Diferenciali qendror. Çfarë është një diferencial

Një diferencial është një pajisje që kontrollon shpërndarjen e çift rrotullues nga boshti i hyrjes deri në fundjavë, ndërsa shpejtësia e secilit element individual mund të ndryshojë. Mekanizmi përdoret gjerësisht në industrinë e automobilave.

Dallimet ndryshojnë sipas vendit të instalimit, qëllimit dhe veçorive të projektimit:

1. Makinat me makinë me një bosht përdorin vetëm një diferencial, të quajtur diferencial ndër-boshtor. Domosdoshmëria e tij është për shkak të faktit se rrotat e jashtme dhe të brendshme udhëtojnë distanca të ndryshme kur automjeti kthehet.
2. Makinat me disqe 6 × 6 ose 8 × 8 përmbajnë një diferencial shtesë intercarrier në dizajn.
3. Në modelet me të gjitha rrotat, janë instaluar deri në tre diferencialë: dy me rrota të brendshme dhe një interaksle.

Ne do të flasim në mënyrë më të detajuar se si funksionon diferenciali i qendrës dhe cilat diferenciale të qendrës në përgjithësi mund të jenë.

Qëllimi i diferencialit të qendrës

Diferenciali qendror është krijuar për të shpërndarë çift rrotullues midis boshteve të drejtimit të automjetit dhe për t'u mundësuar atyre që të rrotullohen me shpejtësi të ndryshme këndore. Një nevojë e tillë shkaktohet nga gjendja e thjeshtë e lëvizjes së trafikut në sipërfaqe të pabarabarta, kur pesha e vdekur e strukturës shtyp në boshtin, i cili është në një pozicion më të ulët. Pra, kur ngasni tatëpjetë, një pjesë e rëndësishme e momentit furnizohet me rrotat e pasme. Anasjelltas, në rastin e një prejardhje.

Pajisja diferenciale qendrore zakonisht instalohet në kutinë e transferimit të automjetit. Diferenciali qendror mund të jetë simetrik ose asimetrik. E para shpërndan çift rrotullues midis boshteve në mënyrë të barabartë, dhe e dyta - në një raport të caktuar.

Për më tepër, ekziston një diferencial qendror pa një mekanizëm mbyllës, i cili lejon që akset të rrotullohen me shpejtësi të ndryshme, si dhe një diferencial vetë-mbyllës ose me një mekanizëm mbyllës manual, i cili shpërndan me forcë çift rrotullues midis boshteve të boshtit të makinës, në varësi të kushtet e rrugës. Në këtë rast, bllokimi i detyruar i diferencialit qendror nënkupton shkyçjen e plotë ose të pjesshme të diferencialit, i cili siguron një lidhje të ngurtë midis boshteve të boshtit të përparmë dhe të pasëm.

Më shpesh, një diferencial vetë-mbyllës përdoret për të realizuar plotësisht aftësitë e makinës me të gjitha rrotat, të cilat mund të kenë tre lloje të modeleve dhe parime të ndryshme të funksionimit, respektivisht.

Dizajni dhe parimi i funksionimit të një diferenciali të qendrës vetë-mbyllëse

Pra, ekzistojnë tre lloje të diferencialit të qendrës vetë-mbyllëse:

• tufë viskoze;
• lloji i bllokimit Torsen;
• tufë fërkimi.

Diferenciali qendror me bashkim viskoz

Diferenciali qendror viskoz i bashkimit është një dizajn planetar simetrik i ingranazheve. Ky dizajn supozon praninë e një elementi kontrolli bashkim viskoz, e cila përbëhet nga elementët e mëposhtëm:

1. kornizë;
2. bosht strehimi;
3. bosht me makinë;
4. bosht i drejtuar;
5. disqe;
6. ingranazhe anësore;
7. vula.

Tufa në modelin e saj ka një zgavër të mbyllur hermetikisht të mbushur me një përzierje vaji silikoni ajri. Zgavra është e lidhur kinetikisht me dy pako disqe, të cilat janë të lidhura me të dy boshtet e boshtit.

Parimi i funksionimit:

Në lëvizje e drejtë në një sipërfaqe të sheshtë dhe me një shpejtësi konstante, diferenciali qendror transmeton çift rrotullues të motorit në boshtet e përparme dhe të pasme të lëvizjes në një raport 50 me 50. (dmth. bllokoj) këtë paketë, duke barazuar kështu shpejtësitë këndore të rrotullimit.

Shembujt e mëposhtëm mund të shpjegojnë lehtësisht pse nevojitet një diferencial i qendrës viskoze:

• Në rast të drejtimit të një automjeti në një sipërfaqe të rrëshqitshme, e cila çon në një rrëshqitje të fortë të rrotave të përparme, për shkak të një rritje të konsiderueshme të presionit në tufë. Si rezultat, shumë më shumë çift rrotullues furnizohet me rrotat e pasme.
• Shpërndarja e momentit në favor ngasja e rrotave të përparme ndodh në rast të një përshpejtimi të mprehtë të makinës në një sipërfaqe të rrëshqitshme. Në një situatë të tillë, qendra e gravitetit zhvendoset përpara dhe boshti i përparmë bëhet ai kryesor.

Dizajni me një bashkim viskoz është bërë i përhapur për shkak të thjeshtësisë së dizajnit dhe kostos së tij të ulët. Disavantazhet përfshijnë mungesën e një funksioni bllokimi manual, mundësinë e mbinxehjes gjatë funksionimit afatgjatë, bllokimin jo të plotë automatik, shndërrimin e një pjese të konsiderueshme të energjisë kinetike në nxehtësi.

Diferenciali qendror me tipin e kyçjes Torsen

Dizajni i makinës së punës të këtij sistemi përbëhet nga njësitë e mëposhtme:

1. kornizë;
2. ingranazh i drejtë gjysmë-boshtor;
3. ingranazhet e boshtit të majtë;
4. satelitë të ingranazheve gjysmë-boshtore të djathtë dhe të majtë;
5. boshte dalëse.

Vlen të përmendet se diferenciali Torsen ka modelin më të përparuar.

Parimi i funksionimit:

Diferenciali qendror Torsen përbëhet nga rrota të krimbave të drejtuar dhe të drejtuar, të quajtur ndryshe gjysmë-bosht dhe satelitë. Në një sistem të tillë, bllokimi ndodh për shkak të veçorive të funksionimit të ingranazheve të këtij lloji. V gjendje normale atyre u jepet një raport i caktuar ingranazhesh. Nëse rrotat kanë tërheqje të mirë dhe funksionojnë pa probleme, diferenciali do të funksionojë në të njëjtën mënyrë si ai simetrik. Por sapo ka një rritje të mprehtë të çift rrotullues, sateliti përpiqet të fillojë të lëvizë ana e kundërt... Pajisja e krimbave me gjysmë bosht është e mbingarkuar dhe boshtet dalëse janë të kyçura. Në këtë rast, çift rrotullimi i tepërt i motorit transferohet në boshtin tjetër. Shkalla maksimale e rishpërndarjes së çift rrotullues për diferencialët Torsen është 75 në 25.

Versioni më i famshëm i këtij sistemi është Torsen. Audi quattro... Shtë një nga mekanizmat më të njohur në ndërtimin e automjeteve moderne me katër rrota. Përparësitë e tij të pamohueshme janë një gamë e gjerë e tejkalimit të çift rrotullues, shpejtësia e reagimit të menjëhershëm dhe asnjë ndikim negativ në sistemi i frenave... Por disavantazhet përfshijnë kompleksitetin e dizajnit me të gjitha pasojat shoqëruese.

Diferenciali qendror me tufë fërkimi

Bllokimi i tufës së fërkimit është seriozisht superior ndaj modeleve të përshkruara më sipër, sepse ekziston një opsion si për bravat diferenciale automatike ashtu edhe për ato manuale. Strukturisht, është shumë e ngjashme me bashkimin viskoz dhe ndryshon vetëm në elementët kryesorë të punës.

1. kornizë;
2. bosht strehimi;
3. bosht me makinë;
4. bosht i drejtuar;
5. disqe fërkimi;
6. vula.

Parimi i funksionimit:

Parimi i funksionimit të një diferenciali qendror të këtij lloji është mjaft i thjeshtë. Me një lëvizje uniforme të qetë, shpejtësitë këndore shpërndahen në mënyrë të barabartë midis akseve. Nëse një nga boshtet e boshtit fillon të rrotullohet me një shpejtësi të shtuar, disqet e fërkimit afrohen dhe e ngadalësojnë atë për shkak të forcave të fërkimit.

Sidoqoftë, për shkak të kompleksitetit të karakteristikave të projektimit dhe mirëmbajtjes, diferencat e fërkimit nuk përdoren nga prodhuesit e automjeteve prodhuese, pavarësisht përparësive të tyre të dukshme. Për më tepër, një disavantazh i prekshëm i një sistemi të tillë është veshja e shpejtë e elementeve të punës, që do të thotë një burim i vogël i punës së tij.

Sistemi i mbylljes Haldex

Por vlen të thuhet se në bazë të modelit të diferencialit qendror me një tufë fërkimi, përsëri në 1998, uzina suedeze Haldex lëshoi ​​sistemin e vet alternativ. Ajo u bazua në punën e lidhjes elektro-hidraulike të elementeve. Ky version i vjetër i sistemit ishte më shumë një dështim sesa një sukses, por shkaktoi disa modifikime, i fundit prej të cilave u bë mjaft popullor.

Haldex Generation 4, lëshuar në 2007, ishte një përparim i vërtetë. Rrafshet kryesore të punës të sistemit janë disqet e fërkimit. Përmes tyre, çift rrotullues nga motori transmetohet në boshtin e boshtit. Një nga risitë ishte refuzimi i plotë i prodhuesit nga përdorimi i një pompë hidraulike si makinë pune. Ajo u zëvendësua nga një pompë e fuqishme tërësisht elektrike.

Por ndryshimi më interesant ishte transformimi i sistemit në një plotësisht elektronik. Pra, përfshirja e tufës dhe mbyllja e boshteve të boshtit nuk varet më nga shpejtësia e rrotullimit të një rrote individuale. Sistemi kontrollohet përmes një njësie elektronike të kontrollit, e cila merr të gjithë informacionin e nevojshëm nga sensorët e lëvizjes. Përveç kësaj, një nga sinjalet kryesore për përfshirjen e tufës është shtypja e pedalit të gazit. Përshpejtimi shoqërohet pothuajse gjithmonë me një rrëshqitje të caktuar, kështu që bllokimi është shumë i dobishëm.

Haldex 4 konsiderohet nga shumë njerëz si sistemi më i avancuar për makinat me të gjitha rrotat. Haldex është veçanërisht i instaluar shpesh në SUV-të moderne me një diferencial qendror të prodhuar nga Azia. Përparësitë e tij kryesore janë thjeshtësia e dizajnit, besueshmëria dhe funksionimi gjatë gjithë kohës së drejtimit. Por pengesa kryesore është pamundësia e transferimit të më shumë se 50% të fuqisë në boshtin e pasmë të rrotullimit.

Në makinat moderne ka shumë përbërës dhe kuvende që janë në dispozicion në të gjitha modelet e të gjitha markave. Njëra prej tyre është diferenciali. Isshtë e nevojshme për të siguruar një shpejtësi të ndryshme këndore të rrotave të vendosura kur ndizni në rrezen e saj të jashtme dhe të brendshme. Automjetet me të gjitha rrotat gjithashtu kanë një diferencial qendror, i cili në shumicën e rasteve është i pajisur me një bravë.

Në këtë artikull ne do të flasim për atë që është një diferencial qendror, për çfarë është një bllokim diferencial qendror dhe cilat lloje themelore janë.

Çdo makinë ka të paktën një diferencial. Një pajisje e tillë ndan çift rrotullues që hyn në të nga boshti i hyrjes midis boshteve të boshtit që e transmetojnë atë në secilën nga rrotat lëvizëse. Një automjet me katër rrota (domethënë një me katër rrota) është i pajisur me të paktën dy diferencialë, një për secilën palë. Në shumicën e rasteve, një tjetër është instaluar mbi to, një interaksel, i cili ka aftësinë për të bllokuar.

Nevoja për të përdorur një diferencial qendror në automjetet me të gjitha rrotat është për shkak të faktit se ata duhet të lëvizin mjaftueshëm kushte të vështira, shpesh mbi terren të pabarabartë. Në raste të tilla, krijohen presione të ndryshme në boshte të ndryshme të makinës, dhe për këtë arsye është e nevojshme të shpërndahet çift rrotullues midis tyre.

Për çfarë shërben kyçja diferenciale qendrore?

Duhet të theksohet se çdo diferencial (përfshirë atë qendror), së bashku me përparësinë e tij kryesore, që konsiston në sigurimin e ndarjes së çift rrotullues, ka një pengesë të rëndësishme. Shtë një pasojë e drejtpërdrejtë e avantazhit dhe qëndron në faktin se nëse rrotat e njërit prej akseve fillojnë të rrëshqasin, atëherë atyre u transmetohet më shumë çift rrotullues nga diferenciali. Kjo zvogëlon ndjeshëm aftësinë ndër-automjete të automjeteve, e cila është plotësisht e papranueshme për SUV-të. Për këtë arsye, pothuajse të gjitha diferencat qendrore të instaluara mbi to janë të pajisura me një funksion bllokimi.

Kur është ndezur, i njëjti çift rrotullues transmetohet në të dy akset e automjetit. Për shkak të kësaj, e njëjta përpjekje transmetohet tek ato rrota që nuk rrëshqasin si tek ato që rrëshqasin. Kjo është e nevojshme në mënyrë që makina të jetë në gjendje të anashkalojë një vend të rrëshqitshëm.

Varietetet e bravave diferenciale të qendrës

Në SUV -të moderne, zbatohen dy lloje të bravave diferenciale të qendrës: manuale dhe automatike. Të dyja përfshijnë mbylljen e plotë ose të pjesshme të nyjës. Më shpesh në vetura jashte rruge janë instaluar brava diferenciale ndër-boshtore automatike. Ekzistojnë tre lloje kryesore:

• Bashkim viskoz;
• Lloji i mbylljes Torsen;
• Bllokohet me tufë fërkimi.

Secila prej këtyre llojeve të bllokimit ka veçoritë dhe përparësitë e veta të projektimit.

Bllokohet me bashkim viskoz

Ky lloj bllokimi diferencial qendror është deri tani më i zakonshmi. Shtë ndërtuar sipas një skeme simetrike planetare, e cila bazohet në ndërveprimin e ingranazheve me pjerrësi me njëri -tjetrin. Një nga elementët më të rëndësishëm të dizajnit të tij është një zgavër e mbyllur hermetikisht e mbushur me një përzierje vaj-ajër-silikoni. Isshtë e lidhur me boshtet e boshtit me anë të dy paketave të veçanta të diskut.

Nëse një makinë me të gjitha rrotat lëviz me një shpejtësi konstante në një sipërfaqe të sheshtë, atëherë diferenciali qendror, i pajisur me një sistem të tillë bllokimi, transmeton çift rrotullues në boshtet e përparme dhe të pasme të drejtimit në një raport prej 50% deri 50%. Në rast se rrotullimi i njërës prej paketave të diskut përshpejtohet, atëherë për shkak të rritjes së presionit në zgavrën e mbyllur, bashkimi viskoz fillon të bllokojë (domethënë të ngadalësojë) paketën përkatëse. Falë kësaj, shpejtësitë këndore janë të niveluara, dhe, në fakt, diferenciali qendror është i kyçur.

Përparësitë kryesore të një sistemi të tillë janë thjeshtësia e dizajnit të tij dhe kostoja e ulët. Janë këta faktorë që kanë çuar në përdorimin e përhapur të bashkimeve viskoze në sistemet e mbylljes së diferencialeve interaksle të SUV -ve moderne. Sa i përket disavantazheve të këtij modeli, ato duhet të përfshijnë bllokim jo të plotë automatik, si dhe rrezikun e mbinxehjes nëse funksionon për një periudhë të gjatë kohore. Fakti është se një pjesë e konsiderueshme e energjisë kinetike të rrotullimit të transferuar në të shndërrohet në energji termike.

Bravë Torsen

Ai përbëhet nga elementë të tillë bazë si një strehim, ingranazhet në anën e majtë dhe të djathtë, satelitët e tyre dhe boshtet dalëse. Ekspertët e automobilave besojnë se dizajni i këtij lloji të bllokimit diferencial të qendrës është deri tani më efektivi dhe më i përsosuri.

Baza e këtij mekanizmi mbyllës përbëhet nga dy palë rrota krimbash, secila prej të cilave ka një master dhe një skllav (ato quhen gjysmë boshtore dhe satelitë). Funksionimi i këtij sistemi bazohet në disa nga veçoritë që ka ky lloj ingranazhi. Nëse të gjitha rrotat e automjetit kanë të njëjtin kapje, diferenciali do të funksionojë normalisht. Sapo njëri prej tyre fillon të rrotullohet më shpejt se të tjerët për një arsye ose një tjetër, sateliti i lidhur me të përpiqet të fillojë të rrotullohet në drejtim të kundërt. Si rezultat, ingranazhi i krimbave është i mbingarkuar dhe boshtet e daljes janë të bllokuara. Çift rrotullues "i lëshuar" transferohet në boshtin tjetër, si rezultat i të cilit barazohen vlerat e tij.

Përparësitë më të rëndësishme të bllokimit diferencial të tipit Torsen janë shpejtësia shumë e lartë e përgjigjes dhe gamë të gjerë vlerat e transferimit të çift rrotullues nga boshti në bosht. Për më tepër, ky bllokim nuk mbingarkon sistemin e frenimit të automjetit. Disavantazhi kryesor i këtij dizajni është kompleksiteti i tij.

Bllokohet me tufë fërkimi

Karakteristika kryesore dalluese e një sistemi të tillë është se ai supozon mundësinë e mbylljes automatike dhe manuale të diferencialit qendror. Strukturisht, është shumë e ngjashme me sistemet me një bashkim viskoz, vetëm në vend të këtij të fundit, në të janë instaluar disqe fërkimi.

Përshëndetje të dashur lexues! Le të flasim për mekanizmin që është dhe do të jetë në çdo makinë - diferenciali. Çfarë është një diferencial në një makinë dhe pse është i nevojshëm? Diferenciali është i nevojshëm për shpërndarjen optimale të çift rrotullues gjatë kthesës dhe manovrimit kur rrotat fillojnë të rrotullohen me shpejtësi të ndryshme këndore.

Diferenciali, siç mendoj unë, duhet të kapitalizohet. Mechanismshtë mekanizmi i parë kompleks i ingranazheve i shpikur në agimin e industrisë së automobilave. Pasi ta keni kuptuar atë dhe të përjetoni kënaqësinë e një gjeniu njerëzor i cili ishte në gjendje të zgjidhte një problem kaq të rëndësishëm aq lehtë, do të bindeni se në thelb ai është aq i thjeshtë sa pesë kopekë, dhe çfarë problemi zgjodhi!

Askush nuk mendon për të tani, ai është - dhe ai është, dhe duhet të jetë gjithmonë. Jemi mësuar. Por pa të nuk ka asnjë makinë të vetme. Ky është elementi më i rëndësishëm i transmetimit!

Ku ndodhet diferenciali:

• në një makinë me rrota të pasme në strehimin e boshtit, dhe është e kombinuar me ingranazhin veshje kryesore;
• në lëvizjen e rrotave të përparme, të kombinuara gjithashtu me ingranazhin kryesor dhe, si rregull, në të njëjtin kavilje me;
• ato janë të pranishme si në pjesën e përparme ashtu edhe në pjesën e pasme, dhe kombinohen me ingranazhet kryesore;
• në mënyrë të ngjashme, në automjetet jashtë rrugës me të gjitha rrotat dhe, për shpërndarjen optimale të çift rrotullues në të gjitha rrotat, një diferencial i tretë shtohet dhe instalohet midis akseve në rastin e transferimit.

Ato diferenciale që punojnë në rrotat e vozitjes quhen diferenciale midis rrotave, dhe diferencialët që shpërndajnë momentet midis akseve të makinës quhen diferenciale interaksale.

Parimi i funksionimit të diferencialit bazohet në idenë e një kuti ingranazhi planetar. Në varësi të përdorimit të llojit të ingranazheve, diferencialet janë të llojeve të mëposhtme: cilindrike, me pjerrësi, krimb.

Diferenciali konike përdoret zakonisht në diferenciale tërthore. Cilindrike është e përhapur, për shkak të thjeshtësisë së saj konstruktive, në diferenciale qendrore. Pajisja e krimbave njihet si universale dhe më e qetë në funksionim, megjithëse më e vështira për t'u prodhuar, përdoret në të dy rrotat dhe ato ndër-boshtore.

Pajisja diferenciale e automjetit

Konsideroni modelin e diferencialit të një makine. Të gjithë diferencialët ndajnë të njëjtin parim - parimi i ingranazheve planetare. Kjo do të thotë, ata kanë ingranazhe gjysmë-boshtore dhe lëvizin përgjatë tyre, ingranazhet janë satelitë.

