دیفرانسیل خودرو: دستگاه ، سو mal عملکرد و روش انتخاب
مقدار
در اسناد فنی SUV های تمام عیار ، برخی کراس اوورها و اتومبیل های چهار چرخ متحرک شهری ، عبارت "قفل دیفرانسیل" وجود دارد. بیایید بفهمیم این چیست ، هدف آن در ماشین چیست ، چگونه کار می کند و همچنین چگونه می توان یک اتومبیل جدید را جایگزین اتومبیل ناموفق کرد.
دیفرانسیل ماشین چیست
دیفرانسیل در اتومبیل یک عنصر انتقال قدرت است. چرخش مستقل چرخ های محرک را فراهم می کند ، اما همزمان گشتاور یکسانی را به هر یک منتقل می کند.
این عنصر به ویژه برای پایداری خودرو در پیچ ها بسیار مهم است. ما از فیزیک می دانیم که هنگام چرخش ، یک چرخ در قسمت داخلی یک نیم دایره مسیری کوتاهتر از یک چرخ در خارج از دایره را طی می کند. در مورد چرخ های محرک ، این به هیچ وجه احساس نمی شود.
در مورد چرخ های محرک ، اگر دیفرانسیل در سیستم انتقال قدرت وجود نداشت ، هر اتومبیل ثبات قابل توجهی را در هنگام چرخش از دست می دهد. مسئله این است که چرخ های بیرونی و داخلی برای حفظ چسبندگی باید در سرعت های مختلف بچرخند. در غیر این صورت ، یکی از چرخ ها یا می لغزد یا می لغزد.
دیفرانسیل روی محور محرک نصب شده است. در مورد وسایل نقلیه با چهار چرخ محرک (SUV یا کلاس 4x4) ، این مکانیزم در همه محورها موجود است.
در بعضی از اتومبیل ها ، دیفرانسیل به طور خاص جوش داده می شود تا رانش خودرو حفظ شود. نمونه آن اتومبیل های رالی دو چرخ محرک با دیفرانسیل جوش داده شده است. با این حال ، برای رانندگی منظم در شهر ، بهتر است از دیفرانسیل کارخانه یا به اصطلاح دیفرانسیل باز استفاده شود.
تاریخچه و هدف افتراقی
طراحی دیفرانسیل تقریباً همزمان با آغاز تولید خودروهای مجهز به موتور احتراق داخلی ظاهر شد. این تفاوت فقط چند سال بود.
اولین اتومبیل ها در هنگام پیچیدن بسیار ناپایدار بودند به طوری که مهندسان مجبور بودند در مورد چگونگی انتقال یک رانش مشابه به چرخ های محرک با هم متحیر شوند اما در عین حال آنها را طوری بسازند که بتوانند هنگام پیچیدن با سرعت های مختلف بچرخند.
اگرچه نمی توان گفت که این مکانیزم پس از ظهور اتومبیل های دارای موتور احتراق داخلی توسعه یافته است. واقعیت این است که برای حل هندلینگ اولین اتومبیل ها ، تحولی قرض گرفت که قبلاً در کالسکه های بخار استفاده می شد.
این مکانیسم خود توسط مهندسی از فرانسه - Onesifor Pekker در سال 1825 ساخته شده است. فردیناند پورشه کار را روی چرخ لغزش در ماشین ادامه داد. با همکاری شرکت وی و ZF AG (فردریش هافن) ، یک دیفرانسیل بادامک ایجاد شد (1935).
استفاده گسترده از دیفرانسیل های LSD از سال 1956 آغاز شد. این فناوری در حالی که امکانات جدیدی را برای وسایل نقلیه چهار چرخ فراهم می کرد ، توسط همه خودروسازان مورد استفاده قرار گرفت.
دستگاه دیفرانسیل
دیفرانسیل براساس گیربکس سیاره ای ساخته شده بود. یک گیربکس ساده از دو چرخ دنده تشکیل شده است که تعداد دندانه های آنها با یک اندازه متفاوت است (برای درگیری دائمی).
وقتی چرخ دنده بزرگتر می چرخد ، چرخ دنده کوچکتر دور محور خود دور بیشتری می زند. اصلاح سیاره ای نه تنها انتقال گشتاور به محور محرک را فراهم می کند ، بلکه آن را تبدیل می کند تا سرعت شافت های محرک و محرک متفاوت باشد. علاوه بر انتقال دنده معمول در گیربکس های سیاره ای ، از چندین عنصر اضافی استفاده می شود که با سه مورد اصلی ارتباط برقرار می کنند.
