"Diferansiyel kilidi" veya "kendi kendine kilitlenen diferansiyel" (kendi kendini bloke eden) terimi birçok sürücü tarafından duyulmuştur, ancak yalnızca birkaçı bu sürecin pratikte nasıl göründüğünü bilir. Ve daha önceki otomobil üreticileri, esas olarak SUV'ları böyle bir "seçenek" ile donattıysa, şimdi bu, tam bir şehir arabasında da bulunabilir. Ek olarak, genellikle kendi kendine bloklarla donatılmamış araba sahipleri, ne gibi faydalar sağladıklarını anladıktan sonra, bunları kendi başlarına kurarlar.
Ancak kendi kendine kilitlenen bir diferansiyelin nasıl çalıştığını anlamadan önce, onun kilitlenmeden nasıl çalıştığını anlamanız gerekir.
diferansiyel nedir
Diferansiyel (fark), haklı olarak bir araba şanzıman tasarımının ana unsurlarından biri olarak kabul edilebilir. Onun yardımıyla, motor tarafından üretilen torkun bir çift tüketici arasında iletilmesi, değiştirilmesi ve dağıtılması gerçekleşir: makinenin aynı ekseni üzerinde veya aksları arasında bulunan tekerlekler. Ayrıca, gerekirse dağıtılan enerji akışının kuvveti farklı olabilir, bu da tekerleklerin dönüş hızının farklı olduğu anlamına gelir.
Bir arabanın şanzımanına bir diferansiyel takılabilir: tahrik cihaz(lar)ına bağlı olarak vites kutusu mahfazasına ve transfer kutusuna.
Köprüye veya dişli kutusuna takılan farklara interwheel denir ve sırasıyla arabanın aksları arasında bulunan - interaks.
Diferansiyelin amacı
Bildiğiniz gibi, bir araba sürüş sırasında çeşitli manevralar yapar: dönüşler, şerit değiştirme, sollama vb. Ayrıca yol yüzeyinde tümsekler olabilir, bu da duruma bağlı olarak arabanın tekerleklerinin aynı anda farklı mesafeler kat edin. Bu nedenle, örneğin dönerken, tekerleklerin aks üzerindeki dönme hızları aynıysa, bunlardan biri kaçınılmaz olarak kaymaya başlayacak ve bu da lastik aşınmasının hızlanmasına neden olacaktır. Ama bu en kötüsü değil. Daha da kötüsü, aracın yol tutuşunun önemli ölçüde azalmasıdır.
Bu tür sorunları çözmek için, bir diferansiyel buldular - motordan gelen enerjiyi yuvarlanma direnci miktarına göre arabanın aksları arasında yeniden dağıtacak bir mekanizma: ne kadar küçükse, tekerlek hızı o kadar yüksek olacaktır. ve tersi.
Diferansiyel mekanizma
Bugüne kadar, birçok fark çeşidi vardır ve cihazları oldukça karmaşıktır. Bununla birlikte, çalışma prensibi genellikle aynıdır, bu nedenle en basit türü anlamak daha kolay olacaktır - aşağıdaki unsurlardan oluşan açık bir diferansiyel:
- Aks millerine monte edilmiş dişliler.
- Kesik bir koni şeklinde yapılmış tahrikli (taç) dişli.
- Tahrik milinin ucuna monte edilmiş, tepe ile birlikte ana dişliyi oluşturan bir tahrik dişlisi. Tahrik edilen dişli tahrik dişlisinden daha büyük olduğu için, çevre dişli yalnızca bir tane gerçekleştirmeden önce tahrik dişlisinin kendi ekseni etrafında birkaç devir yapması gerekecektir. Bu nedenle, sonunda tekerleklere ulaşan enerji miktarını (hızı) azaltan, diferansiyelin bu iki unsurudur.
- Oluşan uydular, tekerleklerin dönüş hızlarında gerekli farkın sağlanmasında kilit rol oynar.
