Διαφορικό

ΔιαφορικόΌταν ένα τετράτροχο όχημα διαγράφει καμπύλη τροχιά, δηλαδή στροφή, τότε οι εξωτερικοί του τροχοί διανύουν μεγαλύτερο τόξο, δηλαδή τροχιά. Αν δεν υπήρχε το διαφορικό και οι τροχοί σε κάθε άξονα ήταν μόνιμα συνδεδεμένοι μεταξύ τους τότε οι εσωτερικοί θα κυλούσαν ενώ οι εξωτερικοί θα γλιστρούσαν. Το διαφορικό είναι ένας μηχανισμός που αποτελείται από ένα συνδυασμό γραναζιών όπως η κορώνα, οι πλανήτες, το πινιόν και τα γρανάζια των ημιαξονίων.

Όπως θα αντιληφθήκατε η βασική του λειτουργία είναι η κατανομή διαφορετικής περιστροφικής ταχύτητας σε κάθε τροχό. Η ροπή όμως θα πρέπει να είναι σε κάθε περίπτωση η ίδια που μεταδίδεται και στον άλλο τροχό. Εκτός όμως από το μοίρασμα της ταχύτητας-ροπής η τελική σχέση του διαφορικού επηρεάζει την κλιμάκωση του κιβωτίου ταχυτήτων. Στα προσθιοκίνητα αυτοκίνητα το διαφορικό είναι τοποθετημένο αμέσως μετά το κιβώτιο ταχυτήτων.

Στα αυτοκίνητα που η κίνηση μεταδίδεται στους πίσω τροχούς το διαφορικό βρίσκεται στο πίσω άξονα και λαμβάνει ροπή από την κεντρικό άξονα μετάδοσης (σημειωτέον πως στην συγκεκριμένη διάταξη ο κινητήρας έχει διαμήκη θέση). Τα κλασικά διαφορικά παρουσιάζουν το μειονέκτημα της «σταθερής» κατανομής της ροπής στους τροχούς. Για εξεζητημένες περιπτώσεις, όπως στα off-road, σπορ ή αγωνιστικά μοντέλα, τοποθετούνται διαφορικά περιορισμένης ολίσθησης (μπλοκέ) τα οποία μειώνουν την διαφορά της ροπής ανάμεσα στους τροχούς (ακόμα ανάμεσα στους δύο άξονες που λειτουργεί ως κεντρικό) όταν αυτή αυξάνεται υπερβολικά.

Λίγα περισσότερα…

differential carΈνα απλό κοινό διαφορικό επιτρέπει σε ένα ζεύγος τροχών να περιστρέφεται με διαφορετική ταχύτητα αλλά την ροπή την κατανέμει ισομερώς. Αν δηλαδή ο ένας τροχός βρεθεί σε ολισθηρή επιφάνεια και σπινάρει τότε η ροπή που μεταφέρεται στον άλλο είναι ανάλογα μικρή με αποτέλεσμα το όχημα να ακινητοποιείται. Θα σας έχει τύχει σε ανηφόρα με βρεγμένο οδόστρωμα ο ένας τροχός να σπινάρει τρελά και ο άλλος να μένει ακίνητος, όπως και το αυτοκίνητο σας. Εκείνη την στιγμή το διαφορικό κατανέμει την ίδια ροπή στον τροχό που σπινάρει στο βρεγμένο με τον τροχό που πατά στο στεγνό οδόστρωμα.

Ίδια ροπή αλλά διαφορετική περιστροφική ταχύτητα, οπότε το συμπέρασμα είναι πως το διαφορικό κατανέμει ροπή και επιτρέπει ελευθερία κίνησης (περιστροφικής). Με άλλα λόγια: το διαφορικό κατανέμει την ροπή στρέψης που δέχεται προς τους τροχούς ώστε αυτοί να περιστρέφονται ταυτόχρονα αλλά με διαφορετική ταχύτητα. Για ισχύ δεν θα πρέπει να μιλάμε καθώς η κίνηση των γραναζιών έχει να κάνει με την δύναμη που ασκείται στην επιφάνεια των οδοντώσεων των γραναζιών, όπως και στα κιβώτια ταχυτήτων.

Αν τώρα υποθέσουμε πως σε ένα τετρακίνητο έχουμε από ένα κοινό διαφορικό σε κάθε άξονα τότε τι θα γίνει όταν κάθε ζεύγος τροχών αρχίζει να σπινάρει; Το άλλο ζεύγος θα ακινητοποιηθεί και για αυτό απαιτείται η χρήση ενός κεντρικό διαφορικού περιορισμένης ολίσθησης που θα ρυθμίζει την ροπή που θα περνά σε κάθε άξονα.

Ωστόσο, το κοινό διαφορικό δεν μπορεί να αντιληφθεί την ροπή που πρέπει να φτάσει σε κάθε τροχό και την λύση δίνουν τα διαφορικά περιορισμένης ολίσθησης. Στην ευθεία και στις στροφές με ικανοποιητική πρόσφυση λειτουργούν όπως τα κοινά διαφορικά αλλά όταν κάποιος τροχός χάσει πρόσφυση τότε η ροπή περνά στον τροχό με την μεγαλύτερη. Θα έχετε ακούσει μηχανικούς να μιλούν για μπλοκέ π.χ. 30%. Αυτός είναι ο συντελεστής ενός μπλοκέ που βγαίνει από την αναλογία της διαφοράς ροπής ανάμεσα στους τροχούς και το οδόστρωμα / την ολική ροπή που μεταφέρεται στους κινητήριους τροχούς. Το πηλίκο πολλαπλασιάζεται επί 100%.

Για διαφορά περιστροφής αναφερόμαστε στα μπλοκέ σιλικονούχα διαφορικά δίσκων, τους γνωστούς συνεκτικούς συμπλέκτες, καθώς από την διαφορά περιστροφής του εμπρός και πίσω άξονα προκύπτει θερμότητα και διαστολή της σιλικόνης με αποτέλεσμα ένα ελατήριο να «κουμπώνει» τους δίσκους. Στέκομαι στους συνεκτικούς συμπλέκτες γιατί αξίζει να σημειωθεί πως όσο μικρότερη είναι η διαφορά περιστροφής ανάμεσα στους δύο άξονες τόσο μικρότερη είναι η μεταφορά της ροπής. Με άλλα λόγια, θεωρητικά όταν το όχημα κινείται στην ευθεία δεν έχουμε διαφορά περιστροφής και η ροπή που περνά στον πίσω άξονα είναι μηδενική. Στην περίπτωση που ο συνεκτικός συμπλέκτης συνεργάζεται με κεντρικό διαφορικό τότε έχουμε αναλογία 50:50.

Ετικέτες

Nίκος Ι. Mαρινόπουλος

Πρόκειται για τον δημιουργό και συντονιστή του καρότου με τις περισσότερες τεχνολογικές βιταμίνες σε όλον τον κόσμο!

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Back to top button
Close
Close