Cheklangan differentsial: u qanday ishlaydi?

2024 Muallif: Erin Ralphs | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-02-19 19:57

“Differensial blokirovka” yoki “cheklangan differentsial” (oʻz-oʻzini blokirovka qilish) atamasini koʻplab avtoulovchilar eshitgan, ammo bu jarayon amalda qanday koʻrinishini faqat ozchilik biladi. Va agar ilgari avtomobil ishlab chiqaruvchilar bunday "variant" ni asosan SUVlar bilan jihozlagan bo'lsa, endi uni juda shahar avtomobilida ham topish mumkin. Bundan tashqari, ko'pincha avtobloklar bilan jihozlanmagan avtomobil egalari qanday foyda keltirishini tushunib, ularni mustaqil ravishda o'rnatadilar.

Ammo oʻz-oʻzidan qulflanadigan differensial qanday ishlashini tushunishdan oldin uning qulflanmasdan qanday ishlashini tushunishingiz kerak.

Differensial nima

Differensialni (diff) haqli ravishda avtomobil transmissiyasi dizaynining asosiy elementlaridan biri deb hisoblash mumkin. Uning yordami bilan dvigatel tomonidan ishlab chiqarilgan momentni bir juft iste'molchilar o'rtasida uzatish, o'zgartirish va taqsimlash amalga oshiriladi: mashinaning bir xil o'qida yoki uning o'qlari orasida joylashgan g'ildiraklar. Bundan tashqari, agar kerak bo'lsa, taqsimlangan energiya oqimining kuchi boshqacha bo'lishi mumkin, ya'ni g'ildiraklarning aylanish tezligi boshqacha.

Bavtomobil transmissiyasi farqini o'rnatish mumkin: orqa aks korpusida, vites qutisi va uzatish qutisi, haydovchi qurilmalariga qarab.

Ko'prik yoki uzatmalar qutisiga o'rnatilgan farqlar g'ildiraklar orasidagi g'ildirak deb ataladi va ular mos ravishda avtomobil o'qlari o'rtasida joylashgan - interaks.

Differensial topshiriq

Ma'lumki, avtomobil harakatlanayotganda turli manevrlarni amalga oshiradi: burilishlar, bo'lak o'zgartirishi, quvib o'tish va hokazo. Bundan tashqari, yo'l yuzasida burilishlar bo'lishi mumkin, ya'ni avtomobil g'ildiraklari vaziyatga qarab, bir vaqtning o'zida turli masofalarni bosib o'tishi mumkin. Shuning uchun, masalan, burilish paytida, agar g'ildiraklarning o'qda aylanish tezligi bir xil bo'lsa, ulardan biri muqarrar ravishda sirpanishni boshlaydi, bu esa shinalarning tez aşınmasına olib keladi. Lekin bu eng yomoni emas. Bundan ham yomoni, avtomobilning boshqaruvi sezilarli darajada kamayadi.

Bunday muammolarni hal qilish uchun ular differentsialni o'ylab topishdi - dvigateldan keladigan energiyani avtomobilning o'qlari o'rtasida aylanish qarshiligi qiymatiga muvofiq qayta taqsimlovchi mexanizm: u qanchalik past bo'lsa, shuncha katta bo'ladi. g'ildirak tezligi bo'ladi va aksincha.

Differensial mexanizm

Bugungi kunda turli xil farqlar mavjud va ularning qurilmasi ancha murakkab. Biroq, ishlash printsipi odatda bir xil, shuning uchun eng oddiy turdagi - quyidagi elementlardan tashkil topgan ochiq differensialni tushunish osonroq bo'ladi:

1. Tishli g'ildiraklar o'q millariga o'rnatilgan.
2. Kesik konus shaklida yasalgan boshqariladigan (toj) uzatma.
3. Harakatlanuvchi milning uchiga oʻrnatilgan, toj bilan birgalikda asosiy uzatmani tashkil etuvchi uzatma. Qo'zg'aluvchi uzatma qo'zg'alish uzatmasidan kattaroq bo'lganligi sababli, halqali uzatma faqat bittasini bajarishdan oldin ikkinchisi o'z o'qi atrofida bir necha aylanishlarni amalga oshirishi kerak. Demak, differensialning aynan shu ikki elementi oxir-oqibat g'ildiraklarga yetib boruvchi energiya (tezlik) miqdorini kamaytiradi.
4. G'ildiraklarning aylanish tezligida zaruriy farqni ta'minlashda asosiy rol o'ynaydigan sayyoraviy uzatmani tashkil etuvchi sun'iy yo'ldoshlar.
5. Ishlar.

