تفاضل عبر المحور: الأنواع ، الجهاز ، مبدأ التشغيل

2024 مؤلف: Erin Ralphs | [email protected]. آخر تعديل: 2024-02-19 11:52

يشير التفاضل عبر المحور إلى آلية النقل التي توزع عزم الدوران بين أعمدة القيادة. بالإضافة إلى ذلك ، تسمح هذه الآلية للعجلات بالدوران بسرعات زاوية مختلفة. هذه اللحظة ملحوظة بشكل خاص عند المنعطفات. بالإضافة إلى ذلك ، يتيح هذا التصميم إمكانية التنقل بأمان وراحة على سطح صلب جاف. في بعض الحالات ، عند القيادة على مسار زلق أو على الطرق الوعرة ، يمكن للجهاز المعني أن يلعب دور سدادة السيارة. ضع في اعتبارك ميزات هيكل وتشغيل التفاضلات عبر المحور.

الوصف

الترس التفاضلي مصمم لتوزيع عزم الدوران من عمود الكردان إلى محاور عجلة القيادة في الأمام أو الخلف ، اعتمادًا على نوع المحرك. نتيجة لذلك ، يتيح الترس التفاضلي المحور المتقاطع تدوير كل عجلة دون الانزلاق. هذا هو الغرض المباشر للآلية.

عند التحرك في خط مستقيم ، عندما يكون الحمل على العجلات موحدًا بسرعات زاوية متطابقة ،تعمل الوحدة المعنية كمقصورة نقل. في حالة حدوث تغيير في ظروف القيادة (الانزلاق ، الدوران ، الدوران) ، يتغير مؤشر الحمولة. تميل أعمدة المحور إلى الدوران بمعلمات سرعة مختلفة ، يصبح من الضروري توزيع عزم الدوران بينها بنسبة معينة. في هذه المرحلة ، يبدأ الترس التفاضلي عبر المحور في أداء وظيفته الرئيسية - ضمان سلامة مناورات السيارة.

الميزات

يعتمد تصميم أجهزة السيارات المدروسة على محور قيادة العمل:

1. على علبة التروس (الدفع بالعجلات الأمامية).
2. على مبيت المحور الخلفي للمحرك.
3. السيارات ذات الدفع الرباعي مجهزة بفرق تفاضل بين العجلات على الهياكل العظمية لكل من المحورين أو صناديق النقل (تنقل لحظة العمل بين العجلات أو المحاور ، على التوالي).

تجدر الإشارة إلى أن التفاضل على الآلات ظهر منذ وقت ليس ببعيد. في النماذج الأولى ، كانت الأطقم "ذاتية الدفع" ضعيفة القدرة على المناورة. أدى قلب العجلات بمعامل سرعة زاوية متطابقة إلى انزلاق أحد العناصر أو فقدان الالتصاق بسطح الطريق. سرعان ما طور المهندسون تعديلًا محسّنًا للجهاز ، مما يسمح بتسوية فقدان التحكم.

المتطلبات الأساسية للإنشاء

اخترع المصمم الفرنسي O. Pekker تفاضلات عبر المحور للسيارات. في آلية مصممة لتوزيع الدوراناللحظة ، كانت التروس وأعمدة العمل موجودة. لقد عملوا على تحويل عزم الدوران من المحرك إلى عجلات القيادة. على الرغم من كل المزايا ، فإن هذا التصميم لم يحل تمامًا مشكلة انزلاق العجلة عند الانعطاف. تم التعبير عن ذلك في فقدان التصاق أحد العناصر المطلية. كانت اللحظة واضحة بشكل خاص في المناطق الجليدية.

الانزلاق في مثل هذه الظروف أدى إلى وقوع حوادث مزعجة ، والتي كانت بمثابة حافز إضافي لتطوير جهاز محسّن يمكن أن يمنع السيارة من الانزلاق. تم تطوير الحل التقني لهذه المشكلة بواسطة F. Porsche ، الذي ابتكر تصميم كاميرا يحد من انزلاق العجلة. السيارات الأولى التي استخدمت محاكاة تفاضلية المحور المتقاطع كانت فولكسفاغن.

