مصطلح "القفل التفاضلي" ، أو"تفاضل ذاتي الغلق" (الحجب الذاتي) ، سمع عنه العديد من سائقي السيارات ، لكن القليل منهم فقط يعرفون كيف تبدو هذه العملية عمليًا. وإذا كانت شركات صناعة السيارات السابقة قد زودت بشكل أساسي سيارات الدفع الرباعي بمثل هذا "الخيار" ، فيمكن العثور عليها الآن في سيارة المدينة بالكامل. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يقوم أصحاب السيارات غير المجهزة بكتل ذاتية ، بعد أن فهموا الفوائد التي يجلبونها ، بتثبيتها بأنفسهم.
ولكن قبل أن تفهم كيف يعمل التفاضل محدود الانزلاق ، عليك أن تفهم كيف يعمل دون قفل.
ما هو التفاضل
يمكن اعتبار الفرق (الفرق) واحدًا بحقمن العناصر الهيكلية الرئيسية لناقل الحركة. بفضل مساعدتها ، يتم نقل وتغيير وتوزيع عزم الدوران الناتج عن المحرك بين زوج من المستهلكين: عجلات تقع على محور واحد من الماكينة أو بين جسورها. علاوة على ذلك ، يمكن أن تكون قوة تدفق الطاقة الموزعة مختلفة ، إذا لزم الأمر ، مما يعني أن سرعة دوران العجلات مختلفة.
في ناقل الحركة للسيارة ، يمكن تثبيت الفرق: في غطاء المحور الخلفي ، وعلبة التروس وفي علبة النقل ، اعتمادًا على جهاز (أجهزة) القيادة.
وتسمى تلك الاختلافات المثبتة في المحور أو علبة التروس العجلة الداخلية ، والتي تقع بين محاور الماكينة ، على التوالي ، المركز.
الاحالة التفاضلية
كما تعلم ، سيارة أثناء القيادةيقوم بمناورات مختلفة: المنعطفات وتغيير الحارة والتجاوز وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، قد يحتوي سطح الطريق على مخالفات ، مما يعني أن عجلات السيارة ، حسب الحالة ، يمكن أن تغطي مسافات مختلفة في نفس الوقت. لذلك ، على سبيل المثال ، عند الدوران ، إذا كانت سرعة دوران العجلات على المحور هي نفسها ، فإن إحداها ستبدأ حتمًا في الانزلاق ، مما سيؤدي إلى تسريع تآكل الإطارات. لكن هذا ليس أسوأ شيء. الأسوأ من ذلك هو أن التعامل مع السيارة انخفض بشكل كبير.
لحل مشاكل مماثلة ، توصلوا إليهاالتفاضل هو آلية تعيد توزيع الطاقة القادمة من المحرك بين محاور السيارة وفقًا لقيمة مقاومة التدحرج: فكلما قل ذلك ، زادت سرعة العجلة ، والعكس صحيح.
آلية تفاضلية
اليوم هناك الكثيرأنواع مختلفة من الاختلافات ، وهيكلها معقد للغاية. ومع ذلك ، فإن مبدأ التشغيل هو نفسه بشكل عام ، لذلك سيكون من الأسهل للفهم النظر في أبسط نوع - تفاضل مفتوح ، يتكون من العناصر التالية:
- تم تثبيت التروس على أعمدة نصفية.
- ترس (تاج) مدفوع ، مصنوع على شكل مخروط مقطوع.
- ترس ترس مثبت في نهاية الترس الصغيررمح ، والذي يشكل مع التاج الترس الرئيسي. نظرًا لأن الترس المُدار أكبر من ترس القيادة ، فسيتعين على الأخير إجراء عدة دورات حول محوره قبل أن يقوم التاج بعمل واحدة فقط. لذلك ، فإن هذين العنصرين التفاضليين هما اللذان يقللان من كمية الطاقة (السرعة) التي ستصل في النهاية إلى العجلات.
- الأقمار الصناعية التي تشكل الترس الكوكبي والتي تلعب دورًا رئيسيًا في توفير الفرق المطلوب في سرعة دوران العجلات.
- مساكن.