Strehimi (kupa diferenciale) merr çift rrotullues nga ingranazhi kryesor, përmes akseve të majëve dhe vetë ingranazheve satelitore, dhe e transmeton atë në ingranazhet anësore.

Mund të ketë dy ose katër satelitë në një diferencial të pjerrët, kjo varet nga fuqia e makinës.

Në diferenciale me pjerrësi dhe krimba, ka saktësisht dy herë më shumë, kjo është për shkak të tiparet e projektimit këtë lloj diferenciale. Një palë satelitë shpërndahen secili në ingranazhin e tij gjysmë-boshtor.

Ingranazhet me gjysmë bosht, në ingranazhet planetare, ato quhen edhe emri i ndritshëm "ingranazhet e diellit", tashmë transmetojnë çift rrotullues në rrota. Ingranazhet e anës së majtë dhe të djathtë mund të kenë një numër të ndryshëm dhëmbësh, diferenciale të tilla quhen asimetrike. Diferenciale asimetrike, përkatësisht, gjithashtu kanë palë satelitë me një numër të ndryshëm dhëmbësh (shikoni me kujdes diferencën konike në vizatimin e mësipërm).

Pavarësisht nga asimetria, diferencialet funksionojnë në të njëjtën mënyrë si ato simetrike, dhe një ose një ide tjetër e projektuesve mbi paraqitjen e këtyre mekanizmave është për shkak të konsideratave të kompaktësisë dhe domosdoshmërisë së projektimit.

Operacion diferencial

Puna e diferencialit ndër-bosht karakterizohet nga tre mënyra:

1. lëvizja në një vijë të drejtë;
2. punë në qoshe;
3. në një rrugë të rrëshqitshme.

Kur drejtoni drejt përpara, forcat shpërndahen në mënyrë të barabartë në secilën rrotë, çift rrotullimi transmetohet përmes trupit tek satelitët. Satelitët nuk rrotullohen në akset e tyre, përkatësisht, gjysmëakset rrotullohen me shpejtësi të barabarta këndore.

Nga ana tjetër, diferenciali fillon të funksionojë, domethënë, të kryejë punën për të cilën është krijuar. Rrota e brendshme fillon të ecë përgjatë një rrezeje më të vogël, dhe rrota e jashtme fillon të ecë përgjatë një shpejtësie të madhe këndore në ingranazhet anësore fillojnë të ndryshojnë. Satelitët fillojnë të rrotullohen rreth akseve të tyre, të cilat rrisin shpejtësinë e ingranazhit të jashtëm të gjysmë-boshtit që kalon përgjatë rrezes së jashtme të rrotës dhe zvogëlojnë shpejtësinë këndore të ingranazhit të brendshëm, gjysmë-boshtin dhe rrotën që lëviz përgjatë rreze e brendshme.

Shumat e shpejtësive të rrotullimit të ingranazheve anësore gjithmonë korrespondojnë me shpejtësinë e ingranazhit të drejtuar të makinës përfundimtare. Prandaj, kur ktheheni, tërheqja në rrota është gjithmonë e njëjtë dhe rrota e brendshme nuk rrëshqet kurrë, me kusht që rrotat t'i përmbahen rrugës.

Nëse makina futet në kushtet e një rruge të rrëshqitshme, atëherë rrota me më pak kontroll fillon të rrëshqasë, të rrotullohet më shpejt, dhe rrota me më shumë kontroll në rrugë thjesht ndalon të rrotullohet dhe, në fakt, makina thjesht do të qëndrojë në vend me një rrota rrotulluese. Ky është minus diferenciali, i cili është për shkak të modelit të tij.

Phenomenonshtë e mundur të luftohet ky fenomen, dhe projektuesit dolën me një bllokim diferencial. Por më shumë për këtë në një artikull tjetër.

Faleminderit për vëmendjen! Shkoni te një artikull tjetër, atje me siguri do të gjeni shumë informacione të dobishme. Dhe ndani me miqtë tuaj në rrjetet sociale.

Termi "bllokim diferencial", ose "diferencial vetë-mbyllës" (vetë-bllokim), është dëgjuar nga shumë shoferë, por vetëm disa e dinë se si duket ky proces në praktikë. Dhe nëse prodhuesit e mëparshëm të automjeteve pajisnin kryesisht SUV me një "opsion" të tillë, tani mund të gjendet në një makinë plotësisht të qytetit. Për më tepër, shpesh pronarët e makinave që nuk janë të pajisur me vetë-blloqe, pasi kanë kuptuar se çfarë përfitimesh sjellin, i instalojnë ato vetë.

Por, para se të kuptoni se si funksionon diferenciali me rrëshqitje të kufizuar, duhet të kuptoni se si funksionon pa u kyçur.

Çfarë është diferenciale

Diferenciali (diferenca) me të drejtë mund të konsiderohet si një nga elementët kryesorë strukturorë të transmetimit të një makine. Me ndihmën e tij, ka një transferim, ndryshim, si dhe shpërndarje të çift rrotullues të prodhuar nga motori midis një palë konsumatorësh: rrota të vendosura në një aks të makinës ose midis urave të tij. Për më tepër, forca e rrjedhës së energjisë së shpërndarë, nëse është e nevojshme, mund të jetë e ndryshme, që do të thotë se shpejtësia e rrotullimit të rrotave është e ndryshme.

Në transmetimin e një makine, diferenca mund të instalohet: në kutinë e kutisë së shpejtësisë dhe në rastin e transferimit, në varësi të pajisjes (ve) së drejtimit.

Ato ndryshime, të cilat janë të instaluara në urë ose kuti ingranazhesh, quhen interwheel, dhe e cila ndodhet midis akseve të makinës, përkatësisht - qendra.

Detyrë diferenciale

Siç e dini, një makinë gjatë ngasjes bën manovra të ndryshme: kthesa, ndryshime në korsi, parakalime, etj. Përveç kësaj, sipërfaqja e rrugës mund të përmbajë parregullsi, që do të thotë se rrotat e makinës, në varësi të situatës, në të njëjtën kohë mbulojnë distanca të ndryshme. Prandaj, për shembull, kur ktheheni, nëse shpejtësia e rrotullimit të rrotave në bosht është e njëjtë, atëherë njëri prej tyre në mënyrë të pashmangshme do të fillojë të rrëshqasë, gjë që do të çojë në veshin e përshpejtuar të gomave. Por kjo nuk është gjëja më e keqe. Shumë më keq është se trajtimi i automjetit është zvogëluar ndjeshëm.

Ja për një zgjidhje probleme të ngjashme dhe ata dolën me një diferencial - një mekanizëm që do të rishpërndajë energjinë që vjen nga motori midis akseve të makinës në përputhje me vlerën e rezistencës së rrotullimit: sa më pak të jetë, aq më e madhe është shpejtësia e rrotullimit të timonit, dhe anasjelltas.

Mekanizmi diferencial

Sot ka shumë lloje të ndryshimeve, dhe struktura e tyre është mjaft komplekse. Sidoqoftë, parimi i funksionimit është përgjithësisht i njëjtë, kështu që do të jetë më e lehtë për të kuptuar të merret parasysh lloji më i thjeshtë - një diferencial i hapur, i cili përbëhet nga elementët e mëposhtëm:

1. Ingranazhet e fiksuara në boshtet e boshtit.
2. Pajisje e drejtuar (kurorë) e bërë në formën e një koni të cunguar.
3. Një ingranazh fiks i fiksuar në fund të boshtit të makinës, i cili, së bashku me ingranazhin unazor, formon ingranazhin kryesor. Meqenëse ingranazhi i drejtuar është më i madh se ingranazhi kryesor, ky i fundit do të duhet të bëjë disa rrotullime rreth boshtit të tij para se kurora të kryejë vetëm një. Rrjedhimisht, janë këta dy elementë diferencialë që zvogëlojnë sasinë e energjisë (shpejtësisë) që përfundimisht do të arrijë tek rrotat.
4. Satelitët, të cilët formojnë një rol kyç në sigurimin e ndryshimit të kërkuar në shpejtësinë e rrotullimit të rrotave.
5. Strehimet.

Si funksionon diferenciali?

Gjatë lëvizjes drejtvizore të makinës, boshtet e saj të boshtit, dhe kështu rrotat, rrotullohen me të njëjtën shpejtësi si boshti i makinës me ingranazhin e tij spiral. Por gjatë kthesës, ngarkesa e veprimit në rrota bëhet e ndryshme (njëri prej tyre përpiqet të rrotullohet më shpejt), dhe për shkak të këtij ndryshimi, satelitët lëshohen. Tani energjia e motorit kalon përmes tyre, dhe meqenëse çifti i satelitëve janë dy ingranazhe të veçanta, të pavarura, shpejtësi të ndryshme rrotullimi transmetohen në boshtet e boshtit. Kështu, fuqia e gjeneruar nga motori shpërndahet midis rrotave, por në mënyrë të pabarabartë, dhe në varësi të ngarkesës që vepron mbi to: ajo që lëviz përgjatë rrezes së jashtme përjeton më pak rezistencë rrotullimi, kështu që diferenca transferon më shumë energji në të, duke u rrotulluar më shpejt.

Nuk ka asnjë ndryshim në mënyrën se si funksionon diferenciali qendror dhe diferenciali ndër -boshtor: parimi i funksionimit është i ngjashëm, vetëm në rastin e parë çift rrotullues i shpërndarë drejtohet në boshtet e makinës, dhe në të dytin - tek rrotat e tij të vendosura në të njëjtin bosht.

Nevoja për një diferencial qendror bëhet veçanërisht e dukshme kur makina lëviz mbi terrene të ashpra, kur pesha e saj shtyn në boshtin që është më i ulët se tjetri, për shembull, në një përpjetë ose teposhtë.

Problem diferencial

Ndërsa diferenciali sigurisht që luan një rol të madh në hartimin e automjetit, performanca e tij ndonjëherë krijon probleme për shoferin. Domethënë: kur njëra prej rrotave është në një pjesë të rrëshqitshme të rrugës (baltë, akull ose borë), atëherë tjetra, e vendosur në një tokë më të vështirë, fillon të përjetojë një ngarkesë të shtuar, diferenca përpiqet ta rregullojë atë, ridrejton motorin energji tek rrota rrëshqitëse. Kështu, rezulton se ai merr rrotullimin maksimal, ndërsa tjetri, i cili ka ngjitje të ngushtë në tokë, thjesht mbetet i palëvizshëm.

Ishte pikërisht për të zgjidhur probleme të tilla që u shpik bllokimi diferencial (shkyçja).

Parimi i bllokimit dhe llojet e tij

Pasi të kemi kuptuar parimin e diferencialit, mund të konkludojmë se nëse e mbyllni, atëherë çift rrotullimi në timon ose boshtin që ka kapjen më të mirë do të rritet. Kjo mund të bëhet duke e lidhur trupin e tij me njërin nga dy boshtet e boshtit, ose duke ndaluar rrotullimin e satelitëve.

Bllokimi mund të jetë i plotë - kur pjesët e diferencialit janë të lidhura në mënyrë të ngurtë. Ajo kryhet, si rregull, me ndihmën e një tufë kamere dhe kontrollohet nga shoferi përmes një drejtimi të veçantë nga kabina e makinës. Ose mund të jetë e pjesshme, në këtë rast vetëm një përpjekje e kufizuar transmetohet në rrota - kështu funksionon diferenciali i vetë -mbylljes, i cili nuk kërkon pjesëmarrjen e njeriut.

Si funksionon diferenciali i vetë-mbylljes?

Diferenciali me rrëshqitje të kufizuar është në thelb një kompromis midis bllok i plotë dhe pa ndryshim dhe ju lejon të zvogëloni rrëshqitjen e timonit të makinës në rast të një ndryshimi midis tyre në koeficientin e ngjitjes në tokë. Kështu, aftësia ndër-vend, trajtimi jashtë rrugës, si dhe dinamika e përshpejtimit të makinës janë rritur ndjeshëm, dhe pavarësisht nga cilësia e rrugës.

Vetë-bllokimi eliminon bllokimin e plotë të rrotave, i cili mbron boshtet e boshtit nga ngarkesat kritike që mund të ndodhin në diferenciale me shkëputje të detyruar.

Bllokimi nga gjysmë-boshtet lëshohet automatikisht nëse shpejtësia e rrotullimit të rrotave barazohet gjatë lëvizjes në vijë të drejtë.

Llojet më të zakonshme të vetë-bllokimeve

Disku i vetë-bllokimit është një grup disqesh fërkimi (fërkimi) të instaluar midis strehimit të diferencës dhe ingranazhit gjysmë-boshtor.

Nuk është e vështirë të kuptohet se si funksionon një diferencial me një bllok të tillë: ndërsa makina po lëviz në një vijë të drejtë, strehimi i diferencës dhe të dy boshtet e boshtit rrotullohen së bashku, sapo të shfaqet një ndryshim në shpejtësitë e rrotullimit (rrota godet një zonë e rrëshqitshme), fërkimi lind midis disqeve, gjë që e zvogëlon atë. Kjo do të thotë, një rrotë e lënë në tokë të fortë do të vazhdojë të rrotullohet në vend që të ndalet, si në rastin e një diferenciali falas.

Bashkimi viskoz, ose ndryshe bashkimi viskoz, si ndryshimi i mëparshëm, përmban dy pako disqesh, vetëm këtë herë të shpuar, të instaluar së bashku me një hendek të vogël. Një pjesë e disqeve bashkohet me strehimin, tjetra me boshtin e lëvizjes.

Disqet vendosen në një enë të mbushur me një lëng organosilikoni, i cili mbetet i pandryshuar kur rrotullohen në mënyrë të njëtrajtshme. Sapo të ketë një ndryshim në shpejtësinë midis paketave, lëngu fillon të trashet shpejt dhe fort. Rezistenca lind midis sipërfaqeve të shpuara. Një paketë tepër e palodhur ngadalësohet dhe shpejtësia e rrotullimit nivelohet.

Vetë-bllokim i dhëmbëzuar (vidë, krimb). Puna e tij bazohet në aftësinë e çiftit të krimbave për t'u kapur dhe në këtë mënyrë të bllokojnë boshtet e boshtit kur ndodh një ndryshim në çift rrotullues mbi to.

Vetë-bllokim i kamerës. Për të kuptuar se si funksionon ky lloj diferenciali, mjafton të imagjinohet një ndryshim i hapur, në të cilin çiftet e ingranazheve (kamerës) janë instaluar në vend të një mekanizmi të ingranazheve planetare. Kamerat rrotullohen (kërcejnë) kur shpejtësitë e rrotave janë pothuajse të njëjta, dhe bllokohen në mënyrë të ngurtë (bllokohen) sapo njëra prej tyre fillon të rrëshqasë.

Nuk ka asnjë ndryshim në mënyrën se si funksionon diferenciali qendror dhe bllokimi diferencial midis rrotave - parimi i funksionimit është i njëjtë, dallimet janë vetëm në pikat përfundimtare: në rastin e parë, ka dy akse, në të dytën, ka dy rrota të montuara në të njëjtin bosht.

"Niva" vendase dhe diferencimet e saj

Në linjën e VAZ-ve vendase "Niva" zë një vend të veçantë: ndryshe nga "të afërmit" e tij në transportues, kjo makinë është e pajisur me një makinë të përhershme me të gjitha rrotat.

Në transmetimin e SUV VAZ, janë instaluar tre diferencialë: interwheel - në çdo bosht, dhe interaxle - në rastin e transferimit. Përkundër një numri të tillë, nuk është e nevojshme të kuptohet përsëri se si funksionojnë diferencialet në "Niva". Gjithçka është saktësisht e njëjtë me atë të përshkruar më sipër. Kjo do të thotë, gjatë lëvizjes drejtvizore të makinës, me kusht që të mos ketë rrëshqitje në rrota, përpjekje tërheqëse shpërndahet në mënyrë të barabartë mes tyre dhe ka të njëjtën vlerë. Kur njëra prej rrotave fillon të rrëshqasë, atëherë e gjithë energjia nga motori, duke kaluar nëpër diferenca, drejtohet në këtë rrotë.

Bllokimi i diferencialeve "Niva"

Para se të flisni për mënyrën se si funksionon bllokimi diferencial në Niva, duhet të theksohet një gjë, përkatësisht, të sqarohet qëllimi i dorezës së përparme (të vogël) të kutisë së transferimit.

Disa shoferë besojnë se me ndihmën e tij makina ndizet me rrota të përparme - kjo nuk është kështu: si para ashtu edhe timon i pasmë në "Niva" ata janë gjithmonë të përfshirë, dhe kjo dorezë kontrollon diferencialin e rastit të transferimit. Kjo do të thotë, ndërsa është i instaluar në pozicionin "përpara", diferenca funksionon normalisht, dhe kur "prapa" fiket.

Dhe tani drejtpërdrejt në lidhje me bllokimin: kur diferenciali është i fikur, boshtet e kutisë së transferimit mbyllen së bashku me një tufë, duke niveluar me forcë shpejtësinë e rrotullimit të tyre, domethënë, shpejtësia totale e rrotave të boshtit të përparmë është e barabartë me totalin shpejtësia e pjesës së pasme. Shtytja shpërndahet në drejtim të rezistencës më të madhe. Për shembull, rrota e pasme po rrëshqet, nëse ndizni bllokimin, përpjekja tërheqëse do të shkojë në boshtin e përparmë, rrotat e të cilit do të shtrijnë makinën, por nëse rrota e përparme gjithashtu rrëshqet së bashku me atë të pasme, atëherë Niva nuk do të dalë vetë.

Për të parandaluar që kjo të ndodhë, shoferët instalojnë vetë-blloqe në ura që do të ndihmojnë në nxjerrjen e një makine të mbërthyer. Sot, diferenciali Nesterov është më i popullarizuari midis pronarëve të Niva.

Samoblok Nesterov

Sekreti i popullaritetit të tij qëndron në atë se si funksionon diferenciali Nesterov.

Dizajni i diferencës lejon jo vetëm rregullimin optimal të rrotave të makinës kur bëni manovra, por edhe në rast të rrëshqitjes ose varjes së timonit, pajisja i jep asaj një sasi minimale të energjisë nga motori. Për më tepër, reagimi i njësisë vetë-bllokuese ndryshon situata e trafikut pothuajse të menjëhershëm. Për më tepër, diferenciali Nesterov përmirëson ndjeshëm trajtimin e makinës edhe në kthesa të rrëshqitshme, rrit stabilitetin e drejtimit, rrit dinamikën e përshpejtimit (veçanërisht në dimër) dhe zvogëlon konsumin e karburantit. Dhe instalimi i pajisjes nuk kërkon ndonjë ndryshim në modelin e transmetimit dhe është instaluar në të njëjtën mënyrë si ndryshimi klasik.

Diferenciali ka gjetur aplikim jo vetëm në teknologjinë automobilistike, por doli të ishte shumë i dobishëm për traktorët që ecin pas, duke e bërë jetën e pronarëve të tij shumë më të lehtë.

Diferencial për traktorin që ecën pas

Një traktor prapa është një njësi mjaft e rëndë, dhe kërkon shumë përpjekje për ta kthyer atë thjesht, dhe me një shpejtësi të parregulluar këndore të rrotullimit të rrotave, kjo bëhet edhe më e vështirë. Prandaj, pronarët e këtyre makinave, nëse ndryshimet nuk ishin parashikuar fillimisht nga dizajni, i marrin dhe i instalojnë ato vetë.

Si funksionon diferenciali i motobllokut? Në fakt, ajo siguron vetëm një kthesë të lehtë të makinës, duke ndaluar njërën nga rrotat.

Funksioni tjetër i tij, i cili nuk ka asnjë lidhje me rishpërndarjen e fuqisë, është rritja e bazës së rrotave. Dizajni i diferencialit parashikon përdorimin e tij si një shtrirje të boshtit, gjë që e bën traktorin në këmbë më të manovrueshëm dhe rezistent ndaj përmbysjes, veçanërisht kur kaloni në kthesa.

Me një fjalë, diferenciali është një gjë shumë e dobishme dhe e pazëvendësueshme, dhe bllokimi i tij rrit ndjeshëm aftësinë e automjetit në vend.

Diferenciale matematikore

Përshkrimi joformal i matematikës diferenciale

Përkufizimet

Për funksionet

Për hartat

Përkufizimet e lidhura

Vetitë

diferenciale makinë

Problemi i rrotave me rrëshqitje

Mënyrat për të zgjidhur problemin e rrotave të rrëshqitjes.

