المواضيع:
- عام
- عجلة التاج
- تشغيل الفرق
- عيوب التفاضلية
- ضبط عجلة التاج
- LSD (التفاضل الكروي المحدود)
- التفاضلية تورسن
- صيانة وعيوب التفاضلية
- ضبط التحميل المسبق للمحمل التفاضلي
عموما:
إن الترس التفاضلي، الذي يُطلق عليه أيضًا الكردان، يجعل اختلاف السرعة في القيادة أمرًا ممكنًا. يتم استخدام المصطلح التفاضلي فقط في هذه الصفحة.
عند الانعطاف، تقوم إحدى العجلات بدورات أكثر من العجلة الأخرى. لذلك، عندما تنعطف السيارة إلى اليسار (كما في الصورة أدناه)، فإن العجلات اليمنى ستحدث دورات أكثر من العجلات اليسرى (r1 > r2). لذلك هناك فرق في السرعة. يضمن التفاضل أن هذا ممكن.
في السيارات ذات الدفع الأمامي، يكون الترس التفاضلي موجودًا في علبة التروس. وفي السيارات ذات الدفع الخلفي، يقع هذا المحور في المحور الخلفي، بين العجلات الخلفية. ثم يمتد عمود الكاردان من علبة التروس إلى الخلف، إلى الترس التفاضلي.
الصورة أدناه لسيارة ذات دفع خلفي. يُطلق على العمود الموجود بين علبة التروس والترس التفاضلي (الكاردان) اسم عمود الكاردان أو العمود المتوسط. يتم وصف هذا بشكل منفصل على الصفحة رمح كاردان. يوجد عمودان للقيادة مثبتان على الترس التفاضلي الذي يقود العجلات الخلفية.
عجلة التاج:
يتم ذكر العجلة الترسية في الترس التفاضلي بشكل منفصل، لأنه يجب تعديل هذه الأجزاء بدقة شديدة بعد العمل. يتم توصيل العجلة الصغيرة بعمود المروحة. يقوم المحرك وعلبة التروس بتشغيل عمود المروحة بينما تقوم عجلة الترس بتشغيل عجلة التاج. يعد التعديل بين التاج والترس مهمة متخصصة للغاية. يجب ضبط التروس مع بعضها البعض باستخدام بيانات المصنع ومعدات القياس/الضبط. التعديل الصحيح يضمن أقل قدر من الضوضاء وأطول عمر.
تشغيل الفرق:
يتم تشغيل العجلة التاجية 1 بواسطة العجلة الصغيرة من المحرك/علبة التروس. عند القيادة للأمام بشكل مستقيم، سوف يدور عمودا الدفع 2 و 3 بنفس السرعة ولن تدور عجلة القمر الصناعي 4 حول محورها.
في هذه الصورة، يكون عمود الإدارة الأيسر ثابتًا. قد يكون هذا بسبب حقيقة أن العجلة اليسرى على الأسفلت والعجلة اليمنى على طريق غير ممهد. في هذه الحالة، سوف تدور العجلة على الطريق الترابي.
تدور عجلة القمر الصناعي الآن حول محورها ويتم وضع القوة الدافعة الكاملة على عمود القيادة الأيمن. اليسار الآن ثابت. وينشأ موقف مماثل أيضًا عند القيادة عبر منعطف، حيث يكون ضغط الإطارات أقل على أحد الجانبين، وتختلف أشكال الإطارات بشكل كبير ولا يكون سطح الطريق مسطحًا تمامًا.
عيوب الفرق:
إن حقيقة أن التفاضل يسمح باختلافات في السرعات بين العجلات يعد أيضًا عيبًا كبيرًا في ظل ظروف معينة. عندما تفقد إحدى العجلات المدفوعة قبضتها، يتم فقدان القيادة بأكملها. عندما يكون لدى السيارة عجلة واحدة على الأسفلت وعجلة واحدة في الوحل، سيتم دفع العجلة في الوحل بنسبة 1% وستظل العجلة على الأسفلت (ذات أكبر قدر من التماسك) ثابتة. وذلك لأن عجلة القمر الصناعي سوف تدور بسرعة، والعجلة ذات المقاومة الأقل ستقود أكثر.
ضبط عجلة التاج:
يمكن تعديل ارتفاع ومسافة أسطح التلامس للتروس والتروس الصغيرة. تظهر الصور عواقب التعديل غير الصحيح.
من خلال تشحيم العجلة التاجية لمدة ربع دورة بشحم خاص (يذوب في الزيت)، يمكن تحديد سطح التحمل بين العجلة التاجية والترس الصغير. من خلال تدوير العجلة الصغيرة ذهابًا وإيابًا بعدد من الدورات، يصبح سطح الدعم واضحًا (انظر الصور). من خلال الضبط والتدوير عدة مرات، يمكن تعديل الكل إلى سطح الدعم المثالي.
يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الحمل على محرك الأقراص يؤدي أيضًا إلى تحول سطح الدعم. مع زيادة الحمل، يتحرك سطح المحمل أكثر إلى الخارج من العجلة التاجية (أعلى الصورة اليمنى). تحت الأحمال الخفيفة، يتحرك سطح المحمل إلى الداخل أكثر. عند الضبط، يجب أن يكون سطح الدعم في المنتصف. راجع دائمًا بيانات المصنع لمعرفة الأحجام.
يؤدي الضبط غير الصحيح إلى حدوث الكثير من الضوضاء (في بعض الأحيان) في محرك الأقراص، مثل صوت الصفير أو الصراخ. سوف يزيد التآكل أيضًا. على سبيل المثال، يمكن أن يفشل الترس التفاضلي بعد بضعة آلاف من الكيلومترات فقط بسبب التعديل الإهمالي (أو عدمه). وبطبيعة الحال، سبق ذلك ضجيجا عاليا.
LSD (التفاضلي المحدود الانزلاق)
لمنع حدوث الموقف المذكور أعلاه، من المفيد (جزئيًا) تعطيل تشغيل الترس التفاضلي في بعض الحالات. وهذا ما يسمى الحظر. عند قفل الترس التفاضلي، يكون محرك الأقراص على كلا المحورين هو نفسه. يتم إيقاف عجلة القمر الصناعي، أو يتم ربط كلتا عجلتي الشمس معًا. هناك تطورات مختلفة مع أدوات التوصيل متعددة الألواح، والوصلات اللزجة، والوصلات المخلبية.
الصورة أدناه توضح LSD (التفاضلي المحدود الانزلاق). هذا فرق مع زيادة الاحتكاك الداخلي. يتم وضع قوابض متعددة الألواح بين الأسطح الخارجية المستقيمة لعجلات الشمس المخروطية لنصف المحاور والغطاء التفاضلي.
ترتبط حلقات الضغط الموجودة في LSD بالمبيت التفاضلي من ناحية، ويمكن تحريكها محوريًا من ناحية أخرى. حلقات الضغط على شكل إسفين من الداخل بسبب الشكل المحدب لعجلات الأقمار الصناعية. تتعامل الشرائح الداخلية (ذات اللون الداكن في الصورة أعلاه) مع الأسنان الداخلية لأعمدة المحور. تنخرط الأسنان الخارجية للشرائح الخارجية في الأخاديد الطولية للمبيت التفاضلي. وهذا يعني أن الشرائح الخارجية لا يمكن أن تدور.
عند القيادة للأمام بشكل مستقيم، يدور العجلة التاجية وعمود الإدارة بنفس السرعة، لذلك لا يوجد أي احتكاك. عندما تكون إحدى العجلات ذات قبضة ضعيفة جدًا، وبالتالي تدور بشكل أسرع من العجلة الأخرى، يحدث فرق في السرعة بين الأسطح المخروطية لحلقة الضغط. يتم ضغط حلقة الضغط على الشرائح ويتم إنشاء لحظة احتكاك تعتمد على الحمل بين الشرائح الخارجية (المحظورة بواسطة الغلاف التفاضلي) والشرائح الداخلية سريعة الدوران والمتصلة بعمود الإدارة.
تم تطوير الأنظمة الأكثر حداثة التي يتم التحكم فيها إلكترونيًا على أنظمة القفل الذاتي. يتم بعد ذلك استبدال حلقات الضغط الموصوفة مسبقًا والموجودة في أنظمة القفل الذاتي بأسطوانات حلقية تعمل هيدروليكيًا. يتم تشغيل القوابض متعددة الألواح باستخدام الإلكترونيات.
التفاضلية تورسن
إن الترس التفاضلي Torsen ("torsen" هو اختصار لعبارة "استشعار عزم الدوران"، والتي تُترجم بشكل فضفاض: "الشعور بعزم الدوران") هو من حيث المبدأ تفاضل متماثل. عندما يدور عمودا الخرج بنفس تردد الدوران، فإن عزم الدوران في هذين العمودين يكون متساويًا. في حالة حدوث عمل تفاضلي لأي سبب من الأسباب، فإن عزم الدوران المتجه إلى عمود الخرج الذي يدور بشكل أسرع يتناقص وإلى عمود الدوران الأبطأ. هنا أيضًا، من حيث المبدأ، يتم إنشاء عزم احتكاك داخلي يقلل من عزم الدوران الناتج من ناحية ويزيد من عزم الدوران الناتج من ناحية أخرى. تعتمد العملية على سلوك القفل الذاتي لناقل الحركة الدودي، والذي يتم إنشاؤه عن طريق اختيار زاوية الميل الصحيحة لهذه التروس.
