Automobilen diferentziala: gailua, matxurak eta aukeraketa metodoa
Edukia
Osoko ibilgailuen dokumentu teknikoan, gurutze gurutzatu batzuen eta gurpileko trakzioko hiriko autoen artean, "blokeo diferentziala" esaldia dago. Ikus dezagun zer den, zer helburu duen autoan, nola funtzionatzen duen eta nola aukeratu berri bat huts egindakoa ordezkatzeko.
Zer da makina diferentziala
Auto bateko diferentziala transmisio elementua da. Gurpil eragileen biraketa independentea eskaintzen du, baina aldi berean momentu bera transmititzen die horietako bakoitzari.
Elementu hau bereziki garrantzitsua da bihurguneetan autoaren egonkortasunerako. Fisikagatik badakigu biratzerakoan, zirkuluerdi baten barruko gurpil batek zirkulu baten kanpoko gurpilak baino bide laburragoa egiten duela. Gurpil gidatuen kasuan, hori ez da batere sumatzen.
Gurpil motrikoei dagokienez, transmisioan diferentzialik egongo ez balitz, edozein autoak egonkortasuna galduko luke biraka zehar. Arazoa da kanpoko eta barruko gurpilek abiadura desberdinetan biratu behar dutela bihurgunean, atxikimendua mantentzeko. Bestela, gurpiletako bat irristatu edo irristatuko litzateke.
Diferentziala ardatz eragilean instalatuta dago. Lau gurpileko trakzioa duten ibilgailuen kasuan (SUV edo 4x4 klasea), mekanismo hau ardatz guztietan dago erabilgarri.
Zenbait autoetan, diferentziala berariaz soldatzen da autoa noraezean mantentzeko. Horren adibide soldatutako diferentziala duten bi gurpileko motorretako rally autoak dira. Hala ere, ohiko hirian gidatzeko, hobe da fabrikako diferentziala edo, deitzen den moduan, irekitako diferentziala erabiltzea.
Historia eta xedea diferentziala
Diferentzialaren diseinua ia aldi berean agertu zen barne-errekuntzako motorrez hornitutako ibilgailuak ekoizten hastearekin batera. Aldea urte pare bat besterik ez zen.
Lehenengo autoak ezegonkorrak ziren bihurgunean, ingeniariek bultzada bera gidatzeko gurpiletara nola transferitu pentsatu behar izan zuten, baina, aldi berean, bihurguneak abiadura desberdinetan biratu ahal izateko.
Nahiz eta ezin esan mekanismoa bera barne errekuntzako motorrak dituzten autoak agertu ondoren garatu zen. Kontua da lehen autoen manipulazioa konpontzeko, aurretik lurrunezko bagoietan erabiltzen zen garapen bat hartu zela.
Mekanismoa bera Frantziako ingeniari batek - Onesifor Pekker-ek garatu zuen 1825ean. Ferdinand Porssek gurpil irristailuan jarraitu zuen lanean. Bere enpresaren eta ZF AG-ren (Friedrichshafen) lankidetzarekin, espekako diferentziala garatu zen (1935).
LSD diferentzialen erabilera masiboa 1956an hasi zen. Automobilgile guztiek erabili zuten teknologia lau gurpileko ibilgailuentzako aukera berriak irekitzen zituelako.
Gailu diferentziala
Diferentziala planeta-engranaje-kaxa batean oinarritzen zen. Abiadura kutxa sinple batek neurri bereko hortz kopuru desberdina duten bi engranaje ditu (sare iraunkorrerako).
Engranaje handienak biratzen duenean, txikienak bere ardatzaren inguruan biraketa gehiago egiten ditu. Aldaketa planetarioak momentuaren transmisioaren ardatzera transmititzeaz gain, bihurtzen du bihurgunearen eta eragindako ardatzen abiadurak desberdinak izan daitezen. Planetako engranajeen ohiko engranajeen transmisioaz gain, hiru elementu nagusirekin elkarreragiten duten hainbat elementu osagarri erabiltzen dira.