الجهاز

تعمل العقدة المحددة على مبدأ علبة التروس الكوكبية. يتضمن التصميم القياسي للآلية العناصر التالية:

• تروس شبه المحور ؛
• أقمار صناعية مرتبطة ؛
• جسم عامل على شكل وعاء ؛
• ترس رئيسي.

الهيكل العظمي متصل بشكل صارم بالمعدات المدفوعة ، والتي تستقبل عزم الدوران من الترس التماثلية الرئيسية. الوعاء عبر الأقمار الصناعية يحول الدوران إلى عجلات القيادة. يتم أيضًا توفير الاختلاف في أوضاع السرعة للمعلمات الزاوية بمساعدة التروس المصاحبة. في الوقت نفسه ، تظل قيمة لحظة العمل ثابتة. يركز الترس التفاضلي الخلفي عبر المحور على نقل السرعة إلى عجلات القيادة. المواصلاتتم تجهيز مركبات الدفع الرباعي بآليات بديلة تعمل على المحاور.

أصناف

أنواع الآليات الموضحة مقسمة حسب السمات الهيكلية وهي:

• إصدارات مخروطية ؛
• خيارات أسطوانية ؛
• تروس دودية.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقسيم التفاضلات على عدد أسنان تروس أعمدة المحور إلى إصدارات متماثلة وغير متماثلة. نظرًا للتوزيع الأمثل لعزم الدوران ، فإن الإصدارات الثانية ذات الأسطوانات مثبتة على محاور المركبات ذات الدفع الرباعي.

الآلات ذات محور القيادة الأمامي أو الخلفي مزودة بتعديلات مخروطية متماثلة. الترس الدودي عالمي ويمكن تجميعه مع جميع أنواع الأجهزة. الوحدات المخروطية قادرة على العمل في ثلاثة تكوينات: مستقيمة ودوارة ومنزلقة.

مخطط العمل

في حركة الخط المستقيم ، يتميز القفل التفاضلي المقلد عبر المحور الإلكتروني بالتوزيع المتساوي للحمل بين عجلات السيارة. في هذه الحالة ، تُلاحظ سرعة زاوية متطابقة ، ولا تدور أقمار الجسم الصناعية حول محاورها. يقومون بتحويل عزم الدوران على عمود المحور باستخدام ترس ثابت والعتاد المقود للترس الرئيسي.

عند المنعطفات ، تتعرض المركبة لقوى وأحمال مقاومة متغيرة. يتم توزيع المعلمات على النحو التالي:

1. تحصل العجلة الداخلية ذات نصف القطر الأصغر على سحب أكبر من نظيرتها الخارجية. يؤدي مؤشر الحمل المتزايد إلى انخفاض سرعة الدوران.
2. تتحرك العجلة الخارجية على طول مسار أكبر. في الوقت نفسه ، تساهم الزيادة في السرعة الزاوية في الدوران السلس للماكينة ، دون الانزلاق.
3. بالنظر إلى هذه العوامل ، يجب أن يكون للعجلات سرعات زاوية مختلفة. تعمل الأقمار الصناعية للعنصر الداخلي على إبطاء دوران أعمدة المحور. نفس الشيء ، بدوره ، من خلال عنصر ترس مخروطي ، يزيد من شدة النظير الخارجي. في الوقت نفسه ، يظل عزم الدوران من الترس الرئيسي مستقرًا.

الانزلاق والاستقرار

يمكن أن تتلقى عجلات السيارة معلمات مختلفة للحمل ، والانزلاق وفقدان الجر. في هذه الحالة ، يتم تطبيق القوة المفرطة على عنصر واحد ، والعنصر الثاني يعمل "في وضع الخمول". وبسبب هذا الاختلاف ، تصبح حركة السيارة فوضوية أو تتوقف تمامًا. للتخلص من أوجه القصور هذه ، استخدم نظام استقرار سعر الصرف أو الحظر اليدوي.

