Unii oameni spun: „Un diferențial lasă roțile din stânga și din dreapta să se rotească singure-nu este nimic complicat în asta”. Deși sună simplu, de fapt ratează punctul crucial.
Problema fundamentală pe care o rezolvă un diferențial nu este pur și simplu lăsarea roților să se învârtească cum vor ele; mai degrabă, permite vehiculului să transmită putere, permițând în același timp roților motrice stânga și dreapta să se rotească la viteze diferite în timpul unei viraj. Înțelegerea acestei distincții este primul pas pentru a înțelege cum funcționează un diferențial.
01. Fără diferenţial, strunjirea devine o problemă majoră
Luați în considerare un scenariu-de viață reală: doi oameni mergând unul lângă altul-făcând o întoarcere. Persoana din exterior trebuie să facă pași mai lungi și mai rapid, în timp ce persoana din interior face pași mai mici. Același principiu se aplică unei mașini care virează într-un colț-roțile exterioare se deplasează de-a lungul unui arc mai mare, iar roțile interioare se deplasează de-a lungul unui arc mai mic, așa că necesită viteze de rotație diferite.
Analiza structurii și principiilor diferențiale _ Pacific Auto Network
Acesta este exact locul în care primele vehicule cu roți motrice-solide au avut probleme. Cu roțile din stânga și din dreapta blocate împreună de un arbore rigid, au fost forțate să se învârtească cu aceeași viteză. Acest lucru a funcționat bine când conduceți drept, dar într-o curbă-în care roțile trebuiau de fapt să se învârtească la viteze diferite-forțându-le să rămână sincronizate le-a determinat să lupte unul împotriva celuilalt.
Puteți vizualiza acest lucru ca doi oameni care rulează o curbă cu picioarele legate împreună: persoana din exterior vrea să meargă mai repede, în timp ce persoana din interior vrea să meargă mai încet, rezultând o mișcare incomodă, necoordonată pentru ambii.
Prin urmare, funcția principală a unui diferențial este de a satisface nevoia esențială ca roțile motrice din stânga și din dreapta să se rotească la viteze diferite în timpul virajelor; stabilitatea manevrării este pur și simplu unul dintre beneficiile practice care rezultă din aceasta. În conversațiile viitoare despre mașini, dacă cineva descrie diferențialul doar ca o „componentă de performanță”, puteți întreba: „Fără el, cum ar face față roțile motrice din stânga și din dreapta diferitelor distanțe pe care trebuie să le parcurgă atunci când virează?”
02. Diferențiale de tip-trepte: stări distincte pentru viraj și conducerea-în linie dreaptă
Diferențiale de tip-trepte întâlnite la mașinile moderne pot părea mai complexe decât v-ați aștepta, dar conceptul de bază rămâne același: puterea trebuie să fie transmisă în continuare, dar roțile de ambele părți trebuie să își poată ajusta vitezele de rotație în funcție de diferitele distanțe pe care le parcurg.
Este alcătuit din componente precum carcasa diferențialului, angrenajele planetare (sau angrenajele spider), arborii angrenajelor planetare și angrenajele laterale (sau angrenajele cu osie). Când conduceți în linie dreaptă, roțile din stânga și din dreapta parcurg aproximativ aceeași distanță. Mecanismul intern al diferențialului acționează ca o unitate sincronizată: angrenajele planetare se rotesc împreună cu carcasa, dar nu se rotesc pe propriile axe, menținând ambele roți să se învârtească la aceeași viteză.
Situația se schimbă la întoarcere. Roata exterioară trebuie să se învârtească mai repede, în timp ce roata interioară trebuie să se învârtă mai încet. În acest moment, angrenajele planetare încep să se rotească pe propriile axe, în plus față de rotire, „acomodându-se” efectiv această diferență de viteză. Această ajustare a vitezei are loc automat, nefiind nicio intervenție din partea șoferului.
Rețineți această formulă: Viteza roții din stânga + Viteza roții din dreapta=2 × Viteza diferențială a carcasei. La întoarcere, cantitatea cu care o parte accelerează este exact egală cu cantitatea pe care cealaltă parte o încetinește; suma totală rămâne constantă.
03. Diferențiale deschise: Excelente pentru viraj, dar un obstacol la alunecare
În acest moment, mulți oameni ar putea concluziona în mod natural că, deoarece diferențialul permite roților din stânga și din dreapta să se învârtească la viteze diferite, trebuie să fie eficient în toate condițiile de condus.
