Differenzjali tal-Karozzi: apparat, funzjonament ħażin u metodu ta 'għażla
Kontenut
Fid-dokumentazzjoni teknika ta 'SUVs kompluti, xi crossovers u karozzi tal-belt b'erba' roti, hemm il-frażi "diferential lock". Ejja nifhmu x'inhi, x'inhu l-iskop tagħha fil-karozza, kif taħdem, u kif ukoll tagħżel waħda ġdida biex tissostitwixxi dik falluta.
X'inhu magna differenzjali
Id-differenzjali f'karozza huwa element ta 'trasmissjoni. Jipprovdi rotazzjoni indipendenti tar-roti tas-sewqan, iżda fl-istess ħin jittrażmetti l-istess torque lil kull waħda minnhom.
Dan l-element huwa speċjalment importanti għall-istabbiltà tal-karozza fil-liwjiet. Aħna nafu mill-fiżika li meta ddawwar, rota fuq ġewwa ta 'nofs ċirku tivvjaġġa triq iqsar minn rota fuq barra ta' ċirku. Fil-każ tar-roti misjuqa, dan ma jinħass xejn.
Fir-rigward tar-roti tas-sewqan, jekk ma kienx hemm differenza fit-trażmissjoni, kwalunkwe karozza titlef b'mod sinifikanti l-istabbiltà fuq il-liwjiet. Il-problema hija li r-roti ta 'barra u ta' ġewwa għandhom iduru b'veloċitajiet differenti meta jinxtegħlu sabiex iżommu l-ġbid. Inkella, waħda mir-roti jew tiżżerżaq jew tiżloq.
Id-differenzjali huwa installat fuq il-fus tas-sewqan. Fil-każ ta 'vetturi b'erba' roti (klassi SUV jew 4x4), dan il-mekkaniżmu huwa disponibbli fuq il-fusien kollha.
F'xi karozzi, id-differenzjali huwa wweldjat speċifikament biex il-karozza tibqa 'għaddejja. Eżempju ta 'dan huma karozzi tar-rally b'żewġ roti b'differenzjali wweldjat. Madankollu, għal sewqan regolari fil-belt, huwa aħjar li tuża differenzjali tal-fabbrika, jew, kif tissejjaħ ukoll, differenzjali miftuħ.
Storja u skop differenzjali
Id-disinn tad-differenzjali deher kważi simultanjament mal-bidu tal-produzzjoni ta 'vetturi mgħammra b'magna ta' kombustjoni interna. Id-differenza kienet biss ftit snin.
L-ewwel karozzi kienu tant instabbli meta saru l-irkejjen li l-inġiniera kellhom iħawwdu dwar kif għandhom jittrasferixxu l-istess imbottatura għar-roti tas-sewqan, iżda fl-istess ħin jagħmluhom sabiex ikunu jistgħu jduru b'veloċitajiet differenti meta jkunu għaddejjin.
Għalkemm ma jistax jingħad li l-mekkaniżmu nnifsu ġie żviluppat wara d-dehra ta 'karozzi b'magni b'kombustjoni interna. Il-fatt hu li biex tissolva l-immaniġġjar tal-ewwel karozzi, ġie misluf żvilupp, li qabel kien jintuża fuq vaguni tal-fwar.
Il-mekkaniżmu nnifsu ġie żviluppat minn inġinier minn Franza - Onesifor Pekker fl-1825. Ferdinand Porsche kompla jaħdem fuq is-slip wheel fil-karozza. B'kollaborazzjoni bejn il-kumpanija tiegħu u ZF AG (Friedrichshafen), ġie żviluppat cam Differential (1935).
L-użu massiv tad-differenzjali LSD beda fl-1956. It-teknoloġija ntużat mill-manifatturi tal-karozzi kollha billi fetħet possibbiltajiet ġodda għal vetturi b'erba 'roti.
Apparat differenzjali
Id-differenzjali kien ibbażat fuq gerboks planetarju. Kaxxa tal-gerijiet sempliċi tikkonsisti f’żewġ gerijiet li għandhom numri differenti ta ’snien tal-istess daqs (għal ingaġġ kostanti).