دیفرانسیل از پتانسیل کامل گیربکس های سیاره ای استفاده می کند. با توجه به این واقعیت که چنین مکانیزمی دارای دو درجه آزادی است و به شما امکان تغییر نسبت دنده را می دهد ، ثابت شده است که چنین مکانیزم هایی برای اطمینان از پایداری چرخ های چرخنده با سرعت های مختلف موثر هستند.
دستگاه دیفرانسیل شامل موارد زیر است:
- محفظه یا جام دیفرانسیل. تمام چرخ دنده ها و چرخ دنده های سیاره ای در آن ثابت شده اند.
- چرخ دنده های نیمه محوری (اغلب از نوع خورشیدی استفاده می شود). گشتاور را از ماهواره ها دریافت کرده و به چرخ های محرک منتقل کنید.
- چرخ دنده رانده شده و اصلی انتقال
- ماهواره ها آنها به عنوان چرخ دنده سیاره ای عمل می کنند. اگر ماشین یک ماشین سواری باشد ، دو قسمت از این دست در یک مکانیزم وجود دارد. در SUV ها و کامیون ها ، چرخ دنده سیاره ای 4 ماهواره دارد.
نمودار عملکرد دیفرانسیل
دو نوع این مکانیزم وجود دارد - دیفرانسیل متقارن و نامتقارن. اولین اصلاح قابلیت انتقال گشتاور به شافت محور را به طور مساوی دارد. عملکرد آنها تحت تأثیر سرعت زاویه ای چرخ های محرک نیست.
اصلاح دوم در صورت شروع چرخش با سرعت های مختلف ، تنظیم گشتاور بین چرخ های محور محرک را فراهم می کند. غالباً چنین دیفرانسیلی بین محورهای یک وسیله نقلیه چهار چرخ محرک نصب می شود.
جزئیات بیشتر در مورد حالت های عملکرد دیفرانسیل. مکانیسم در چنین شرایطی متفاوت عمل می کند:
- ماشین مستقیم می رود.
- ماشین در حال مانور دادن است.
- چرخ های محرک شروع به لغزش می کنند.
دیفرانسیل به این ترتیب کار می کند:
با حرکت مستقیم
وقتی ماشین مستقیم می رود ، ماهواره ها به سادگی رابط بین چرخ دنده های محور هستند. چرخ های ماشین با همان سرعت می چرخند ، بنابراین جام مانند یک لوله منفرد می چرخد که هر دو شافت محور را به هم متصل می کند.
گشتاور به طور مساوی بین دو چرخ توزیع می شود. دورهای چرخ مربوط به دورهای چرخ دنده است.
هنگام چرخاندن
هنگام مانور دستگاه ، چرخ در شعاع چرخش بیرونی بیشتر از چرخش در شعاع چرخش داخلی ایجاد می کند. چرخ داخلی با افزایش گشتاور چرخ بیرونی و مقاومت جاده از چرخش آن با سرعت مناسب ، مقاومت زیادی می کند.
در این حالت ماهواره ها وارد عمل می شوند. چرخ دنده شافت محور داخلی کند می شود ، به همین دلیل چرخ دنده سیاره ای در فنجان شروع به چرخش در جهت مخالف می کند. این مکانیسم به شما امکان می دهد تا ثبات اتومبیل را حتی در پیچ های تنگ و محکم حفظ کنید. همچنین از فرسودگی بیش از حد لاستیک روی چرخ کاهش دهنده سرعت جلوگیری می کند.
هنگام لغزش
سومین وضعیتی که دیفرانسیل در آن مفید است ، لغزش چرخ است. این اتفاق می افتد ، به عنوان مثال ، هنگامی که اتومبیل گل می زند یا روی یخ حرکت می کند. در این حالت ، دیفرانسیل با یک اصل کاملاً متفاوت از هنگام پیچیدن کار می کند.
واقعیت این است که هنگام لغزش ، چرخ معلق شروع به چرخیدن آزادانه می کند ، که منجر به از دست دادن گشتاور چرخ می شود که چسبندگی کافی به سطح جاده دارد. اگر دیفرانسیل در حالت پیچش کار کند ، به گل یا یخ برود ، ماشین کاملاً متوقف می شود ، زیرا کشش کاملاً از بین می رود.
برای از بین بردن این مشکل ، مهندسان یک دیفرانسیل لغزش محدود ایجاد کرده اند. کمی بعد در مورد کارهای او صحبت خواهیم کرد. اول ، ارزش بررسی تغییرات موجود در دیفرانسیل ها و تفاوت های آنها را دارد.