Differensial qanday ishlaydi

Avtomobilning toʻgʻri chiziqli harakati vaqtida uning oʻqlari va demak, gʻildiraklar oʻzining spiral tishli uzatmasi bilan harakatlantiruvchi mil bilan bir xil tezlikda aylanadi. Ammo burilish vaqtida g'ildiraklardagi yuk boshqacha bo'ladi (ulardan biri tezroq aylanishga harakat qiladi) va bu farq tufayli sun'iy yo'ldoshlar chiqariladi. Endi dvigatelning energiyasi ular orqali o'tadi va bir juft sun'iy yo'ldosh ikkita alohida, mustaqil vites bo'lganligi sababli, o'q vallariga boshqa aylanish tezligi uzatiladi. Shunday qilib, dvigatel tomonidan ishlab chiqarilgan quvvat g'ildiraklar o'rtasida taqsimlanadi, lekin notekis va ularga ta'sir qiladigan yukga qarab: tashqi radius bo'ylab harakatlanadigan narsa kamroq aylanish qarshiligini boshdan kechiradi, shuning uchun farq unga ko'proq energiya o'tkazadi, yigiruvtezroq.

Markaziy differensial va g'ildirak differensialining ishlashida hech qanday farq yo'q: ishlash printsipi o'xshash, faqat birinchi holatda taqsimlangan moment avtomobilning o'qlariga, ikkinchisida esa uning g'ildiraklariga yo'n altiriladi. bir o'qda joylashgan.

Markaziy farqga boʻlgan ehtiyoj ayniqsa avtomobilni qoʻpol erlarda haydashda, uning ogʻirligi boshqasidan pastroq oʻqga bosilganda, masalan, tepalikka yoki pastga tushishda seziladi.

Differensial muammo

Differensial, albatta, avtomobil dizaynida katta rol o'ynashiga qaramay, uning ishlashi ba'zan haydovchiga muammolar tug'diradi. Ya'ni: g'ildiraklardan biri yo'lning sirpanchiq qismida (loy, muz yoki qor) bo'lsa, ikkinchisi qattiqroq joyda joylashgan bo'lib, yuk ko'tarila boshlaydi, farq buni tuzatishga harakat qiladi, dvigatel energiyasini qayta yo'n altiradi. toymasin g'ildirakka. Shunday qilib, ma'lum bo'lishicha, u maksimal aylanishni oladi, ikkinchisi esa erga qattiq ushlangan bo'lsa, shunchaki harakatsiz qoladi.

Mana shunday muammolarni hal qilish uchun differensialni qulflash (oʻchirish) ixtiro qilingan.

Bloklash printsipi va uning turlari

Differensial tamoyilni tushunib, xulosa qilishimiz mumkinki, agar siz uni to'sib qo'ysangiz, eng yaxshi tutqichga ega bo'lgan g'ildirak yoki o'qda moment kuchayadi. Buni uning tanasini ikkita o'q validan biriga ulash yoki sun'iy yo'ldoshlarning aylanishini to'xtatish orqali amalga oshirish mumkin.

Bloklashto'liq bo'lishi mumkin - differensialning qismlari qattiq bog'langanda. Bu, qoida tariqasida, vitrajli debriyaj yordamida amalga oshiriladi va haydovchi tomonidan avtomobil kabinasidan maxsus haydovchi orqali boshqariladi. Yoki qisman bo'lishi mumkin, bu holda g'ildiraklarga faqat cheklangan kuch uzatiladi - o'z-o'zidan qulflanadigan differentsial shunday ishlaydi, bu esa inson aralashuvini talab qilmaydi.

Oʻz-oʻzidan qulflanadigan differentsial qanday ishlaydi

Oʻz-oʻzidan qulflanadigan differensial mohiyatan toʻliq blok va erkin farq oʻrtasidagi kelishuvdir va ular orasidagi tortishish koeffitsienti farqi boʻlgan taqdirda avtomobil gʻildiraklarining sirpanishini kamaytirish imkonini beradi. Shunday qilib, yo'l sifatidan qat'i nazar, mamlakatni kesib o'tish qobiliyati, off-road boshqaruvi, shuningdek, avtomobilning tezlashuv dinamikasi sezilarli darajada oshadi.

