Wyjaśnię, jak dyferencjał działa w praktyce. Dlaczego jedno koło się ślizga, a samochód się nie rusza?

Dyferencjał jest jednym z urządzeń stosowanych niemal od początku motoryzacji we wszystkich samochodach osobowych i tylko niektóre pojazdy elektryczne mogą go nie mieć. Choć znamy go od ponad 100 lat, wciąż nie więcej niż 15-20 proc. ludzie rozumieją jego działanie w praktyce. I mówię tylko o osobach, które interesują się motoryzacją.  

W tym tekście nie będę się skupiał na konstrukcji dyferencjału, ponieważ nie ma to znaczenia dla zrozumienia praktycznej pracy. Najprostszy i najczęstszy mechanizm z przekładniami stożkowymi (koronami i satelitami) działa w taki sposób, że zawsze rozkłada moment obrotowyw każdej sytuacji drogowej jednakowo po obu stronach. Oznacza to, że jeśli mamy napęd jednoosiowy, to 50 procent momentu idzie na lewe koło i tyle samo na prawe. Jeśli zawsze myślałeś inaczej i coś się nie zgadza, na razie zaakceptuj to jako prawdę. 

Jak działa mechanizm różnicowy?

W zakręcie jedno z kół (wewnętrzne) ma krótszy dystans, a drugie (zewnętrzne) większy, co oznacza, że ​​koło wewnętrzne obraca się wolniej, a koło zewnętrzne szybciej. Aby zrekompensować tę różnicę, producent samochodu stosuje mechanizm różnicowy. Jeśli chodzi o nazwę, to wyróżnia ją prędkość obrotowa kół, a nie – jak sądzi zdecydowana większość – moment obrotowy.

Teraz wyobraź sobie sytuację, w której samochód jedzie prosto z prędkością X, a koła napędowe kręcą się z prędkością 10 obr./min. Gdy auto wjeżdża w zakręt, ale prędkość (X) się nie zmienia, dyferencjał działa tak, że jedno koło kręci się np. z 12 obr/min, a drugie z 8 obr/min. Średnia wartość to zawsze 10. To właśnie wspomniana rekompensata. Co zrobić, jeśli jedno z kół jest uniesione lub ustawione na bardzo śliskiej nawierzchni, ale miernik nadal pokazuje tę samą prędkość i tylko to koło się kręci? Drugi stoi nieruchomo, więc podniesiony zrobi 20 obr/min.

Nie cała chwila jest poświęcona na poślizg kół

Co się dzieje, gdy jedno koło kręci się z dużą prędkością, a samochód stoi nieruchomo? Zgodnie z zasadą rozkładu momentu obrotowego 50/50 wszystko się zgadza. Bardzo mały moment obrotowy, powiedzmy 50 Nm, jest przenoszony na koło na śliskiej nawierzchni. Do startu potrzebujesz np. 200 Nm. Niestety koło na lepkim podłożu również otrzymuje 50 Nm, więc oba koła przenoszą 100 Nm na podłoże. To nie wystarczy, aby samochód ruszył.

Patrząc na tę sytuację z zewnątrz, wydaje się, że cały moment obrotowy trafia do kręcącego się koła, ale tak nie jest. Tylko to koło się kręci - stąd iluzja. W praktyce ten ostatni też próbuje się ruszyć, ale tego nie widać. 

Podsumowując, można powiedzieć, że samochód w takiej sytuacji nie może ruszyć, nie dlatego, że – cytując internetowego klasyka – „cały moment na kręcącym się kole”, ale dlatego, że cały ten moment, który otrzymuje to antypoślizgowe koło, ma wartość. obracające się koła. Albo inny - po prostu na oba koła jest za mały moment obrotowy, bo otrzymują taki sam moment obrotowy.

To samo dzieje się w samochodzie z napędem na wszystkie koła, gdzie istnieje również różnica między osiami. W praktyce wystarczy podnieść jedno koło, aby zatrzymać taki pojazd. Jak dotąd nic nie blokuje żadnej z różnic.

Więcej informacji, które Cię zmylą 

Ale poważnie, dopóki nie zrozumiesz powyższego, lepiej nie czytać dalej. To prawda, gdy ktoś tak mówi cała moc idzie na kołowrotek na śliskim podłożu (nie cały czas). Czemu? Ponieważ w uproszczeniu moc jest wynikiem pomnożenia momentu obrotowego przez obrót koła. Jeśli jedno koło się nie kręci, tj. jedna z wartości wynosi zero, a następnie, podobnie jak w przypadku mnożenia, wynik musi wynosić zero. Tak więc koło, które się nie kręci, w rzeczywistości nie otrzymuje energii, a energia trafia tylko do wirującego koła. Co nie zmienia faktu, że oba koła wciąż mają za mały moment obrotowy, aby odpalić samochód.