Niektorí ľudia hovoria: „Diferenciál umožňuje, aby sa ľavé a pravé koleso samo točilo-nie je na tom nič zložité.“ Aj keď to znie jednoducho, v skutočnosti sa míňa kľúčový bod.
Základný problém, ktorý diferenciál rieši, nie je jednoducho nechať kolesá „točiť, ako chcú“; skôr umožňuje vozidlu prenášať výkon, pričom umožňuje otáčanie ľavého a pravého hnacieho kolesa rôznymi rýchlosťami počas zákruty. Pochopenie tohto rozdielu je prvým krokom k pochopeniu toho, ako funguje diferenciál.
01. Bez diferenciálu sa otáčanie stáva veľkým problémom
Predstavte si skutočný{0}}scenár zo života: dvaja ľudia idúci vedľa--po boku a otáčajú sa. Osoba zvonku musí robiť dlhšie, rýchlejšie kroky, zatiaľ čo osoba vo vnútri robí menšie kroky. Rovnaký princíp platí pre auto zatáčajúce sa do zákruty-vonkajšie kolesá sa pohybujú po väčšom oblúku a vnútorné kolesá po menšom oblúku, takže vyžadujú rôzne rýchlosti otáčania.
Analýza diferenciálnej štruktúry a princípov _ Pacific Auto Network
To je presne to, kde prvé vozidlá s pevnými-kolesami na pohon nápravy narazili na problémy. S ľavým a pravým kolesom spojeným dohromady pomocou pevného hriadeľa boli nútené otáčať sa rovnakou rýchlosťou. Fungovalo to dobre pri jazde rovno, ale v zákrute,-kde sa kolesá skutočne museli otáčať rôznymi rýchlosťami-nútiť ich, aby zostali synchronizované, spôsobili, že proti sebe bojovali.
Môžete si to predstaviť ako dvaja ľudia, ktorí prechádzajú zákrutou so zviazanými nohami: osoba na vonkajšej strane chce ísť rýchlejšie, zatiaľ čo osoba vo vnútri chce ísť pomalšie, čo má za následok nepríjemný, nekoordinovaný pohyb pre oboch.
Primárnou funkciou diferenciálu je teda uspokojiť nevyhnutnú potrebu otáčania ľavého a pravého hnacieho kolesa rôznymi rýchlosťami počas zákrut; stabilita pri manipulácii je jednoducho jednou z praktických výhod, ktoré z toho vyplývajú. Ak v budúcich rozhovoroch o autách niekto opíše diferenciál iba ako „výkonový komponent“, môžete sa spýtať: „Ako by bez neho zvládli ľavé a pravé hnacie koleso rozdielne vzdialenosti, ktoré musia prejsť pri zatáčaní?“
02. Diferenciály typu-prevodoviek: odlišné stavy pre zatáčanie a-jazdu v priamom smere
Diferenciály typu ozubeného{0}}typu, ktoré sa nachádzajú v moderných autách, môžu vyzerať zložitejšie, než by ste očakávali, ale základný koncept zostáva rovnaký: výkon sa musí aj naďalej prenášať, no kolesá na oboch stranách musia byť schopné prispôsobiť svoju rýchlosť otáčania na základe rôznych vzdialeností, na ktoré prejdú.
Pozostáva z komponentov, ako je skriňa diferenciálu, planétové prevody (alebo ozubené kolesá), hriadele planétových kolies a bočné prevody (alebo nápravové prevody). Pri jazde v priamom smere prejde ľavé a pravé koleso približne rovnakú vzdialenosť. Vnútorný mechanizmus diferenciálu funguje ako synchronizovaná jednotka: planétové kolesá sa otáčajú spolu so skriňou, ale neotáčajú sa okolo vlastnej osi, pričom obe kolesá sa otáčajú rovnakou rýchlosťou.
Pri otáčaní sa situácia mení. Vonkajšie koleso sa musí otáčať rýchlejšie, zatiaľ čo vnútorné koleso sa musí otáčať pomalšie. V tomto momente sa planétové prevody začnú okrem otáčania otáčať aj okolo vlastnej osi, čím sa efektívne „prispôsobujú“ tomuto rozdielu otáčok. Toto nastavenie rýchlosti sa deje automaticky a nevyžaduje žiadny zásah od vodiča.
Zapamätajte si tento vzorec: Rýchlosť ľavého kolesa + Rýchlosť pravého kolesa=2 × Rýchlosť krytu diferenciálu. Pri otáčaní sa množstvo, o ktoré sa jedna strana zrýchli, presne zhoduje s množstvom, o ktoré sa druhá strana spomalí; celkový súčet zostáva konštantný.
03. Otvorené diferenciály: Skvelé na zatáčanie, ale prekážkou pri šmyku
V tomto bode by mnohí ľudia mohli prirodzene dospieť k záveru, že keďže diferenciál umožňuje pretáčanie ľavého a pravého kolesa rôznymi rýchlosťami, musí byť účinný za všetkých jazdných podmienok.
Presne v tom spočíva problém. Zatiaľ čo otvorené diferenciály fungujú hladko počas štandardných zákrut, môžu odhaliť značné nedostatky na povrchoch s nízkou-priľnavosťou-, ako sú mokré, zľadovatené alebo blatisté cesty.