Oʻz-oʻzidan qulflash gʻildiraklarning toʻliq qulflanishini yoʻq qiladi, bu esa oʻq vallarini majburiy oʻchirilgan differentsiallarda yuzaga kelishi mumkin boʻlgan muhim yuklardan himoya qiladi.

Toʻgʻri chiziqli haydashda gʻildirak tezligi tenglashsa, aks qulflari avtomatik ravishda chiqariladi.

Oʻz-oʻzini bloklashning eng keng tarqalgan turlari

Diskni oʻz-oʻzini blokirovka qilish - bu differensiya korpusi va oʻq uzatmasi orasiga oʻrnatilgan ishqalanish (ishqalanish) disklari toʻplami.

Differensialning bunday blok bilan qanday ishlashini tushunish qiyin emas: avtomobil to'g'ri chiziqda harakatlanayotganda, aylanish tezligida farq bo'lishi bilanoq, differensial korpus va ikkala o'q vallari birga aylanadi. (g'ildirak silliq joyga urilgan), disklar o'rtasida ishqalanish paydo bo'lib, uni kamaytiradi. Ya'ni, g'ildirakErkin differensial holatda bo'lgani kabi, qattiq zaminda qolganlar to'xtash o'rniga aylanishda davom etadi.

Viskoz birlashma yoki boshqa yo'l bilan yopishqoq birikma, shuningdek, oldingi farq ikkita diskni o'z ichiga oladi, faqat bu safar teshilgan, kichik bo'shliq bilan o'zaro o'rnatilgan. Disklarning bir qismida korpusga ega debriyaj, ikkinchisida esa haydovchi mil bor.

Disklar kremniy organi suyuqligi bilan to'ldirilgan idishga joylashtiriladi, ular bir xilda aylantirilganda o'zgarishsiz qoladi. Paketlar orasidagi tezlikda farq bo'lishi bilanoq, suyuqlik tez va kuchli qalinlasha boshlaydi. Teshilgan yuzalar o'rtasida qarshilik mavjud. Haddan tashqari burilmagan paket shu tariqa sekinlashadi va aylanish tezligi tekislanadi.

Tishli (vint, qurt) o'z-o'zidan blokirovka qilish. Uning ishi chuvalchang juftining xanjar va shu bilan o'q millaridagi moment farqi paydo bo'lganda ularni to'sib qo'yish qobiliyatiga asoslangan.

Kameraning oʻzini bloklashi. Ushbu turdagi differentsialning qanday ishlashini tushunish uchun ochiq differensialni tasavvur qilish kifoya, unda planetar tishli mexanizm o'rniga tishli (kam) juftlari o'rnatiladi. G'ildirak tezligi deyarli bir xil bo'lganda kameralar aylanadi (sakrab turadi) va ulardan biri sirpanishni boshlashi bilanoq qattiq qulflanadi (tiqilib qoladi).

Markaziy differensial va g'ildiraklararo differentsialni qulflash qanday ishlashida farq yo'q - ishlash printsipi bir xil, farqlarfaqat oxirgi nuqtalarda: birinchi holatda - ikkita o'q, ikkinchisida - bitta o'qga o'rnatilgan ikkita g'ildirak.

Mahalliy "Niva" va uning farqlari

Niva mahalliy VAZlar qatorida alohida o'rin tutadi: konveyerdagi "qarindoshlaridan" farqli o'laroq, bu mashina almashtirilmaydigan to'liq g'ildirakli haydovchi bilan jihozlangan.

VAZ SUV transmissiyasida uchta differentsial o'rnatilgan: har bir o'qda g'ildiraklararo differensiallar va uzatish qutisida interaksli differentsiallar. Bunday raqamga qaramay, siz Nivadagi farqlar yana qanday ishlashini aniqlashingiz shart emas. Hamma narsa yuqorida tavsiflanganidek bir xil. Ya'ni, mashinaning to'g'ri chiziqli harakati paytida, g'ildiraklarda sirpanish bo'lmasa, ular orasidagi tortish kuchi teng taqsimlanadi va bir xil qiymatga ega. G'ildiraklardan biri sirpanishni boshlaganda, dvigatelning barcha quvvati farqlardan o'tib, ushbu g'ildirakka yo'n altiriladi.