Diferentzialak planeta-engranajeen potentzia osoa erabiltzen du. Mekanismo horrek bi askatasun gradu dituelako eta engranaje erlazioa aldatzeko aukera ematen duenez, mekanismo horiek eraginkorrak direla frogatu dute abiadura desberdinetan biratzen ari diren gurpilen egonkortasuna bermatzeko.
Gailu diferentzialak honako hauek ditu:
- Kaxa edo kopa diferentziala. Planetako engranaje eta engranaje guztiak finkatuta daude bertan;
- Semiaxis engranajeak (eguzki mota gehien erabiltzen da). Sateliteetatik momentua jaso eta transmisio gurpiletara transmititu;
- Transferentzia nagusiko engranaje gidatuak eta gidatuak;
- Sateliteak. Engranaje planetarioen moduan funtzionatzen dute. Autoa bidaiariena bada, mekanismo bakarrean bi zati egongo dira. Amestoy eta kamioietan planetaren engranajeak 4 satelite ditu.
Eragiketa diferentzialaren diagrama
Bi mekanismo mota daude - diferentzial simetrikoa eta asimetrikoa. Lehenengo aldaketa ardatza ardatzari momentua berdin transmititzeko gai da. Gurpil gidarien abiadura angeluarrak ez du haien funtzionamenduan eragina.
Bigarren aldaketak ardatz gidatuko gurpilen arteko momentuaren doikuntza ematen du abiadura desberdinetan biratzen hasten badira. Askotan, diferentzial hori gurpil guztietako trakzioko ibilgailu baten ardatzen artean instalatzen da.
Diferentzialaren funtzionamendu moduei buruzko xehetasun gehiago. Mekanismoak modu desberdinean funtzionatzen du horrelako egoeretan:
- Autoa zuzen doa;
- Autoa maniobra bat egiten ari da;
- Gurpil motorrak irristatzen hasten dira.
Honela funtzionatzen du diferentzialak:
Higidura zuzenarekin
Autoa zuzen doanean, sateliteak ardatzaren engranajeen arteko lotura besterik ez dira. Autoaren gurpilak abiadura berean biratzen dira, beraz kopa ardatz bi ardatzak lotzen dituen tutu bakar baten moduan biratzen da.
Momentua parekatuta banatzen da bi gurpilen artean. Gurpilen birak piñoi-engranajearen birekin bat datoz.
Biratzerakoan
Makinak maniobra egiten duenean, kanpoko biraketa erradioan gurpilak barne biraketa erradioan baino biraketa gehiago egiten ditu. Barne gurpilak erresistentzia handia du kanpoko gurpilaren momentua handitzen denean eta errepideak abiadura egokian biratzea eragozten baitu.
Kasu honetan, sateliteak jokoan sartzen dira. Barruko ardatzaren ardatzaren engranajea moteldu egiten da, eta, horregatik, kopako engranaje planetarioa kontrako norabidean biratzen hasten da. Mekanismo horri esker, autoaren egonkortasuna mantendu dezakezu bira estu eta estuetan ere. Pneumatikoen gehiegizko higadura galarazten du gurpil motelgailuan.
Irristatzean
Diferentziala erabilgarria den hirugarren egoera gurpilaren irristaketa da. Hori, adibidez, autoa lokatzetan sartu edo izotz gainean mugitzen denean gertatzen da. Modu honetan, diferentzialak izkinetan egiten duenaren aldean guztiz bestelako printzipioa du.
Kontua da irristatzean gurpil esekia askatasunez biratzen hasten dela eta horrek momentua galtzea eragiten duela errepide zoruarekiko nahikoa atxikimendu duen gurpilean. Diferentziala izkina moduan funtzionatuko balu, lokatzetan edo izotzetan sartuz gero, autoa guztiz geldituko litzateke, trakzioa guztiz galduko litzatekeelako.
Arazo hau ezabatzeko, ingeniariek irristatze mugatuko diferentziala garatu dute. Apur bat beranduago hitz egingo dugu bere lanaz. Lehenik eta behin, diferentzialen aldaketak eta horien desberdintasunak kontuan hartzea komeni da.
Mota diferentzialak
Autoak ardatz motor bat baldin badu, ardatz gurutzatuko diferentzialarekin hornituko da. Gurpil guztietako ibilgailu batek erdiko diferentziala erabiltzen du. Aurreko gurpileko trakzioko autoetan, mekanismo horri aurreko diferentziala ere deitzen zaio, eta atzeko trakzioko autoetako modeloei, berriz, atzeko diferentziala.