كيف يعمل التفاضل
أثناء تحرك السيارة في خط مستقيم ،تدور أعمدة المحور ، وبالتالي العجلات ، بنفس سرعة عمود الإدارة مع ترسه الحلزوني. لكن أثناء الدوران ، يصبح الحمل المؤثر على العجلات مختلفًا (يحاول أحدهما الدوران بشكل أسرع) ، وبسبب هذا الاختلاف ، يتم إطلاق الأقمار الصناعية. الآن تمر طاقة المحرك من خلالها ، وبما أن زوج الأقمار الصناعية عبارة عن تروس منفصلة ومستقلة ، تنتقل سرعات دوران مختلفة إلى أعمدة المحور. وبالتالي ، يتم توزيع الطاقة التي يولدها المحرك بين العجلات ، ولكن بشكل غير متساو ، واعتمادًا على الحمولة التي تعمل عليها: ما يتحرك على طول نصف القطر الخارجي يواجه مقاومة أقل للدوران ، وبالتالي فإن الفرق ينقل المزيد من الطاقة إليه ، ويدور بشكل أسرع.
الاختلافات في كيفية عمل خط الوسطالتفاضلية والمحور المتقاطع ، لا: مبدأ التشغيل مشابه ، فقط في الحالة الأولى ، يتم توجيه عزم الدوران الموزع إلى محاور السيارة ، وفي الحالة الثانية - إلى عجلاتها الموجودة على محور واحد.
أصبحت الحاجة إلى فرق بين المحور بشكل خاصيمكن ملاحظته عندما تتحرك الماكينة على أرض وعرة ، عندما يضغط وزنها على المحور الأقل من الآخر ، على سبيل المثال ، عند صعود أو منحدر.
مشكلة تفاضلية
على الرغم من أن الفارق بالتأكيديلعب دورًا كبيرًا في تصميم السيارة ، وعمله في بعض الأحيان يخلق مشاكل للسائق. وهي: عندما تكون إحدى العجلات على جزء زلق من الطريق (طين أو جليد أو ثلج) ، فإن الآخر ، الموجود على أرض أكثر صلابة ، يبدأ في تجربة حمولة متزايدة ، يحاول الفرق إصلاحه ، ويعيد توجيه المحرك الطاقة لعجلة انزلاق. وهكذا ، اتضح أنه يتلقى أقصى قدر من الدوران ، بينما الآخر ، الذي لديه التصاق محكم بالأرض ، يظل ثابتًا.
تم اختراع القفل التفاضلي (فك الارتباط) لحل مثل هذه المشكلات على وجه التحديد.
مبدأ المنع وأنواعه
بعد أن فهمت مبدأ التفاضل ، يمكنك ذلكاستنتج أنه إذا قمت بحجبه ، فإن عزم الدوران على العجلة أو المحور الذي يتمتع بأفضل قبضة سيزداد. يمكن القيام بذلك عن طريق توصيل جسمه بأحد محوري المحور ، أو عن طريق إيقاف دوران الأقمار الصناعية.
يمكن أن يكون الحجب كاملاً - عندما تكون الأجزاءالتفاضلية متصلة بشكل صارم. يتم تنفيذه ، كقاعدة عامة ، بمساعدة قابض الكامة ويتحكم فيه السائق من خلال محرك خاص من كابينة السيارة. أو يمكن أن يكون جزئيًا ، في هذه الحالة يتم نقل جهد محدود فقط إلى العجلات - هذه هي الطريقة التي يعمل بها التفاضل الذاتي القفل ، والذي لا يتطلب مشاركة بشرية.
كيف يعمل تفاضل ذاتي الغلق؟
الفارق المحدود الانزلاق هو في الأساسهو حل وسط بين الكتلة الكاملة والفرق الحر ، ويسمح لك بتقليل دوران عجلات الماكينة إذا كان هناك اختلاف في معامل الجر بينهما. وبالتالي ، فإن القدرة عبر البلاد ، والتعامل على الطرق الوعرة ، وكذلك ديناميكيات تسريع السيارة تزداد بشكل كبير ، وبغض النظر عن جودة الطريق.
يزيل الحظر الذاتي انسداد العجلات بالكامل ، مما يحمي أعمدة المحور من الأحمال الحرجة التي يمكن أن تحدث على التفاضل مع فك التعشيق القسري.
