ΔΙΑΦΟΡΙΚΟ (ΜΕΡΟΣ 1ο)

Διαφορικό είναι ο μηχανισμός που σκοπό έχει να επιτρέπει στους δυο κινητηρίους τροχούς στα προσθιοκίνητα ή οπισθιοκίνητα οχήματα, η στους δυο άξονες μετάδοσης στα τετρακίνητα, να περιστρέφονται με διαφορετικές γωνιακές ταχύτητες και να κατανέμει τη ροπή στρέψης, ανάλογα με τον συντελεστή πρόσφυσης στους κινητήριους τροχούς.  

Όπως γνωρίζουμε, όταν ένα όχημα κινείται ομαλά διαγράφοντας καμπύλη τροχιά, οι τροχοί που βρίσκονται στην εξωτερική πλευρά της καμπύλης διανύουν μεγαλύτερη απόσταση από τους τροχούς που βρίσκονται στη εσωτερική πλευρά. Άρα, οι εξωτερικοί τροχοί θα πρέπει να στρέφονται ταχύτερα από τους εσωτερικούς. Όπως παρατηρούμε στο σχημα.7, η τροχιά που διαγράφουν οι εξωτερικοί τροχοί (R2), είναι μεγαλύτερη από αυτή που διαγράφουν η εσωτερικοί τροχοί (R1). 

Στη περίπτωση που και οι εξωτερικοί και οι εσωτερικοί τροχοί στρέφονταν από τον κινητήρα με την ίδια ταχύτητα, τότε το όχημα δε θα μπορούσε να διαγράψει καμπύλη τροχιά χωρίς σημαντικές τριβές στα ελαστικά του. Τριβές που θα εκδηλώνονταν ως τάση του οχήματος να «υπακούσει» στις στροφές που παίρνουν οι τροχοί του: να κινηθεί ευθεία και όχι να διαγράψει καμπύλη τροχιά.

 Όταν τώρα το όχημα κινείτε στην ευθεία και κάποιος από τους κινητηρίους τροχούς συναντήσει μια ανωμαλία του οδοστρώματος, π.χ: ένα σαμαράκι ή μια λακκούβα, θα υπάρξει και σε αυτή τη περίπτωση πρόβλημα, καθώς δε θα υπάρχει δυνατότητα να διαφοροποιήσει τις στροφές του από τον άλλο τροχό και ολόκληρο το όχημα θα υποστεί μια αποσταθεροποιητική φόρτιση (τράνταγμα) η οποία θα εκδηλωθεί ως τάση εκτροπής του οχήματος. 

Διαφορικό λοιπόν, είναι ο μηχανισμός που επιτρέπει τη μετάδοση  ροπής στρέψης και τη μεγέθυνση της στους τροχούς ενός άξονα ή και παραπάνω αξόνων, φροντίζοντας, καθένας από αυτούς, να παραλαμβάνει το ποσοστό ισχύος που του αναλογεί, αλλά και να μπορεί να περιστρέψει τους κινητήριους τροχούς με διαφορετική γωνιακή ταχύτητα λαμβάνοντας υπ’ όψη την απόσταση που κάθε τροχός πρέπει να διανύσει. Το μέγεθος της μεταφερόμενης ροπής στρέψης καθορίζεται από εκείνον το τροχό, ο οποίος έχει τη μικρότερη πρόσφυση στο οδόστρωμα. 

Θα μπορούσαμε να πούμε ότι ο διαφορικός μηχανισμός, είναι ο μηχανισμός που «λαμβάνει πληροφορίες» ανάλογα με την επαφή καθενός κινητηρίου τροχού με το οδόστρωμα και συμφωνά με αυτές τις πληροφορίες, διαμοιράζει την ισχύ ή τη ροπή του κινητήρα  στους άξονες των τροχών.

ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΡΟΠΗΣ ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΥ T.B.R

Το TBR (Torque Bias Ratio), είναι ο συντελεστής κατανομής ροπής του διαφορικού μηχανισμού. Είναι το κύριο χαρακτηριστικό του διαφορικού και χρησιμοποιείται για να περιγράψει την ικανότητα του διαφορικού να κατανείμει τη ροπή. Εκφράζει την αναλογική σχέση της ροπής ή της ισχύος που εφαρμόζεται στον έναν άξονα συγκριτικά με τον άλλον.
Π.χ: Ένα διαφορικό με TBR = 2:1, μπορεί να στείλει το διπλάσιο ποσό της ροπής στο τροχό με την υψηλή πρόσφυση.
Στον παρακάτω πίνακα, αναφέρουμε μερικά παραδείγματα διαφορικών με διάφορους συντελεστές κατανομής ροπής.

ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ ΣΥΜΒΑΤΙΚΟΥ ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΥ

Ένα συμβατικό διαφορικό αποτελείτε από τα εξής μέρη:

1.    Κεντρικός άξονας – Άτρακτος : Από τον άξονα αυτόν, η κίνηση μεταδίδεται στο πινιόν του διαφορικού
2.    Πινιόν: Είναι ένας κωνικός οδοντωτός τροχός, μέσω του οποίου η κίνηση μεταδίδεται από το κεντρικό άξονα στο διαφορικό.
3.    Κορώνα: Είναι μια κωνική οδοντωτή στεφάνη, η οποία μαζί με το πινιόν αποτελούν το ζεύγος της γωνιακής μετάδοσης και αλλάζουν την διεύθυνση της κίνησης κατά 90ο, από τη κεντρική άτρακτο στα ημιαξόνια.
4.    Θήκη πλανητικού μηχανισμού – φορέας δορυφόρων: Είναι στερεωμένη πάνω στη κορώνα και περιστρέφεται μαζί με αυτή και φέρει τον κυρίως πλανητικό μηχανισμό.
5.    Άξονας δορυφόρων.
6.    Πλανήτες: Είναι δυο κωνικοί οδοντωτοί τροχοί οι οποίοι πάντοτε έχουν ευθύγραμμα κωνικά δόντια, λίγο μεγαλύτεροι από τους δορυφόρους. Είναι στερεωμένοι μέσα στη θήκη του διαφορικού και μπλεγμένοι μόνιμα με τους δορυφόρους. Ο άξονας τους συμπίπτει με τον άξονα περιστροφής των ημιαξονίων. Με τους πλανήτες συνδέονται τα ημιαξόνια με πολύσφηνα.
7.    Δορυφόροι: Είναι συνήθως δύο στον αριθμό αλλά μπορούν να υπάρξουν και 4 κωνικοί οδοντωτοί τροχοί οι οποίοι έχουν πάντοτε ευθύγραμμα κωνικά δόντια, στερεωμένοι στο εσωτερικό της θήκης, με άξονες κάθετους στον άξονα περιστροφής των ημιαξονίων των τροχών.
8.    Έξοδος προς τροχούς – Ημιαξόνια

Μια πραγματική απεικόνιση πως περίπου είναι το διαφορικό και από τι αποτελείται μπορούμε να δούμε στο παρακάτω σχήμα. Μπορούμε να διακρίνουμε το πινιόν, τη κορώνα, του δορυφόρους, τους πλανήτες, το φορέα των δορυφόρων και τους άξονες των ημιαξόνιων.

Στο παραπάνω σχημα παρατηρούμε την πιο απλή μορφή συμβατικού διαφορικού, θα μπορούσαμε να πούμε την «αρχή λειτουργίας» του διαφορικού μηχανισμού. Το πινιόν δίνει κίνηση στη κορώνα. Η κορώνα με τη σειρά της, είναι συνδεδεμένη με τον φορέα των δορυφόρων. Οι δορυφόροι στερεώνονται στον φορέα.    

Όταν το όχημα κινείται σε ευθεία τροχιά, τότε οι δορυφόροι λειτουργούν σαν σφήνες μεταξύ θήκης και πλανητών, παίρνουν κίνηση από τη κορώνα, δε στρέφονται γύρω από τον άξονα τους και εξαιτίας των συνδέσεων των γραναζιών περιστρέφονται και οι πλανήτες, άρα και τα ημιαξόνια, τα οποία δίνουν κίνηση στους τροχούς.
Εάν τώρα, ο αριστερός άξονας (όπως βλέπουμε το σχήμα.9) συναντήσει αντίσταση λόγω κάποιας ανωμαλίας του οδοστρώματος, άρα οι στροφές περιστροφής του θα μειωθούν, τότε οι δορυφόροι θα αρχίσουν να περιστρέφονται ελεύθερα γύρω από τον άξονα τους. Έτσι δίνουν κίνηση στον δεξιό πλανήτη. Ο δεξιός πλανήτης, εκτός από από τη κίνηση που παίρνει από τους δορυφόρους, παίρνει και κίνηση από τον φορέα των δορυφόρων. Το ίδιο ακριβώς θα γίνει εάν συναντήσει αντίσταση ο δεξιός άξονας.
Το πρόβλημα, αυτού του μηχανισμού είναι το εξής: Εάν ο ένας άξονας χάσει τη πρόσφυσή του, π.χ: «πέσει» σε λάσπη, θα περιστρέφεται συνέχεια, θα λαμβάνει όλες τις στροφές και η κίνηση δεν θα μπορέσει να μεταφερθεί μέσω των δορυφόρων στον άλλο άξονα,  και το όχημα θα παραμείνει ακίνητο. Αυτός είναι και ο λόγος που οδηγηθήκαμε στη κατασκευή των διαφορικών με αναστολέα, τα λεγόμενα ‘μπλοκέ.

Αν σας  αρέσουν  τα άρθρα του vehiclestech.blogspot.gr στηρίξτε μας με μια δωρεά στο παρακάτω Donate Button