Bllokim diferencial manual

Kontrolli diferencial elektronik

Diferenciali i vetë-mbylljes

Diferencial i fërkimit me rrëshqitje të kufizuar

Tufë viskoze

Kamera / diferencial i mbyllur me dhëmbë

Diferencial hidraulik i vetë-mbylljes

Diferenciale me rrëshqitje të kufizuar hipoide

Sistemi i pompës së dyfishtë

Torsen diferencial

Bllokim diferencial i detyruar

Bllokim diferencial i diskut

Bllokim diferencial i kamerës

Bllokim diferencial viskoz

Vidë bllokimi diferencial

Lidhja e trurit

Diferenciali i vetë-mbylljes

Diferenciale të kufizuara të rrëshqitjes

Faktori bllokues

Diferenciale të mbyllura plotësisht

Diferenciale me shumë disqe

"Quife" diferenciale

Diferencial "Thorsen"

Diferencial Gerotor (Gerodisk ose Hydra-lock)

Çift rrotullues i ndjeshëm Lsd. Diferenciale me blloqe fërkimi të para ngarkesës

Diferenciale vetë-mbyllëse me hipoide (krimb ose vidë) dhe ingranazhe spirale

Kontrolli diferencial duke përdorur sisteme elektronike të kontrollit të forcës së frenave (Traction Control, etj.)

Diferenciale, të vetë-mbyllura nga diferenca e shpejtësisë.

Lloji mekanik, i përzier

Diferenciale, vetë-mbyllëse nga ndryshimi në çift rrotullues

Cilat brava ekzistojnë për boshtet Jeep Cherokee dhe Cherokee e madhe?

Si të përcaktoni nëse ka një dollap me kyç në urën tuaj?

Çfarë lloj lubrifikanti të përdoret në boshte me dollapët?

Diferencial elektrik

Diferenciale matematikore

Diferenciale- kjo (nga diferenca latine - ndryshim - ndryshim)

Diferenciale- kjo (nga lat. Differetia dallimi, diferenca) në matematikë, pjesa kryesore lineare e rritjes së një funksioni.

Diferenciale Ashtë një ndryshim i vogël në një vlerë në aspektin matematikor për shkak të një ndryshimi po aq të vogël në një ndryshore.

Teoria e ekuacioneve diferenciale është një nga degët më të mëdha të matematikës moderne. Për të karakterizuar vendin e tij në shkencën moderne matematikore, para së gjithash është e nevojshme të theksohen tiparet kryesore të teorisë së ekuacioneve diferenciale, e cila përbëhet nga dy fusha të gjera të matematikës: teoria e ekuacioneve diferenciale të zakonshme dhe teoria e ekuacioneve diferenciale të pjesshme.

Karakteristika e parë është lidhja e drejtpërdrejtë e teorisë së ekuacioneve diferenciale me aplikimet. Duke e karakterizuar matematikën si një metodë për të depërtuar në sekretet e natyrës, mund të themi se mënyra kryesore e aplikimit të kësaj metode është formimi dhe studimi i modeleve matematikore të botës reale. Duke studiuar çdo fenomen fizik, studiuesi para së gjithash krijon idealizimin e tij matematikor ose, me fjalë të tjera, një model matematikor, domethënë duke neglizhuar karakteristikat dytësore të fenomenit, ai shkruan ligjet themelore që rregullojnë këtë fenomen në formën matematikore. Shumë shpesh këto ligjet mund të shprehet në formën e ekuacioneve diferenciale. Këto janë modelet e fenomeneve të ndryshme të mekanikës së vazhduar, reaksionet kimike, dukuritë elektrike dhe magnetike, etj.

Duke shqyrtuar ekuacionet diferenciale të marra së bashku me kushte shtesë, të cilat, si rregull, vendosen në formën e kushteve fillestare dhe kufitare, matematikan merr informacione rreth fenomenit që po ndodh, ndonjëherë ai mund të zbulojë të kaluarën dhe të ardhmen e tij. Studimi i një modeli matematikor me metoda matematikore ju lejon jo vetëm të merrni karakteristikat cilësore të fenomeneve fizike dhe të llogaritni me një shkallë të caktuar saktësie rrjedhën e një procesi real, por gjithashtu bën të mundur depërtimin në thelbin e fenomeneve fizike, dhe ndonjëherë parashikojnë efekte të reja fizike. Ndodh që vetë natyra e një fenomeni fizik nxit qasjet dhe metodat e kërkimit matematikor. Kriteri për zgjedhjen e saktë të një modeli matematikor është praktika, krahasimi të dhënave kërkime matematikore me të dhëna eksperimentale.

Për të hartuar një model matematikor në formën e ekuacioneve diferenciale, ju duhet, si rregull, të njihni vetëm lidhjet lokale dhe nuk është e nevojshme informacion për të gjithë fenomenin fizik në tërësi. Modeli matematikor bën të mundur studimin e fenomenit në tërësi, parashikimin e zhvillimit të tij, bërjen e vlerësimeve sasiore të ndryshimeve që ndodhin në të me kalimin e kohës. Kujtojmë që, bazuar në analizën e ekuacioneve diferenciale, valët elektromagnetike u zbuluan në këtë mënyrë, dhe vetëm pasi konfirmimi eksperimental i Hertz për ekzistencën aktuale të lëkundjeve elektromagnetike u bë e mundur të merreshin parasysh ekuacionet e Maxwell si një model matematikor i një fenomeni të vërtetë fizik.

Siç e dini, teoria e ekuacioneve të zakonshme diferenciale filloi të zhvillohej në shekullin e 17 -të njëkohësisht me shfaqjen e llogaritjes diferenciale dhe integrale. Mund të themi se nevoja për të zgjidhur ekuacionet diferenciale për nevojat e mekanikës, domethënë për të gjetur trajektoret e lëvizjes, nga ana tjetër, ishte shtysa për krijimin e një llogaritjeje të re nga Njutoni. Lidhja organike midis fizikës dhe matematikës u shfaq qartë në metodën e flukseve të Njutonit. Ligjet Njutoni përfaqëson një model matematikor lëvizje mekanike... Llogaritja e re u aplikua për problemet e gjeometrisë dhe mekanikës përmes ekuacioneve të zakonshme diferenciale; në të njëjtën kohë, ishte e mundur të zgjidheshin problemet që për një kohë të gjatë nuk iu dorëzuan zgjidhjes. Në mekanikën qiellore, doli të ishte e mundur jo vetëm për të marrë dhe shpjeguar faktet tashmë të njohura, por edhe për të bërë zbulime të reja (për shembull, zbulimi i Le Verrier në 1846 i planetit Neptun bazuar në analizën e ekuacioneve diferenciale) Me

Ekuacionet diferenciale të zakonshme lindin kur funksioni i panjohur varet nga vetëm një ndryshore e pavarur. Marrëdhënia midis ndryshores së pavarur, funksionit të panjohur dhe derivateve të tij deri në një rend të caktuar përbën një ekuacion diferencial. Aktualisht, teoria e ekuacioneve të zakonshme diferenciale është një teori e pasur, e degëzuar gjerësisht. Disa nga problemet kryesore të kësaj teorie janë ekzistenca e zgjidhjeve të tilla për ekuacionet diferenciale që plotësojnë kushte shtesë (të dhënat fillestare Cauchy, kur kërkohet të përcaktohet një zgjidhje që merr vlerat e dhëna në një pikë të caktuar dhe vlerat e dhëna të derivateve deri në një rend të caktuar të kufizuar, kushte kufitare dhe të tjera), zgjidhjet unike, qëndrueshmëria e tij. Qëndrueshmëria e zgjidhjes kuptohet si ndryshime të vogla në zgjidhje me ndryshime të vogla në të dhënat shtesë të problemit dhe funksioneve që përcaktojnë vetë ekuacionin. E rëndësishme për aplikimet është studimi i natyrës së zgjidhjes, ose, siç thonë ata, sjellja cilësore e zgjidhjes, gjetja e metodave për zgjidhjen numerike të ekuacioneve. Teoria duhet të vërë në duart e inxhinierit dhe fizikanit metodat e llogaritjes ekonomike dhe të shpejtë të zgjidhjes.

Ekuacionet diferenciale të pjesshme filluan të studiohen shumë më vonë. Duhet të theksohet se teoria e ekuacioneve diferenciale të pjesshme lindi në bazë të problemeve specifike fizike që çuan në studimin e ekuacioneve diferenciale individuale të pjesshme, të cilat quhen ekuacionet themelore të fizikës matematikore. Studimi i modeleve matematikore të problemeve specifike fizike çoi në krijimin në mesin e shekullit të 18 -të të një dege të re të analizës - ekuacionet e fizikës matematikore, të cilat mund të konsiderohen si shkenca e modeleve matematikore të fenomeneve fizike.

Themelet e kësaj shkence u hodhën nga veprat e D "Alambert (1717 - 1783), Euler (1707 - 1783), Bernoulli (1700 - 1782), Lagrange (1736 - 1813), Laplace (1749 - 1827), Poisson ( 1781 - 1840), Furier (1768 - 1830) dhe shkencëtarë të tjerë. Interestingshtë interesante se shumë prej tyre nuk ishin vetëm matematikanë, por edhe astronomë, mekanikë, fizikanë. detyra specifike idetë dhe metodat e fizikës matematikore dolën të ishin të zbatueshme për fizikë klasa të gjera të ekuacioneve diferenciale, të cilat shërbyen në fund të shekullit XIX si bazë për zhvillimin e teorisë së përgjithshme të ekuacioneve diferenciale.

Ekuacionet më të rëndësishme të fizikës matematikore janë: ekuacioni i Laplasit, ekuacionet fizikë përçueshmëria, ekuacioni i valës.

Këtu supozojmë se funksioni u varet nga t dhe tre ndryshore x1, x2, x3. Një ekuacion diferencial i pjesshëm është marrëdhënia midis variablave të pavarur, një funksioni të panjohur dhe derivateve të tij të pjesshëm deri në një rend. Sistemi i ekuacioneve përcaktohet në mënyrë të ngjashme kur ka disa funksione të panjohura.

A nuk është për t'u habitur që një ekuacion kaq i thjeshtë në formë si ekuacioni i Laplace përmban një pasuri të madhe të pronave të jashtëzakonshme, ka një larmi të madhe aplikimesh, shumë libra janë shkruar për të, shumë qindra artikuj të botuar gjatë shekujve të kaluar i kushtohen për të, dhe pavarësisht kësaj, ka ende shumë probleme të vështira të pazgjidhura që lidhen me të.

Një larmi e gjerë e problemeve fizike të një natyre krejtësisht të ndryshme çojnë në studimin e ekuacionit të Laplace. Ky ekuacion gjendet në problemet e elektrostatikës, teorisë së mundshme, hidrodinamikës, teorisë së transferimit të nxehtësisë dhe shumë degëve të tjera të fizikës, si dhe në teorinë e funksioneve të një ndryshoreje komplekse dhe në fusha të ndryshme të analizës matematikore. Ekuacioni i Laplace është përfaqësuesi më i thjeshtë i një klase të gjerë të të ashtuquajturve ekuacione eliptike.

Këtu, ndoshta, është e përshtatshme të kujtojmë fjalët e A. Poincaré: "Matematika është arti i dhënies së emrit të gjërave të ndryshme." Këto fjalë janë një shprehje e faktit që matematika studion me një metodë, me ndihmën e një modeli matematikor, fenomene të ndryshme të botës reale.

Ashtu si ekuacioni i Laplace, ekuacioni i nxehtësisë zë një vend të rëndësishëm në teorinë e ekuacioneve diferenciale të pjesshme dhe aplikimet e tij. Ky ekuacion gjendet në teorinë e transferimit të nxehtësisë, në teorinë e difuzionit dhe shumë degë të tjera të fizikës, dhe gjithashtu luan një rol të rëndësishëm në teorinë e probabilitetit. Representativeshtë përfaqësuesi më i thjeshtë i klasës së të ashtuquajturve ekuacione parabolike. Disa veti të zgjidhjeve për ekuacionin e nxehtësisë i ngjajnë vetive të zgjidhjeve të ekuacionit të Laplace, i cili është në përputhje me kuptimin e tyre fizik, pasi ekuacioni i Laplace përshkruan, në veçanti, një shpërndarje të palëvizshme të temperaturës. Ekuacioni i përcjellshmërisë së nxehtësisë u nxor dhe u hetua për herë të parë në 1822 në të famshmin punë J. Fourier "Teoria analitike e nxehtësisë", e cila luajti një rol të rëndësishëm në zhvillimin e metodave të fizikës matematikore dhe teorisë së serive trigonometrike.

Ekuacioni i valës përshkruan procese të ndryshme valore, në veçanti përhapjen e valëve të zërit. Ajo luan një rol të rëndësishëm në akustikë. Ky është një përfaqësues i klasës së të ashtuquajturve ekuacione hiperbolike.

Studimi i ekuacioneve bazë të fizikës matematikore bëri të mundur klasifikimin e ekuacioneve dhe sistemeve sipas derivateve fizike. I.G. Në vitet 1930, Petrovsky identifikoi dhe studioi së pari klasat e sistemeve eliptike, parabolike dhe hiperbolike, të cilat tani mbajnë emrin e tij. Këto janë aktualisht klasat më të mira të ekuacioneve të studiuara.

Isshtë e rëndësishme të theksohet se për të verifikuar korrektësinë e modelit matematikor, teoremat e ekzistencës për zgjidhjet e ekuacioneve diferenciale përkatëse janë shumë të rëndësishme, pasi modeli matematikor nuk është gjithmonë i përshtatshëm për një fenomen specifik dhe ekzistencën e një zgjidhjeje për një problemi real (fizik, kimik, biologjik) nuk nënkupton ekzistencën e një zgjidhjeje për problemin përkatës matematikor.

Aktualisht, një rol të rëndësishëm në zhvillimin e teorisë së ekuacioneve diferenciale luhet nga përdorimi i elektronikës moderne makina llogaritëse... Studimi i ekuacioneve diferenciale shpesh lehtëson aftësinë për të kryer një eksperiment llogaritës për të identifikuar vetitë e caktuara të zgjidhjeve të tyre, të cilat më pas mund të vërtetohen teorikisht dhe të shërbejnë si bazë për kërkime të mëtejshme teorike.

Eksperimenti llogaritës është bërë gjithashtu një mjet i fuqishëm për kërkime teorike në fizikë. Ajo kryhet mbi një model matematikor të një fenomeni fizik, por në të njëjtën kohë, parametrat e tjerë llogariten duke përdorur një nga parametrat e modelit dhe nxirren përfundime në lidhje me vetitë e fenomenit fizik në studim. Qëllimi i eksperimentit llogaritës është të ndërtojë, me saktësinë e kërkuar, duke përdorur një kompjuter në kohën më të shkurtër të mundshme kompjuterike, një përshkrim sasior të përshtatshëm të fenomenit fizik në studim. Një eksperiment i tillë bazohet shumë shpesh në zgjidhjen numerike të një sistemi ekuacionesh diferenciale të pjesshme. Nga këtu vjen lidhja e teorisë së ekuacioneve diferenciale me matematikën llogaritëse dhe, në veçanti, me seksione të tilla të rëndësishme si metoda e ndryshimeve të fundme, metoda e elementeve të fundëm dhe të tjera.

Pra, tipari i parë i teorisë së ekuacioneve diferenciale është lidhja e saj e ngushtë me aplikimet. Me fjalë të tjera, mund të themi se teoria e ekuacioneve diferenciale lindi nga aplikimet. Në këtë pjesë - teoria e ekuacioneve diferenciale - matematika, para së gjithash, vepron si një pjesë integrale e shkencës natyrore, në të cilën bazohet përfundimi dhe kuptimi i ligjeve sasiore dhe cilësore që përbëjnë përmbajtjen e shkencave natyrore.

Scienceshtë shkenca natyrore që është një burim i jashtëzakonshëm i problemeve të reja për teorinë e ekuacioneve diferenciale, ajo në masë të madhe përcakton drejtimin e hulumtimit të tyre, jep orientimin e saktë për këtë kërkim. Për më tepër, ekuacionet diferenciale nuk mund të zhvillohen me fryt në izolim nga problemet fizike. Dhe jo vetëm sepse natyra është më e pasur se imagjinata njerëzore. Zhvilluar në vitet e fundit teoria e pavendosshmërisë së disa klasave të ekuacioneve diferenciale të pjesshme tregon se edhe shumë e thjeshtë në formë ekuacionesh diferenciale lineare parciale me koeficientë pafundësisht të ndryshueshëm mund të mos ketë një zgjidhje të vetme, jo vetëm në kuptim i zakonshëm, por edhe në klasat e funksioneve të përgjithësuara, dhe në klasat e hiperfunksioneve, dhe, prandaj, një teori kuptimplote nuk mund të ndërtohet për to (teoria e funksioneve të përgjithësuara, e cila përgjithëson konceptin bazë të analizës matematikore - koncepti i një funksioni , u krijua në mesin e këtij shekulli nga veprat e SL. Sobolev dhe L. Schwartz).

Studimi i ekuacioneve diferenciale të pjesshme në rastin e përgjithshëm është një detyrë kaq e vështirë saqë nëse dikush shkruan rastësisht ndonjë ekuacion diferencial diferencial edhe linear, atëherë me një probabilitet të lartë asnjë matematikan nuk do të jetë në gjendje të thotë asgjë për të dhe, në veçanti, të zbulojë nëse ky ekuacion ka të paktën një zgjidhje.

Problemet e fizikës dhe shkencave të tjera natyrore e furnizojnë teorinë e fizikës diferenciale me probleme nga të cilat rriten teoritë e pasura me përmbajtje. Sidoqoftë, ndodh gjithashtu që një kërkim matematikor, i lindur brenda kuadrit të matematikës, pas një kohe të konsiderueshme pas zbatimit të tij, të gjejë zbatim në probleme të veçanta fizike si rezultat i studimit të tyre më të thellë. Një shembull i tillë është problemi Tricomi për ekuacionet e tipit të përzier, i cili, më shumë se një çerek shekulli pas zgjidhjes së tij, gjeti aplikime të rëndësishme në problemet e dinamikës moderne të gazit në studimin e rrjedhave të gazit supersonik.

F. Klein në librin e tij "Ligjerata mbi Zhvillimin e Matematikës në Shekullin XIX" shkroi se "matematika ndoqi këmbët e të menduarit fizik dhe, anasjelltas, mori impulset më të fuqishme nga problemet e parashtruara nga fizika".

Karakteristika e dytë e teorisë së ekuacioneve diferenciale është marrëdhënia e saj me degët e tjera të matematikës, të tilla si analiza funksionale, algjebra dhe teoria e probabilitetit. Teoria e ekuacioneve diferenciale, dhe veçanërisht teoria e ekuacioneve diferenciale të pjesshme, përdorin gjerësisht konceptet, idetë dhe metodat themelore të këtyre fushave të matematikës dhe, për më tepër, ndikojnë në problemet e tyre dhe natyrën e kërkimit. Disa degë të mëdha dhe të rëndësishme të matematikës u sollën në jetë nga problemet në teorinë e ekuacioneve diferenciale. Një shembull klasik i këtij ndërveprimi me fushat e tjera të matematikës është studimi i dridhjeve të fijeve në mesin e shekullit të 18 -të.

Ekuacioni i dridhjeve të vargut është nxjerrë nga D "Alambert në 1747. Ai gjithashtu mori një formulë që i jep një zgjidhje këtij ekuacioni: u (t, x) = F1 (x + t) + F2 (x - t), ku F1 dhe F2 janë arbitrare Euler mori një formulë për të që jep një zgjidhje për të me kushtet e dhëna fillestare (problemi Cauchy). (Kjo formulë tani quhet formula Alambert.) Pyetja që lindi cilat funksione duhet të konsiderohen zgjidhje. Euler besonte se mund të ishte një kurbë e tërhequr lirshëm. D "Alambert besonte se zgjidhja duhet të shkruhet në një shprehje analitike. D. Bernoulli argumentoi se të gjitha zgjidhjet përfaqësohen në formën e serive trigonometrike. D" Alambert dhe Euler nuk ishin dakord me të. Në lidhje me këtë mosmarrëveshje, u shfaqën probleme në lidhje me sqarimin e konceptit të një funksioni, koncept thelbësor analiza matematikore, si dhe pyetja e kushteve për përfaqësueshmërinë e një funksioni në formën e një serie trigonometrike, e cila më vonë u konsiderua nga Furier, Dirichlet dhe matematikanë të tjerë kryesorë dhe studimi i të cilave çoi në krijimin e teorisë së seri trigonometrike. Siç e dini, nevojat për zhvillimin e teorisë së serive trigonometrike çuan në krijimin e teorisë moderne të masave, teorisë së grupeve dhe teorisë së funksionit.

Në studimin e ekuacioneve diferenciale specifike që dalin në procesin e zgjidhjes së problemeve fizike, shpesh krijoheshin metoda që kishin një përgjithësi të madhe dhe u zbatuan pa një vërtetim rigoroz matematikor në një gamë të gjerë problemesh matematikore. Metoda të tilla janë, për shembull, metoda Furier, metoda Ritz, metoda Galerkin, metodat e teorisë së shqetësimit dhe të tjera. Efektiviteti i zbatimit të këtyre metodave ishte një nga arsyet për përpjekjet për t'i vërtetuar ato në mënyrë rigoroze matematikore. Kjo çoi në krijimin e teorive të reja matematikore, drejtimeve të reja të kërkimit. Kështu lindi teoria e integralit të Furierit, teoria e zgjerimit në funksionet e veta dhe, më tej, teoria spektrale e operatorëve dhe teoritë e tjera.