Mekanismo horiek hiru kategoriatan banatzen dira engranaje motaren arabera:
- Diferentzia alaka;
- Zizarearen engranaje diferentziala;
- Diferentzial zilindrikoa.
Engranaje nagusien eta axialaren formaren arabera bereizten dira. Aldaketa konikoak aurreko eta atzeko gurpileko ibilgailuetan instalatzen dira. Zilindrikoak gurpil guztietako motrizitateko modeloetan erabiltzen dira, eta har-engranajeak transmisio mota guztietarako egokiak dira.
Autoaren modeloaren eta ibilgailuak funtzionatzen duen errepideen arabera, diferentzial mota hauek erabilgarriak izango dira:
- Blokeo mekanikoa;
- Auto-blokeo diferentziala;
- Blokeo elektrikoa.
Mekanikoki blokeatutako diferentzialak
Aldaketa honetan, gidariak berak blokeatzen ditu sateliteak gurpilen etengailu bereziak erabiliz. Makina lerro zuzenean edo biraka dagoenean, diferentziala normal funtzionatuko du.
Auto batek azalera ezegonkorra duen errepide batera jo bezain laster, adibidez, baso batera lokatzarekin edo elurrezko errepide batekin gidatzen duenean, gidariak palankak nahi duen posiziora mugitzen ditu, sateliteak blokeatuta egon daitezen.
Modu honetan, planetaren engranajeak ez du funtzionatzen, eta autoa, printzipioz, diferentzialik gabe dago. Gurpil motriz guztiek abiadura berean biratzen dute, eta horrek irrist egitea eragozten du, eta trakzioa mantentzen da gurpil guztietan.
Mekanismo horiek gailu sinpleagoa dute eta aurrekontuko SUV batzuetan instalatuta daude, hala nola etxeko UAZetan. Pneumatikoak lokatzetik poliki gidatzerakoan pneumatikoak ez direnez gehiegi higatzen, diseinu horrek ez ditu autoaren pneumatikoak kaltetzen.
Auto-blokeo diferentziala
Kategoria honetan hainbat mekanismo mota daude. Gailu horien adibideak dira:
- LSD. Abiadura kaxa horietan, ardatz ardatzetako baten biraketa handiegiarekin, sateliteak automatikoki blokeatuta daude. Horrek gurpil egonkorrak trakzioa galtzea ekiditen du;
- Enbragea likatsua. Diferentzial hauek silikonan oinarritutako substantzia likatsua erabiltzen dute. Egoera freskoan, likido egoeran jarraitzen du. Berotzen eta nahasten hasi bezain laster, substantziaren propietateak aldatu egiten dira eta egitura itsaskorra lortzen du eta horrek biskositatea areagotzen du. Ezaugarri hori areagotu egiten da ardatzen ardatzen biraketaren aldea handitzean. Akoplamendu likatsuak hainbat desabantaila nabarmen ditu. Lehenik eta behin, ez dira konpondu. Substantziak propietateak galtzen dituenean, bloke osoa aldatu behar da. Bigarrenik, blokeatzea gurpilaren irristada handia dagoenean gertatzen da, beraz, autoak ez ditu beti modu eraginkorrean egiten off-road baldintzak. Gabezia horiek gorabehera, mekanismoa aurrekontuaren prezioan desberdina da. Kostu baxuko gurutze gehienak horrelako diferentzialez hornituta daude.
- Torsen. Enborrak harra blokeatzen du. Ardatzaren ardatz bateko momentuaren koefizientea beste ardatzaren ardatzarekiko handitzen edo gutxitzen denean, blokeoa aktibatzen da. Teknologia hau, adibidez, Audi ibilgailuetan erabiltzen da. Gailua mekanikoki blokeatutako mekanismo gisa ere sailka daiteke. Diferentzial mota guztien artean fidagarriena da eta bere sinpletasunagatik bereizten da. Hori dela eta, garestiak dira.