Meta l-irkaptu l-akbar idur, l-iżgħar jagħmel aktar dawriet madwar l-assi tiegħu. Il-modifika planetarja tipprovdi mhux biss it-trasmissjoni tat-torque għall-fus tas-sewqan, iżda tikkonvertiha wkoll sabiex il-veloċitajiet tax-xaftijiet tas-sewqan u tas-sewqan ikunu differenti. Minbarra t-trażmissjoni tas-soltu tal-gerijiet f'gearboxes planetarji, jintużaw diversi elementi addizzjonali li jinteraġixxu ma 'tlieta ewlenin.
Id-differenzjali juża l-potenzjal sħiħ tal-gearboxes planetarji. Minħabba l-fatt li mekkaniżmu bħal dan għandu żewġ gradi ta ’libertà u jippermettilek tibdel il-proporzjon tal-gerijiet, mekkaniżmi bħal dawn urew li huma effettivi biex jiżguraw l-istabbiltà tar-roti tas-sewqan li jduru b’veloċitajiet differenti.
L-apparat differenzjali jinkludi:
- Kaxxa jew tazza differenzjali. L-irkaptu u l-irkaptu planetarju kollu huma ffissati fih;
- Gerijiet Semiaxis (it-tip solari jintuża l-aktar spiss). Irċievi torque mis-satelliti u ittrasmetti lir-roti tas-sewqan;
- Gerijiet misjuqa u tas-sewqan tat-trasferiment ewlieni;
- Satelliti. Huma jiffunzjonaw bħala tagħmir planetarju. Jekk il-karozza hija karozza tal-passiġġieri, allura jkun hemm żewġ partijiet bħal dawn f'mekkaniżmu wieħed. Fl-SUVs u t-trakkijiet, it-tagħmir planetarju għandu 4 satelliti.
Dijagramma ta 'operazzjoni differenzjali
Hemm żewġ tipi ta 'mekkaniżmi bħal dawn - differenzjali simetriċi u asimmetriċi. L-ewwel modifika hija kapaċi tittrasmetti t-torque max-xaft tal-fus indaqs. It-tħaddim tagħhom mhux affettwat mill-veloċitajiet angolari tar-roti tas-sewqan.
It-tieni modifika tipprovdi aġġustament tat-torque bejn ir-roti tal-fus tas-sewqan, jekk jibdew iduru b'veloċitajiet differenti. Ħafna drabi, differenzjali bħal dan huwa installat bejn il-fusien ta 'vettura b'sewqan tar-roti kollha.
Aktar dettalji dwar il-modi ta 'operazzjoni tad-differenzjali. Il-mekkaniżmu jaħdem b'mod differenti f'sitwazzjonijiet bħal dawn:
- Il-karozza tmur dritta;
- Il-karozza qed tagħmel manuvra;
- Ir-roti tas-sewqan jibdew jiżolqu.
Hekk jaħdem id-differenzjali:
B'moviment dritta
Meta l-karozza sejra dritta, is-satelliti huma sempliċement il-ħolqa bejn l-irkaptu tal-fus. Ir-roti tal-karozza jduru bl-istess veloċità, u għalhekk it-tazza ddur bħal pajp wieħed li jgħaqqad iż-żewġ xaftijiet tal-fus.
It-torque huwa mqassam indaqs bejn iż-żewġ roti. Ir-revoluzzjonijiet tar-roti jikkorrispondu mar-revoluzzjonijiet tat-tagħmir tal-pinion.
Meta ddur
Meta l-magna timmanuvra, ir-rota fir-raġġ ta 'tidwir ta' barra tagħmel aktar dawriet minn dik fir-raġġ ta 'tidwir ta' ġewwa. Ir-rota ta 'ġewwa tiltaqa' ma 'ħafna reżistenza hekk kif it-torque għar-rota ta' barra jiżdied u t-triq ma tħallihiex iddur bil-veloċità xierqa.