يتم تحرير المنع من المحاور شبه تلقائيًا إذا تم معادلة سرعة دوران العجلة أثناء حركة الخط المستقيم.
أكثر أنواع الكتل الذاتية شيوعًا
قرص الحجب الذاتي عبارة عن مجموعة من أقراص الاحتكاك (الاحتكاك) المثبتة بين مبيت الفرق والعتاد شبه المحور.
فهم كيف يعمل التفاضل مع مثل هذه الكتلة ،ليس الأمر صعبًا: أثناء قيادة السيارة في خط مستقيم ، يدور مبيت الفرق وكلا محوري المحور معًا ، بمجرد ظهور اختلاف في سرعات الدوران (تصطدم العجلة بمنطقة زلقة) ، ينشأ الاحتكاك بين الأقراص ، مما يقلل منه. أي أن العجلة التي تُترك على أرضية صلبة ستستمر في الدوران بدلاً من التوقف ، كما في حالة الترس التفاضلي الحر.
اقتران لزج ، أو اقتران لزج بطريقة أخرى أيضًامثل الفرق السابق ، يحتوي على عبوتين من الأقراص ، فقط هذه المرة مثقبة ، مثبتة فيما بينها مع فجوة صغيرة. يحتوي أحد أجزاء الأقراص على قابض مع السكن ، والآخر به عمود إدارة.
توضع الأقراص في وعاء مملوءسائل السيليكون العضوي ، والذي يبقى دون تغيير مع دورانه المنتظم. بمجرد وجود اختلاف في السرعة بين العبوات ، يبدأ السائل في التكاثف بسرعة وبقوة. تنشأ المقاومة بين الأسطح المثقبة. وبالتالي ، يتم إبطاء الحزمة المفرطة بشكل مفرط ، ويتم تسوية سرعة الدوران.
مسنن (برغي ، دودة) كتلة ذاتية. يعتمد عملها على قدرة زوج الدودة على الإسفين وبالتالي منع أعمدة المحور عند حدوث اختلاف في عزم الدوران عليها.
كام ذاتي الحجب.لفهم كيفية عمل تفاضل من هذا النوع ، يكفي تخيل فرق مفتوح ، حيث يتم تثبيت أزواج العتاد (الكام) بدلاً من آلية التروس الكوكبية. تدور الكامات (تقفز) عندما تكون سرعات العجلة متماثلة تقريبًا ، ويتم حظرها بشكل صارم (محشورة) بمجرد أن تبدأ إحداها في الانزلاق.
الاختلافات في كيفية عمل القفل من المركز إلى المركزالتفاضلية والعجلة الداخلية ، لا - مبدأ التشغيل هو نفسه ، الاختلافات موجودة فقط في نقاط النهاية: في الحالة الأولى - محورين ، في الحالة الثانية - عجلتان مثبتتان على محور واحد.
"نيفا" المحلية وتفاضلاتها
في خط VAZs المحلي ، تحتل "Niva" مكانة خاصة: على عكس "أقاربها" على الناقل ، فإن هذه السيارة مجهزة بمحرك دائم لجميع العجلات.
تم تجهيز ناقل الحركة VAZ SUV بـثلاثة تفاضلات: العجلة الداخلية - في كل محور ، والمحور البيني - في razdatka. على الرغم من هذا العدد ، ليس من الضروري أن نفهم مرة أخرى كيف تعمل الفروق على "نيفا". كل شيء هو نفسه بالضبط كما هو موضح أعلاه. أي أثناء الحركة المستقيمة للماكينة ، بشرط عدم وجود انزلاق على العجلات ، يتم توزيع جهد الجر بينهما بالتساوي وبنفس الحجم. عندما تبدأ إحدى العجلات في الانزلاق ، يتم توجيه كل الطاقة من المحرك ، التي تمر عبر الاختلافات ، إلى هذه العجلة.
منع الفروق "نيفا"
قبل الحديث عن كيفية عمل القفل التفاضلي على "Niva" ، يجب ملاحظة شيء واحد ، وهو توضيح الغرض من مقبض علبة النقل الأمامي (الصغير).