Blokeo elektrikoa
Diferentzialak ibilgailuaren elektronikarekin lotzen dira. Garestienak jotzen dira egitura konplexua eta blokeatzeko unitatea dutelako. Mekanismo hau ibilgailuaren ECUarekin lotuta dago, gurpilen biraketa kontrolatzen duten sistemetatik datuak jasotzen baititu, hala nola, ABS. Zenbait ibilgailutan blokeo automatikoa desgaitu daiteke. Horretarako, botoi berezi bat dago kontrol panelean.
Aukera elektronikoen abantaila da hainbat blokeo maila ezartzeko aukera ematen dutela. Horrelako mekanismoen beste abantaila bat da oversteer-i aurre egiten laguntzen dutela. Halako modeloetan, momentua abiadura txikiagoarekin biratzen duen ardatzaren engranajeari aplikatzen zaio.
Blokeo diferentzialari buruzko informazio gehiago
Ardatz gurutzatuko edozein diferentzialek desabantaila handia du - momentua automatikoki hornitzen zaio gurpilari, eta horrek biratzen du gogorrago. Horregatik, nahikoa trakzio duen bigarren gurpilak trakzioa galtzen du. Hori dela eta, abiadura kaxa horrek ez du lokatzetik edo elurretatik ateratzeko aukerarik emango.
Arestian aipatu bezala, arazoa sateliteak blokeatuta konpontzen da. Bi blokeo modu daude:
- Blokeo osoa abiadura koadroaren elementu guztiak zurrunki lotuta daudelako egiten da. Horrek grip onena duen gurpilak momentu nahikoa jasotzen duela ziurtatzen du;
- Blokeo partziala posible da blokeo faktorea aldatuta. Autoa lerro zuzenean gidatzen ari denean, faktore hau 1 da. Sateliteak diferentzial simetrikoan blokeatu bezain laster, faktore hau 3tik 5era aldatzen da. Kasu honetan, biratzen ari den gurpilak biratzen jarraitzen du, baina momentu txikiagoa jasotzen du.
Hona hemen diferentziala zergatik blokeatzen den azaltzen duen bideoa:
Matxura diferentzialak
Edozein diferentzialen diseinuak engranajeen eta ardatzen elkarreragina erabiltzen duela kontuan hartuta, mekanismo horrek higadura eta matxura azkarra izaten du. Planeta mekanismoaren elementuak karga larri baten pean daude, beraz, behar bezalako mantentze lanak egin gabe, azkar huts egingo dute.
Engranajeak material iraunkorrez eginda dauden arren, mekanismoak arreta merezi du gidatzen ari zaren zarata, kolpeak eta bibrazioak handitzen badira, lehen ez zeudenak. Une kezkagarria ere lubrifikatzaile ihesa da. Okerrena, mekanismoa blokeatuta badago. Hala ere, mantentze egokia eginda, oso gutxitan gertatzen da hori.
Autoaren zerbitzuarekin jarri behar duzu harremanetan kutxako kutxatik olio isuri bat agertu bezain laster. Nodo zuk zeuk begiratu dezakezu. Bidaia egin ondoren ikusizko ikuskapenaz gain, engranajearen olioaren tenperatura egiaztatu dezakezu. Mekanismoaren funtzionamendu normalean, irudi hori 60 gradu ingurukoa izango da. Diferentziala askoz gehiago berotzen bada, espezialista baten aholkua eskatu beharko zenuke.
Lubrifikatzaile maila eta kalitatea egiaztatu behar dira ohiko mantentze lanen barruan. Transmisio olioaren fabrikatzaile bakoitzak bere araudia ezartzen du ordezkatzeko. Ez ezazu gomendio hau alde batera utzi, olioak engranajeen hortzak kaltetuko dituzten partikula urratzaile txikiak izan ditzakeelako, baita metalezko piezen marruskadura eragozten duen olio-filma suntsitu ere.
Ikusizko ikuskapenaren ondorioz, diferentzial zentralaren ihesa antzeman bada edo antzeko arazoren bat ikusten bada aurreko gurpileko auto baten analogikoekin, olioaren zigilua aldatu beharko litzateke. Lubrifikatzaile maila jaisteak piezen marruskadura areagotzen du eta horrek gailuaren lan bizitza nabarmen murrizten du. Abiadura-kutxa lehorrean jartzeak sateliteak, errodamenduak eta engranaje axialak ezin ditu erabili.