F'dan il-każ, is-satelliti jidħlu fis-seħħ. Ir-rota tal-gerijiet tax-xaft tal-fus ta 'ġewwa tonqos, minħabba li l-irkaptu planetarju fit-tazza jibda jdur fid-direzzjoni opposta. Dan il-mekkaniżmu jippermettilek iżżomm l-istabbiltà tal-karozza anke fuq dawriet stretti u stretti. Tipprevjeni wkoll l-użu eċċessiv tat-tajers fuq ir-rota li tnaqqas il-veloċità.
Meta tiżloq
It-tielet sitwazzjoni li fiha d-differenzali huwa utli hija ż-żliq tar-roti. Dan jiġri, pereżempju, meta karozza tidħol fit-tajn jew timxi fuq is-silġ. F’din il-modalità, id-differenzali jaħdem fuq prinċipju kompletament differenti minn meta jsir ir-rokna.
Il-fatt hu li meta tiżloq, ir-rota sospiża tibda ddur liberament, li twassal għal telf ta ’torque fuq ir-rota li għandha adeżjoni suffiċjenti mal-wiċċ tat-triq. Jekk id-differenzjali jaħdem fil-modalità tal-irkejjen, jidħol fit-tajn jew fis-silġ, il-karozza tieqaf għal kollox, billi l-ġbid jintilef għal kollox.
Biex telimina din il-problema, l-inġiniera żviluppaw differenzjali ta 'żlieq limitat. Se nitkellmu dwar ix-xogħol tiegħu ftit wara. L-ewwel, ta 'min jikkunsidra l-modifiki eżistenti tad-differenzali u d-differenzi tagħhom.
Tipi differenzjali
Jekk il-karozza għandha fus tas-sewqan wieħed, allura tkun mgħammra b'differenzjali cross-fus. Vettura li tħaddem ir-roti kollha tuża differenzjali ċentrali. Fuq il-karozzi li jħaddmu r-roti ta ’quddiem, dan il-mekkaniżmu jissejjaħ ukoll differenzjali ta’ quddiem, u l-mudelli fil-karozzi li jħaddmu r-roti ta ’wara jissejħu differenzjali ta’ wara.
Dawn il-mekkaniżmi huma maqsuma fi tliet kategoriji skond it-tip ta 'gerijiet:
- Differenti ta 'ċanfrin;
- Differenzali tal-irkaptu tad-dudu;
- Differenzjali ċilindrika.
Huma differenti bejniethom bil-forma tal-gerijiet prinċipali u assjali. Modifiki konikali huma installati f'vetturi ta 'sewqan ta' quddiem u ta 'wara. Dawk ċilindriċi jintużaw f'mudelli ta 'sewqan tar-roti kollha, u gerijiet dud huma adattati għat-tipi kollha ta' trasmissjonijiet.
Skont il-mudell tal-karozza u l-kundizzjonijiet tat-triq li fihom titħaddem il-vettura, it-tipi ta 'differenzali li ġejjin se jkunu utli:
- Interlock mekkaniku;
- Differenzjali li jsakkar waħdu;
- Twaħħil elettriku.
Differenzjali msakkra mekkanikament
F'din il-modifika, is-satelliti huma mblukkati mis-sewwieq innifsu billi jużaw swiċċijiet speċjali fuq ir-roti. Meta l-magna tkun f'linja dritta jew tidwir, id-differenzjali jaħdem b'mod normali.
Hekk kif karozza tolqot triq b'wiċċ instabbli, pereżempju, issuq ġo foresta bit-tajn jew triq borra, is-sewwieq iċċaqlaq il-lievi għall-pożizzjoni mixtieqa, sabiex is-satelliti jkunu mblukkati.
F'din il-modalità, l-irkaptu planetarju ma jaħdimx, u l-karozza, fil-prinċipju, hija mingħajr differenzjali. Ir-roti tas-sewqan kollha jduru bl-istess veloċità, li ma jħallix li jiżolqu, u l-ġbid jinżamm fir-roti kollha.
Mekkaniżmi bħal dawn għandhom apparat aktar sempliċi u huma installati fuq xi SUVs tal-baġit, bħal f'vetturi domestiċi UAZ. Peress li t-tajers ma jintlibsux eċċessivament meta jsuqu bil-mod mit-tajn, dan id-disinn ma jagħmilx ħsara lit-tajers tal-karozza.