تم تثبيت ترس المحور التفاضلي في الصورة أدناه بمسامير على الترس الحلقي. يتم تثبيت أعمدة التروس الدودية في الهيكل التفاضلي. يمكن للتروس الدودية، التي ترتبط اثنين ببعض بواسطة تروس أسطوانية، أن تدور بحرية حول محاورها.
تم تركيب ثلاث مجموعات من التروس الدودية لكل منها. يتشابك ترس دودي واحد من كل مجموعة مع الدودة المثبتة على عمود الدفع بالعجلة اليمنى؛ يتعامل الترس الدودي الآخر مع الدودة الموجودة على عمود الدفع بالعجلة اليسرى.
أثناء القيادة في خط مستقيم (للأمام أو للخلف)، عندما لا يكون هناك أي إجراء تفاضلي، يدور كلا المحورين بنفس السرعة. يحمل الهيكل التفاضلي التروس الدودية، والتي بدورها تدفع الديدان باستخدام أعمدة الدفع بالعجلات. يريد كلا التروسين الدوديين أن يدورا في نفس الاتجاه بسبب ميلهما، وهو أمر غير ممكن بسبب الاقتران بالتروس الأسطوانية. ويدور الترس التفاضلي الآن ككتلة واحدة ويضمن توزيعًا متماثلًا لعزم الدوران (50% - 50%).
في حالة حدوث تأثير تفاضلي، على سبيل المثال أثناء القيادة عبر منعطف، أو إذا انزلقت إحدى العجلات، فسوف تدور دودة واحدة بشكل أسرع والدودة الأخرى أبطأ من مبيت الترس التفاضلي. يتم الآن توفير عزم دوران أكبر للعجلة الدوارة الأبطأ مقارنةً بالعجلة الدوارة الأسرع. تقوم الدودة الدوارة الأسرع بتشغيل الترس الدودي المقابل وبالتالي الترس الدودي الذي يدفع الدودة إلى العجلة الدوارة الأبطأ. يتم أيضًا زيادة عزم الدوران إلى العجلة الدوارة الأبطأ من خلال تأثير القفل الذاتي جزئيًا للمحرك عبر الترس الدودي في اتجاه الدودة. من خلال اختيار زاوية الميل الصحيحة على الدودة، يمكن الحصول على توزيع عزم الدوران المطلوب، وهنا قيمة الحجب.
ليس للترس التفاضلي Torsen أي تأثير على أي وظيفة ABS، حيث أن تأثير القفل يحدث فقط تحت الحمل، أي عند تسريع دواسة الوقود.
خاصة في السباق، مع الانجراف، يتم قفل الفارق. إذا لم يكن ذلك ممكنًا من الناحية الفنية في بعض السيارات، فسيتم لحام عجلة القمر الصناعي بعجلات الشمس. بهذه الطريقة الرخيصة يتم قفل الفارق دائمًا. العيب هو أنه من الصعب قيادتها على الطرق العامة بعد الآن، لأن العجلة ذات السرعة الأقل في المنعطفات ستبدأ في الانزلاق. كما أن احتمال حدوث عيوب في أعمدة القيادة ومفاصل السيرة الذاتية أكبر أيضًا.
هناك طريقة أخرى تتمثل في تدخل برنامج الاستقرار الإلكتروني (ESP). يقوم هذا النظام بفرامل العجلة المنزلقة عن طريق تعشيق مسماك الفرامل لفترة وجيزة. ومن خلال كبح العجلة المنزلقة، سيتم نقل المزيد من القوة تلقائيًا إلى العجلة الأخرى من خلال تشغيل الترس التفاضلي. وبهذه الطريقة، تم أيضًا القضاء على هذا العيب. يُطلق على هذا أحيانًا اسم العملية التفاضلية الإلكترونية المحدودة الانزلاق.
صيانة وعيوب التفاضلية:
في الوقت الحاضر، غالبًا ما يحتوي الفرق على "زيت مدى الحياة". تشير الشركة المصنعة إلى أن الزيت لا يحتاج إلى التغيير بشكل دوري. تشير بعض الشركات المصنعة إلى فترة تصريف بعدد معين من الكيلومترات. ولا يجوز تجاوز هذه الفترة. من الجيد أيضًا تغيير الزيت أحيانًا للتفاضلات مع الزيت مدى الحياة. يتلامس كل زيت مع الأكسجين ويخضع لعملية أكسدة. يتم تقليل تأثير التشحيم. ولهذا السبب من الجيد تغيير هذا الزيت بعد مسافة معينة (على سبيل المثال 150.000 كم).