انواع دیفرانسیل
اگر خودرو دارای یک محور محرک باشد ، به دیفرانسیل محوری متقابل مجهز خواهد شد. یک وسیله نقلیه چهار چرخ محرک از دیفرانسیل مرکزی استفاده می کند. در اتومبیل های دیفرانسیل جلو این مکانیزم دیفرانسیل جلو و مدل های موجود در خودروهای دیفرانسیل عقب دیفرانسیل عقب نیز خوانده می شوند.
این مکانیسم ها با توجه به نوع چرخ دنده ها به سه دسته تقسیم می شوند:
- دیفرانسیل اریب
- دیفرانسیل دنده کرم ؛
- دیفرانسیل استوانه ای.
آنها از نظر شکل چرخ دنده اصلی و محوری با یکدیگر تفاوت دارند. اصلاحات مخروطی در وسایل نقلیه محرک جلو و عقب نصب شده است. از نوع استوانه ای در مدل های چهار چرخ محرک استفاده می شود و چرخ دنده های کرم برای انواع انتقال قدرت مناسب هستند.
بسته به مدل اتومبیل و شرایط جاده ای که وسیله نقلیه در آن کار می کند ، انواع دیفرانسیل زیر مفید خواهد بود:
- قفل مکانیکی
- دیفرانسیل خود قفل شونده
- به هم پیوند برق.
دیفرانسیل قفل شده مکانیکی
در این اصلاحات ، ماهواره ها توسط خود راننده با استفاده از سوئیچ های مخصوص روی چرخ ها مسدود می شوند. هنگامی که دستگاه در یک خط مستقیم قرار دارد یا می چرخد ، دیفرانسیل به طور معمول کار می کند.
به محض برخورد اتومبیل به جاده ای با سطح ناپایدار ، به عنوان مثال ، با گل و لای یا جاده برفی به جنگلی می رود ، راننده اهرم ها را به موقعیت دلخواه می برد ، به طوری که ماهواره ها مسدود می شوند.
در این حالت ، دنده سیاره ای کار نمی کند و در اصل ماشین بدون دیفرانسیل است. تمام چرخ های محرک با همان سرعت می چرخند که مانع لیز خوردن می شود و در همه چرخ ها چسبندگی حفظ می شود.
چنین مکانیزم ها دستگاه ساده تری دارند و روی برخی از SUV های ارزان قیمت مانند وسایل نقلیه داخلی UAZ نصب شده اند. از آنجا که لاستیکها هنگام رانندگی آرام در لجن بیش از حد فرسوده نمی شوند ، این طراحی به لاستیک های خودرو آسیب نمی رساند.
دیفرانسیل خود قفل شونده
انواع مختلفی از سازوکارها در این گروه وجود دارد. نمونه هایی از این دستگاه ها عبارتند از:
- LSD در چنین گیربکس هایی ، با چرخش بیش از حد زیاد یکی از شافت های محور ، ماهواره ها به طور خودکار قفل می شوند. این مانع از بین رفتن کشش چرخ پایدار می شود.
- کلاچ ویسکوز این دیفرانسیل ها از ماده ای بر پایه سیلیکون چسبناک استفاده می کنند. در حالت خنک ، در حالت مایع باقی می ماند. به محض این که شروع به گرم شدن و مخلوط شدن می کند ، خواص ماده تغییر می کند و ساختار چسبنده ای پیدا می کند که باعث افزایش ویسکوزیته می شود. این مشخصه با افزایش اختلاف چرخش شافت های محور افزایش می یابد. اتصالات چسبناک دارای چندین معایب قابل توجه هستند. اول ، آنها تعمیر نمی شوند. هنگامی که ماده خاصیت خود را از دست می دهد ، کل بلوک باید جایگزین شود. ثانیا ، انسداد در صورت لغزش چرخ شدید اتفاق می افتد ، بنابراین ماشین همیشه به طور موثر با شرایط آفرود کنار نمی آید. با وجود این کمبودها ، مکانیزم در قیمت بودجه متفاوت است. اکثر کراس اوورهای ارزان قیمت دقیقاً به چنین دیفرانسیل هایی مجهز هستند.
- تورسن تنه از قفل کرم استفاده می کند. هنگامی که ضریب گشتاور در یک محور محور نسبت به محور دیگر افزایش یا کاهش می یابد ، قفل فعال می شود. این فناوری به عنوان مثال در خودروهای آئودی استفاده می شود. این دستگاه همچنین می تواند به عنوان مکانیزم های قفل شده مکانیکی طبقه بندی شود. از همه انواع دیفرانسیل قابل اطمینان ترین است و به دلیل سادگی متمایز می شود. به همین دلیل ، گران هستند.