Në zhvillimin e parë të teorisë së ekuacioneve diferenciale të zakonshme, një nga problemet kryesore ishte gjetja e një zgjidhjeje të përgjithshme në kuadraturat, domethënë përmes integralëve të funksioneve të njohura (Euler, Riccati, Lagrange, D "Alambert, etj.) Problemet e integrimit të ekuacioneve diferenciale me koeficientë konstantë kishin ndikim të madh në zhvillimin e algjebrës lineare. Në 1841, Liouville tregoi se ekuacioni Riccati y " + a (x) y + b (x) y2 = c (x) mund në përgjithësi nuk zgjidhet në kuadratura ". Studimi i grupeve të vazhdueshme të transformimit në lidhje me problemet e integrimit të ekuacioneve diferenciale çoi në krijimin e teorisë së grupeve Gënjeshtër.

Fillimi i teorisë cilësore të ekuacioneve diferenciale u vendos punon matematikan i famshëm francez Poincare. Këto studime të Poincare mbi ekuacionet e zakonshme diferenciale e çuan atë në krijimin e themeleve të topologjisë moderne.

Kështu, ekuacionet diferenciale janë, si të thuash, në udhëkryqin e rrugëve matematikore. Nga njëra anë, përparimet e reja të rëndësishme në topologji, algjebër, analiza funksionale, teori funksioni dhe fusha të tjera të matematikës çojnë menjëherë në përparim në teorinë e ekuacioneve diferenciale dhe kështu gjejnë një mënyrë për zbatime. Nga ana tjetër, problemet e fizikës, të formuluara në gjuhën e ekuacioneve diferenciale, krijojnë drejtime të reja në matematikë, çojnë në nevojën për të përmirësuar aparatin matematikor, lindin teori të reja matematikore që kanë ligje të brendshme të zhvillimit, problemet e veta.

Në "Leksionet mbi Zhvillimin e Matematikës në Shekullin XIX" F. Klein shkroi: "Matematika sot i ngjan prodhimit të armëve në kohë paqeje. Mostrat kënaqin ekspertin. Qëllimi i këtyre gjërave zbehet në sfond."

Pavarësisht nga këto fjalë, mund të thuhet se nuk mund të qëndrojë për "çarmatimin" e matematikës. Kujtoni, për shembull, se grekët e lashtë studiuan seksione konike shumë kohë para se të zbulohej se planetët lëviznin përgjatë tyre. Në të vërtetë, teoria e seksioneve konike e krijuar nga grekët e lashtë nuk e gjeti zbatimin e saj për gati dy mijë vjet, derisa Kepler e përdori atë për të krijuar një teori të lëvizjes së trupave qiellorë. Bazuar në teorinë e Keplerit, Njutoni krijoi mekanikë, e cila është baza e të gjithë fizikës dhe teknologjisë.

Një shembull tjetër i tillë është teoria e grupit, e cila filloi në fund të shekullit të 18 -të (Lagfizika në 1771) në thellësinë e vetë matematikës dhe gjeti vetëm në fund të shekullit XIX zbatimin e saj të frytshëm, së pari në kristalografi, dhe më vonë në fizikën teorike dhe shkenca të tjera natyrore. Duke u kthyer në të tashmen, ne vërejmë se problemet më të rëndësishme shkencore dhe teknike, të tilla si zotërimi i energjisë atofizike, fluturimet në hapësirë, u zgjidhën me sukses në Bashkimin e Republikave Socialiste Sovjetike () edhe për shkak të nivelit të lartë teorik të zhvillimit të matematikës në vendin tonë vend.

Kështu, në teorinë e ekuacioneve diferenciale, vija kryesore e zhvillimit të matematikës gjurmohet qartë: nga konkretja dhe e veçanta përmes abstraksionit në atë konkrete dhe të veçantë.

Siç është përmendur tashmë, në shekujt 18 dhe 19, u studiuan kryesisht ekuacionet konkrete të fizikës matematikore. Nga rezultatet e përgjithshme teoria e ekuacioneve diferenciale të pjesshme në këtë periudhë duhet të theksohet ndërtimi i teorisë së ekuacioneve diferenciale të pjesshme të rendit të parë (Monge, Cauchy, Charpy) dhe teorema e Kovalevskaya.

Teoremat mbi ekzistencën e një zgjidhjeje analitike (domethënë të përfaqësueshme si një seri fuqie) për ekuacionet e zakonshme diferenciale, si dhe për sistemet lineare të ekuacioneve diferenciale të pjesshme, u vërtetuan më herët nga Cauchy (Cauchy, 1789 - 1857). Këto çështje u diskutuan prej tij në disa artikuj. Por veprat e Cauchy nuk ishin të njohura për Weierstrass, i cili sugjeroi S.V. Kovalevskaya studioi çështjen e ekzistencës së zgjidhjeve analitike të ekuacioneve diferenciale të pjesshme si një disertacion doktorature. (Unë vërej se Cauchy botoi 789 artikuj dhe një numër të madh monografish; trashëgimia e tij është e madhe, kështu që nuk është për t'u habitur që disa nga rezultatet e tij mund të kalojnë pa u vënë re për ca kohë.) S.V. Kovalevskaya në punën e saj u mbështet në ligjëratat Weierstrass, ku u konsiderua një problem me kushtet fillestare për ekuacionet e zakonshme diferenciale. Hulumtimi i Kovalevskaya dha pyetjen e zgjidhshmërisë së problemit Cauchy për ekuacionet dhe sistemet diferenciale të pjesshme, në një kuptim të caktuar, një karakter përfundimtar. Poincare e vlerësoi shumë këtë punë të Kovalevskaya. Ai shkroi: "Kovalevskaya thjeshtoi shumë provën dhe i dha teoremës formën e saj përfundimtare."

Teorema e Kovalevskaya zë një vend të rëndësishëm në teorinë moderne të ekuacioneve diferenciale të pjesshme. Ajo, ndoshta, i përket një prej vendeve të para në numrin e aplikimeve në fusha të ndryshme të teorisë së ekuacioneve diferenciale të pjesshme: teorema e Holmgren mbi veçantinë e zgjidhjes së problemit Cauchy, teorema e ekzistencës për zgjidhjen e problemit Cauchy për ekuacionet hiperbolike (Schauder, Petrovsky), teoria moderne e zgjidhshmërisë së ekuacioneve lineare, dhe shumë rezultate të tjera përdorin teoremën e Kovalevskaya.

Një arritje e rëndësishme e teorisë së ekuacioneve diferenciale të pjesshme ishte krijimi në kthesën e shekullit XIX të teorisë së ekuacioneve integruese të Fredholm dhe zgjidhja e problemeve bazë të vlerës kufitare për ekuacionin Laplace. Mund të konsiderohet se rezultatet kryesore të zhvillimit të teorisë së ekuacioneve diferenciale të pjesshme të shekullit XIX u përmblodhën në librin shkollor nga E. Goursat "Një kurs në analizën matematikore", botuar në vitet 1920. Duhet të theksohet kontributi i madh i dhënë në teorinë e ekuacioneve diferenciale dhe fizikës matematikore nga veprat e M.V. Ostrogradsky mbi metodat e variacionit, veprat e A.M. Lyapunov mbi teorinë e potencialit dhe mbi teorinë e stabilitetit të lëvizjes, veprat e V.A. Steklov mbi obofizikën e metodës Furier dhe të tjerët.

Të tridhjetat dhe vitet pasuese të shekullit tonë ishin periudhë zhvillimi i shpejtë i teorisë së përgjithshme të ekuacioneve diferenciale të pjesshme. Në veprat e I.G. Petrovsky, u hodhën themelet e teorisë së përgjithshme të sistemeve të ekuacioneve diferenciale të pjesshme, u identifikuan klasa të sistemeve të ekuacioneve, të cilat tani quhen sisteme parabolike eliptike, hiperbolike dhe Petrovsky, pronat e tyre u hetuan dhe problemet e tyre karakteristike u studiuan.

Idetë e analizës funksionale filluan të depërtojnë gjithnjë e më thellë në teorinë e ekuacioneve diferenciale të pjesshme. Koncepti i një zgjidhjeje të përgjithësuar u prezantua si një element i një hapësire të caktuar funksionale. Ideja e një zgjidhjeje të përgjithësuar u krye në mënyrë sistematike në veprat e S.L. Sobolev. Në lidhje me studimin e ekuacioneve diferenciale, Sobolev në vitet 1930 krijoi teorinë e funksioneve të përgjithësuara, e cila luan një rol jashtëzakonisht të rëndësishëm në matematikën dhe fizikën moderne. S.L. Sobolev ndërtoi një teori bashkëngjitjet hapësira funksionale, të cilat aktualisht quhen hapësira Sobolev. A.N. Tikhonov zhvilloi një teori të problemeve të paraqitura keq.

I shquar kontributi Matematikanët rusë N.N. Bogolyubov, A.N. Kolmogorov, I. G. Petrovsky, L.S. Pontryagin, S.L. Sobolev, A.N. Tikhonov dhe të tjerët.

Ndikimi në zhvillimin e teorisë së ekuacioneve diferenciale të pjesshme në tonën vend siguroi një seminar, i cili në vitet 40 dhe 50 u drejtua nga I.G. Petrovsky, S.L. Sobolev, A.N. Tikhonov. Një rol të rëndësishëm në zhvillimin e teorisë së ekuacioneve diferenciale të pjesshme luajti artikulli i studimit të problemit nga I.G. Petrovsky "Për disa probleme të teorisë së ekuacioneve diferenciale të pjesshme", botuar në 1946 në revistën "Uspekhi Matematicheskikh Nauk". Ai përshkroi gjendjen e teorisë së ekuacioneve diferenciale të pjesshme të asaj kohe dhe përvijoi mënyrat e saj zhvillim të mëtejshëm... Tani, pothuajse 50 vjet më vonë, mund të themi se zhvillimi i teorisë së ekuacioneve diferenciale të pjesshme ndoqi pikërisht rrugën që u përshkrua në këtë artikull të mrekullueshëm.

Aktualisht, teoria e ekuacioneve diferenciale të pjesshme është një teori e pasur, shumë e degëzuar. Teoria e problemeve të vlerës kufitare për operatorët eliptikë është ndërtuar në bazë të një aparati të ri të krijuar kohët e fundit - teorisë së operatorëve pseudodiferencial, problemi i indeksit është zgjidhur dhe janë studiuar probleme të përziera për ekuacionet hiperbolike. Një rol të rëndësishëm në studimet moderne të ekuacioneve hiperbolike luajnë operatorët integralë të Furierit, të cilët e përgjithësojnë operatorin e transformimit Furier në rastin kur funksioni i fazës në eksponentin, në përgjithësi, varet në mënyrë jolineare nga variablat dhe frekuencat e pavarura. Me ndihmën e operatorëve integralë të Furierit, studiohet problemi i zgjerimit të veçorive të zgjidhjeve të ekuacioneve diferenciale, i cili buron nga veprat klasike të Huygens. Në dekadat e fundit, janë gjetur kushtet për deklarimin e saktë të problemeve të vlerës kufitare, dhe janë hetuar çështjet e butësisë së zgjidhjeve për sistemet eliptike dhe parabolike. Ekuacionet jolineare eliptike dhe parabolike të rendit të dytë dhe klasat e gjera të ekuacioneve jolineare të rendit të parë janë studiuar, problemi Cauchy për ta është hetuar, është ndërtuar teoria e zgjidhjeve të vazhdueshme. Sistemi Navier-Stokes, sistemi i ekuacioneve të shtresës kufitare, ekuacionet e teorisë së elasticitetit, ekuacionet e filtrimit dhe shumë ekuacione të tjera të rëndësishme të fizikës matematikore iu nënshtruan studimit të thellë.

Një shembull interesant i tërheqjes së ideve dhe mjeteve nga fusha të tjera të matematikës është zgjidhja në vitet e fundit të problemit Cauchy për ekuacionin Korteweg-de Vries duke përdorur problemin e kundërt të teorisë së shpërndarjes. Në bazë të metodës që rezulton, gjenden klasa të reja të ekuacioneve dhe sistemeve jolineare të integrueshme. Në këtë rast, një rol thelbësor luajti përdorimi i metodave të gjeometrisë algjebrike, të cilat bënë të mundur, në veçanti, integrimin e ekuacioneve Yang-Mills, të cilat luajnë një rol të rëndësishëm në teorinë kuantike të fushës.

Në dekadat e fundit, një degë e re e teorisë së ekuacioneve diferenciale të pjesshme është shfaqur dhe po zhvillohet intensivisht - teoria e mesatares së operatorëve diferencialë. Kjo teori lindi nën ndikimin e problemeve në fizikë, mekanikë të vazhdueshëm dhe teknologji, në veçanti, ato që lidhen me studimin e përbërjeve (materiale shumë heterogjene që aktualisht përdoren gjerësisht në teknologjinë inxhinierike), media poroze dhe materiale të shpuara. Probleme të tilla çojnë në ekuacione diferenciale të pjesshme me koeficientë lëkundës të shpejtë ose në fusha me kufij kompleksë. Zgjidhja numerike e problemeve të tilla është jashtëzakonisht e vështirë. Kërkohet një analizë asimptotike e problemit, e cila çon në probleme mesatare.

Shumë vepra në vitet e fundit i janë kushtuar studimit të sjelljes së zgjidhjeve të ekuacioneve evolucionare (domethënë, ekuacioneve që përshkruajnë proceset që zhvillohen në kohë) me një rritje të pakufizuar në kohë dhe të ashtuquajturit tërheqës që dalin në këtë rast. Çështja e natyrës së zbutjes së zgjidhjeve të problemeve me vlerë kufitare në fusha me një kufi jo të butë vazhdon të tërheqë vëmendjen e studiuesve; një numër i madh i punimeve vitet e fundit i janë kushtuar studimit të problemeve specifike jolineare të fizikës matematikore.

Gjatë një dekadë e gjysmë deri në dy dekada, fytyra e teorisë cilësore të ekuacioneve diferenciale të zakonshme ka ndryshuar në mënyrë dramatike. Një nga arritjet e rëndësishme është zbulimi i regjimeve kufizuese, të cilat quhen tërheqëse.

Doli se së bashku me regjimet kufizuese stacionare dhe periodike, janë të mundshme regjime kufizuese të një natyre krejtësisht të ndryshme, domethënë, ato në të cilat çdo trajektore individuale është e paqëndrueshme, dhe vetë fenomeni i arritjes së një regjimi të caktuar kufizues është strukturisht i qëndrueshëm. Zbulimi dhe studimi i detajuar i regjimeve të tilla kufizuese, të quajtura tërheqës, për sistemet e ekuacioneve të zakonshme diferenciale, kërkoi përfshirjen e mjeteve të gjeometrisë dhe topologjisë diferenciale, analizën funksionale dhe teorinë e probabilitetit. Aktualisht, ekziston një zbatim intensiv i këtyre koncepteve matematikore në aplikacione. Për shembull, fenomenet që ndodhin gjatë kalimit të një rryme laminare në një të trazuar me një rritje në numrat e Reynolds përshkruhen nga një tërheqës. Studimi i tërheqësve është ndërmarrë edhe për ekuacionet diferenciale të pjesshme.

Një arritje tjetër e rëndësishme e teorisë së ekuacioneve diferenciale të zakonshme ishte studimi i qëndrueshmërisë strukturore të sistemeve. Kur përdorni ndonjë model matematikor, lind pyetja për korrektësinë e zbatimit të rezultateve matematikore në realitet. Nëse rezultati është shumë i ndjeshëm ndaj ndryshimit më të vogël në model, atëherë ndryshimet arbitrare të vogla në model do të çojnë në një model me veti krejtësisht të ndryshme. Rezultate të tilla nuk mund të shtrihen në atë reale të hetuar, pasi kur ndërtohet një model, gjithmonë bëhet një idealizim dhe parametrat përcaktohen vetëm përafërsisht.

Kjo bëri që A.A. Andronov dhe L.S. Pontryagin në konceptin e vrazhdësisë së një sistemi të ekuacioneve të zakonshme diferenciale ose në konceptin e stabilitetit strukturor. Ky koncept doli të ishte shumë frytdhënës në rastin e një dimensioni të vogël të hapësirës fazore (1 ose 2), dhe në këtë rast pyetjet e stabilitetit strukturor u studiuan në detaje.

Në vitin 1965, Smale tregoi se me një dimension të madh të hapësirës fazore, ka sisteme në disa lagje nga të cilat nuk ka një sistem të vetëm strukturor të qëndrueshëm, domethënë të tillë që me një ndryshim të vogël në fushën vektoriale, të mbetet në një kuptim i caktuar ekuivalent me atë origjinal. Ky rezultat është i një rëndësie themelore për teorinë cilësore të ekuacioneve diferenciale të zakonshme, meqenëse tregon pavendosmërinë e problemit të klasifikimit topologjik të sistemeve të ekuacioneve diferenciale të zakonshme, dhe mund të krahasohet në vlerë me teoremën e Liouville mbi pavendosmërinë e ekuacioneve diferenciale në kuadraturat Me

Arritjet e rëndësishme përfshijnë ndërtimin e A.N. Teoria e trazimit Kolmogorov e sistemeve Hamiltonian, vërtetimi i metodës mesatare për sistemet me shumë grimca, zhvillimi i teorisë së bifurkacionit, teoria e trazimit, teoria e lëkundjeve të relaksimit, studimi i mëtejshëm i thelluar i eksponentëve të Lyapunov, krijimi i teorisë kontroll optimal proceset e përshkruara me ekuacione diferenciale.

Kështu, teoria e ekuacioneve diferenciale është aktualisht një përmbajtje jashtëzakonisht e pasur, duke zhvilluar me shpejtësi degën e matematikës, e lidhur ngushtë me fushat e tjera të matematikës dhe aplikimet e saj.

Bourbaki, duke folur për arkitekturën e matematikës, karakterizon gjendjen e saj aktuale si më poshtë:

"Shkruaj tani ide e pergjithshme në lidhje me shkencën matematikore - do të thotë të angazhohesh në një biznes të tillë, i cili, siç duket, që në fillim has në vështirësi pothuajse të pakapërcyeshme për shkak të gjerësisë dhe larmisë së materialit në shqyrtim. Punimet mbi matematikën e pastër të botuara në mbarë botën për një mesatare prej një viti janë mijëra faqe. Ata nuk janë të gjithë me të njëjtën vlerë, natyrisht; megjithatë, pas pastrimit të mbeturinave të pashmangshme, rezulton se çdo vit shkenca matematikore pasurohet me një masë rezultatesh të reja, fiton një përmbajtje gjithnjë e më të larmishme dhe vazhdimisht degëzohet në formën e teorive, të cilat modifikohen, riorganizohen, krahasohen pandërprerë dhe të kombinuara me njëra -tjetrën. Asnjë matematikan nuk është në gjendje të gjurmojë këtë zhvillim në të gjitha detajet, edhe nëse i kushton të gjitha aktivitetet e tij kësaj. Shumë nga matematikanët gjejnë një punë në një cep të shkencës matematikore, nga ku ata nuk kërkojnë të dalin dhe jo vetëm që pothuajse plotësisht injorojnë gjithçka që nuk ka të bëjë me temën e kërkimit të tyre, por nuk janë në gjendje as të kuptojnë gjuhën dhe terminologjinë e shokëve të tyre, specialiteti i të cilëve është larg tyre. ". (N. Burbaki," Ese mbi historinë e matematikës ", Moskë: IL, 1963)

Sidoqoftë, më duket se nuk mund të mohohet rëndësia për kërkimin matematikor edhe të atyre që janë "në rrugicën e pasme" të shkencës matematikore. Kanali kryesor i matematikës, si lumenjtë e mëdhenj, ushqehet kryesisht nga përrenj të vegjël. Zbulimet kryesore, një përparim në frontin e kërkimit sigurohen dhe përgatiten shumë shpesh nga puna e mundimshme e shumë studiuesve. E gjithë kjo që u tha vlen jo vetëm për të gjithë matematikën, por edhe për një nga pjesët e saj më të gjera-teorinë e ekuacioneve diferenciale, e cila aktualisht është një koleksion i vështirë për t’u parë i fakteve, ideve dhe metodave, shumë i dobishëm për aplikimet dhe stimulimi i kërkimit teorik në të gjitha pjesët e tjera.tematika.

Shumë degë të teorisë së ekuacioneve diferenciale janë rritur aq shumë sa janë bërë shkenca të pavarura. Mund të themi se shumica e rrugëve që lidhin teoritë abstrakte matematikore dhe aplikimet e shkencave natyrore kalojnë nëpër ekuacione diferenciale. E gjithë kjo siguron teorinë e ekuacioneve diferenciale me një vend nderi në shkencën moderne.

Zakonisht diferenciali f shënohet df, dhe vlera e tij në pikën x shënohet dxf, dhe nganjëherë dfx dhe df [x]. Disa autorë preferojnë të tregojnë df në llojin e drejtë për të theksuar se diferenciali është një operator.