يعتقد بعض السائقين أنه بمساعدته ،يتم تشغيل السيارة على نظام الدفع بالعجلات الأمامية - ليس هذا هو الحال: يتم دائمًا مشاركة كل من محركات العجلات الأمامية والخلفية في Niva ، ويتحكم هذا المقبض في تفاضل علبة النقل. أي ، أثناء تثبيته في الوضع "الأمامي" ، يعمل الفرق بشكل طبيعي ، وعندما يتم إيقاف التشغيل "للخلف".
والآن مباشرة حول الحظر:عند إيقاف تشغيل الترس التفاضلي ، يتم إغلاق أعمدة علبة النقل مع بعضها البعض بواسطة القابض ، وبالتالي يتم تسوية سرعة دورانها بالقوة ، أي أن السرعة الإجمالية لعجلات المحور الأمامي تساوي السرعة الإجمالية للخلف. يتم توزيع الدفع في اتجاه مقاومة أكبر. على سبيل المثال ، انزلاق العجلة الخلفية ، إذا قمت بتشغيل القفل ، فسيذهب جهد الجر إلى المحور الأمامي ، حيث ستمدد عجلات السيارة ، ولكن إذا كانت العجلة الأمامية تنزلق مع العجلة الخلفية ، فعندئذٍ لن تخرج نيفا من تلقاء نفسها.
لمنع حدوث ذلك ، سائقي السيارات في الجسورقم بتثبيت الكتل الذاتية التي ستساعد على سحب السيارة العالقة. حتى الآن ، الأكثر شعبية بين مالكي "نيفا" هي تفاضل نيستيروف.
ساموبلوك نيستيروف
يكمن سر شعبيتها في كيفية عمل تفاضل نيستيروف.
يسمح تصميم فرق ليس فقط بالشكل الأمثلضبط السرعة الزاوية لعجلات الماكينة عند القيام بالمناورات ، ولكن في حالة انزلاق العجلة أو تعليقها ، يمنحها الجهاز أقل قدر من الطاقة من المحرك. علاوة على ذلك ، فإن رد فعل وحدة الإغلاق الذاتي على التغيير في حالة الطريق يكون فوريًا تقريبًا. بالإضافة إلى ذلك ، يعمل الترس التفاضلي Nesterov على تحسين معالجة السيارة بشكل كبير حتى في المنعطفات الزلقة ، ويزيد من ثبات الاتجاه ، ويزيد من ديناميكيات التسارع (خاصة في فصل الشتاء) ، ويقلل من استهلاك الوقود. وتركيب الجهاز لا يتطلب أي تغييرات في تصميم ناقل الحركة ويتم تثبيته بنفس طريقة التثبيت الكلاسيكي.
وجد التفاضل تطبيقًا ليس فقط في تكنولوجيا السيارات ، بل اتضح أنه مفيد جدًا في الجرارات الخلفية ، مما يجعل الحياة أسهل بكثير لأصحابها.
التفاضلية للجرار الخلفي
Motoblock - الوحدة ثقيلة جدًا ، وبالتالي فهيمن السهل الدوران ، يتطلب الأمر الكثير من الجهد ، ومع السرعة الزاويّة غير المنضبطة لدوران العجلات ، يصبح هذا الأمر أكثر صعوبة. لذلك ، فإن مالكي هذه الآلات ، إذا لم يتم توفير الفروق في البداية من خلال التصميم ، يحصلون عليها وتثبيتها بأنفسهم.
كيف يعمل التفاضل المتحرك؟ في الواقع ، إنه يوفر فقط دورانًا سهلًا للسيارة ، ويوقف إحدى العجلات.
وظيفتها الأخرى لا علاقة لها بهإعادة توزيع القوة هو زيادة في قاعدة العجلة. يوفر تصميم الترس التفاضلي استخدامه كامتداد للمحور ، مما يجعل الجرار الخلفي أكثر قدرة على المناورة ومقاومة للانقلاب ، خاصة عند المنعطفات.
باختصار ، يعد التفاضل أمرًا مفيدًا للغاية ولا يمكن الاستغناء عنه ، كما أن حظره يزيد بشكل كبير من قدرة السيارة على اختراق الضاحية.