به هم پیوند برق
چنین تفاوت هایی با الکترونیک خودرو همراه است. آنها گرانترین در نظر گرفته می شوند زیرا ساختار پیچیده و محرک انسداد دارند. این مکانیسم با ECU خودرو در ارتباط است که داده ها را از سیستم هایی که چرخش چرخ ها را کنترل می کنند مانند ABS دریافت می کند. در بعضی از وسایل نقلیه می توان قفل اتوماتیک را غیرفعال کرد. برای این ، یک دکمه ویژه روی صفحه کنترل وجود دارد.
مزیت گزینه های الکترونیکی این است که به شما امکان می دهند چندین درجه مسدود کنید. یکی دیگر از مزایای این مکانیسم ها این است که آنها کاملاً در کنار آمدن با سوte استفاده کمک می کنند. در چنین مدلهایی ، گشتاور به چرخ دنده محوری اعمال می شود که با سرعت کمتری می چرخد.
اطلاعات بیشتر در مورد قفل دیفرانسیل
هر دیفرانسیل محوری متقابل یک اشکال قابل توجه دارد - گشتاور به طور خودکار به چرخ عرضه می شود که چرخش بیشتری دارد. به همین دلیل ، چرخ دوم که دارای کشش کافی است ، کشش خود را از دست می دهد. به همین دلیل ، چنین گیربکسی فرصتی برای خروج مستقل از گل و لای و برف فراهم نخواهد کرد.
همانطور که قبلا ذکر شد ، با مسدود کردن ماهواره ها مشکل برطرف می شود. دو حالت مسدود کردن وجود دارد:
- مسدود شدن کامل به این دلیل انجام می شود که تمام عناصر گیربکس کاملاً بهم پیوسته اند. این اطمینان می دهد که چرخ با بهترین گیرش گشتاور کافی را دریافت می کند.
- مسدود کردن جزئی با تغییر فاکتور مسدود کردن امکان پذیر است. وقتی ماشین در خط مستقیم حرکت می کند ، این فاکتور 1 است. به محض قفل شدن ماهواره ها در دیفرانسیل متقارن ، این عامل از 3 به 5 تغییر می کند. در این حالت چرخش چرخ همچنان ادامه دارد ، اما گشتاور کمتری دریافت می کند.
در اینجا ویدئویی در مورد مسدود شدن دیفرانسیل آورده شده است:
سو Different عملکرد دیفرانسیل
با توجه به اینکه در طراحی هر دیفرانسیل از تعامل دنده ها و محورها استفاده می شود ، چنین مکانیزمی مستعد فرسودگی سریع و خرابی است. عناصر سازوکار سیاره ای تحت فشار جدی قرار دارند ، بنابراین ، بدون تعمیر و نگهداری مناسب ، به سرعت خراب می شوند.
اگرچه چرخ دنده ها از مواد بادوام ساخته شده اند ، اما اگر در هنگام رانندگی بیشتر صدا ، ضربه و لرزش وجود داشته باشد که قبلاً در آن نبوده ، باید به آن توجه شود. همچنین یک لحظه هشدار دهنده نشت روان کننده است. بدتر از همه ، اگر مکانیسم گیر کرده باشد. با این حال ، با نگهداری مناسب ، این امر به ندرت اتفاق می افتد.
به محض ظاهر شدن نشت روغن از محفظه گیربکس ، باید با سرویس اتومبیل تماس بگیرید. خودتان می توانید گره را بررسی کنید. علاوه بر بازرسی بصری پس از سفر ، می توانید دمای روغن را در جعبه دنده بررسی کنید. در هنگام عملکرد طبیعی مکانیسم ، این رقم در حدود 60 درجه خواهد بود. اگر دیفرانسیل خیلی بیشتر گرم می شود ، پس باید از یک متخصص راهنمایی بگیرید.
سطح و کیفیت روان کننده باید به عنوان بخشی از نگهداری معمول بررسی شود. هر تولید کننده روغن گیربکس مقررات خاص خود را برای جایگزینی آن وضع می کند. این توصیه را نادیده نگیرید ، زیرا روغن می تواند حاوی ذرات ساینده کوچک باشد که به دندان های دنده آسیب می رساند و همچنین فیلم روغن جلوگیری از اصطکاک قطعات فلزی را از بین می برد.
اگر در نتیجه بازرسی بصری ، نشتی دیفرانسیل مرکزی مشاهده شد یا مشكلی مشابه با آنالوگهای اتومبیل چرخ جلو دیده شد ، باید مهر و موم روغن تعویض شود. کاهش سطح روانکار منجر به افزایش اصطکاک قطعات می شود ، که به طور قابل توجهی عمر دستگاه را کاهش می دهد. خشک بودن جعبه دنده باعث می شود ماهواره ها ، چرخ دنده ها و محورها غیر قابل استفاده شوند.
