Як працює диференціал - Все Сам - сайт про саморобів та саморобки
Судячи з заголовку, можна подумати, що йтиметься про те. як треба вестиавтомобільна поворотах. Уявіть автогонки. Мчить на останній швидкостіавтомобіль. Досвідчений водій на великій швидкості бере один поворот за іншим. Глядачі, що стоять неподалік гоночної доріжки, бачать як повертаються в потрібну сторону передні колеса. Нас, техніків, цікавить, що ж відбувається у цей час із задніми колесами, на які передається від двигуна обертальне зусилля. Це і буде основним питанням, яким ми займемося у нашій статті.
Як повертає автомобіль?
Внутрішнє колесо, здійснюючи шлях дугою, проходить відстань менше, ніж зовнішнє колесо. Це видно на малюнку
Отже, внутрішнє колесо має обертатися повільніше, ніж зовнішнє, оскільки за цей самий час йому треба пройти менший шлях. Якби обидва колеса були укріплені однією осі, вони могли б обертатися з різною швидкістю, аавтомобильбуло б робити поворотів. Незручність такого кріплення виявляється у багатьох випадках, наприклад, колиавтомобільодним колесом їде гладким шосе, а іншим - по вибоїнах. У такому разі обидва колеса долали б різні шляхи, а їм довелося б обертатися з різною швидкістю. І знову той самий висновок: якби колеса були укріплені на одній осі, одне з коліс почало б ковзати. що дуже шкідливо для автомобіля.
Що робити в таких випадках? Провідну вісьавтомобіляконструктори ніби розрізали на дві півосі. Кожна їх наводиться незалежно, а укріплені колеса можуть обертатися з різною швидкістю. Головну роль виконує тут диференціал, що приводить у обертання обидві півосі.
Щоб краще зрозуміти, як працюєдиференціал, подивіться на малюнок.
Задня вісь автомобіля, як видно на малюнку, розрізана посередині, а на її кінці насаджено дві півосьові шестірні. Шестерні, розташовані на роз'єднаних півосях, можуть обертатися незалежно одна від одної. Між ними є дві конічні шестерні. що зачеплюються одночасно з обома півосьовими шестернями (рис. в).
Останні називаються сателітами. Сателіти обертаються на осі. прикріпленою до коронної шестерні (рис. с). Ось і весь диференціал.
Залишилося найважче: вивчити принцип роботи диференціала . Розглянемо випадок, коли двигун не працює, карданний вал не обертається, а отже не обертається і карданна шестерня.
Спробуємо вручну повернути лише одну піввісь. Що ж станеться? Почне обертатися насаджена на піввісь шестерня, потім обидва сателіти, що зчеплюються з нею. Сателіти зачеплені і з другої півосьової шестерні, яка теж буде обертатися. Придивіться уважно. у який бік обертаються сателіти. Виявляється. сателіти другої нол у осьової шестерні обертаються у зворотний бік. На практиці такий випадок не може статися, оскільки жодне колесо не обертається у зворотний бік, якщоавтомобільїде вперед. Цей приклад дозволив розглянути принцип дії диференціала.
Як тількиавтомобільрушає з місця, починає обертатися коронна шестерня, а сателіти, як супутники, теж обертаються навколо півосьових шестерень. Покиавтомобільїде прямо, обидві півосьові шестерні обертаються з однаковою швидкістю.
Зверніть увагу на те, що сателіти, обертаючись навколо півосьових шестерень, самі на своїх осях не обертаються. Як тільки одне з коліс уповільнює швидкість обертання (наприклад, внутрішнє колесо на повороті),сателіти починають обертатися одночасно навколо своїх осей. Їхнє обертання передається через півосьову шестерню на другу піввісь.
Завдяки чудовій властивостідиференціалупередавати і змінювати обертання однієї осі на зворотне обертання другої, остання починає обертатися швидше. Іноді, наприклад, якщо одне з коліс потрапить на зледенілу смугу шосе, а друге - на піщану ділянку дороги, може статися. що одне колесо взагалі не крутиться, а інше обертається дуже швидко, але вхолосту.
Говорять у такому разі "автомобіль буксує", оскільки одна півосьова шестерня стоїть, а друга обертається вдвічі швидше, ніж варто було б. Сателіти починають обертатися навколо своєї осі. передаючи обертання другий полуосевой шестерні, що обертається, прискорюючи її обертання.
Диференціалрегулює роботу коліс: як тільки одне з них уповільнює обертання, механізмидиференціалаприскорюють обертання іншого колеса. Колеса пристосовуються до дороги, якою їде автомобіль.
"Але якщо одне з коліс потрапить на крижану доріжку,автомобільбуксуватиме і не рушить з місця. Чому ж ми так захоплюємося розумним диференціалом?" – скажете ви.
У цьому й найбільший недолікдиференціала. Його позитивні якості настільки великі, що, на жаль, без диференціала не можна обійтися. До того ж випадки, коли автомобіль в'їжджає одним колесом на крижану смугу шосе, бувають досить рідко, а повороти доводиться робити дуже часто.
Щоб краще засвоїти матеріал сьогоднішньої бесіди, давайте самі проекзаменуємо себе. Уявіть собі, що ми на момент затримаємо роботу одних частиндиференціала. Як поводитимуться інші частини диференціала?
Бездиференціалунемає жодногоавтомобіляу світі. Нам, майбутнім водіям та автоконструкторам, соромно було б не знати, як побудовано та як працює диференціал. Якщо в цій статті вам не все було ясно, подивіться на малюнок
Ви бачите дві паралельні пластинки, між якими на осі розташований валик. Пересувайте платівку 1 у напрямку, вказаному стрілкою. Валик почне обертатись навколо своєї осі, пересуваючи пластинку 2 у зворотному напрямку. Тепер, дотримуючись платівки 1 (рис. в), переміщуємо вісь валика. Валик, обертаючись, пересуває плитку 2 у напрямку, вказаному стрілкою. Візьмемо два кільця (див. рис. с) і вставимо між ними валики. При тримаючи кільце 1, обертатимемо вісь валиків. Як показують стрілки, при обертанні валиків починає обертатися і кільце 2. Це вже майже диференціал, в якому кільця – це півосьові шестірні, а валики сателіти.