Diferentzialaren autodiagnostikoa honela egiten da. Lehenik eta behin, igo autoaren ardatz nagusia. Transmisioa neutrora aldatzen da. Gurpil batek norabide batean eta gero beste norabidean biratzen du. Prozedura bera egiten da bigarren gurpilarekin.
Laneko diferentzialarekin, gurpilak joko eta zaratarik gabe biratuko dira. Gainera, akats batzuk zeuk ezabatu ditzakezu. Horretarako, abiadura-kaxa kendu, desmuntatu eta bere elementu guztiak gasolinaz garbitu (akatsak dauden lekuak identifikatzeko) dira. Prozedura honetan zehar, sateliteen erreakzioa eta engranajeen garapena aurki ditzakezu.
Higatutako elementuak kendu egiten dira eta ordez pieza berriak instalatzen dira. Funtsean, sateliteak, errodamenduak eta olio zigiluak ordezkatu egin daitezke, azkarrago huts egiten baitute. Sateliteak egokitzen dira hortzen artean gutxieneko tartea duten engranajeak hautatuz.
Hona hemen bideo diferentzialaren aurrekarga egokitzeko beste bideo bat:
Diferentzial berria aurkitzea
Gurpilen arteko edo erdiko diferentziala auto piezen merkatuan aurki daitekeen arren, kostua nahiko altua da (pieza berri batek ehunka eta milaka dolar arteko kostua izan dezake). Hori dela eta, gidari gehienek gutxitan onartzen dute mekanismoa erabat ordezkatzea.
Mekanismo berri bat edo bere banakako elementuak auto pieza arrunten antzera aurki daitezke. Modurik errazena denda batera joan eta ibilgailu jakin baterako zati zehatz bat eskatzea da. Hala ere, hori aplikatuko da ibilgailua berritu ez bada. Bestela, pieza muntaiaren kodearen arabera edo ordezko pieza kendu duen auto modeloaren arabera hautatzen da.
Hobe da pieza autoaren datuen arabera bilatzea, eta ez produktuaren kodearen arabera, ikur horiek mekanismoa desegin ondoren bakarrik aurki baitaitezke. Nodo honek aldaketa ugari ditu. Auto marka berdinerako ere, desberdintasun desberdinak erabil daitezke.
Momentu hau ikusita, oso zaila da beste auto bateko analogiko perfektua aurkitzea. Bigarren merkatuan diferentziala erosteari dagokionez, autoaren jabearen arriskuan geratzen da, inork ez baitu piezaren egoera desmuntatu eta egiaztatuko. Horrek asko gastatzen duen mekanismoa erosteko arriskua handitzen du.
Laburbilduz, esan beharra dago diferentzialik gabe ezinezkoa dela auto segurua eta eraginkorra sortzea, nahiz eta asfalto lehorrean dimeak bihurritzen dituzten zaleek horrekin eztabaidatuko duten.
Galderak eta erantzunak:
Zer da auto baten diferentziala termino sinpleetan? Elementu mekaniko bat da, gurpil eragilearen ardatzen artean instalatzen dena. Momentua kardanaren bidez diferentzialaren karkasara transmititzen da, eta gero gurpiletara pasatzen da engranaje independenteen bidez.
Zertarako balio du diferentzialak auto batean? Mekanismo honek gurpil eragileei momentua transmititzen die, baina maniobrak egitean edo kolpeen gainean gidatzen ari zarenean, gurpilak abiadura ezberdinetan biratzeko aukera ematen du.
Non dago diferentziala autoan? Mekanismo hau ardatz ardatzen arteko motor-ardatzean instalatzen da. XNUMXWD eta plug-in XNUMXWD modeloetan, ardatz bakoitzean instalatzen da.
Zein autok du erdiko diferentziala? Auto guztiek gurutze-ardatz-diferentziala dute (ardatzen ardatzen arteko zutikak). Erdiko diferentziala gurpil guztiko trakzio-modeloetan bakarrik erabiltzen da (ardatzen artean instalatzen da).