- Kolordu.
Diferansiyel nasıl çalışır?
Arabanın doğrusal hareketi sırasında dingil milleri ve dolayısıyla tekerlekler, helisel dişlisi ile tahrik mili ile aynı hızda dönmektedir. Ancak dönüş sırasında tekerlekler üzerindeki yük farklı hale gelir (biri daha hızlı dönmeye çalışır) ve bu fark nedeniyle uydular salınır. Şimdi motorun enerjisi içlerinden geçiyor ve bir çift uydu iki ayrı, bağımsız dişli olduğundan, aks millerine farklı bir dönüş hızı iletiliyor. Böylece, motor tarafından üretilen güç tekerlekler arasında eşit olmayan bir şekilde ve üzerlerine etki eden yüke bağlı olarak dağıtılır: dış yarıçap boyunca hareket eden şey daha az yuvarlanma direnci yaşar, bu nedenle diferansiyel ona daha fazla enerji aktarır ve daha hızlı döner.
Merkez diferansiyelin ve tekerlekler arası diferansiyelin nasıl çalıştığı konusunda hiçbir fark yoktur: çalışma prensibi benzerdir, yalnızca ilk durumda dağıtılan tork aracın akslarına ve ikinci durumda - üzerinde bulunan tekerleklerine yönlendirilir. aynı eksen
Merkez fark ihtiyacı, özellikle makinenin engebeli arazide hareketi sırasında, örneğin yokuş yukarı veya yokuş aşağı bir yokuşta ağırlığı diğerinden daha düşük olan dingile baskı yaptığında fark edilir hale gelir.
diferansiyel problem
Diferansiyel, arabanın tasarımında kesinlikle büyük bir rol oynamasına rağmen, çalışması bazen sürücü için sorun yaratır. Yani: tekerleklerden biri yolun kaygan bir bölümündeyken (çamur, buz veya kar), daha sonra daha sert zeminde bulunan diğeri artan bir yük yaşamaya başlar, diferansiyel bunu düzeltmeye çalışır, motor enerjisini yönlendirir sürgülü tekerleğe. Böylelikle maksimum dönüş alırken, zemini sıkı bir şekilde kavrayan diğeri hareketsiz kaldığı ortaya çıkıyor.
Tam olarak bu tür sorunları çözmek için bir diferansiyel kilidi (devre dışı bırakma) icat edildi.
Engelleme ilkesi ve türleri
Diferansiyel prensibini anladıktan sonra, onu bloke ederseniz, torkun en iyi tutuşa sahip tekerlek veya aksta artacağı sonucuna varabiliriz. Bu, gövdesini iki yarı eksenden birine bağlayarak veya uyduların dönüşünü durdurarak yapılabilir.
Kilit, diferansiyelin parçaları sağlam bir şekilde bağlandığında tamamlanabilir. Kural olarak, bir kam kavraması yardımıyla gerçekleştirilir ve sürücü tarafından arabanın kabininden özel bir tahrikle kontrol edilir. Veya kısmi olabilir, bu durumda tekerleklere yalnızca sınırlı bir kuvvet iletilir - insan müdahalesi gerektirmeyen kendi kendine kilitlenen bir diferansiyel bu şekilde çalışır.
Kendiliğinden kilitlenen diferansiyel nasıl çalışır?
Kendiliğinden kilitlenen diferansiyel, aslında, tam blok ile serbest diferansiyel arasında bir uzlaşmadır ve aralarında çekiş katsayısı farkı olması durumunda arabanın tekerleklerinin kaymasını azaltmanıza olanak tanır. Böylece, arazi kabiliyeti, arazi kullanımı ve ayrıca yolun kalitesinden bağımsız olarak araç hızlanma dinamikleri önemli ölçüde artırılır.
Kendinden blokaj, tekerleklerin tamamen bloke olmasını ortadan kaldırarak aks millerini zorunlu ayırma ile diferansiyellerde oluşabilecek kritik yüklerden korur.
