Niektórzy mówią: „Mechanizm różnicowy pozwala po prostu na samodzielne obracanie się lewego i prawego koła-nie ma w tym nic skomplikowanego”. Choć brzmi to prosto, w rzeczywistości pomija kluczowy punkt.
Podstawowym problemem, który rozwiązuje mechanizm różnicowy, nie jest po prostu pozwolenie, aby koła „kręciły się tak, jak chcą”; raczej umożliwia pojazdowi przenoszenie mocy, umożliwiając jednocześnie obracanie się lewego i prawego koła napędowego z różnymi prędkościami podczas zakrętu. Uchwycenie tego rozróżnienia jest pierwszym krokiem do zrozumienia, jak działa mechanizm różnicowy.
01. Bez mechanizmu różnicowego skręcanie staje się poważnym problemem
Rozważmy scenariusz z-życia: dwie osoby idą-obok-obok i skręcają. Osoba na zewnątrz musi robić dłuższe i szybsze kroki, podczas gdy osoba wewnątrz robi mniejsze kroki. Ta sama zasada dotyczy samochodu skręcającego w zakręt,-koła zewnętrzne poruszają się po większym łuku, a koła wewnętrzne po mniejszym łuku, dlatego wymagają różnych prędkości obrotowych.
Analiza struktury różnicowej i zasad _ Pacific Auto Network
To właśnie w tym miejscu wczesne pojazdy z-kołami z napędem na pełną oś napotkały problemy. Gdy lewe i prawe koła były połączone sztywnym wałem, zmuszone były obracać się z tą samą prędkością. Działało to dobrze podczas jazdy na wprost, ale na zakręcie,-gdzie koła faktycznie musiały obracać się z różnymi prędkościami,-zmuszając je do synchronizacji, powodowało, że walczyły ze sobą.
Możesz to sobie wyobrazić jako dwie osoby biegnące po zakręcie ze związanymi nogami: osoba na zewnątrz chce jechać szybciej, podczas gdy osoba w środku chce jechać wolniej, co powoduje niezręczne i nieskoordynowane ruchy obojga.
Dlatego też podstawową funkcją mechanizmu różnicowego jest zaspokojenie zasadniczej potrzeby obracania się lewego i prawego koła napędowego z różną prędkością podczas zakrętów; stabilność prowadzenia jest po prostu jedną z praktycznych korzyści z tego wynikających. Jeśli w przyszłych rozmowach na temat samochodów ktoś określi mechanizm różnicowy jedynie jako „element zapewniający osiągi”, możesz zadać pytanie: „Jak bez niego lewe i prawe koło napędowe poradziłyby sobie z różnymi odległościami, które muszą pokonywać podczas skręcania?”
02. Różnice-rodzaju biegów: różne stany dla jazdy na zakrętach i-po prostej
Mechanizmy różnicowe-w nowoczesnych samochodach mogą wyglądać na bardziej skomplikowane, niż można by się spodziewać, ale podstawowa koncepcja pozostaje ta sama: moc musi być nadal przekazywana, a koła po obu stronach muszą mieć możliwość dostosowania prędkości obrotowej w zależności od przebytego dystansu.
Składa się z takich elementów, jak obudowa mechanizmu różnicowego, przekładnie planetarne (lub przekładnie pająkowe), wały przekładni planetarnych i koła zębate boczne (lub przekładnie osiowe). Podczas jazdy po linii prostej lewe i prawe koło pokonują mniej więcej tę samą odległość. Wewnętrzny mechanizm mechanizmu różnicowego działa jak jednostka zsynchronizowana: przekładnie planetarne obracają się wraz z obudową, ale nie obracają się wokół własnych osi, dzięki czemu oba koła obracają się z tą samą prędkością.
Sytuacja zmienia się w momencie skrętu. Koło zewnętrzne musi kręcić się szybciej, a koło wewnętrzne wolniej. W tym momencie przekładnie planetarne oprócz obrotu zaczynają się obracać wokół własnych osi, skutecznie „kompensując” tę różnicę prędkości. Ta regulacja prędkości odbywa się automatycznie i nie wymaga interwencji kierowcy.
Zapamiętaj ten wzór: prędkość lewego koła + prędkość prawego koła=2 × prędkość obudowy mechanizmu różnicowego. Podczas skręcania wielkość, o jaką przyspiesza jedna strona, jest dokładnie równa wielkości, o jaką zwalnia druga strona; całkowita suma pozostaje stała.
03. Otwarte mechanizmy różnicowe: Świetne do skręcania, ale utrudniające w poślizgu
W tym miejscu wiele osób może naturalnie dojść do wniosku, że skoro mechanizm różnicowy umożliwia obracanie się lewego i prawego koła z różną prędkością, musi być skuteczny w każdych warunkach jazdy.
Właśnie w tym tkwi problem. Chociaż otwarte mechanizmy różnicowe działają płynnie podczas standardowych zakrętów, mogą ujawnić znaczne niedociągnięcia na nawierzchniach o niskiej-przyczepności-, takich jak mokre, oblodzone lub błotniste drogi.