Niva differentsial qulfi

Niva-dagi differensial blokirovka qanday ishlashi haqida gapirishdan oldin, bir narsani ta'kidlash kerak, ya'ni uzatish qutisining oldingi (kichik) tutqichining maqsadini aniqlashtirish uchun.

Ba'zi haydovchilar uning yordami bilan avtomobilda old g'ildirak haydovchisi yoqilgan deb hisoblashadi - bu unday emas: Niva-ning old va orqa g'ildiraklari doimo ishlaydi va bu tutqich uzatishni boshqaradi. holat farqi. Ya'ni, "oldinga" holatida o'rnatilgan bo'lsa-da, diff normal ishlaydi va qachon"orqaga" - oʻchirilgan.

Va endi to'g'ridan-to'g'ri qulf haqida: differentsial o'chirilganda, uzatish qutisi vallari debriyaj bilan yopiladi va shu bilan ularning aylanish tezligini majburiy ravishda tenglashtiradi, ya'ni old aks g'ildiraklarining umumiy tezligi orqa aksning umumiy tezligi. Surishning taqsimlanishi katta qarshilik yo'nalishida sodir bo'ladi. Aytaylik, orqa g'ildirak sirpanyapti, agar siz qulfni yoqsangiz, tortish kuchi oldingi o'qga tushadi, uning g'ildiraklari avtomobilni cho'zadi, lekin agar old g'ildirak ham orqa g'ildirak bilan birga sirpanib ketsa, u holda Niva o'z-o'zidan chiqmaydi.

Buning oldini olish uchun haydovchilar tiqilib qolgan mashinani olib chiqishga yordam berish uchun ko'priklarga o'z-o'zidan bloklar o'rnatadilar. Bugungi kunga kelib, Niva egalari orasida eng mashhuri Nesterov differensialidir.

Nesterovning oʻzini bloklashi

Uning mashhurligining siri Nesterov differensialining ishlash usulidadir.

Differensialning dizayni nafaqat manevrlarni bajarishda avtomobil g'ildiraklarining burchak tezligini optimal tarzda sozlash imkonini beradi, balki g'ildirak sirpanib ketgan yoki osilgan taqdirda ham qurilma unga minimal energiya beradi. dvigateldan. Bundan tashqari, o'z-o'zini blokirovka qilishning yo'l harakati holatining o'zgarishiga munosabati deyarli bir zumda. Bundan tashqari, Nesterov differensiali hatto sirpanchiq burilishlarda ham avtomobilni boshqarishni sezilarli darajada yaxshilaydi, yo'nalish barqarorligini oshiradi, tezlashuv dinamikasini oshiradi (ayniqsa, qishda) va yoqilg'i sarfini kamaytiradi. Va qurilmani o'rnatish hech qanday talab qilmaydiuzatish dizaynidagi o'zgarishlar va klassik farq bilan bir xil tarzda o'rnatiladi.

Differensial nafaqat avtomobilsozlik texnologiyasida qoʻllanildi, balki motobloklarda juda foydali boʻlib, egalarining hayotini sezilarli darajada osonlashtirdi.

Motoblok uchun differensial

Motoblok - jihoz juda og'ir va uni oddiygina aylantirish uchun ko'p kuch talab etiladi va g'ildiraklarning tartibga solinmagan burchak aylanish tezligi bilan bu yanada qiyinlashadi. Shuning uchun, ushbu mashinalarning egalari, agar dizaynda farqlar dastlab ko'zda tutilmagan bo'lsa, ularni o'zlari sotib olishlari va o'rnatishlari kerak.

Yuruvchi traktor differensiali qanday ishlaydi? Aslida, u g‘ildiraklardan birini to‘xtatib, avtomobilning oson burilishini ta’minlaydi.

Uning quvvatni qayta taqsimlash bilan bog'liq bo'lmagan boshqa vazifasi g'ildirak bazasini oshirishdir. Differensialning konstruksiyasi undan o‘q uzatmasi sifatida foydalanishni nazarda tutadi, bu esa orqada yuruvchi traktorni yanada manevrli va ag‘darishga chidamli qiladi, ayniqsa burilish paytida.

Bir so'z bilan aytganda, differensial juda foydali va almashtirib bo'lmaydigan narsa bo'lib, uning bloklanishi avtomobilning mamlakat bo'ylab harakatlanish qobiliyatini sezilarli darajada oshiradi.