Përshkrimi joformal i diferencialit matematikor

Konsideroni një funksion të qetë f (x). Le të tërheqim një tangente ndaj tij në pikën x, dhe të vendosim në këtë tangent një segment me gjatësi të tillë që projeksioni i tij në boshtin x të jetë i barabartë me Δx. Projeksioni i këtij segmenti mbi boshtin y quhet diferencial i funksionit f (x) në pikën x nga Δx.

Kështu, diferenciali mund të kuptohet si një funksion i dy ndryshoreve x dhe Δx,

df / (x, ∆x) dxf (∆x)

të përcaktuar me raportin

dxf (Δx) = f "(x) Δx.

Përkufizimet.

Për funksionet

Diferenciali i një funksioni të butë të vlerës së vërtetë f të përcaktuar në M (M është një shumëfish i lëmuar) është një formë 1, zakonisht e shënuar me df dhe përcaktohet nga relacioni

ku Xf tregon derivatin e f në lidhje me drejtimin e vektorit X në paketën tangjente M.

Për hartat

Diferenciali i një harte të lëmuar nga një shumëfish i lëmuar në një shumëfishtë F / M → N është një hartë midis paketave të tyre tangjente, dF / TM → TN, e tillë që për çdo funksion të lëmuar g / N → R kemi

dF (X) g = X (Mjegull)

ku Xf tregon derivatin e f në drejtim të X. (Në anën e majtë të barazisë, marrim derivatin në N të funksionit g në lidhje me dF (X); në të djathtë, në M të funksionit F og në lidhje me X).

Ky koncept natyrisht përgjithëson diferencialin e një funksioni.

Përkufizimet e lidhura

Një hartëzim i qetë F / M → N quhet zhytje nëse, për çdo pikë x Є M, diferenciali d x F / T x M → T F (x) N është sujektiv.

Një hartëzim i qetë F / M → N quhet një zhytje e lëmuar nëse për çdo pikë x Є M diferenciali d x F / T x M → T F (x) N është injektiv.

Vetitë

Diferenciali i përbërjes është i barabartë me përbërjen e diferencialeve:

d (F o G) = d F o d G ose d x (F o G) = d G (x) F o d x G

Automobil diferencial

Diferenciale Deviceshtë një pajisje mekanike që transmeton rrotullimin nga një burim në dy marrës të pavarur në mënyrë të tillë që shpejtësitë këndore të rrotullimit të burimit dhe të dyja konsumatorët mund të jenë të ndryshme në raport me njëri -tjetrin dhe raporti i tyre mund të mos jetë konstant.

Diferenciale- kjo (nga diferenca latine - ndryshim, ndryshim), një nga konceptet themelore të llogaritjes diferenciale. ... (enciklopedia moderne)

Diferenciale Theshtë emri i mekanizmit diferencial në drejtimin e rrotave drejtuese të një makine, traktori ose të tjera automjete me rrota... Diferenciali më i zakonshëm me ingranazhet me pjerrësi. ... (Fjalor Enciklopedik i Madh)

Qëllimi i diferencialit të makinës

Në modelet e makinave dhe kartat, rrotat e makinës janë në të njëjtin bosht të përbashkët. Okshtë mirë kur automobil udhëton në vijë të drejtë. Sidoqoftë, kur uleni në rrotull, rrota e brendshme kalon një distancë më të shkurtër se ajo e jashtme, kështu që ky dizajn çon në rrëshqitje të rrotës së brendshme, gjë që ndikon negativisht në trajtimin e makinës, veçanërisht kur ngasni me shpejtësi të madhe. Në mënyrë që rrotat e makinës të rrotullohen në mënyrë asinkrone, përdoret një diferencial.

Detyrë diferenciale:

Transferon çift rrotullues nga motori në rrotat e vozitjes.

Shërben si një zbritje shtesë.

Lejon që rrotat të rrotullohen me shpejtësi të ndryshme këndore (kjo është arsyeja pse diferenciali mori emrin e tij).

Vendndodhja e diferencialit të makinës

Në automjetet me një bosht lëvizës, diferenciali ndodhet në boshtin e vozitjes. Në automjetet me bosht lëvizës tandem, ka dy diferenciale, një në secilin bosht. Në automjetet jashtë rrugës me lëvizje të pakontrollueshme me katër rrota, një diferencial në secilin aks. Nuk rekomandohet të drejtoni makina të tilla në rrugë me përfshirje të të gjitha rrotave. Në automjetet me katër rrota, ka tre diferenciale: një në secilin bosht (ndër-bosht), plus një shpërndan çift rrotullues midis akseve (qendrës). Me tre ose katër akse lëvizëse ( formula e rrotave 6CH6 ose 8CH8), shtohet një tjetër diferencial intercarrier.

Pajisja diferenciale e automobilave

Diferencialet klasike të makinave bazohen në planet. Boshti kardan rrotullon kutinë e shpejtësisë përmes ingranazhit të pjerrët, kutia e shpejtësisë rrotullon gjysmë boshtet përmes ingranazheve të pavarura. Një angazhim i tillë ka jo një, por dy shkallë lirie, dhe secila prej gjysmë-boshteve rrotullohet aq shpejt sa mundet. Vetëm shpejtësia totale e rrotullimit të gjysmakseve është konstante.

Problemi i rrotave me rrëshqitje

Me një diferencial konvencional, nëse njëra prej rrotave është në akull ose në ajër, është kjo rrotë që do të rrotullohet (ndërsa rrota e dytë, duke qëndruar në tokë të fortë, është e palëvizshme; do të ishte më logjike të transferosh çift rrotullues në të) Me

Po kështu, në një makinë garash, rrota e brendshme është më e dobët se rrota e jashtme kur del në kthesë, kështu që çift rrotullues i pamjaftueshëm transmetohet në timonin e jashtëm, ndërsa rrota e brendshme është në prag të rrëshqitjes.

Kështu, problemi i një rrote rrëshqitëse degradon trajtimin dhe flotimin e automjetit.

Mënyrat për të zgjidhur problemin e rrotave të rrëshqitjes. Bllokim diferencial manual

Me urdhër të taksisë, ingranazhet diferenciale janë të kyçura dhe rrotat rrotullohen në mënyrë sinkronike. Kështu, diferenciali mund të bllokohet në tokë ngjitëse, dhe bllokimi në asfalt mund të çaktivizohet. Përdoret në automjetet për të gjithë terrenin dhe automjetet jashtë rrugës.

Kur drejtoni automjete të tilla, kyçja nuk duhet të aktivizohet kur automobil lëviz. Ju gjithashtu duhet të dini se çift rrotullimi i gjeneruar nga motori është aq i madh sa mund të prishë mekanizmin e kyçjes ose boshtin e boshtit. Diferenciali i kyçur mund të drejtohet vetëm me shpejtësi të ulët dhe vetëm në terren të vështirë. Bllokimi, veçanërisht në boshtin e përparmë, ka një efekt negativ në trajtimin.

Kontrolli diferencial elektronik

Në SUV -të e pajisur me kontroll tërheqjeje (TRC dhe të tjerë), nëse njëra nga rrotat rrëshqet, frenohet nga frena e shërbimit.

Një zgjidhje e ngjashme u aplikua në Formula 1 në 1998 në ekipin e McLaren: rrota e brendshme u frenua nga frena e shërbimit kur u fut në kthesë. Ky sistem u ndalua shpejt, por në Formula 1, modeli i një diferenciali fërkimi zuri rrënjë, në të cilin fërkimi kontrollohet shtesë nga një kompjuter. Në vitin 2002, rregullat teknike u shtrënguan; nga ky vit e deri më sot, vetëm diferencimet e llojit më të thjeshtë lejohen në Formula 1.

Avantazhi i kontrollit elektronik është se rrit tërheqjen gjatë kthesave, dhe shkalla e bllokimit mund të rregullohet sipas preferencës së kalorësit. Në vijë të drejtë, fuqia e motorit nuk humbet fare. Disavantazhi është se sensorët dhe aktivizuesit kanë njëfarë inercie, dhe një diferencial i tillë është i pandjeshëm ndaj kushteve të rrugës që ndryshojnë me shpejtësi.

Diferenciali i vetë-mbylljes, siç sugjeron emri i tij, vendos kur duhet të përfshihet. Kjo përcaktohet nga ndryshimi në shpejtësinë e rrotullimit të rrotave lëvizëse. Nëse kjo Diferencaështë i vogël (lëviz në një qoshe), atëherë Diferenciali sillet si një "i hapur" normal, por sapo njëra nga rrotat të ngecë, ndryshimi në shpejtësitë këndore të rrotave rritet ndjeshëm dhe bllokimi aktivizohet. Teknikisht, kjo mund të bëhet në mënyra të ndryshme, por më të zakonshmet janë disku (fërkimi, fërkimi i shtuar, LSD), viskoz (bashkues viskoz) dhe vidë (krimb).

Diferenciali i vetë-mbylljes së fërkimit

Ky lloj diferenciali (si, në të vërtetë, bashkimi viskoz) bazohet në faktin se në një gjysmë -bosht të drejtë rrotullohen sinkronisht me rotorin, por në kthesë duket Diferenca në shpejtësi këndore.

Një tufë fërkimi bëhet midis rotorit 2 dhe boshtit të boshtit 4 (në varësi të modelit, tufa mund të jetë në një bosht bosht ose në dy; kjo nuk ndikon në performancën e drejtimit). Kur Makina lëviz në një vijë të drejtë, boshti i rotorit dhe boshtit rrotullohen me të njëjtën shpejtësi dhe nuk ka fërkime. Sa më i madh diferenca në shpejtësinë e gjysmëakseve, aq më e madhe është forca e fërkimit.

Lloji më efikas i Diferencialit, kërkon mirëmbajtje periodike dhe për këtë arsye nuk vendoset kurrë makina serike(vetëm sportive dhe të akorduara).

Bashkim viskoz Ajo mori emrin nga lat. viskoz - viskoz. Elementet kryesore të tij janë:

Trupi dhe boshti i vulosur me vula.

Disqet, gjysma e të cilëve janë të lidhur me trup me spline, tjetra me boshtin. Disqet kanë kanale dhe vrima për të rritur viskozitetin e fërkimit të lëngut.

Lëng silikoni (organosilikoni), i cili ka një viskozitet të lartë dhe mbush trupin me 80-90%.

Version i thjeshtuar Diferenciali i fërkimit... Në njërën nga boshtet e boshtit ka një rezervuar të mbushur me një lëng viskoz. Dy pako disku janë zhytur në këtë lëng; njëra është e lidhur me rotorin, tjetra me gjysmë-boshtin. Si më shumë Diferencë në shpejtësitë e rrotave, aq më i madh është ndryshimi në shpejtësitë rrotulluese të disqeve, dhe aq më e madhe është rezistenca viskoze.

Avantazhi i këtij dizajni është thjeshtësia dhe kostoja e ulët. Disavantazhi është se tufa viskoze është mjaft e ngadaltë dhe refuzon të punojë plotësisht jashtë rrugës. Mirë performanca e vozitjes tufa viskoze nuk siguron, dhe përdoret vetëm në "SUV" (SUV që sakrifikojnë aftësinë e vendit për hir të komoditetit) midis akseve. Për instalim si Diferencial boshtor ky dizajn është shumë i rëndë.

Ndonjëherë në vend të Diferencialit, është instaluar një transmetim ingranazhi me pjerrësi me një bashkim viskoz në njërën nga boshtet e boshtit.

Shtë i përshtatshëm për përdorim në mjedise të paqëndrueshme. siperfaqja e rruges(borë, akull, baltë e cekët), megjithatë, në kushte reale jashtë rrugës, aftësitë e tij nuk janë të jashtëzakonshme: bashkimi viskoz nuk mund të përballojë ndryshimet e vazhdueshme në gjendjet e ngjitjes së urave në tokë, ai mbetet prapa kur ndizet , mbinxehet dhe dështon. Prandaj, një zgjidhje e tillë përdoret më shpesh në makinat rrugore thjesht "civile", ku bllokimi kërkohet jo i plotë dhe jo për një kohë të gjatë. Por, ndryshe nga disku, është pajisje standarde për shumë automjete me katër rrota. Një skemë e tillë ishte, për shembull, në transmetimin Mitsubishi Eclipse GSX, makinë me të gjitha rrotat Subaru me transmetim manual, si dhe në BMW325ix dhe me të gjitha rrotat Toyota Celica turbo.

Bashkimi viskoz transmeton çift rrotullues që i jepet për shkak të fërkimit të brendshëm në lëngun midis disqeve. Kur shpejtësitë e tyre janë të njëjta, tufa transferon një pjesë të vogël të forcës (5-7%). Kur disqet e drejtuar mbeten prapa atyre kryesorë, lëngu përzihet, temperatura dhe viskoziteti i tij rriten, ai zgjerohet dhe ngjesh ajrin. Kur kompresohet pothuajse plotësisht, presioni i tufës rritet ndjeshëm, duke bërë që disqet të lëvizin boshtor përgjatë splines derisa të vijnë në kontakt mekanik. Kjo çon në një rritje të mprehtë të moment i transmetuar("efekti i gungës"), i cili mund të ndikojë negativisht në trajtimin e automjetit. Si rezultat i rrotullimit, ai transmetohet për shkak të fërkimit mekanik, temperaturës dhe, në përputhje me rrethanat, presioni i lëngut gradualisht ulet, disqet dalin nga kontakti mekanik. Bashkimi viskoz mund të instalohet si një njësi e pavarur midis akseve të drejtimit ose të "integruar" në diferencialin konike.

Diferenciali i vetë-mbylljes së kamerës / ingranazhit

Parimi i funksionimit është i ngjashëm, por boshtet e boshtit janë të lidhura me një palë ingranazhi ose kamerë. Kështu, kur njëra nga rrotat rrëshqet, Diferenciali bllokohet papritmas. Prandaj, një sistem i tillë përdoret vetëm në pajisje ushtarake dhe speciale (për shembull, në transportuesit e personelit të blinduar), ku nevojiten përpjekje të larta tërheqëse dhe qëndrueshmëri të lartë në kurriz të kontrollueshmërisë.

Në vend të mekanizmit planetar të ingranazheve klasike, përdoren palë kamerë ose ingranazhe, të cilat, me një ndryshim të vogël në shpejtësitë këndore të boshteve të boshtit, kanë aftësinë të rrotullohen reciprokisht (kërcejnë), dhe kur rrëshqasin, ato mbyllen dhe bllokojnë boshtin boshte me njëri -tjetrin. Nuk është e vështirë të imagjinohet se çfarë ndodh me makinën kur një bllokim i tillë ndizet në një qoshe. Disa raste thjesht fikin një nga gjysmë-boshtet në momentin kur ndodh një ndryshim i vogël i shpejtësisë (për shkak të përdorimit të kthetrat tejkaluese) Kjo është arsyeja pse, normalisht, vetëm Diferenciale të ushtrisë dhe pajisje speciale(Transportuesit e blinduar të personelit, etj.)

Diferenciali i vetë-mbylljes së rotorit hidraulik

Një përpjekje për të përmirësuar efikasitetin dhe qëndrueshmërinë e Diferencialit të Fërkimit. Kur ndodh një Diferencë në shpejtësitë këndore, pompa pompon lëngun në cilindër dhe pistoni ngjesh paketën e fërkimit, duke bllokuar Diferencialin.

Diferenciale hipoide të vetë-mbylljes

Ekzistojnë tre lloje të diferencialeve të tilla. Të gjithë ata bazohen në vetinë e një ingranazhi hipoid ose ingranazhi për të "bllokuar" në një raport të caktuar çift rrotullues. Këto Diferenciale transferojnë pjesën më të madhe të çift rrotullues (deri në 80%) në rrotën që nuk rrëshqet.

Ekzistojnë dy lloje të tjera të Diferencialeve bazuar në këtë pronë: Diferenciali Quaife dhe Diferenciali Planetar.

Ato përdoren në automjete jashtë rrugës dhe makina garash. Disavantazhet: kompleksiteti; humbje më e madhe e energjisë sesa Diferenciale konvencionale.

Sistemi i pompës së dyfishtë

Sistemi i pompave të dyfishta është një sistem me dy pompa që lidh automatikisht një bosht të dytë kur njëri mungon. Përdoret në sistemet e lëvizjes me të gjitha rrotat e Honda. Avantazhet: punon automatikisht, kursen në një rrugë të mirë. Disavantazhet: manovrim i kufizuar, vështirësi, kufizime tërheqëse.

Torsen diferencial

Diferenciali i tipit Torsen u shpik në vitin 1958 nga amerikani Vernon Gleesman. Ka përparësitë e një bashkimi viskoz dhe nuk ka disavantazhet e tij. Emri Torsen vjen nga anglishtja. I ndjeshëm ndaj çift rrotullues. Torsen - JTEKT Torsen Amerika e Veriut Inc.

Dizajni i Diferencialit Thorsen bazohet në ingranazhet e krimbave që rrotullohen në akse të ndryshme. Çdo ingranazh anësor është një ingranazh krimbash me lidhje spline me kupat e fundjavës. Brenda janë 2 ose 3 grupe ingranazhesh krimbash planetarë (të quajtur ingranazhe elementesh) pingul me boshtin e ingranazheve anësore. Çdo grup përbëhet nga 2 ingranazhe krimbash të ndërlidhura me ingranazhe të drejtuara dhe të lidhura me ingranazhe anësore. Kështu, dy ingranazhet anësore janë të ndërlidhura me anë të ingranazheve elementare të krimbave.

Ndërsa rrokja e rrotave ndryshon, presioni midis ingranazheve të elementeve dhe ingranazheve anësore ndryshon, duke bërë që çifti i elementeve të rrotullohet kundër, duke e zhvendosur çift rrotullues në anën tjetër. Ndryshe nga modelet e tjera, transmetuesit e çift rrotullues punojnë në pothuajse çdo mjedis. Edhe nëse rrotat rrotullohen me shpejtësi të ndryshme (në kthesa, duke kaluar nëpër gunga), ata prapë gjithmonë marrin çift rrotullues bazuar në tërheqje.

Llogaritja diferenciale për automjetet jashtë rrugës

Në një makinë me një makinë në një bosht, përdoret vetëm një Diferencial, me rrota, në një makinë me të gjitha rrotat ka deri në tre-dy rrota ndër dhe një bosht ndër. Pajisja është e nevojshme dhe e dobishme. Fakti është se Makina është krijuar jo vetëm për të lëvizur në një vijë të drejtë, por gjithashtu mund të lëvizë përgjatë një shtegu të lakuar - domethënë të kthehet. Çdokush që ka marrë mundimin të mendojë për këtë pyetje do ta vërejë lehtë se kur kthehen, dy rrota të të njëjtit bosht udhëtojnë një distancë të ndryshme, që do të thotë se shpejtësia e rrotullimit të tyre gjithashtu duhet të jetë e ndryshme. Ky Diferencë sigurohet nga Diferenciali. Ky funksion i rëndësishëm, i cili rrit kontrollueshmërinë e makinës në një qoshe, rrit "kilometrazhin" e gomave, zvogëlon Probabiliteti rrëshqitje dhe kështu me radhë.

Sidoqoftë, ka jeta automobilistike momentet kur Diferenciali fillon të ndërhyjë në lëvizje. Nëse njëra nga dy rrotat lëvizëse godet një sipërfaqe të rrëshqitshme, rezistenca ndaj rrotullimit bie ndjeshëm, kapja zvogëlohet dhe rrota nuk është në gjendje të sigurojë tërheqjen e nevojshme. Një rrotë e tillë do të fillojë të rrëshqasë dhe të rrotullohet më shpejt seç është e nevojshme. Në këtë rast, rrota e dytë mund të ndalet krejt. Kjo është e gjitha - dilni jashtë dhe nxitoni! Dhe këtu do të ishte mirë që disi të "fikni" të njëjtin Diferencial në mënyrë që të lejoni që makina të shtyjë me të gjitha rrotat e vozitjes. Dhe në fakt për këtë ka të tillë fenomen teknik si "Bllokimi diferencial". Flokët përdoren në automjetet jashtë rrugës, si dhe në makina sportive - domethënë, ku, për arsye të ndryshme, ka një madhësi të madhe Probabiliteti rrëshqitje. Parimet teknike ka shumë bravë, por për të filluar, le të rifreskojmë kujtesën e pajisjes së diferencialeve të zakonshme, domethënë "të hapura".

Diferenciali është instaluar në strehimin përfundimtar të makinës dhe merr çift rrotullues nga ingranazhi i tij i drejtuar. Ka kuti ingranazhesh me pjerrësi në kutinë Diferenciale. Ata kombinohen me ingranazhet e fiksuara në boshtet e boshtit, të cilat, nga ana tjetër, rrotullojnë rrotat e vozitjes. Kur ngasni në një rrugë të sheshtë dhe të drejtë, shpejtësitë këndore të rrotave janë të njëjta, dhe satelitët nuk rrotullohen rreth boshtit të tyre. Kur ktheni ose vozitni mbi gunga, kur rrotat në anën e djathtë dhe të majtë udhëtojnë në një rrugë të ndryshme, satelitët fillojnë të rrotullohen dhe rishpërndajnë çift rrotullues. Në përgjithësi, pajisja nuk është shumë e komplikuar. Parimi i bllokimit të tij gjithashtu duket i qartë - ndaloni rrotullimin e satelitëve dhe kjo është ajo. Sidoqoftë, kjo mund të bëhet në mënyra të ndryshme.

