościami kątowymi
- służy jako osobne dodatkowe koło zębate w połączeniu z głównym biegiem. Przekładnia główna to mechanizm przekładni samochodowej, który przenosi moment obrotowy na koła napędowe.
- w sposób ciągły przenosi moment obrotowy z silnika na koła napędowe.
W samochodach z napędem na przednie koła główny bieg i mechanizm różnicowy znajdują się bezpośrednio w skrzyni biegów.
Jeśli w pojeździe zainstalowany jest więcej niż jeden silnik, jeden silnik na koło, mechanizm różnicowy nie jest wymagany. Ale zwykle tego nie robią. Zainstaluj 4 silniki, po jednym na każde koło, tylko na wywrotkach Belaz. Te silniki są elektryczne.
W urządzeniu gokartów wyścigowych nie jest również zainstalowany mechanizm różnicowy, ponieważ konstrukcja ramy jest elastyczna, co pozwala na nieznaczne podniesienie tylnego koła napędowego od wewnętrznej strony zakrętu bez podnoszenia przednich kół.
na rysunku a) - koła obracają się z tą samą częstotliwością, na rysunku b) - ruch kół na zakręcie
1 - oś satelitów, 2 - napędzane koło zębate, 3 - boczne koła zębate, 4 - satelita,
5 - przekładnia napędowa, 6 - półosie.
W samochodach wyścigowych mechanizmy różnicowe są zwykle spawane, blokowane na twardo i mocno przywiązane do kół na osi napędowej. Jest to używane, ponieważ takie samochody podczas jazdy wszystkie zakręty przechodzą z poślizgiem.
Jak działa mechanizm różnicowy
Zasada działania. Przekładnia główna przekazuje energię skrętu poprzez przekładnię do obudowy i satelitów, które współpracują z kołami zębatymi półosi.
Gdy prędkość obracania się kół jest taka sama, satelity siedzą nieruchomo (patrz rysunki poniżej).
Kiedy zmieniają się prędkości kątowe kół, na przykład podczas skręcania lub poślizgu z powodu nierównych dróg itp., satelity obracają się. Satelity służą do kompensacji różnicy prędkości kół.
Rozważmy przykład - samochód ślizga się po lodzie. Tutaj jedno koło się ślizga, ponieważ nie ma przyczepności na lodzie, co oznacza brak momentu obrotowego. A ponieważ swobodne urządzenie blokujące równomiernie rozkłada przyczepność na koła, jeśli na jednym kole nie ma momentu obrotowego, znika on na drugim.
Wyjściem z tej sytuacji jest stworzenie przeciwnej siły na przeciwległym kole. I to właśnie robi blokowanie. Konieczne jest zablokowanie ślizgającego się koła przeciwnego, wtedy zadziała siła przeciwna na koło przeciwne.
Jak działa mechanizm różnicowy w pojeździe z napędem na cztery koła
W jeepach, sedanach, hatchbackach i kombi 4x4, jeśli zainstalowany jest wolny symetryczny mechanizm różnicowy, występuje następująca sytuacja. Podczas jazdy bez poślizgu 25% energii momentu obrotowego rozkłada się równomiernie na każde koło.
Ale jeśli jedno koło ślizga się, na przykład na lodzie, energia skręcająca jest zredukowana do zera, ponieważ koło nie może przyczepić się do gładkiej powierzchni lodu. W takiej sytuacji, jeśli jedno koło zostanie pozostawione bez obrotu, to energia obrotu zanika na przeciwległym sąsiednim kole, ponieważ w tym przykładzie zainstalowana jest symetryczna oś środkowa.
Okazuje się, że jedna oś została pozostawiona bez obrotu, a zatem moment obrotowy na drugiej osi również znika, ponieważ środkowa oś mechanizmu różnicowego jest symetryczna. Rezultatem jest brak obrotów na wszystkich 4 kołach napędowych.