Differenzjali li jsakkar waħdu
Hemm diversi tipi ta 'mekkaniżmi f'din il-kategorija. Eżempji ta 'apparat bħal dan huma:
- LSD. F'tali gearboxes, b'rotazzjoni eċċessivament għolja ta 'wieħed mix-xaftijiet tal-fus, is-satelliti huma msakkra awtomatikament. Dan jimpedixxi li r-rota stabbli titlef il-ġbid;
- Klaċċ viskuż. Dawn id-differenzali jużaw sustanza viskuża bbażata fuq is-silikon. Fi stat frisk, jibqa 'fi stat likwidu. Hekk kif tibda tissaħħan u tħallat, il-proprjetajiet tas-sustanza jinbidlu, u takkwista struttura li twaħħal, li żżid il-viskożità tagħha. Din il-karatteristika tiżdied b'żieda fid-differenza fir-rotazzjoni tax-xaftijiet tal-fus. L-igganċjar viskuż għandu bosta żvantaġġi sinifikanti. L-ewwel, mhumiex imsewwija. Meta s-sustanza titlef il-proprjetajiet tagħha, il-blokka kollha teħtieġ li tiġi sostitwita. It-tieni, l-imblukkar iseħħ meta jkun hemm żlieq qawwi tar-rota, allura l-karozza mhux dejjem tlaħħaq b'mod effettiv mal-kundizzjonijiet off-road. Minkejja dawn in-nuqqasijiet, il-mekkaniżmu huwa differenti fil-prezz baġitarju. Ħafna crossovers bi prezz baxx huma mgħammra b'differenzjali bħal dawn.
- Torsen. It-torso juża qfil tad-dudu. Meta l-koeffiċjent tat-torque fuq xaft tal-fus wieħed jiżdied jew jonqos b'relazzjoni max-xaft tal-fus l-ieħor, is-serratura tiġi attivata. Din it-teknoloġija tintuża, pereżempju, f'vetturi Audi. L-apparat jista 'wkoll jiġi kklassifikat bħala mekkaniżmi marbutin b'mod mekkaniku. Huwa meqjus bħala l-aktar affidabbli mit-tipi kollha ta 'differenzali u huwa distint bis-sempliċità tiegħu. Għal din ir-raġuni, huma għaljin.
Twaħħil elettriku
Differenzali bħal dawn huma assoċjati mal-elettronika tal-vettura. Huma kkunsidrati l-aktar għoljin minħabba li għandhom struttura kumplessa u drive li jimblokka. Dan il-mekkaniżmu huwa assoċjat mal-ECU tal-vettura, li tirċievi dejta minn sistemi li jissorveljaw ir-rotazzjoni tar-roti, bħall-ABS. F'xi vetturi, l-illokkjar awtomatiku jista 'jiġi diżattivat. Għal dan, hemm buttuna speċjali fuq il-pannell tal-kontroll.
Il-vantaġġ ta 'għażliet elettroniċi huwa li jippermettulek tissettja diversi gradi ta' imblukkar. Żjieda oħra ta 'mekkaniżmi bħal dawn hija li jgħinu perfettament biex ilaħħqu mal-overteer. F'tali mudelli, it-torque huwa applikat fuq il-ger tal-fus, li jdur b'veloċità aktar baxxa.
Aktar dwar serratura differenzjali
Kwalunkwe differenzjali tal-fus trasversali għandu żvantaġġ sinifikanti - it-torque huwa awtomatikament fornut lir-rota, li ddur aktar. Minħabba dan, it-tieni rota, li għandha trazzjoni suffiċjenti, titlef il-ġbid. Għal din ir-raġuni, gearbox bħal din mhux se tipprovdi opportunità biex toħroġ b'mod indipendenti mit-tajn jew mis-silġ.