Bllokim diferencial i detyruar

Mënyra më e lehtë për të bllokuar Diferencialin është e detyruar. Shoferi me një makinë të veçantë (mekanike, pneumatike apo edhe elektrike) ndalon rrotullimin e satelitëve për një kohë, dhe rrotat e makinës fillojnë të rrotullohen me të njëjtën shpejtësi. Kjo metodë përdoret më shpesh në SUV. Sistemi është i thjeshtë, i besueshëm dhe shumë efikas. E vetmja pengesë është një mori levash në kabinë, me të cilat shoferi duhet të ndezë dhe fiket bllokimin në kohën e duhur, në varësi të kushteve të rrugës. Megjithatë, në makina moderne levat shpesh zëvendësohen me butona. Sidoqoftë, tipari kryesor mbetet - vendimi për të aktivizuar bllokimin merret dhe zbatohet nga shoferi.

Bllokimi i detyruar është i mirë për SUV -të e vërtetë që sulmojnë humnerën e thellë të hapësirave të hapura ruse. Efektive dhe e besueshme në baltë, është plotësisht e papërshtatshme për ngasjen në rrugë, kështu që shkyçja e bllokimit në kohë është po aq e rëndësishme sa ndezja e tij, sepse me një Diferencial të kyçur, Makina konsumon më shumë karburant, ka konsum intensiv të gomave dhe një kthesë e mprehtë, boshti i mbyllur me siguri do të hyjë ... Prandaj, në epokën e automatizimit universal, u shfaq natyrshëm një Diferencial vetë-mbyllës.

Me këtë lloj bllokimi, Diferenciali në të vërtetë pushon së përmbushuri funksionet e tij dhe shndërrohet në një tufë të thjeshtë që lidh në mënyrë të ngurtë boshtet e boshtit (ose boshtet kardanë) me njëri -tjetrin dhe vazhdimisht transferon rrotullimin tek ata me shpejtësi të barabartë këndore. Për të bllokuar plotësisht diferenciale klasike, është e mjaftueshme ose për të bllokuar mundësinë e rrotullimit aksial të satelitëve, ose për të lidhur në mënyrë të ngurtë kupën Diferenciale me një nga boshtet e boshtit. Në të njëjtën kohë, mekanizmi planetar është i bllokuar dhe nuk shpërndan çift rrotullues përgjatë akseve. Çift rrotullues të transmetuar në boshtet e boshtit varen drejtpërdrejt nga ngjitja e secilës prej rrotave në rrugë. Fotografia tregon skemën e bllokimit të Organizatës ARB për Urën Diferenciale, në të cilën satelitët janë të bllokuar. Lidhja bllokuese realizohet duke përdorur një makinë të kontrolluar nga shoferi nga brendësia e makinës. Llojet e mëposhtme të aktivizuesve përdoren kryesisht: pneumatike, elektrike, hidraulike ose mekanike. Ky lloj bllokimi përdoret si për diferencimet e urës ashtu edhe për ato qendrore. Për shkak të faktit se një Diferencial i mbyllur plotësisht NUK shpërndan çift rrotullues të marrë në mënyrë të barabartë midis akseve, në rast të një humbjeje të mprehtë të kapjes së njërës prej rrotave, çift rrotullimi i transmetuar në boshtin e boshtit të një rrote me rrokje të mirë do të rritet ashpër. Prandaj, është e nevojshme të përdorni kyçje të tilla me shumë kujdes, pasi përpjekja e motorit është mjaft e mjaftueshme për të "prishur" mekanizmin e kyçjes ose për të thyer boshtin e boshtit. Këshillohet që flokët e tillë të përdoren vetëm me shpejtësi të ulët për lëvizje në terren të vështirë, pasi kur ato përdoren në ura (veçanërisht në ato drejtuese), Makina humbet shumë kontrollueshmëri. Ju mund të aktivizoni këtë lloj bllokimi vetëm kur makina është e ndaluar. Si rregull, me të drejta të plota SUV kornizë si Toyota Land Cruiser, 4Runner (Hilux Surf), Mercedes G-Class, etj.

Bllokimi diferencial i diskut

Detaji kryesor në një pajisje të tillë është tufa e fërkimit. Futet midis njërit prej boshteve të boshtit dhe kutisë Diferenciale. Disqet prej bronzi janë të instaluar në pllakat e mëngës të lidhura me kutinë Diferenciale, disqet e çelikut ulen në shtresat e boshtit të boshtit. Disqet shtypen kundër njëri -tjetrit nga burime. Kur të dy rrotat përjetojnë të njëjtën rezistencë, i gjithë Diferenciali rrotullohet në tërësi dhe nuk ka fërkime në tufë, por nëse momenti në rrota është i ndryshëm, tufa fillon të ngadalësojë rrotullimin e rrotës më të shpejtë.

Një dizajn më i sofistikuar me kthetra të fërkimit të dyfishtë është bërë i zakonshëm në makinat amerikane. Në të, kryqi zëvendësohet nga dy akse të veçanta të satelitëve që kryqëzohen në kënde të drejta. Akset mund të lëvizin në lidhje me njëri -tjetrin, për të cilat skajet e tyre janë të zbukuruara. Me satelitët që nuk rrotullohen, forca transmetohet në boshtet e boshtit në të njëjtën mënyrë si në një Diferencial të thjeshtë. Kur satelitët rrotullohen, këto të fundit do të zhvendosin kthesat fundore të akseve në mënyrë që forca të ndizet tufë fërkimi, do të rritet për gjysmë-boshtin e mbetur dhe do të ulet për boshtin që rrotullohet më shpejt. Në këtë rast, madhësia e çift rrotullues frenimi nuk do të jetë konstante, si në Diferenciale me një tufë disk, por proporcionale me momentin e transmetuar në rrota.

Për funksionimin normal të një Diferenciale të tillë, përdorni një speciale vaj transmetimi... Për më tepër, disqet konsumohen mjaft shpejt, dhe pajisja kërkon rregullime të shpeshta. Bllokimi i diskut është i preferuari i vrapuesve të kryqëzuar. Para së gjithash, për shkak të aftësisë për të personalizuar përgjigjen për kushte specifike në pistë. Sidoqoftë, për përdoruesit mesatarë, kërcimet jo të dobëta që ky bllok i jep timonit gjatë nxitimit (në lëvizjen e rrotave të përparme) janë të rëndësishme. Racers janë gati për këtë, por një shofer i zakonshëm mund të mos jetë në gjendje të përballojë.

Bllokimi i kamerës Diferencial

Në automjetet civile, ky lloj bllokimi përdoret rrallë. Në flokët e kamerës, në vend të mekanizmit planetar të ingranazheve klasike, përdoren çifte të kamerës, të cilat, me një ndryshim të vogël në shpejtësitë këndore të boshteve të boshtit, kanë aftësinë të rrotullohen reciprokisht (kërcejnë), dhe kur rrëshqasin, ato mbyllen dhe bllokohen boshtet e boshtit me njëri -tjetrin. Disa lloje të pajisjeve, kur një bllokim i tillë ndizet në një kthesë, thjesht fikni një nga boshtet e boshtit në momentin kur ndodh një ndryshim i vogël i shpejtësisë. Bllokimi lëshohet kur rrota e rrëshqitjes ndalon të rrëshqasë. Ky lloj Diferenciali është mjaft i qëndrueshëm dhe nuk kërkon vajra të veçantë. Kjo është arsyeja pse diferencimet e pajisjeve ushtarake dhe speciale (transportuesit e personelit të blinduar dhe të ngjashme) janë të pajisura me bllokime të tilla si standarde.

Bllokimi i kamerave është i besueshëm dhe efektiv, por funksionon papritur, shumë fort dhe mbyllet fort. Për një makinë pasagjerësh, një zgjidhje e tillë është e papranueshme - nëse shpejtësi e lartë lëvizja, aktivizimi i bravës pothuajse në mënyrë të pashmangshme do të shkaktojë një rrëshqitje të menjëhershme. Prandaj, sistemet e kamerës përdoren kryesisht nga xhiruesit ekstremë dhe ushtarakë.

Bllokimi diferencial viskoz

Parimi i funksionimit të tij është shumë i ngjashëm me atë të diskut, madje ka edhe vetë disqet. Sidoqoftë, ngjitja e tyre ndodh jo për shkak të fërkimit të sipërfaqeve, por për shkak të vetive të një lëngu të veçantë viskoz në një bazë silikoni, i cili "di se si" të ngurtësohet kur nxehet. Tufa hidraulike përbëhet nga një numër i madh i disqeve me sipërfaqe ngjitëse që transmetojnë çift rrotullues në varësi të ndryshimit në shpejtësinë midis boshteve hyrëse dhe dalëse. Ngrohja ndodh kur një bosht bosht fillon të rrotullohet më shpejt se tjetri. Në silikonin e ngurtësuar, disqet janë të lidhur fort dhe boshtet e boshtit janë të kyçura. Lidhjet viskoze nuk kërkojnë mirëmbajtje dhe konsiderohen mjaft të besueshme, megjithatë, për funksionimin e tyre afatgjatë, është e nevojshme të ruhet ngushtësia e plotë e pajisjes.

Bllokimi i vidave diferenciale

Parimi i funksionimit të tij është si më poshtë: mënyra normale vida (ose krimbat, siç quhen për shkak të formës së tyre karakteristike) rrotullohen lirshëm rreth ingranazhit qendror. Për më tepër, çdo gjysmë -aks ka satelitët e vet, të cilët janë çiftuar me satelitët e gjysmaksisit të kundërt nga ingranazhi i zakonshëm nxitës. Aksi satelitor është pingul me gjysmëaksinën.

Me lëvizjen normale dhe barazinë e momenteve të transmetuara në gjysmë-akset, çiftet hipoide të përbëra nga një satelit dhe një ingranazh ose ndalohen ose rrotullohen, duke siguruar një Diferencë në shpejtësitë këndore në një kthesë. Sapo Diferenciali përpiqet t'i japë momentin njërit prej gjysmë boshteve, atëherë çifti hipoid i këtij gjysmë boshti fillon të pykohet dhe në pozicionin ekstrem bllokohet me kupën Diferenciale. Kjo çon në një bllokim të pjesshëm të Diferencialit. Kur momenti barazohet, vidhat kthehen në pozicionin e tyre origjinal.

Ky dizajn funksionon në gamën më të gjerë të raporteve të çift rrotullues (2.5: 1 deri 5.0: 1). Gama e aktivizimit rregullohet nga këndi i pjerrësisë së dhëmbëve të vidhave. Diferenciale të tilla nuk janë shumë të ndjeshme ndaj Vesh(jeta e shërbimit të pajisjes është e krahasueshme me burimin e një kutie ose një Diferenciale klasike), dhe përdoret vaj konvencional i ingranazheve.

Bllokimi i vidhave (llojet Torsen dhe Quaife) është i përshtatshëm për makinat e zakonshme në dimër, si dhe për banorët dhe turistët e verës. Nuk është aq efikas sa llojet e tjera dhe nuk është i përshtatshëm për kushte serioze jashtë rrugës, por funksionon pa probleme dhe nuk kërkon aftësi të veçanta drejtimi nga shoferi. Kohe e gjate Torsen ishte zgjidhja tradicionale për Audi Quattro, por më pas u zëvendësua me sisteme elektronike.

Lidhja e trurit

Tendenca për të transferuar sa më shumë sisteme në makinë për të kontrolluar me tela nuk i ka shpëtuar bllokimit të diferencialit. Sistemet mekanike që punojnë përafërsisht tani po zëvendësojnë me sukses pajisjet inteligjente që aktivizojnë bllokimin me komandën e një kompjuteri. Skema VTD (Shpërndarja e ndryshueshme e çift rrotullues), për shembull, përdoret në yllin e mitingut botëror - Subaru Impreza. Kyçet atje kryhen nga bashkues hidromekanikë të kontrolluar elektronikisht. Parimi i funksionimit të tyre kujton disi ato të diskut, por me komandën e kompjuterit, shkalla e shtypjes së disqeve ndryshon me ndihmën e hidraulikës, duke ndryshuar nga "e lirë" në bllokim të plotë. Kjo i jep makinës kontroll të jashtëzakonshëm mbi çdo sipërfaqe. XDrive i famshëm nga zbatohet në një mënyrë të ngjashme - ekziston gjithashtu një paketë disqesh, raporti i ngjeshjes së të cilave përcaktohet nga elektronika. Për më tepër, teknikisht, ky sistem zbatohet çuditërisht në mënyrë elegante - një motor elektrik me fuqi të ulët, i ndjekur nga dy ingranazhe zvogëluese, një ingranazh krimbi dhe një planetar, pastaj një ekscentrik, i cili, kur kthehet, zhvendoset levë e gjatë... Dhe kjo, nga ana tjetër, mbërthen paketën e tufës.

Por mënyra më befasuese dhe jo e qartë për të zbatuar bllokimin është ... të mos bllokosh fare Diferencialin! Si është e mundur kjo? Po, lehtë! Sistemet moderne ABS ju lejojnë të kontrolloni frenat e secilës rrotë veç e veç, dhe kjo është mjaft e mundshme për të përfituar. Në fund të fundit, mjafton të ngadalësoni rrotën rrëshqitëse, dhe vetë Diferenciali i zakonshëm "falas" do të transferojë çift rrotullues në një tjetër, pa asnjë ndërhyrje në punën e tij! Për shembull, sistemi elektronik i kontrollit të transmetimit 4ETS, i cili përfshihet në makinën inteligjente 4Matic të të gjitha rrotave në makinat Mercedes, funksionon.

Nëse Makina nuk u shqetësua të pajiset me bllokime në fabrikë - mos e humbni shpresën. Për markat më të zakonshme, ka komplete akordimi që zëvendësojnë Diferencialin standard me një vetë -mbyllës - si rregull, vidë Sistemet Torsen dhe Quaife. Sidoqoftë, duhet të kuptohet se çdo ndryshim teknik, e futur në modelimin e makinës, ka anën e saj negative, Pra, diferencialet me vetë-mbyllje kanë një jetë më të shkurtër shërbimi, rrisin ngarkesën në transmetim dhe ndryshojnë sjelljen e makinës në mënyra kritike. Pra, ka kuptim të mendosh - a ja vlen?

Diferencial i vetë-mbylljes

Shumë njerëz ndoshta kanë dëgjuar për një gjë të tillë si LSD. Për studentët e mjekësisë, unë do të shpjegoj: ky nuk është një ilaç, ky është një diferencial me Rrëshqitje të Kufizuar, por sipas mendimit tonë - një Diferencial i fërkimit të shtuar. Një pajisje që ju lejon të kompensoni pjesërisht pengesën kryesore të Diferencialit falas, domethënë, pafuqinë e tij të plotë kur njëra rrotë godet një sipërfaqe të rrëshqitshme.

Diferenciale të kufizuara të rrëshqitjes

Kur drejtoni një makinë në kthesë, në rrugë të pabarabarta, etj. rrotat kalojnë një shteg me gjatësi të ndryshme. Kjo është për shkak të ndryshimit në rreze kur kthehet dhe për shkak të ndryshimit në distancën e përshkuar kur kaloni një pengesë. Prandaj, rrotat duhet të rrotullohen me shpejtësi të ndryshme, përndryshe kjo do të çojë në një rritje Vesh Goma.

Në transmetimin e Makinave me një bosht lëvizës, Diferenciali është instaluar midis drejtuesve të rrotave (gjysmë-boshte, nyje CV, etj.), Prandaj quhet interwheel. Në automjetet me katër rrota (me të gjitha rrotat lëvizëse), ai gjithashtu mund të vendoset midis akseve të drejtimit (diferenciali qendror).

Në mënyrë ideale, Automjeti është në një sipërfaqe betoni dhe kapja në të dy rrotat është e njëjtë. Mattershtë një çështje tjetër kur njëra rrotë është mbi akull dhe tjetra në asfalt të thatë. Këtu hyn në lojë mungesa e Diferencialit. Njëra rrotë po rrëshqet pa turp, dhe e dyta pi duhan në heshtje "mënjanë" dhe qesh, duke parë se si e para përpiqet ta tërheqë makinën nga vendi i saj. Situata është e njohur për pothuajse të gjithë shoferët që kanë dalë ndonjëherë nga një oborr me dëborë.

Në makinat e pasagjerëve të destinuara për të lëvizur në rrugë të shtruara, diferenciali me ingranazhe të pjerrëta është më i përhapuri.

Shtë një tren ingranazhesh me akse të lëvizshme rrota ingranazhesh(transmetime të tilla quhen planetare). Elementet kryesore të tij janë:

Strehimi, me të cilin ingranazhi i drejtuar i transmetimit kryesor (transmetimi i çift rrotullues nga bosht kardan në strehimin diferencial). Në makinat e pasagjerëve, si rregull, trupi ka një strukturë një-copë dhe dritare për montimin e ingranazheve

Satelitët janë ingranazhe me pjerrësi që mund të rrotullohen rreth një boshti. Diferencialet e Makinave të Pasagjerëve zakonisht kanë dy satelitë;

Aksi i satelitëve, i fiksuar në mënyrë të ngurtë në strehim dhe rrotullohet me të. Ka groove spirale për të përmirësuar lubrifikimin e satelitëve;

Dy ingranazhe të pjerrëta që përzihen me satelitët dhe lidhen ngushtë me boshtet dalëse të Diferencialit (gjysmë boshte, nyje CV, etj.). Këto ingranazhe zakonisht quhen gjysmë-boshtore.

Ky lloj Diferencial quhet gjithashtu simetrik, pasi ato shpërndajnë çift rrotullues në mënyrë të barabartë midis rrotave. Kjo ndodh sepse sateliti vepron si një krah i barabartë dhe transferon vetëm forca të barabarta në ingranazhet dhe rrotat. Siç u përmend më lart, nëse njëra prej rrotave ka kapje të ulët, çift rrotullues mbi të është i vogël, dhe Diferenciali simetrik përkatës zbaton të njëjtën forcë tek rrota tjetër. Kjo do të thotë, nëse njëra prej rrotave po rrëshqet, atëherë forca tërheqëse në rrotën e dytë është e parëndësishme, gjë që ndikon negativisht në aftësinë e ndër-vendit. Për ta përmirësuar atë në makina, përdoret bllokimi i plotë ose i pjesshëm i Diferencialeve, shkalla e të cilit vlerësohet nga koeficienti i bllokimit.

Faktori bllokues

Faktori bllokues (Kb) është raporti i çift rrotullues në rrotën e mbetur me momentin në timonin kryesor. Vlera e tij për një diferencial simetrik është 1 (momentet në të dy rrotat janë të barabarta), për diferenciale të rrëshqitjes së kufizuar Кb - 3-5.

Sa më shumë Кb, aq më i mirë është aftësia ndër-automjete në vend, por më i keq trajtimi.

Në koeficient i madh bllokimi përkeqëson trajtimin dhe qëndrueshmërinë e automjetit kur ngasni në asfalt. Kjo është për shkak të faktit se momenti në timonin e mbetur është disa herë më i madh dhe përpiqet të "shtyjë" Makinën nga kthesa. Ose, në një gjuhë më të kuptueshme, shfaqet nënçmimi. Për më tepër, konsumimi i gomave rritet për shkak të rrëshqitjes së pjesshme, ngarkesës në elementët e makinës, efikasiteti zvogëlohet, gjë që çon në një rritje të konsumit të karburantit.

Diferenciale të mbyllura plotësisht

Ata kanë një bashkim që lidh (bllokon) ngurtësisht strehimin diferencial dhe rrotën e ingranazhit të boshtit dalës. Makina e tufës mund të jetë mekanike, hidraulike ose pneumatike, dhe bllokimi kontrollohet nga drejtuesi (bllokon diferencialin qendror në VAZ-21213). Pas kapërcimit të një zone të vështirë për t'u kaluar, shoferi duhet të çaktivizojë menjëherë bllokimin, gjë që kërkon vëmendje shtesë nga ai. Përndryshe, ngarkesat e tepërta do të veprojnë në goma dhe makinë lëvizëse. Ato mund të çojnë në dëmtimin e boshteve të boshtit ose të Diferencialit.

Për mekanizmat e fërkimit të shtuar - Diferenciale me shumë disqe, bashkime viskoze, Diferenciale "Quife" dhe "Thorsen", bllokimi (i pjesshëm) kryhet automatikisht, pa pjesëmarrjen e shoferit.

Diferenciale me shumë disqe

Dallimi kryesor i tij nga Diferenciali simetrik është prania e një pakete të disqeve të fërkimit të ngarkuar me pranverë, njëra prej të cilave është e lidhur ngurtë me trupin, dhe tjetra me ingranazhet anësore.

Me shpejtësi të ndryshme të rrotave, ingranazhet anësore të Diferencialit rrotullohen më shpejt ose më ngadalë se strehimi. Për shkak të kësaj, forcat e fërkimit lindin midis disqeve të fërkimit, të cilat parandalojnë rrotullimin e lirë të ingranazheve, domethënë, ata kryejnë bllokim të pjesshëm. Në përputhje me rrethanat, forca e çift rrotullues dhe tërheqës rritet në timonin e mbetur.