Doğrusal hareket sırasında tekerleklerin dönüş hızı dengelenirse, yarı eksenlerin blokajı otomatik olarak kaldırılır.
En yaygın kendi kendine blok türleri
Bir disk kendinden bloğu, diferansiyel gövdesi ile aks dişlisi arasına yerleştirilmiş bir dizi sürtünme (sürtünme) diskidir.
Bir diferansiyelin böyle bir blokla nasıl çalıştığını anlamak zor değildir: araba düz bir çizgide giderken, dönüş hızlarında bir fark olduğu anda (tekerlek çarptığında) diferansiyel gövdesi ve her iki aks mili birlikte döner. kaygan bir alan), diskler arasında sürtünme meydana gelir ve azalır. Yani, sert zeminde bırakılan bir tekerlek, serbest diferansiyel durumunda olduğu gibi durmak yerine dönmeye devam edecektir.
Bir viskoz kuplaj veya başka türlü bir viskoz kuplaj, önceki fark gibi, sadece bu sefer delikli ve küçük bir boşlukla aralarına yerleştirilmiş iki paket disk içerir. Disklerin bir parçası gövdeyle, diğer parçası tahrik miliyle bir kavramaya sahiptir.
Diskler, düzgün bir şekilde döndürüldüğünde değişmeden kalan bir organosilikon sıvısı ile doldurulmuş bir kaba yerleştirilir. Paketler arasında hız farkı olduğu anda sıvı hızla ve güçlü bir şekilde koyulaşmaya başlar. Delikli yüzeyler arasında direnç vardır. Fazla bükülmemiş bir bobin böylece yavaşlatılır ve dönüş hızı dengelenir.
Dişli (vida, sonsuz) kendinden bloklu. Çalışması, solucan çiftinin kama yapma ve böylece üzerlerinde bir tork farkı oluştuğunda aks millerini bloke etme yeteneğine dayanır.
Kam kendini bloke eder. Bu tür bir diferansiyelin nasıl çalıştığını anlamak için, bir planet dişli mekanizması yerine dişli (kam) çiftlerinin takıldığı açık bir diferansiyel hayal etmek yeterlidir. Kamlar, tekerleklerin dönüş hızları neredeyse aynı olduğunda döner (zıplar) ve biri kaymaya başlar başlamaz sert bir şekilde bloke edilir (sıkışır).
Merkez diferansiyelin ve tekerlekler arası diferansiyelin bloke edilmesinin nasıl çalıştığı konusunda hiçbir fark yoktur - çalışma prensibi aynıdır, farklılıklar yalnızca uç noktalardadır: ilk durumda - iki aks, ikincisinde - iki tekerlek monte edilmiştir aynı aks üzerinde.
Yurtiçi "Niva" ve farklılıkları
Yerli VAZ'lar doğrultusunda Niva özel bir yere sahiptir: konveyördeki "akrabalarının" aksine, bu araba değiştirilemeyen dört tekerlekten çekiş ile donatılmıştır.
VAZ SUV'un şanzımanına üç diferansiyel yerleştirilmiştir: ara tekerlek - her köprüde ve ara aks - transfer durumunda. Böyle bir sayıya rağmen, Niva'da farklılıkların nasıl çalıştığını tekrar çözmeniz gerekmeyecek. Her şey tam olarak yukarıda açıklananla aynıdır. Yani makinenin doğrusal hareketi sırasında tekerleklerde kayma olmaması koşuluyla çekiş kuvveti tekerlekler arasında eşit olarak dağılır ve aynı değere sahiptir. Tekerleklerden biri kaymaya başladığında, motordan diferansiyellerden geçen tüm enerji bu tekerleğe yönlendirilir.