Kif imsemmi qabel, il-problema tissolva bl-imblukkar tas-satelliti. Hemm żewġ modi ta 'imblukkar:
- Imblukkar sħiħ jitwettaq minħabba l-fatt li l-elementi kollha tal-gearbox huma akkoppjati b'mod riġidu. Dan jiżgura li r-rota bl-aħjar qabda tirċievi torque suffiċjenti;
- Imblukkar parzjali huwa possibbli billi jinbidel il-fattur tal-imblukkar. Meta l-karozza tkun qed issuq f'linja dritta, dan il-fattur huwa 1. Hekk kif is-satelliti jkunu msakkra fid-differenzjali simetriku, dan il-fattur jinbidel minn 3 għal 5. F'dan il-każ, ir-rota li ddur tkompli ddur, iżda tirċievi inqas torque.
Hawn huwa video dwar għaliex id-differenzjali huwa mblukkat:
Ħsara differenzjali
Minħabba li d-disinn ta 'kwalunkwe differenzjali juża l-interazzjoni ta' gerijiet u fusijiet, mekkaniżmu bħal dan huwa suxxettibbli għal xedd u tkissir rapidu. L-elementi tal-mekkaniżmu planetarju huma taħt tagħbija serja, għalhekk, mingħajr manutenzjoni xierqa, malajr jonqsu.
Għalkemm l-irkaptu huwa magħmul minn materjali li jdumu, il-mekkaniżmu ta ’min joqgħod attent jekk hemmx iktar ħsejjes, ħabbat u vibrazzjoni waqt is-sewqan, li qabel ma kinux hemm. Mument allarmanti huwa wkoll in-nixxija tal-lubrikant. L-agħar minn kollox, jekk il-mekkaniżmu jkun iġġammjat. Madankollu, b'manutenzjoni xierqa, dan rarament iseħħ.
Trid tikkuntattja servizz tal-karozza hekk kif tidher tnixxija taż-żejt mill-kaxxa tal-gearbox. Tista 'tiċċekkja n-nodu int stess. Minbarra spezzjoni viżwali wara vjaġġ, tista 'tiċċekkja t-temperatura taż-żejt fil-kaxxa tal-gerijiet. Matul it-tħaddim normali tal-mekkaniżmu, din iċ-ċifra tkun ta 'madwar 60 grad. Jekk id-differenzjali jisħon ħafna iktar, allura għandek tfittex il-parir ta 'speċjalista.
Bħala parti mill-manutenzjoni ta 'rutina, il-livell u l-kwalità tal-lubrikant għandhom jiġu kkontrollati. Kull manifattur taż-żejt tat-trasmissjoni jistabbilixxi r-regolamenti tiegħu stess għas-sostituzzjoni tiegħu. Tinjorax din ir-rakkomandazzjoni, għax iż-żejt jista 'jkun fih partikoli joborxu żgħar li jagħmlu ħsara lis-snien tal-gerijiet, kif ukoll jeqirdu l-film taż-żejt li jipprevjeni l-frizzjoni ta' partijiet tal-metall.
Jekk, bħala riżultat ta 'spezzjoni viżwali, ġiet innutata tnixxija tad-differenzjali ċentrali jew problema simili hija osservata bl-analogi ta' karozza tas-sewqan fuq quddiem, is-siġill taż-żejt għandu jinbidel. Tnaqqis fil-livell tal-lubrikant iwassal għal żieda fil-frizzjoni tal-partijiet, li tnaqqas b'mod sinifikanti l-ħajja tax-xogħol tal-apparat. It-tħaddim tal-gearbox niexef jagħmel is-satelliti, il-bearings u l-gerijiet assjali li ma jistgħux jintużaw.
L-awto-dijanjosi tad-differenzjali titwettaq kif ġej. L-ewwel, aqla 'l-fus tas-sewqan tal-karozza. It-trasmissjoni tinbidel għal newtrali. Rota waħda ddur l-ewwel f'direzzjoni waħda u mbagħad fid-direzzjoni l-oħra. L-istess proċedura ssir bit-tieni rota.
B'differenti tax-xogħol, ir-roti jduru mingħajr logħob u storbju. Ukoll, xi difetti jistgħu jiġu eliminati minnek innifsek. Biex tagħmel dan, il-gearbox titneħħa, tiġi żarmata u l-elementi kollha tagħha jinħaslu bil-gażolina (biex jiġu identifikati spots difettużi). Matul din il-proċedura, tista 'tidentifika l-logħob tas-satelliti u l-iżvilupp tal-gerijiet.