Schéma kompletnej konštrukcie automobilového podvozku – Pacific Auto Encyclopedia
Základným princípom otvoreného diferenciálu je, že výkon prúdi smerom k tej strane, ktorá je najľahšie ovládateľná. Inými slovami, strana s najmenším odporom získa najvyššiu rýchlosť otáčania.
Na bežných cestách to funguje dobre, ale situácia sa zmení, ak jedno koleso narazí na ľad alebo stratí kontakt so zemou (visí vo vzduchu). Preklzujúce koleso naráža na malý odpor, takže všetka sila prúdi na túto stranu; koleso, ktoré sa otáča vo vzduchu, sa rýchlo oháňa, zatiaľ čo koleso so skutočnou trakciou nedostáva žiadnu silu.
Je to ako stáť jednou nohou na suchej zemi a druhou na ľade: noha na ľade sa divoko kýve, no vaše telo nedokáže vytvoriť žiadnu účinnú páku alebo hybnosť dopredu.
Preto myšlienka, že „mať diferenciál znamená, že sa nemusíte obávať pošmyknutia“, je nesprávna. Otvorené diferenciály vynikajú pri zvládaní rozdielov v rýchlosti počas zákrut, ale ťažko zvládajú stratu výkonu, ku ktorej dochádza, keď jedno koleso stratí trakciu. 04. Obmedzený-diferenciál preklzu (LSD): Riešenie pretáčania kolies
Obmedzený-diferenciál sklzu-bežne známy ako LSD-je definovaný samotnými slovami „obmedzený sklz“.
Neodstraňuje rozdiel v rýchlosti otáčania medzi ľavým a pravým kolesom; namiesto toho, keď je koleso náchylné na voľné pretáčanie, obmedzuje tento neproduktívny sklz, čím zabezpečuje lepšiu trakciu vozidla.
Zoberme si príklad bežného spojkového{0}}balíka LSD: obsahuje súpravu trecích doštičiek medzi bočnými prevodmi a skriňou diferenciálu. Pri bežnom prejazde zákrutami funguje rovnako ako otvorený diferenciál, ktorý umožňuje rozdiel v rýchlosti medzi kolesami. Keď však jedno koleso začne prekĺznuť, spojkový mechanizmus na strane s trakciou sa zapne (stlačí), čo umožní, aby sa výkon preniesol tam, namiesto toho, aby sa úplne plytval na otáčajúce sa koleso.
Len si zapamätajte toto: štandardný diferenciál zvláda pretáčanie zákrut, zatiaľ čo diferenciál s obmedzenou{0}}svornosťou zmierňuje pretáčanie kolies.
Keď sa nabudúce pozriete na technický list vozidla, nemýľte si štandardný „diferenciál“ s „obmedzeným{0}}diferenciálom sklzu“-predpokladajte, že ten prvý umožňuje ľavou a pravou nohou kráčať v rytme zákruty, zatiaľ čo druhý funguje ako stabilizátor, ktorý vám bráni plytvať všetku energiu hádzaním sa, keď je zem šmykľavá.
Dve možnosti: Stručná analýza systému Buick Envision AWD
05. A čo uzávierka diferenciálu? Robí presný opak
Existuje ďalší koncept, ktorý často spôsobuje zmätok: uzávierka diferenciálu.
Funkcia uzávierky diferenciálu je presným opakom štandardného diferenciálu: uzamyká mechanizmus diferenciálu, čím zabraňuje akémukoľvek rozdielu v rýchlosti otáčania medzi kolesami.
Kedy sa používa? Na zotavenie v teréne-. Ak je koleso úplne nad zemou alebo sa bezmocne točí, uzávierka diferenciálu prinúti obe kolesá otáčať sa rovnakou rýchlosťou, čím nasmeruje výkon na stranu, ktorá má trakciu.
Aby sme to zhrnuli jednoducho: štandardný diferenciál umožňuje rozdiely v rýchlosti (pre prejazd zákrutami), diferenciál s obmedzenou{0}}svornosťou obmedzuje nadmerné rozdiely v rýchlosti (na zvládnutie pretáčania kolies) a uzávierka diferenciálu úplne eliminuje rozdiely v rýchlosti (na odlepenie).
Ak svoje vozidlo používate len na každodenné dochádzanie po spevnených cestách, pochopenie fungovania diferenciálu je cenné hlavne preto, aby vás neznepokojila myšlienka, že „rozdiely rýchlosti naznačujú poruchu“-v skutočnosti je úplne normálne, že ľavé a pravé koleso sa pri otáčaní otáča rôznymi rýchlosťami. Ak sa často stretávate s šmykľavými alebo zablatenými cestami, stojí za to objasniť rozdiel medzi otvoreným diferenciálom a systémom s obmedzeným-preklzom. Keď nabudúce navštívite predajňu, venujte zvýšenú pozornosť tomu, či predajca hovorí, že vozidlo má „diferenciál“ alebo „diferenciál s obmedzeným{4}}preklzom“-to prvý vám povie veľmi málo, zatiaľ čo druhý hovorí o skutočnom výkone vozidla na klzkom povrchu.