Një efekt i ngjashëm mund të arrihet duke shtrënguar pak frenat e dorës në automjetet me rrota të pasme.

Disqet e fërkimit në disa modele nuk janë të ngarkuar me pranverë, por janë të ngjeshur nga presioni i lëngut i krijuar nga pompa. Për shembull, një nga këto modele quhet "Gerotor Differential" (nga ingranazhi anglez Gear - gear). Ajo ka një pompë ingranazhi që krijon presion të lëngut me shpejtësi të ndryshme të rrotullimit të ingranazheve gjysmë-boshtore të strehimit.

"Quife" diferenciale

Dizajni i mekanizmit të regjistruar nën Markë malli (tregtare) Quaife. Satelitët e tij janë rregulluar në dy rreshta paralel me boshtin e rrotullimit të trupit. Për më tepër, ato nuk janë të lidhura me akset, por janë të vendosura në hapjet e strehimit të mbyllura në të dy skajet. Rreshti i djathtë i satelitëve përzihet me ingranazhin e djathtë gjysmë -boshtor, ai i majtë - me të majtën. Përveç kësaj, satelitët nga rreshtat e ndryshëm janë të lidhur me njëri -tjetrin. Të gjitha ingranazhet kanë dhëmbë spirale.

Kur njëra prej rrotave fillon të mbetet prapa, ingranazhi gjysmë bosht i lidhur me të fillon të rrotullohet më ngadalë se trupi dhe të kthejë satelitin që angazhohet me të. Ai transferon lëvizjen në satelitin e lidhur me të nga një rresht tjetër, dhe atë, nga ana tjetër, në ingranazhin gjysmë-boshtor. Kjo siguron rpm të ndryshme të rrotave kur bëni kthesa. Për shkak të ndryshimit në çift rrotullues në rrota në ingranazhet spirale, lindin forca boshtore dhe radiale, duke shtypur ingranazhet gjysmë-boshtore dhe satelitët me skajet e tyre në trup. Këto të fundit shtypen gjithashtu nga majat e dhëmbëve në sipërfaqen e vrimave në të cilat ndodhen. Për shkak të kësaj, lindin forca që kryejnë bllokim të pjesshëm, i cili rrit forcën tërheqëse në timonin e mbetur dhe, në përputhje me rrethanat, forcën totale tërheqëse të makinës, duke rritur aftësinë e saj ndër-vend.

Vlera e faktorit bllokues varet nga këndi i pjerrësisë së dhëmbëve të satelitëve dhe ingranazheve gjysmë-boshtore. Duke instaluar grupe satelitësh dhe ingranazhe me kënd të ndryshëm të prirjes së dhëmbëve në strehim, ata ndryshojnë koeficientin e kyçjes në varësi të karakteristikave të makinës dhe kushteve të përdorimit të tij.

Diferencial "Thorsen"

Ata e morën emrin e tyre nga anglishtja. Çift rrotullues - çift rrotullues dhe i ndjeshëm - i ndjeshëm, domethënë i ndjeshëm ndaj çift rrotullues. Mekanizmat e prodhuar nën këtë Markë malli (tregtare), kanë dy lloje të modeleve.

E para është treguar në Fig. 8. Satelitët janë të vendosur në trup pingul me boshtin e tij dhe janë të lidhur në çifte me njëri-tjetrin duke përdorur ingranazhe nxitëse, dhe janë të lidhur me ingranazhe gjysmë boshtore me anë të ingranazheve të krimbave.

Në kthesë, ingranazhi gjysmë-bosht i lidhur me rrotën e vonuar e kthen satelitin që angazhohet me të, ai, nga ana tjetër, rrotullon satelitin e dytë dhe ingranazhin tjetër gjysmë-boshtor. Një "zinxhir" i tillë lejon që rrotat e makinës të rrotullohen me shpejtësi të ndryshme. Forcat e fërkimit që dalin në krimb duke u ngritur nga ndryshimi në momentet në rrota kryejnë një bllokim të pjesshëm të Diferencialit.

Përdorimi i grupeve të satelitëve dhe ingranazheve me një profil të ndryshëm të ingranazheve të krimbave bën të mundur ndryshimin e koeficientit të kyçjes. Disavantazhi i këtij opsioni është kompleksiteti i dizajnit dhe montimit të tij.

Lloji i dytë i "Torsen" është treguar në Fig. 9. Satelitët janë të vendosur paralelisht me boshtin e strehimit Diferencial në vrimat e tij dhe janë të lidhur në çifte me njëri-tjetrin dhe me ingranazhet gjysmë-boshtore me ingranazhe spirale. Puna e mekanizmit në kthesa dhe bllokim të pjesshëm kryhet në të njëjtën mënyrë si në Quife. Ky dizajn është më pak kompleks dhe gjithashtu lejon një diametër më të vogël të strehimit diferencial.

Këtu është ajo që shkruajnë ata për të cilët u krijuan për përdorimin e strukturave të tilla (Pjesë nga një artikull i Ivan Evdokimov, klubi 4x4, nr. 6 qershor 2003):

"Ka mënyra të ndryshme të bllokimit të Diferencialeve, por në thelb bllokimi ndahet në dy grupe të mëdha: Diferencialët që janë të kyçur në mënyrë të ngurtë, 100% (të ashtuquajturat dollapët, nga dollap me kyç në anglisht - "lock"), dhe diferenciale të kufizuara të rrëshqitjeve (në versionin anglez - "shqip i kufizuar", ose LSD - Ndryshim i kufizuar me rrëshqitje). Secila prej këtyre opsioneve ka avantazhe dhe disavantazhe. Disavantazhi kryesor i bravave "të forta" është aftësia e tyre e mahnitshme për të shkatërruar transmetimin.

Sa i përket diferencialeve të kufizuara të rrëshqitjes, pengesa e tyre kryesore është mungesa e një bllokimi diferencial 100% dhe, në përputhje me rrethanat, mungesa e çift rrotullues e transferuar në timonin e ngarkuar. Plus rritje e konsumit të mekanizmave të tillë ".

"... Dy mekanizma për bllokimin e fërkimit të shtuar për boshtet e ingranazheve UAZ na u dorëzuan për testim: njëri është i tipit Thorsen, i dyti është i llojit Quayf. Mekanizmat u zhvilluan dhe u përshtatën për boshtet e ingranazheve të Ulyanovsk automjeti jashtë rrugës nga inxhinieri IA Plakhotin i seksionit për përgatitjen e automjeteve UAZ të uzinës së automobilave nr.40 së bashku me Organizata Konvertimet SVR. Nga rruga, edhe para testit editorial, këto pajisje iu nënshtruan testeve të përsosjes në automjetet UAZ që morën pjesë në sulme të rënda trofeu. Epo, le të shohim se si funksionon kjo fermë? Për krahasim, u morën dy "UAZ": një me diferenciale konvencionale "të hapura", dhe i dyti me një diferencial Quife në boshtin e përparmë dhe një diferencial Thorsen në pjesën e pasme.

Mendimi im i parë ishte ky: mekanizmat e vetë-mbylljes në akse duhet të kenë një efekt të dukshëm në drejtimin e makinës (veçanërisht në rrezen e kthesës). Unë ulem pas timonit të një makine pa bravë, kryej disa "tetë" në vendin e asfaltit, dhe menjëherë - pas timonit të një makine "të mbyllur". E përsëris ushtrimin - dhe, çuditërisht, nuk ka dallim. Dhe tani është e njëjta gjë, por më shpejt. Përsëri, pa efekt ... Unë bëj "rirregullimin" në mënyrë alternative në një makinë, pastaj në një tjetër - nuk e ndiej ndryshimin. Dhe vetëm kur u kthye në modalitetin "ekstrem", përpjekja në timon u rrit pak, por në të njëjtën kohë manovra në makinën "e kyçur" dukej të ishte më gazmore. "

"Në një korsi të thatë në rrugën drejt poligonit tonë tradicional, efekti i bllokimit nuk u shfaq në asnjë mënyrë. Megjithatë, kur kaloni hendekun e parë përgjatë diagonës, makina" e bllokuar "tregoi menjëherë përparësinë e saj (Një makinë me diferenciale konvencionale kapërcyer hendekun, duke rrëshqitur dëshpërimisht). me diferenciale të vetë -mbyllura u kapërcen, pa u sforcuar, në përpjekjen e parë, dhe atë të zakonshme - vetëm me nxitim ... Ne largohemi në një udhë balte. boshte reduktuese shkon shumë mirë në pengesa të tilla dhe pa bllokime. Derisa të fillojë të kapet në tokë me ura ose derisa të përpiqeni të dilni nga kjo udhë ... Pra, "UAZ" me mekanizmat e kyçjes në Diferencat me rrota nuk lëviz vetëm më mirë - lëviz me qetësi aty ku makina pa u bllokuar tashmë fillon të ndalet dhe të rrëshqasë ".

"Puna e" Quife "dhe" Torsen "kur varet në mënyrë diagonale duket shumë interesante. Si makina fillon të dridhet dukshëm në fillim, dhe më pas, me një rritje të rrotullimeve, fillon pa probleme nga një vend. Tingujt e një toni karakteristik të ulët Dëgjohen nga Diferencialët. Pengesat e tipit "gjyq" vërtet treguan epërsinë e plotë të urave "të bllokuara" mbi ato të zakonshme. Unë ende doja të gjeja një pozicion në të cilin shkalla e bllokimit të Diferencialeve nuk do të ishte e mjaftueshme. Për këtë më duhej të mbështesja timonin tim të përparmë të djathtë kundër një tumë të madhe prej balte (rrota e majtë e përparme ishte në një vrimë, dhe rrota e djathtë e pasme ishte në një përplasje). Ulërinte si kafshë të plagosura, dhe SUV nuk lëvizte ... për mua. E lëshova pedalin e gazit, pastaj e mbyta ashpër, dhe - ja, ja! - një hov, makina fluturon mbi një kodër që dukej e padepërtueshme ... "

Gjëja më interesante është se mekanizma të tillë janë përdorur prej kohësh makina rrugore... Së pari, një pajisje e tillë rrit shumë aftësinë ndër-automjete në kushte të vështira. Veçanërisht ngasja e rrotave të pasme kur ngasni në sipërfaqe të rrëshqitshme.

Së dyti, përdorimi i bllokimit të pjesshëm mund të jetë i dobishëm kur garoni në kushtet e dimrit ose në rrugët me zhavorr, ku është shumë e rëndësishme të përdorni rrokje edhe të ulët kur përshpejtoni.

Pra, arritëm në temën kryesore të këtij artikulli, domethënë, përdorimin e një Diferenciale të tillë në një Moskvich.

Prej kohësh kam takuar informacione në internet që ofrojnë disa nga zyrat e akordimit zhvillimet e veta këto Diferenciale për avantazh v Një nga revistat e mia të preferuara dhe të respektuara "Za Rulem" në një kohë madje organizoi një provë të dy nëntë, njëra prej të cilave ishte e pajisur me LSD.

Përfundimi ishte diçka si kjo: për tokat e virgjëra me dëborë dhe lëvizjen e rrotave të përparme, përshkueshmëria praktikisht nuk ndryshoi. Por në sipërfaqen e akullit, nëntë me LSD kaluan zona rrëshqitëse shumë më shpejt dhe trajtimi ishte më i këndshëm.

Dobia e një përpunimi të tillë dëshmohet gjithashtu nga fakti se mekanizma të tillë u përdorën gjithashtu në makinat e garave në Konkurset aleate.

Mësova për ekzistencën e tyre në Moskvich rastësisht - nga mekaniku i ambulancës sonë në Minsk;).

Dhjetë vjet më parë atyre iu dha Partia Politike e urave të pajisura me diferenciale të tilla. Ata u vendosën në thembra sanitare IL. Aftësia ndër -vendore e makinave të tilla ishte atëherë e krahasueshme vetëm me mbretërit e baltës - UAZ -të.

Një rrotë e fshehur 2/3 në dëborë të thellë, një pistë e akullt, baltë dhe pellgje të thella - e gjithë kjo ishte vetëm një telash i vogël në rrugën e IZhakov.

Më interesoi shumë kush bëri ndryshime të tilla. Përgjigja u gjet në internet - e famshme Bimë Omsk transmisionet dhe kutitë e shpejtësisë. Si po ecin tani, nuk e di, fabrika nuk ka një faqe në internet, por disa shitës kanë një pozicion të tillë në listat e tyre të çmimeve.

Prandaj, fillova një kërkim intensiv për skajet, ku të paktën mund të zbuloni diçka se ku mund të merrni LSD në Moskvich.

Duke anashkaluar shumicën e pajisjeve të njohura dhe çmontuesit e Moskovitëve, gjeta atë që po kërkoja. Njëri prej tyre sapo kishte ndryshimin për të cilin kisha nevojë të shtrihesha. Gjendja e kutisë së shpejtësisë është pothuajse e përsosur.

Në industrinë e automobilave, Diferenciali është një nga pjesët kryesore të transmetimit. Para së gjithash, shërben për të transferuar rrotullimin nga kutia e shpejtësisë në rrotat e boshtit të vozitjes. Pse ka një Diferencial për këtë? Në çdo kthesë, rruga e një rrote boshti që lëviz përgjatë një rrezeje të shkurtër (të brendshme) është më e vogël se rruga e një rrote tjetër të të njëjtit bosht që lëviz përgjatë një rrezeje të gjatë (të jashtme). Si rezultat, shpejtësia këndore e rrotullimit të rrotës së brendshme duhet të jetë më e vogël se shpejtësia këndore e rrotullimit të rrotës së jashtme. Në rastin e një aksi jo-drejtues, ky kusht është mjaft i thjeshtë për t'u përmbushur, pasi të dy rrotat nuk janë të lidhura me njëra-tjetrën dhe rrotullohen në mënyrë të pavarur. Por nëse boshti po lëviz, atëherë është e nevojshme të transferoni rrotullimin në të dy rrotat njëkohësisht (nëse e transferoni rrotullimin vetëm në një rrotë, atëherë vetitë tërheqëse automjeti dhe trajtimi i tij do të jetë i papranueshëm). Me një lidhje të ngurtë të rrotave të boshtit të vozitjes dhe transmetimin e rrotullimit në një bosht të vetëm të të dy rrotave, Makina nuk do të jetë në gjendje të kthehet normalisht, pasi që rrotat, duke pasur të njëjtën shpejtësi këndore, do të priren të udhëtojnë në të njëjtën mënyrë shteg në kthesë. Diferenciali ju lejon të zgjidhni këtë problem: ai transferon rrotullimin në boshtet e veçanta të të dy rrotave (gjysmë-boshte) përmes ingranazheve të tij planetare me çdo raport të shpejtësive këndore të rrotullimit të gjysmë-boshteve. Si rezultat, Automjeti mund të lëvizë normalisht dhe trajtohet mirë si në një rrugë të drejtë ashtu edhe në një qoshe. Diagrami i ingranazheve diferenciale dhe planetare Punoni në figurën në të djathtë. Sidoqoftë, dizajni i mekanizmit planetar ka një pronë shumë të pakëndshme: mekanizmi planetar tenton të transferojë rrotullimin e marrë nga kupa Diferenciale atje ku është shumë më e lehtë. Për shembull, nëse të dy rrotat në një bosht kanë të njëjtin kapje dhe forca e kërkuar për të rrotulluar çdo rrotë është e njëjtë, Diferenciali do të shpërndajë rrotullimin në mënyrë të barabartë midis rrotave. Por sapo të ketë një Diferencë të dukshme në kapjen e rrotave me rrugën (për shembull, njëra rrotë ra në akull, dhe tjetra mbeti në asfalt), Diferenciali menjëherë do të fillojë të rishpërndajë rrotullimin në timon , forca e rrotullimit e së cilës është më e vogla (domethënë ndaj asaj që është mbi akull). Si rezultat, rrota në asfalt do të ndalojë së rrotulluari dhe ndaluari, dhe rrota në akull do të marrë të gjithë rrotullimin nga Diferenciali. Pse dhe si ndodh kjo?

Fakti është se mekanizmi planetar transferon rrotullimin në ingranazhet e boshteve të boshtit përmes satelitëve. Sateliti transmeton çift rrotullues të barabartë njëkohësisht në dy gjysmë-boshte, pasi është një levë me krahë të barabartë në lidhje me boshtin e tij të rrotullimit, përmes të cilit sateliti merr përpjekje tërheqëse. Kur ngasni në një vijë të drejtë me ngjitje të mirë në rrugë të të dy rrotave, satelitët nuk rrotullohen rreth boshtit të tyre dhe transmetojnë çift rrotullues maksimal nga kupa Diferenciale në boshtin e boshtit. Kupa Diferenciale, ingranazhet planetare dhe boshtet e boshtit rrotullohen me shpejtësi të barabartë këndore në tërësi. Kur makina kthehet, satelitët fillojnë të rrotullohen rreth boshtit të tyre, duke aktivizuar ingranazhet planetare dhe duke siguruar Diferencën në shpejtësitë këndore të boshteve të boshtit, megjithatë, ata vazhdojnë të transmetojnë çift rrotullues optimal në të dy boshtet e boshtit, që nga ngjitja e rrugës e të dy rrotat mbeten të larta. Sapo njëra prej rrotave fillon të humbasë tërheqjen, forca e kërkuar për ta rrotulluar atë menjëherë zvogëlohet dhe çift rrotullimi në boshtin e boshtit të tij bie. Meqenëse satelitët transmetojnë çift rrotullues të barabartë në boshtet e boshtit të të dy rrotave, çift rrotullimi bie si në boshtet e boshtit me kapje të mirë të rrugës, ashtu edhe në kupën Diferenciale, dhe në të gjithë transmetimin në tërësi. Në këtë situatë, çift rrotullues i zvogëluar nuk është më i mjaftueshëm për të rrotulluar një rrotë me kontroll të mirë të rrugës, por është mjaft e mjaftueshme për të rrotulluar një rrotë me rrokje të dobët të rrugës, e cila vazhdon të rrotullohet (rrëshqet) për shkak të rrotullimit aksial të satelitëve. Në këtë rast, mekanizmi planetar vepron si një zvogëlues që rrit shpejtësinë këndore të rrotullimit të rrotës rrëshqitëse. Si rezultat, një rrotë me kapje të mirë në rrugë ndalet (si një makinë), dhe rrota rrëshqitëse rrotullohet me dyfishin e shpejtësisë këndore në krahasim me shpejtësinë këndore të kupës Diferenciale. Motori praktikisht nuk punon pa ngarkesë pasi forca totale (çift rrotullues) në të gjithë transmetimin ka rënë.

Në automjetet me katër rrota, dy akse zakonisht janë të pajisura me një Diferencial, dhe shpesh Diferenciali mund të gjendet gjithashtu midis akseve (diferenciali qendror). Kështu, marrim një skemë transmetimi në të cilën ka deri në tre Diferenciale: dy ura dhe një qendër. Kjo e fundit është e nevojshme për lëvizje të vazhdueshme me lëvizje me katër rrota dhe transmetimin e rrotullimit në të katër rrotat, pasi që kur futeni në rrotull, rrotat e boshtit të përparmë drejtues kanë shpejtësi krejtësisht të ndryshme këndore sesa rrotat e boshtit të pasmë. Diferenciali Qendror është krijuar për të transferuar rrotullimin nga kutia e shpejtësisë në të dy akset lëvizëse me raport i ndryshëm shpejtësitë këndore. Kjo skemë tre-diferenciale është një nga skemat më të zakonshme për 4WD me kohë të plotë. Sidoqoftë, kjo tashmë është një temë për një seksion tjetër. Në këtë pjesë, ne jemi të interesuar për Diferencialin dhe vetitë e tij. Duke u kthyer në vetinë problematike të përshkruar më sipër të mekanizmit planetar, është interesante të merret parasysh situata kur një makinë me të gjitha rrotat me një diferencial interaksle është një nga katër rrota goditi të njëjtin akull (ose në një gropë të rrëshqitshme). Çfarë ndodh atëherë? Diferenciali i boshtit rrota e të cilit është mbi akull do t'i japë të gjithë rrotullimin që rezulton atij rrote. Diferenciali i Qendrës, nga ana tjetër, gjithashtu tenton të transferojë rrotullimin atje ku është shumë më e lehtë. Natyrisht, është më e lehtë për Diferencialin Qendror të rrotullojë një bosht me një rrotë që rrotullohet mbi akull sesa një bosht rrotat e të cilit kanë kapje të mirë dhe mund të lëvizin Makinën. Si rezultat, çift rrotullues në të gjithë transmetimin do të bjerë, dhe rrotullimi do të transferohet në rrotën e vetme në akull, pasi ky çift rrotullues nuk do të jetë i mjaftueshëm për të rrotulluar tre rrota me kontroll të mirë. Si rezultat: nga katër rrotat lëvizëse ka mbetur vetëm një, e cila po rrëshqet në akull - makina me katër rrota është "e mbërthyer".