L-elementi li jintlibsu jitneħħew, u minflok jiġu installati partijiet ġodda. Bażikament, satelliti, bearings u siġilli taż-żejt huma suġġetti għal sostituzzjoni, minħabba li jfallu aktar malajr. Is-satelliti huma aġġustati billi jintgħażlu gerijiet bi spazju minimu bejn is-snien.
Hawn vidjo ieħor dwar kif taġġusta l-preload tal-bearing differenzjali:
Sib differenzali ġdid
Minkejja l-fatt li differenzjali bejn ir-roti jew ċentru huwa faċli biex issibha fis-suq tal-partijiet tal-karozzi, l-ispiża tagħha hija pjuttost għolja (parti ġdida tista 'tiswa minn mijiet sa eluf ta' dollari). Għal din ir-raġuni, il-biċċa l-kbira tas-sewwieqa rarament jaqblu ma 'sostituzzjoni sħiħa tal-mekkaniżmu.
Mekkaniżmu ġdid jew l-elementi individwali tiegħu jistgħu jinstabu bl-istess mod bħal partijiet tal-karozzi regolari. L-eħfef mod hu li tmur għand maħżen u titlob parti speċifika għal vettura partikolari. Madankollu, dan japplika jekk il-vettura ma tkunx ġiet aġġornata. Inkella, il-parti tintgħażel skont il-kodiċi tal-assemblaġġ jew skont il-mudell tal-karozza li minnu tneħħiet il-parti żejda.
L-aħjar huwa li tfittex parti bid-dejta tal-karozza, u mhux skont il-kodiċi tal-prodott, billi dawn is-simboli jistgħu jinstabu biss wara li jiżżarma l-mekkaniżmu. Dan in-nodu għandu ħafna modifiki. Anke għall-istess marka ta 'karozza, jistgħu jintużaw differenzali differenti.
Minħabba dan il-mument, huwa estremament diffiċli li ssib l-analogu perfett minn karozza oħra. Fir-rigward tax-xiri ta 'differenzjali fis-suq sekondarju, dan jitħalla fil-periklu u r-riskju ta' sid il-karozza nnifsu, peress li ħadd ma jiżżarma u jiċċekkja l-kundizzjoni tal-parti. Dan iżid ir-riskju li jinxtara mekkaniżmu li jintlibes ħafna.
Fil-qosor, ta 'min jgħid li mingħajr differenzjali huwa impossibbli li tinħoloq karozza sigura u effiċjenti, għalkemm dawk li jħobbu jdawru pennies fuq asfalt niexef se jargumentaw ma' dan.
Mistoqsijiet u Tweġibiet:
X'inhu differenzjali f'karozza f'termini sempliċi? Huwa element mekkaniku li huwa installat bejn ix-xaftijiet tal-fus tar-rota tas-sewqan. It-torque jiġi trasmess lill-housing differenzjali permezz tal-kardan, u mbagħad jiġi mitmugħ lir-roti permezz ta 'gerijiet indipendenti.
Għal xiex inhu differenzjali f'karozza? Dan il-mekkaniżmu jipprovdi t-trażmissjoni tat-torque għar-roti tas-sewqan, iżda meta jwettaq manuvri jew waqt is-sewqan fuq ħotob, jippermetti li r-roti jduru b'veloċitajiet differenti.
Fejn hi d-differenza fil-karozza? Dan il-mekkaniżmu huwa installat fuq il-fus tas-sewqan bejn ix-xaftijiet tal-fus. F'mudelli XNUMXWD u plug-in XNUMXWD, huwa installat fuq kull fus.
Liema karozza għandha differenzjali ċentrali? Il-karozzi kollha għandhom differenzjali bejn il-fus (stands bejn ix-xaftijiet tal-fus). Id-differenzjali taċ-ċentru jintuża biss f'mudelli ta 'karozzi b'kull wheel drive (huwa installat bejn il-fusien).