Niva diferansiyel kilidi
Niva'daki diferansiyel kilidinin nasıl çalıştığından bahsetmeden önce, transfer kutusunun ön (küçük) kolunun amacını netleştirmek için bir noktaya dikkat edilmelidir.
Bazı sürücüler, onun yardımıyla arabada önden çekişin etkinleştirildiğine inanıyor - bu böyle değil: Niva'nın hem ön hem de arka tahrikleri her zaman devreye giriyor ve bu kol transfer kutusu diferansiyelini kontrol ediyor. Yani diff “ileri” konumundayken normal modda çalışır ve “geri” konumundayken kapanır.
Ve şimdi doğrudan kilit hakkında: diferansiyel kapatıldığında, transfer kutusunun milleri debriyaj tarafından birbirine kapatılır, böylece dönüş hızları, yani ön aks tekerleklerinin toplam hızı zorla eşitlenir. arka aksın toplam hızına eşittir. İtmenin dağılımı, daha büyük direnç yönünde gerçekleşir. Diyelim ki arka tekerlek kayıyor, kilidi açarsanız çekiş kuvveti ön aksa gidecek, tekerlekleri arabayı esnetecek ama ön tekerlek de arka tekerlekle birlikte kayıyorsa Niva kendiliğinden çıkmayacaktır.
Bunun olmasını önlemek için sürücüler, sıkışmış bir arabayı çıkarmaya yardımcı olacak köprülere kendinden bloklar kurarlar. Bugüne kadar, Niva sahipleri arasında en popüler olanı Nesterov diferansiyelidir.
samoblok nesterov
Popülaritesinin sırrı, Nesterov farkının nasıl çalıştığında yatmaktadır.
Diferansiyelin tasarımı, manevralar yaparken yalnızca arabanın tekerleklerini en uygun şekilde ayarlamanıza izin vermekle kalmaz, aynı zamanda tekerleğin kayması veya sarkması durumunda, cihaz ona motordan minimum miktarda enerji verir. Ayrıca, otomatik engellemenin trafik durumundaki bir değişikliğe tepkisi neredeyse anında gerçekleşir. Ek olarak, Nesterov diferansiyeli aracın kaygan virajlarda bile yol tutuşunu önemli ölçüde iyileştirir, yön dengesini artırır, hızlanma dinamiklerini artırır (özellikle kışın) ve yakıt tüketimini azaltır. Ve cihazın montajı, şanzıman tasarımında herhangi bir değişiklik gerektirmez ve klasik bir diferansiyel ile aynı şekilde kurulur.
Diferansiyel, yalnızca otomotiv teknolojisinde uygulama bulmakla kalmadı, arkadan çekmeli traktörlerde çok faydalı olduğu ortaya çıktı ve sahiplerinin hayatını büyük ölçüde kolaylaştırdı.
Arkadan çekmeli traktör için diferansiyel
Arkadan çekmeli traktör oldukça ağır bir birimdir ve onu basitçe döndürmek çok çaba gerektirir ve tekerleklerin düzensiz açısal dönüş hızı ile bu daha da zor hale gelir. Bu nedenle, bu makinelerin sahipleri, eğer farklılıklar orijinal olarak tasarım tarafından sağlanmamışsa, bunları kendileri satın alır ve kurar.
Bir motoblok diferansiyeli nasıl çalışır? Aslında, tekerleklerden birini durdurarak sadece arabanın kolay dönmesini sağlar.
Gücün yeniden dağıtılmasıyla hiçbir şekilde bağlantılı olmayan diğer işlevi, dingil mesafesindeki bir artıştır. Diferansiyelin tasarımı, arkadan çekmeli traktörü özellikle viraj alırken daha manevra kabiliyeti ve devrilmeye karşı dirençli kılan bir aks uzantısı olarak kullanılmasını sağlar.
Tek kelimeyle, diferansiyel çok kullanışlı ve yeri doldurulamaz bir şeydir ve bloke edilmesi, aracın arazi kabiliyetini önemli ölçüde artırır.