من أجل أن تكون لحظة التواء أعمدة المحور متساوية ، يجب إيقاف عمل الأقمار الصناعية وتحويل الدوران من الوعاء إلى عمود المحور المحمل. هذا ينطبق بشكل خاص على تفاضلات MAZ ذات المحاور المتقاطعة وغيرها من المركبات الثقيلة ذات الدفع الرباعي. ميزة مماثلة ترجع إلى حقيقة أنه إذا فقدت السيطرة على إحدى النقاط الأربع ، فإن مقدار عزم الدوران سيميل إلى الصفر ،حتى لو كانت الآلة مزودة بعجلتين تفاضليتين وفرق تفاضلية واحدة.

الحجب الذاتي الإلكتروني

لتجنب المشاكل المذكورة أعلاه ، يسمح الحظر الجزئي أو الكامل. لهذا ، يتم استخدام نظائرها ذاتية القفل. يوزعون الالتواء مع مراعاة الاختلاف في أعمدة المحور وظروف السرعة المقابلة. أفضل طريقة لحل المشكلة هي تجهيز الآلة بقفل تفاضلي إلكتروني متقاطع المحور. النظام مزود بأجهزة استشعار تراقب الأداء المطلوب أثناء تحرك السيارة. بعد معالجة البيانات المستلمة ، يختار المعالج الوضع الأمثل لتصحيح الحمل والتأثيرات الأخرى على العجلات والمحاور.

يتكون مبدأ تشغيل هذه العقدة من ثلاث مراحل رئيسية:

1. في بداية انزلاق عجلة القيادة ، تستقبل وحدة التحكم نبضات من مؤشرات سرعة الدوران ، وبعد تحليلها ، يتم اتخاذ قرار تلقائيًا بشأن طريقة التشغيل. بعد ذلك ، يتم إغلاق مفتاح الصمام ويفتح التناظرية عالية الضغط. تخلق مضخة وحدة ABS ضغطًا في دائرة عمل أسطوانة الفرامل لعنصر الانزلاق. يتم فرملة عجلة القيادة المنزلقة عن طريق زيادة ضغط سائل الفرامل.
2. في المرحلة الثانية ، يحافظ نظام محاكاة الكتلة الذاتية على قوة الكبح من خلال الحفاظ على الضغط. عمل المضخة وإيقاف انزلاق العجلة.
3. المرحلة الثالثة من تشغيل هذه الآلية تشمل استكمال انزلاق العجلةمع تخفيف الضغط المتزامن. يفتح المفتاح ويغلق صمام الضغط العالي.

كاماز تفاضل عبر المحور

يوجد أدناه رسم تخطيطي لهذه الآلية مع وصف للعناصر:

1 - العمود الرئيسي.

2 - الختم.

3 - كارتر.

4 ، 7 - غسالات نوع الدعم.

5 ، 17 - سلطانيات.

6 - القمر الصناعي.

8 - مؤشر القفل

9 - قابس حشو.

10 - غرفة تعمل بالهواء المضغوط.

11 - شوكة.

12 - توقف الحلقة.

13 - القابض والعتاد.

14 - القابض القفلي.

15 - غطاء الصرف

16 - ترس محرك المحور الأوسط.

18- صليب.

19 - تروس المحور الخلفي.

20 - تثبيت الترباس.

21، 22 - غطاء ومحمل.

سلامة

تم تصميم الترس التفاضلي عبر المحور لتوفير قيادة آمنة ومريحة على الطرق ذات الأغراض المختلفة. تتجلى بعض عيوب الآلية قيد الدراسة ، المشار إليها أعلاه ، أثناء المناورات الخطرة والعدوانية على الطرق الوعرة. لذلك ، إذا تم تزويد الماكينة بآلية تجاوز يدوية ، فيجب تشغيلها فقط في ظل الظروف المناسبة. من الصعب جدا وغير الآمن استخدام سيارات عالية السرعة بدون الآلية المحددة خاصة عند السرعات العالية على الطريق السريع.