Schemat kompletnej konstrukcji podwozia samochodowego – Pacific Auto Encyclopedia
Podstawową zasadą otwartego mechanizmu różnicowego jest to, że moc przepływa w stronę, którą najłatwiej prowadzić. Innymi słowy, strona z najmniejszym oporem uzyskuje największą prędkość obrotową.
Działa to dobrze na normalnych drogach, ale sytuacja zmienia się, jeśli jedno koło uderzy w lód lub straci kontakt z podłożem (zawieszy się w powietrzu). Ślizgające się koło napotyka niewielki opór, więc cała moc przepływa na tę stronę; koło kręcące się w powietrzu ściga się szybko, podczas gdy koło z rzeczywistą przyczepnością nie otrzymuje mocy.
To jakby stać z jedną nogą na suchym podłożu, a drugą na lodzie: stopa na lodzie macha dziko, a mimo to twoje ciało nie jest w stanie wytworzyć żadnego skutecznego efektu dźwigni ani pędu do przodu.
Dlatego pogląd, że „posiadanie mechanizmu różnicowego oznacza, że nie musisz się martwić o poślizg”, jest błędny. Otwarte mechanizmy różnicowe doskonale radzą sobie z różnicami prędkości w zakrętach, ale mają trudności z radzeniem sobie z utratą mocy, która pojawia się, gdy jedno koło traci przyczepność.. 04. Ograniczony-Mechanizm różnicowy poślizgu (LSD): walka z poślizgiem koła
Mechanizm różnicowy o ograniczonym-poślizgu-powszechnie znany jako LSD-definiowany jest samymi słowami „ograniczony poślizg”.
Nie niweluje różnicy w prędkości obrotowej pomiędzy lewym i prawym kołem; zamiast tego, gdy koło ma skłonność do swobodnego obracania się, ogranicza ten bezproduktywny poślizg, zapewniając w ten sposób lepszą przyczepność pojazdu.
Weźmy na przykład typowe-zestaw sprzęgła LSD: zawiera on zestaw tarcz ciernych pomiędzy bocznymi zębatkami a obudową mechanizmu różnicowego. Podczas normalnego pokonywania zakrętów działa jak otwarty mechanizm różnicowy, umożliwiając różnicę prędkości pomiędzy kołami. Jednakże, gdy jedno koło zaczyna się ślizgać, włącza się (spręża) mechanizm sprzęgła po stronie trakcyjnej, dzięki czemu moc może zostać przeniesiona na to miejsce, zamiast być całkowicie marnowana na kręcące się koło.
Pamiętaj tylko o tym: standardowy mechanizm różnicowy radzi sobie z pokonywaniem zakrętów, a mechanizm różnicowy o ograniczonym-poślizgu łagodzi buksowanie kół.
Następnym razem, gdy spojrzysz na specyfikację pojazdu, nie myl standardowego „mechanizmu różnicowego” z „mechanizmem różnicowym-o ograniczonym poślizgu”-pomyśl o tym pierwszym, pozwalającym lewej i prawej stopie na rytmiczne poruszanie się po zakręcie, podczas gdy ten drugi działa jak stabilizator, który zapobiega marnowaniu całej energii na wymachiwaniu się na śliskim podłożu.
Dwie możliwości: krótka analiza układu AWD Buick Envision
05. A co z blokadą mechanizmu różnicowego? Działa dokładnie odwrotnie
Istnieje jeszcze jedna koncepcja, która często powoduje zamieszanie: blokada mechanizmu różnicowego.
Funkcja blokady mechanizmu różnicowego jest całkowitym przeciwieństwem standardowego mechanizmu różnicowego: blokuje ona mechanizm różnicowy, zapobiegając różnicom w prędkości obrotowej pomiędzy kołami.
Kiedy się go używa? Do odzyskiwania-po drodze. Jeżeli koło całkowicie unosi się nad podłożem lub obraca się bezradnie, blokada mechanizmu różnicowego zmusza oba koła do obracania się z tą samą prędkością, kierując moc na stronę, która ma przyczepność.
Krótko mówiąc: standardowy mechanizm różnicowy pozwala na różnice prędkości (w zakrętach), mechanizm różnicowy o ograniczonym-poślizgu ogranicza nadmierne różnice prędkości (w celu radzenia sobie z poślizgiem kół), a blokada mechanizmu różnicowego całkowicie eliminuje różnice prędkości (w celu uniknięcia utknięcia).
Jeśli używasz pojazdu wyłącznie do codziennych dojazdów do pracy po utwardzonych drogach, zrozumienie działania mechanizmu różnicowego jest cenne przede wszystkim po to, aby nie zaniepokoić Cię myśl, że „różnice prędkości wskazują na awarię”-w rzeczywistości to normalne, że lewe i prawe koło obracają się z różną prędkością podczas skręcania. Jeśli często napotykasz śliskie lub błotniste drogi, warto wyjaśnić różnicę między otwartym mechanizmem różnicowym a systemem o ograniczonym-poślizgu. Następnym razem, gdy odwiedzisz dealera, zwróć szczególną uwagę, czy sprzedawca twierdzi, że pojazd ma „mechanizm różnicowy” czy „mechanizm różnicowy o ograniczonym-poślizgu”-. Ten pierwszy mówi niewiele, podczas gdy drugi mówi o faktycznych osiągach pojazdu na śliskich nawierzchniach.