إن التفاضلات المعيبة، حيث تكون المحامل معيبة أو أن المساحة الموجودة على عجلة الترس غير مناسبة، ستؤدي إلى حدوث الكثير من الضوضاء في محرك الأقراص. يمكن عادة إصلاح الفوارق. أثناء عملية الإصلاح، يتم قياس أسطح أسنان التاج والترس ويتم استبدال المحامل. إذا تم تآكل أسطح الأسنان كثيرًا، فيجب استبدال الأجزاء. غالبًا ما يكون استبدال العجلة التاجية مكلفًا للغاية.
ضبط التحميل المسبق للمحمل التفاضلي:
يجب أن يتم تركيب المحامل الموجودة في الترس التفاضلي تحت تحميل مسبق معين. يتم تحديد هذه القيمة من قبل الشركة المصنعة التفاضلية. إذا كان التحميل المسبق منخفضًا جدًا أو مرتفعًا جدًا، فقد يفشل المحمل بمرور الوقت. ضع في اعتبارك أن الحمل المحوري مرتفع جدًا، مما قد يتسبب في أن يصبح المحمل ساخنًا جدًا. عند إصلاح الترس التفاضلي أو استبدال المحامل، يجب دائمًا فحص التحميل المسبق وتعديله إذا لزم الأمر. من خلال أخذ القياسات، يمكن تحديد السمك الذي يجب أن تكون عليه حلقة التعبئة (بين المحمل وحامل الختم).
فيما يلي أمثلة على القياسات التي يجب إجراؤها.
يجب قياس المسافة بين الجزء الخارجي لعلبة التروس والمحمل بمقياس العمق. القيمة المقاسة في الصورة هي 12 ملم.
باستخدام مقياس العمق هذا، يمكن أيضًا قياس ارتفاع كتف حامل ختم الزيت. القيمة المقاسة في الصورة هي 10,0 ملم.
أثناء التثبيت، يتم تثبيت كتف حامل ختم الزيت في الهيكل التفاضلي. وبطرح القيمتين اللتين تم قياسهما للتو، يتم تحديد المسافة بين المحمل التفاضلي وكتف حامل ختم الزيت: العمق – الارتفاع = 12,0 0 مم – 10,00 مم = 2 مم.
إذا تم وضع شريحة مقاس 2 مم بين المحمل التفاضلي وحامل الختم، فسيتم تركيب المحمل بدون شد.
وهذا ليس هو القصد بالطبع؛ سوف يلزم وضع رقاقة أكثر سمكًا لتركيب المحمل تحت التوتر. التحميل المسبق موصوف من قبل الشركة المصنعة. يمكن أن يكون هذا، على سبيل المثال، 0,25 ملم.
الرقائق التي يجب وضعها في هذه الحالة هي المسافة المقاسة + التحميل المسبق، لذلك؛ 2 مم + 0,25 مم = 2,25 مم. عند وضع الرقائق بسمك 2,25 مم، يتم ضبط التحميل المسبق بشكل صحيح. يجب العثور على حلقة الرقائق المناسبة في حاوية ذات أحجام مختلفة من حلقات الرقائق. يمكن العثور على الغسالة الصحيحة بمقياس لولبي.
في الصورة أدناه يمكنك أن ترى أن سمك الرقاقة يبلغ 2,25 ملم. إذن هذا هو الرقائق الصحيحة. يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول القياس بالميكرومتر على الصفحة "أدوات القياس الميكانيكية".
تم إجراء قياسات عمق المحمل وارتفاع كتف حامل الختم في الصور أعلاه باستخدام مقياس العمق. ومع ذلك، يمكن أيضًا إجراء هذه القياسات باستخدام مؤشر الاتصال. يوجد أيضًا شرح حول القياس باستخدام مؤشر الاتصال في الصفحة "أدوات القياس الميكانيكية".
القراءات في الصور أدناه لا تتوافق مع القياسات المذكورة أعلاه. الصور أيضًا ضبابية جدًا. سيتم استبدالها قريبًا بصور جديدة تعرض القياسات بشكل صحيح.
يجب أن تتطابق قيم مقياس الاتصال ومقياس العمق. ومن حيث المبدأ، لا يهم أي أداة تستخدم لإجراء القياس، بشرط توفر كلا أداتي القياس. على سبيل المثال، أثناء الاختبار العملي، قد يتم توفير نوع واحد فقط من أدوات القياس. ولذلك من المهم أن تكون قادرًا على استخدام جميع أدوات القياس؛ الفرجار والميكرومتر ومؤشر الاتصال.