تشخیص خود از دیفرانسیل به شرح زیر انجام می شود. ابتدا محور محرک اتومبیل را جک کنید. انتقال به حالت خنثی منتقل شده است. یک چرخ ابتدا در یک جهت و سپس در جهت دیگر می چرخد. همین روش با چرخ دوم انجام می شود.
با دیفرانسیل کار ، چرخ ها بدون بازی و سر و صدا می چرخند. همچنین ، برخی از عیب ها توسط خود شما برطرف می شود. برای انجام این کار ، جعبه دنده برداشته شده ، جدا می شود و تمام عناصر آن در بنزین شسته می شود (برای شناسایی نقاط معیوب). در طی این روش ، می توانید بازی ماهواره ها و پیشرفت دنده ها را تشخیص دهید.
عناصر فرسوده حذف شده و قطعات جدید به جای آن نصب می شوند. اساساً ماهواره ها ، یاتاقان ها و مهر و موم های روغن در معرض تعویض قرار می گیرند ، زیرا سریعتر خراب می شوند. ماهواره ها با انتخاب چرخ دنده ها با حداقل فاصله بین دندان ها تنظیم می شوند.
در اینجا یک فیلم دیگر در مورد نحوه تنظیم پیش باربرینگ دیفرانسیل آورده شده است:
یافتن دیفرانسیل جدید
علیرغم این واقعیت که دیفرانسیل بین چرخ یا مرکز به راحتی در بازار قطعات خودرو یافت می شود ، هزینه آن کاملاً زیاد است (قیمت یک قطعه جدید از صدها تا هزار دلار). به همین دلیل ، اکثر رانندگان به ندرت با تعویض کامل مکانیسم موافقت می کنند.
سازوکار جدید یا عناصر منفرد آن را می توان به همان روشی که قطعات معمولی خودرو یافت می شود ، یافت. ساده ترین راه این است که به یک فروشگاه بروید و یک قسمت خاص را برای یک وسیله نقلیه خاص بخواهید. اگرچه این وسیله نقلیه به روز نشده است ، این امر اعمال می شود. در غیر این صورت ، قطعه با توجه به کد مونتاژ یا با توجه به مدل خودرویی که قطعات یدکی از آن برداشته می شود ، انتخاب می شود.
بهتر است بخشی را از طریق داده های اتومبیل جستجو کنید و نه از طریق کد محصول ، زیرا این علائم را فقط پس از برچیدن مکانیسم می توان یافت. این گره تغییرات زیادی دارد. حتی برای مارک یکسان اتومبیل نیز ممکن است از دیفرانسیل های مختلف استفاده شود.
با توجه به این لحظه ، یافتن آنالوگ عالی از اتومبیل دیگر بسیار دشوار است. در مورد خرید دیفرانسیل در بازار ثانویه ، این مسئله در معرض خطر و خطر خود مالک خودرو است ، زیرا هیچ کس وضعیت قطعه را جدا و بررسی نمی کند. این خطر خرید مکانیزم به شدت فرسوده را افزایش می دهد.
به طور خلاصه ، باید گفت که بدون دیفرانسیل ، ایجاد یک ماشین ایمن و کارآمد غیرممکن است ، اگرچه طرفداران چرخاندن سکه های زیاد روی آسفالت خشک با این بحث می کنند.
سوالات و پاسخ ها:
دیفرانسیل در خودرو به زبان ساده چیست؟ این یک عنصر مکانیکی است که بین محورهای محور چرخ محرک نصب می شود. گشتاور از طریق کاردان به محفظه دیفرانسیل منتقل می شود و سپس از طریق چرخ دنده های مستقل به چرخ ها می رسد.
دیفرانسیل در خودرو برای چیست؟ این مکانیزم انتقال گشتاور را به چرخ‌های محرک فراهم می‌کند، اما هنگام انجام مانور یا رانندگی بر روی دست اندازها، به چرخ‌ها اجازه می‌دهد تا با سرعت‌های مختلف بچرخند.
دیفرانسیل ماشین کجاست؟ این مکانیزم بر روی محور محرک بین محورهای محور نصب می شود. در مدل های XNUMXWD و پلاگین XNUMXWD روی هر محور نصب می شود.
کدام خودرو دیفرانسیل وسط دارد؟ همه خودروها دارای دیفرانسیل محوری متقاطع هستند (بین محورهای محور قرار می گیرد). دیفرانسیل مرکزی فقط در مدل های خودروهای چهار چرخ متحرک استفاده می شود (بین محورها نصب می شود).