Quiteshtë mjaft e qartë se vetia e Diferencialit për të shpërndarë gjithnjë çift rrotullues të marrë në mënyrë të barabartë midis akseve (50/50), dëmton shumë aftësinë dhe kontrollueshmërinë e makinës në vend. Meqenëse për të mbajtur automjetin në lëvizje në situatat e diskutuara më sipër, është e nevojshme të transferoni më shumë çift rrotullues në rrota me rrokjen më të mirë të rrugës. Si i bëni Diferenciale të rishpërndajnë çift rrotullues në favor të këtyre rrotave? Për këtë, menyra te ndryshme bllokimi i pjesshëm dhe i plotë, manual dhe automatik i Diferencialeve, të cilat do të diskutohen më poshtë.

Lsd e ndjeshme ndaj shpejtësisë Bllokimi automatik duke përdorur bashkues viskoz si "Kufizues i Rrëshqitjes".

Në këtë rast, përdoret bllokimi i njërit prej boshteve të boshtit me kupën Diferenciale. Bashkimi viskoz është montuar me tolerancë në gjysmë-boshtin në atë mënyrë që njëra prej makinave të tij të jetë e lidhur ngushtë me kupën Diferenciale, dhe tjetra në gjysmë-bosht. Gjatë lëvizjes normale, shpejtësitë këndore të rrotullimit të kupës dhe gjysmë-boshtit janë të njëjta, ose ndryshojnë pak (nga ana tjetër). Në përputhje me rrethanat, rrafshet e punës të bashkimit viskoz kanë të njëjtën mospërputhje të vogël në shpejtësitë këndore dhe bashkimi mbetet i hapur. Sapo njëri prej akseve fillon të marrë një shpejtësi më të madhe rrotullimi në krahasim me tjetrin, fërkimi shfaqet në bashkimin viskoz dhe fillon të bllokohet. Për më tepër, sa më i madh Diferenca në shpejtësi, aq më i fortë është fërkimi brenda bashkimit viskoz dhe shkalla e bllokimit të tij, dhe kështu shkalla e bllokimit të Diferencialit. Për shkak të momentit të fërkimit të marrë midis kupës Diferenciale dhe boshtit të boshtit, Diferenciali rishpërndan çift rrotullues në favor të boshtit me kapjen më të mirë të rrugës (boshti i boshtit të mbetur). Ndërsa shkalla e bllokimit të bashkimit viskoz rritet dhe shpejtësitë këndore të kupës dhe boshtit të boshtit bëhen të barabarta, fërkimi brenda bashkimit viskoz fillon të bjerë, gjë që çon në një hapje të qetë të bashkimit viskoz dhe në shkëputjen e bllokimi. Kjo skemë përdoret për diferencimet interaksale, pasi dizajni i saj është shumë masiv për instalim në një kuti ingranazhi sipërm. Një mekanizëm i tillë i kyçjes është i përshtatshëm për funksionimin në kushte të këqija të rrugës, megjithatë, në kushte reale jashtë rrugës, aftësitë e tij nuk janë të jashtëzakonshme: bashkimi viskoz nuk mund të përballojë ndryshime të vazhdueshme në gjendjen e ngjitjes së urave në tokë, vonohet kur ndizet, nxehet dhe dështon. Ky lloj bllokimi i Diferencialit të Qendrës mund të gjendet si mjeti kryesor dhe i vetëm i bllokimit në SUV "parket": Toyota Rav4, Lexus RX300, etj., Dhe si një bllokim shtesë (përveç bllokimit të detyruar 100%) në SUV me madhësi të plotë Toyota Land Cruiser

Diferencial Gerotor (Gerodisk ose Hydra-lock)

Amerikane Organizimi ASHA Corp. pajisur Diferencialin klasik me një pajisje mbyllëse të përbërë nga një pompë vaji me një pistoni dhe një grup pllakash fërkimi (bllok fërkimi) të instaluar midis kupës Diferenciale dhe ingranazhit të njërit prej boshteve të boshtit. Parimi i funksionimit të këtij bllokimi praktikisht nuk ndryshon nga bllokimi i përshkruar më sipër me ndihmën e një bashkimi viskoz. Pompa e naftës është montuar në mënyrë boshtore në gjysmëboshtën në mënyrë të tillë që strehimi i saj të jetë i bashkangjitur në kupën Diferenciale, dhe rotori i shpërndarjes të jetë i bashkangjitur në gjysmaksin. Kur ndodh një ndryshim në shpejtësitë këndore të boshtit të boshtit dhe kupës Diferenciale, pompa fillon të pompojë vaj mbi pistoni dhe të shtrydh bllokun e fërkimit, duke bllokuar kështu ingranazhin e boshtit me kupën Diferenciale. Për shkak të momentit të fituar të fërkimit, Diferenciali rishpërndan çift rrotullues në boshtin e boshtit të mbetur (boshti i boshtit me kapjen më të mirë). Ky dizajn quhet Gerodisk (Hydra-Lock) dhe është instaluar në mënyrë standarde në SUV Chrysler. Paraqitja e detajuar e pajisjes mund të shihet duke klikuar në foto. Për pothuajse të gjitha Diferencat e bazuara në fërkime, është e nevojshme të përdorni një vaj të veçantë që përmban aditivë që sigurojnë funksionimin normal të blloqeve të fërkimit.

Çift rrotullues i ndjeshëm Lsd. Diferenciale me blloqe fërkimi të para ngarkesës.

Pajisja e diferencialeve të tilla është mjaft e thjeshtë dhe në thelb nuk ndryshon në asnjë mënyrë nga pajisja e një diferenciali të zakonshëm të hapur. Për të krijuar fërkime shtesë, grupe blloqesh të pllakave të fërkimit (të cilat shënohen në figurën në të djathtë me pika të kuqe) janë shtuar midis boshteve të boshtit dhe kupës Diferenciale. Kjo është arsyeja pse diferenciale të tilla shpesh quhen "LSD me bazë fërkimi". Shumë shpesh, blloqet e fërkimit janë të ngarkuar me pranverë. Kur një nga boshtet e boshtit fillon të kalojë (rrëshqitja e rrotave), Diferenciali rishpërndan çift rrotullues në favor të boshtit të boshtit të mbetur për shkak të momentit të fërkimit në pllakat e fërkimit. Ky lloj bllokimi ka një shumë disavantazh i madh- nën veprimin e fërkimit të pllakave, Diferenciali parandalon shfaqjen edhe të një ndryshimi të vogël në shpejtësitë këndore të boshteve të boshtit (e cila është e nevojshme gjatë kthesës), gjë që ndikon negativisht në trajtimin e automjetit, si dhe Kosto goma dhe karburant. Në këtë drejtim, koeficienti i bllokimit të Diferencialeve të të Dhënave zakonisht zgjidhet i vogël (përndryshe, Makina do të ketë trajtim të papërshtatshëm në rrugë). Sidoqoftë, për sportin motorik, modelet e diferencialeve të tilla prodhohen me një fërkim strukturor mjaft të lartë të pllakave dhe, në përputhje me rrethanat, një koeficient të lartë mbylljeje. Përveç disavantazheve të mësipërme, një tjetër mund të theksohet - jeta e shërbimit të blloqeve të fërkimit në Diferenciale të tilla është e vogël dhe me kalimin e kohës, blloqet e fërkimit konsumohen, duke zvogëluar kështu koeficientin e bllokimit të Diferencialit. Për të gjitha Diferencat e bazuara në fërkime, është e nevojshme të përdorni një vaj të veçantë që përmban aditivë që sigurojnë funksionimin normal të blloqeve të fërkimit. Këto Diferenciale janë instaluar në mënyrë standarde në boshti i pasmë shumë SUV - Toyota 4Runner (Hilux Surf), Toyota Land Cruiser, Nissan Terrano, Kia Sportage, etj.

Diferenciale të vetë-mbylljes me hipoide (krimb ose vidë) dhe ingranazhe spirale.

Kjo është një nga format më interesante, efikase, të avancuara teknologjikisht dhe praktikisht të kyçjes diferenciale. Parimi i funksionimit bazohet në vetinë "pykë" të një çifti hipoid ose spiral. Në këtë drejtim, pajisjet kryesore (ose të gjitha) në Diferenciale të tilla janë spirale ose hipoide. Nuk ka aq shumë lloje të modeleve - tre lloje kryesore mund të dallohen.

Së pari lloji prodhon Organizata Zexel torsen... (T-1) Çiftet hipoide janë ingranazhe dhe satelitë të boshtit lëvizës. Në këtë rast, çdo gjysmëaksis ka satelitët e vet, të cilët çiftëzohen me satelitët e gjysmaksisit të kundërt nga ingranazhi i zakonshëm nxitës. Duhet të theksohet se boshti satelitor është pingul me gjysmakisin. Me lëvizjen normale dhe barazinë e çift rrotulluesve të transmetuar në boshtet e boshtit, çiftet hipoide "ingranazhe satelitore / pinion" ose ndalen ose rrotullohen, duke siguruar një Diferencë në shpejtësitë këndore të boshteve të boshtit në një kthesë. Sapo njëra nga boshtet e boshtit fillon të rrëshqasë dhe çift rrotullues mbi të bie, çiftet hipoide bosht / satelit fillojnë të rrotullohen dhe të pykojnë, duke krijuar fërkime me kupën Diferenciale dhe me njëra -tjetrën, gjë që çon në bllokimin e pjesshëm të Diferencialit. Për shkak të momentit të fërkimit, Diferenciali rishpërndan çift rrotullues në favor të boshtit të boshtit të mbetur. Ky dizajn funksionon në gamën më të madhe të shpërndarjes së çift rrotullues - nga 2.5 / 1 në 5.0 / 1. Gama e funksionimit rregullohet nga këndi i pjerrësisë së dhëmbëve të krimbave.

Nga autori e dyta lloji është anglezi Rod Quaife... Ky Diferencial përdor ingranazhe anësore spirale dhe ingranazhe spirale satelitore. Akset e satelitëve janë paralel me gjysmëakset. Satelitët janë të vendosur në xhepat dallues të kupës Diferenciale. Në këtë rast, satelitët e çiftuar nuk kanë ingranazhe nxitëse, por formojnë një çift tjetër hipoid me njëri -tjetrin, i cili, duke u përfshirë, gjithashtu merr pjesë në Procesi bllokimi. Një pajisje e ngjashme ka dhe Gjurmën e Vërtetë Diferenciale të Organizatës Tractech... Edhe në Federatën Ruse, është shfaqur prodhimi i Diferencialeve të ngjashme për makinat vendase UAZ, etj. Dhe këtu është Organizata Zexel torsen në diferencialin e tij, T-2 propozoi një paraqitje paksa të ndryshme të pajisjes në thelb të njëjtë (në figurën në të djathtë). Për shkak të modelit të tyre të pazakontë, satelitët binjakë janë të ndërlidhur në pjesën e jashtme të ingranazheve të diellit. Krahasuar me llojin e parë, këto Diferenciale kanë një raport bllokimi më të ulët, megjithatë, ato janë më të ndjeshme ndaj Diferencës së çift rrotullues të transmetuar dhe nxiten më herët (duke filluar nga 1.4 / 1). Organizimi Tractech lëshuar kohët e fundit diferenciali i ndjeshëm ndaj çift rrotullues i urës Elektrac pajisur me një bllokim elektrik të detyruar.

E treta lloji i prodhuar nga Organizata Zexel torsen(T-3) dhe përdoret kryesisht për diferencimet në qendër. Ashtu si në llojin e dytë, ky Diferencial përdor ingranazhet spirale të boshteve të boshtit dhe ingranazhet spirale të satelitëve. Akset e satelitëve janë paralel me gjysmëakset. Struktura planetare e strukturës lejon që shpërndarja nominale e çift rrotullues të zhvendoset në favor të njërit prej akseve. Për shembull, diferenciali T-3 i përdorur në vrapuesin e gjeneratës së 4-të ka një shpërndarje nominale të çift rrotullues prej 40/60 në favor të boshti i pasmë... Në përputhje me rrethanat, i gjithë sfera e operacionit të bllokimit të pjesshëm zhvendoset: nga (para/mbrapa) 53/47 në 29/71. Në përgjithësi, zhvendosja e shpërndarjes nominale të çift rrotullues midis akseve është e mundur në rangun nga 65/35 në 35/65. Funksionimi i bllokimit të pjesshëm siguron rishpërndarje 20-30% të momenteve të transmetuara në boshtet e boshtit. Gjithashtu, kjo strukturë e Diferencialit e bën atë kompakt, i cili nga ana tjetër thjeshton dizajnin dhe përmirëson paraqitjen e kutisë së transferimit.

Diferencialet e mësipërme janë shumë të njohura në motorsport. Për më tepër, shumë prodhues instalojnë Diferenciale të tilla në modelet e tyre si standarde, si Diferenciale qendrore ashtu edhe ato boshtore. Për shembull, Toyota instalon Diferenciale të tilla si në makinat e pasagjerëve (Supra, Celica, Rav4, Lexus IS300, RX300, etj.) Dhe SUV-të (4Runner (Hilux Surf), Land-Cruiser, Mega-Cruiser, Lexus GX470) dhe autobusët (Coaster Minibus). Këto Diferenciale nuk kërkojnë përdorimin e aditivëve të veçantë të vajit (ndryshe nga Diferencialet me bazë fërkimi), megjithatë, është më mirë të përdorni vaj me cilësi të lartë për ingranazhet hipoide të ngarkuara.

Kontrolli i Operacionit Diferencial me Sistemet Elektronike të Kontrollit të Forcës së Frenave (Traction Control, etj.)

Në industrinë moderne të automobilave, gjithnjë e më shumë përdoren sisteme elektronike të kontrollit të automjeteve. Tashmë është e rrallë të gjesh makina që nuk janë të pajisura me një sistem ABS (i cili parandalon bllokimin e rrotave kur frenohet). Për më tepër, që nga fundi i viteve 80 të shekullit të kaluar, prodhuesit kryesorë filluan të pajisin modelet e tyre kryesore me sisteme të kontrollit të tërheqjes për tërheqjen e rrotave dhe ngjitjen e rrotave. Për shembull, Toyota instaloi Traction Control në Lexus LS400 në 1989 (90). Parimi i funksionimit të një sistemi të tillë është i thjeshtë: sensorët universal të rrotullimit të instaluar në rrota të kontrolluara regjistrojnë fillimin e rrëshqitjes së një rrote të boshtit në krahasim me tjetrën dhe sistemi frenon automatikisht rrotën e rrëshqitur, duke rritur kështu ngarkesa mbi të dhe detyrimi i Diferencialit për të rritur në mënyrë të barabartë çift rrotullues me rrota me kapje të mirë në rrugë. Me rrëshqitje të rëndë, sistemi gjithashtu mund të kufizojë furnizimin me karburant në cilindra. Funksionimi i një sistemi të tillë është shumë efektiv, veçanërisht në automjetet me rrota të pasme. Si rregull, një sistem i tillë mund të çaktivizohet me forcë me një buton në pult. Me kalimin e kohës, sistemi elektronik i kontrollit të forcës së frenave është përmirësuar dhe funksioneve të reja i janë shtuar, të cilat punojnë së bashku me ABS dhe TRAC. (p.sh. kontrolli diferencial i zhbllokimit të timonit për kthesa më të suksesshme). Të gjithë prodhuesit i quajtën këto funksione ndryshe, por kuptimi mbeti i njëjtë. Dhe kështu, këto sisteme filluan të instalohen në Makina dhe SUV me të gjitha rrotat, dhe në disa raste ato janë mjeti i vetëm për të kontrolluar tërheqjen dhe rishpërndarë çift rrotullues midis akseve dhe rrotave (Mercedes ML, Bmw X5). Në rast se SUV është i pajisur me më shumë me mjete serioze shpërndarja e çift rrotullues (diferenciale të vetë-kyçjes dhe bravë të ngurtë), sistemi elektronik i kontrollit të forcës së frenave i plotëson me sukses këto mjete. Një shembull i mirë i kësaj është trajtim i shkëlqyer dhe aftësinë ndër-vendore të gjeneratës së fundit të Toyota SUVs 4Runner (Hilux Surf), Prado, Lexus GX470. Si përfaqësues të së njëjtës platformë, ata kanë një diferencial ndër-boshtor Torsen T-3 me mundësinë e bllokimit të fortë, si dhe sistem elektronik forca e frenimit dhe kontrolli i tërheqjes me një sërë funksionesh për të ndihmuar shoferin të kontrollojë automjetin.

Diferenciale, të vetë-mbyllura nga diferenca e shpejtësisë. Forcat e fërkimit të bazuara në punë:

Emri anglisht: Pajisjet e shtimit të tërheqjes të bazuara në fërkime (FBTAD) ose diferenciali i kufizuar i rrëshqitjes (LSD).

Diferencial i rrëshqitjes së kufizuar. Disqet e fërkimit, kone ose ingranazhet zakonisht përdoren për të zvogëluar rrëshqitjen reciproke të rrotave. Mos e bllokoni Diferencialin me 100%.

Diferenciale të prodhuara:

Diferencial i Rrëshqitjes së Kufizuar Eaton

Auburn (parimi i konit)

Vari-Lok i Organizatës Dana

Barazuesi i tërheqjes i Organizatës Meritor (më parë Rockwell International)

Organizata LSD KAAZ

Si dhe të ndryshme Kompanitë e automobilave vetëm për veturat e tyre.

Lloji mekanik, i përzier dhe të tjerët:

Emri në anglisht: Speed ​​Sensing Traction Adding Devices (SSTAD) ose Automatic Locking.

Parimi i funksionimit:

a) mekanike.

Diferencial me kyçje automatike (anglisht: Locker). Kthetrat e kamerave përdoren si një mekanizëm mbyllës. Kur ndodh rrëshqitja reciproke e rrotës, Diferenciali bllokohet automatikisht në 100%.

Diferenciale të prodhuara:

Lock-Right PowerTrax, Detroit Locker, Detroit Dollap i butë, Detroit Organizatat EZ-Locker TracTech, Organizatat Gov-Lock Eaton (të gjitha automjetet GM)-dizajni përdor si disqe fërkimi ashtu edhe ingranazhe

b) lëng silikoni (bashkim viskoz);

v) sensorë dhe frena të shpejtësisë së rrotave. Shembull i përdorimit: ML-320 Mercedes.

Diferenciale, vetë-mbyllëse nga ndryshimi në çift rrotullues

Emri anglisht: Pajisjet e Shtimit të tërheqjes që ndiejnë çift rrotullues (TSTAD).

Parimi i funksionimit: ingranazhet e krimbave. Shpikur nga Organizata Gleason në vitet '50. Mos e bllokoni Diferencialin me 100%.

Diferenciale të prodhuara: TorSen, TrueTrac, Quaife, Powr-Trak

Diferenciale Manuale

Emri anglisht: Pajisjet shtuese të tërheqjes me dorë të operuara (MOTAD)

Parimi i funksionimit: ajër i kompresuar, solenoid, motor elektrik.

Diferencial me manual, domethënë i detyruar , mbyllje (anglisht: Manual Locking). Kthetrat e kamerave përdoren si një mekanizëm mbyllës. Kur butoni është i ndezur, Diferenciali është i kyçur në 100%.

Diferenciale të prodhuara:

Bllokuesi i ajrit ARB (për pothuajse të gjitha markat),

Bllokues diferencial KAM Axle (për Land Rover dhe Suzuki). Ndizet ajri i ngjeshur ose kabllo

Njësia e Bllokimit Vakum Diferencial nga Jack McNamara Specialist Diferencial Pty. Ltd (për Land Rover dhe Toyota). E ndezur me vakum

Ox Locker OX TRAX, INC. Përfshirë me një kabllo

Diferenciali i Bllokimit i Funksionuar me TracTech

Mbështjellës me vakum K&S

Diferencial i mbyllur Tochigi Fuji Sangyo. Përshtatet me Jeep Rubicon

Dhe gjithashtu kompanitë e automobilave vetëm për makinat e tyre (Mercedes, Toyota, Mitsubishi)

Cilat janë bravat për boshtet Jeep Cherokee dhe Grand Cherokee?

Shënim:

Në Cherokee (disa modele) ata instaluan boshtin e pasëm të modelit DANA-44 (pako tërheqëse).

Në Cherokee që nga viti 1995 (por herë pas here edhe më shumë modelet e hershme) filloi të vendosë urën Chrysler 8.25. Dy varietete: me 27 dhe 29 spline në skajet e boshteve të boshtit. Për modelin 27-spline, gjithçka që shkon për urat DANA-30 dhe 35 është e përshtatshme. Me modelin 29-spline, gjithçka është më e komplikuar: ura AMC-20 (CJ 80s) gjithashtu ka 29 spline dhe ju mund të përdorni kjo me zgjuarsinë tuaj.

DANA-44 (me trup alumini) është opsionalisht në Grand Cherokee, i cili nuk shfaqet shumë mirë nën ngarkesa të rënda (i dobët dhe "i pëlqen" të shpërthejë, përkulet nën ngarkesa të rënda).