Elmagyarázom, hogyan működik a differenciálmű a gyakorlatban. Miért csúszik az egyik kerék, de az autó nem mozdul?
Tartalom
A differenciálmű szinte a motorizálás kezdete óta használt eszközök közé tartozik minden személygépkocsiban, és csak néhány elektromos járműben előfordulhat, hogy nem. Bár több mint 100 éve ismerjük, még mindig nem több 15-20 százaléknál. az emberek a gyakorlatban értik a működését. És csak azokról az emberekről beszélek, akiket érdekel az autóipar.
Ebben a szövegben nem a differenciálmű kialakítására koncentrálok, mert ez nem számít a gyakorlati munka megértéséhez. A legegyszerűbb és leggyakoribb kúpfogaskerekes mechanizmus (koronák és műholdak) úgy működik, hogy mindig elosztja a nyomatékot, bármilyen forgalmi helyzetben mindkét oldalon egyformán. Ez azt jelenti, hogy ha van egytengelyű hajtásunk, akkor A pillanat 50 százaléka a bal kerékre megy, és ugyanennyi a jobbra. Ha mindig másképp gondoltad, és valami nem jön össze, akkor most fogadd el igazságként.
Hogyan működik a differenciálmű?
Egy kanyarban az egyik kerék (belső) távolsága rövidebb, a másik (külső) pedig hosszabb, ami azt jelenti, hogy a belső kerék lassabban, a külső kerék pedig gyorsabban forog. Ennek a különbségnek a kompenzálására az autógyártó differenciálművet használ. Ami a nevet illeti, a kerekek forgási sebességét különbözteti meg, és nem - ahogy a nagy többség gondolja - a nyomatékot.
Most képzeljünk el egy olyan helyzetet, amikor az autó egyenesen halad X sebességgel, és a meghajtó kerekek 10 ford./perc sebességgel forognak. Amikor az autó behajt egy kanyarba, de a sebesség (X) nem változik, a differenciálmű úgy működik, hogy az egyik kerék például 12-es fordulatszámon, majd a másik 8-as fordulatszámon pörög. Az átlagérték mindig 10. Ez az imént említett kompenzáció. Mi a teendő, ha az egyik kereket felemelték vagy nagyon csúszós felületre teszik, de a mérő továbbra is ugyanazt a sebességet mutatja, és csak ez a kerék forog? A második áll, így a megemelt 20 ford./perc fordulatot tesz.
Nem telik minden pillanat a kerékcsúszással
Mi történik tehát, ha az egyik kerék nagy sebességgel forog, és az autó egy helyben áll? Az 50/50-es nyomatékelosztás elve szerint minden helyes. Csúszós felületen nagyon kevés nyomaték, mondjuk 50 Nm jut át a kerékre. Az indításhoz például 200 Nm szükséges. Sajnos a ragadós talajon lévő kerék 50 Nm-t is kap, így mindkét kerék 100 Nm-t ad át a talajra. Ez nem elég ahhoz, hogy az autó elinduljon.
Kívülről nézve ezt a helyzetet, olyan érzés, mintha minden nyomaték a forgó kerékre menne, de nem az. Csak ez a kerék forog – innen az illúzió. A gyakorlatban ez utóbbi is próbál mozogni, de ez nem látszik.
Összegezve azt mondhatjuk, hogy az autó ilyen helyzetben nem tud mozogni, nem azért, mert - az internetes klasszikust idézve - "mindig a forgó keréken", hanem azért, mert minden pillanat, amit ez a csúszásmentes kerék fogad, értékes. forgó kerekek. Vagy egy másik - egyszerűen túl kicsi a nyomaték mindkét keréken, mert ugyanazt a nyomatékot kapják.
Ugyanez történik egy összkerékhajtású autóban is, ahol a tengelyek között is van differenciálmű. A gyakorlatban egy ilyen jármű megállításához elegendő egy kereket felemelni. Egyelőre semmi sem akadályozza a differenciálműveket.
További információ, hogy megzavarja Önt
De komolyan, amíg nem érted a fentieket, jobb nem olvasni tovább. Igaz, ha valaki ezt mondja csúszós talajon minden erő a forgó kerékre megy (nem mindig). Miért? Mert leegyszerűsítve a teljesítmény a nyomaték és a kerék forgásának megszorzásának eredménye. Ha az egyik kerék nem forog, pl. az egyik érték nulla, akkor, mint a szorzásnál, az eredménynek nullának kell lennie. Így a nem forgó kerék valójában nem kap energiát, és az energia csak a forgó kerékhez jut. Ami nem változtat azon a tényen, hogy mindkét kerék még mindig túl kicsi nyomatékot kap az autó elindításához.