Tocmai aici se află problema. În timp ce diferențialele deschise funcționează fără probleme în timpul virajelor standard, ele pot dezvălui deficiențe semnificative pe-suprafețe cu tracțiune redusă-, cum ar fi drumurile umede, înghețate sau noroioase.
Diagrama structurii complete a șasiului auto – Pacific Auto Encyclopedia
Principiul fundamental al unui diferențial deschis este că puterea curge spre partea care este cel mai ușor de condus. Cu alte cuvinte, partea cu cea mai mică rezistență câștigă cea mai mare viteză de rotație.
Acest lucru funcționează bine pe drumurile normale, dar situația se schimbă dacă o roată lovește gheața sau pierde contactul cu solul (atârnând în aer). Roata de alunecare întâmpină rezistență mică, așa că toată puterea curge în acea parte; roata care se învârte în aer se deplasează rapid, în timp ce roata cu tracțiune reală nu primește nicio putere.
Este ca și cum ai sta cu un picior pe pământ uscat și cu celălalt pe gheață: piciorul pe gheață se bate sălbatic, totuși corpul tău nu poate genera nicio pârghie eficientă sau impuls înainte.
Prin urmare, ideea că „a avea un diferențial înseamnă că nu trebuie să-ți faci griji că aluneci” este incorectă. Diferențiale deschise excelează în gestionarea diferențelor de viteză în timpul virajului, dar se luptă să facă față pierderii de putere care apare atunci când o singură roată își pierde tracțiunea
Diferența cu alunecare limitată--cunoscută în mod obișnuit ca LSD-este definită prin cuvintele „alunecare limitată”.
Nu elimină diferența de viteză de rotație dintre roțile din stânga și din dreapta; în schimb, atunci când o roată este predispusă să se învârtească liber, limitează această alunecare neproductivă, asigurând astfel o tracțiune mai bună a vehiculului.
Luați ca exemplu modelul comun de ambreiaj-LSD: acesta încorporează un set de plăci de frecare între angrenajele laterale și carcasa diferenţialului. În timpul virajelor normale, funcționează la fel ca un diferențial deschis, permițând o diferență de viteză între roți. Cu toate acestea, atunci când o roată începe să alunece, mecanismul de ambreiaj din partea cu tracțiune este cuplat (comprimat), permițând transferul puterii acolo, mai degrabă decât să fie irosit în întregime pe roata care se învârte.
Nu uitați: un diferențial standard se ocupă de viraj, în timp ce un diferențial cu alunecare limitată-atenuează patinarea roților.
Data viitoare când vă uitați la fișa de specificații a unui vehicul, nu confundați un „diferențial” standard cu un „diferențial cu alunecare limitată{--, gândiți-vă la primul ca pe piciorul drept și stânga să pășească în ritm cu o curbă, în timp ce cel de-al doilea acționează ca un stabilizator care vă împiedică să vă irosești toată energia atunci când solul îți irosește papucul.
Două opțiuni: O scurtă analiză a sistemului Buick Envision AWD
05. Ce zici de blocarea diferențialului? Face exact opusul
Există un alt concept care provoacă adesea confuzie: blocarea diferențialului.
Funcția unui diferențial de blocare este exact opusul unui diferențial standard: blochează mecanismul diferențial, prevenind orice diferență de viteză de rotație între roți.
Când se folosește? Pentru recuperarea off-road. Dacă o roată este complet de pe sol sau se învârte neputincios, blocarea diferențialului forțează ambele roți să se rotească cu aceeași viteză, direcționând puterea către partea care are tracțiune.
Pentru a rezuma simplu: un diferențial standard permite diferențe de viteză (pentru viraj), un diferențial cu alunecare limitată-restricționează diferențele excesive de viteză (pentru gestionarea patinării roților), iar un diferențial de blocare elimină complet diferențele de viteză (pentru deblocare).
Dacă folosiți vehiculul numai pentru naveta zilnică pe drumuri asfaltate, înțelegerea modului în care funcționează un diferențial este valoroasă, în principal, pentru a nu fi alarmat de ideea că „diferențele de viteză indică o defecțiune”-în realitate, este perfect normal ca roțile din stânga și din dreapta să se rotească la viteze diferite la virare. Dacă întâlniți frecvent drumuri alunecoase sau pline de noroi, merită să clarificați diferența dintre un diferențial deschis și un sistem cu alunecare limitată-. Data viitoare când vizitați un dealer, acordați o atenție deosebită dacă agentul de vânzări spune că vehiculul are un „diferențial” sau un „diferențial cu alunecare limitată--prima vă spune foarte puține, în timp ce cea din urmă vorbește despre performanța reală a vehiculului pe suprafețe alunecoase.
