ดิฟเฟอเรนเชียล มันคืออะไรและใช้ทำไม?

เครื่องยนต์ที่มีกระปุกเกียร์ไม่เพียงพอต่อการขับขี่รถยนต์ เฟืองท้ายยังจำเป็นสำหรับการเคลื่อนตัวของล้อ

พูดง่ายๆ ก็คือ เฟืองท้ายทำหน้าที่ให้แน่ใจว่าล้อบนเพลาขับไม่หมุนด้วยความเร็วเท่ากัน ในเชิงวิทยาศาสตร์ หน้าที่ของดิฟเฟอเรนเชียลคือการชดเชยความแตกต่างในความถี่ของการหมุนของเพลาคาร์ดานของล้อของเพลาขับเมื่อเคลื่อนที่ไปตามรางที่มีความยาวต่างกัน

ดิฟเฟอเรนเชียลมักเรียกว่าดิฟเฟอเรนเชียลจากคำว่าดิฟเฟอเรนเชียล ที่น่าสนใจนี่ไม่ใช่การประดิษฐ์จุดเริ่มต้นของยุคยานยนต์ ความแตกต่างนี้ถูกคิดค้นโดยชาวจีนเมื่อหลายศตวรรษก่อน

สำหรับการเข้าโค้ง

แนวคิดของความแตกต่างคือการอนุญาตให้รถเลี้ยวได้ สำหรับเพลาขับ เมื่อรถเข้าโค้ง ล้อด้านนอกจะต้องเดินทางในระยะทางที่ไกลกว่าล้อด้านใน ทำให้ล้อด้านนอกหมุนเร็วกว่าล้อด้านใน จำเป็นต้องใช้เฟืองท้ายเพื่อป้องกันไม่ให้ล้อทั้งสองหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน หากไม่มีอยู่ ล้อหนึ่งของเพลาขับจะไถลไปบนพื้นถนน

ดูเพิ่มเติม ข้อต่อการขับรถยนต์ - วิธีขับโดยไม่ทำให้เสียหาย 

ดิฟเฟอเรนเชียลไม่เพียงแต่ป้องกันสิ่งนี้ แต่ยังป้องกันความเครียดที่ไม่ต้องการในเกียร์ ซึ่งอาจนำไปสู่การเสีย การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้น และการสึกหรอของยางที่เพิ่มขึ้น

การออกแบบกลไก

เฟืองท้ายประกอบด้วยเฟืองดอกจอกหลายเฟืองที่อยู่ในตัวเรือนที่หมุนได้ มันเชื่อมต่อกับวงล้อมงกุฎ การถ่ายโอนแรงบิดจากกระปุกเกียร์ (และจากเครื่องยนต์) ไปยังล้อขับเคลื่อนเกิดขึ้นเมื่อเพลาโจมตีที่เรียกว่าขับเคลื่อนเฟืองวงแหวนดังกล่าวผ่านเกียร์ไฮปอยด์พิเศษ (มีเพลาบิดและเส้นฟันโค้งซึ่งช่วยให้คุณถ่ายโอน โหลดขนาดใหญ่)

ในรถยนต์ขับเคลื่อนล้อหน้า เฟืองวงแหวนจะมีฟันตรงหรือฟันเฟืองอยู่ตามเส้นรอบวงด้านนอกของเพลา โซลูชันประเภทนี้ง่ายกว่าและถูกกว่าในการผลิตและใช้งาน (ส่วนต่างรวมกับกระปุกเกียร์) ซึ่งอธิบายได้ว่าทำไมตลาดถึงถูกครอบงำด้วยรถยนต์ขับเคลื่อนล้อหน้า

ดูเพิ่มเติมที่ Power Always on Four Wheels ซึ่งเป็นภาพรวมของระบบขับเคลื่อน 4×4 

ในรถยนต์ขับเคลื่อนล้อหลัง เฟืองท้ายจะซ่อนอยู่ในกล่องโลหะพิเศษ ใต้แชสซีมองเห็นได้ชัดเจน - ระหว่างล้อขับเคลื่อนมีองค์ประกอบเฉพาะที่เรียกว่าเพลาหลัง

ตรงกลางเป็นรูปกากบาทซึ่งติดตั้งเฟืองซึ่งเรียกว่าดาวเทียมเนื่องจากหมุนไปรอบ ๆ องค์ประกอบนี้ในทิศทางของการเดินทางทำให้เกียร์หมุนซึ่งจะส่งไดรฟ์ไปยังล้อของรถ หากล้อรถหมุนด้วยความเร็วที่ต่างกัน (เช่น รถกำลังเลี้ยว) ดาวเทียมก็จะหมุนต่อไปที่แขนของแมงมุม

ไม่มีการลื่นไถล

อย่างไรก็ตาม บางครั้งความแตกต่างก็ยากที่จะนำไปใช้ กรณีนี้เกิดขึ้นเมื่อล้อหนึ่งของรถอยู่บนพื้นผิวที่ลื่น เช่น น้ำแข็ง เฟืองท้ายจะส่งแรงบิดเกือบทั้งหมดไปยังล้อนั้น เนื่องจากล้อที่มีการยึดเกาะที่ดีที่สุดจะต้องใช้แรงบิดมากขึ้นเพื่อเอาชนะแรงเสียดทานภายในในส่วนต่าง

ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขแล้วในรถสปอร์ต โดยเฉพาะในรถขับเคลื่อนสี่ล้อ ยานพาหนะเหล่านี้มักใช้ส่วนต่างความต้านทานสูงซึ่งสามารถส่งแรงบิดส่วนใหญ่ไปยังล้อได้ด้วยการยึดเกาะที่ดีที่สุด

การออกแบบเฟืองท้ายใช้คลัตช์ระหว่างเกียร์ด้านข้างและตัวเรือน เมื่อล้อใดล้อหนึ่งสูญเสียการยึดเกาะ คลัตช์ตัวใดตัวหนึ่งก็เริ่มตอบโต้ปรากฏการณ์นี้ด้วยแรงเสียดทาน

ดูเพิ่มเติมที่ Turbo ในรถ - กำลังแรงขึ้น แต่ยังมีความยุ่งยากอีกด้วย แนะนำ 

อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่ระบบเกียร์เดียวที่ใช้ในรถยนต์ 4×4 ยานพาหนะเหล่านี้ส่วนใหญ่ยังคงมีดิฟเฟอเรนเชียล (มักเรียกว่าดิฟเฟอเรนเชียล) ซึ่งชดเชยความแตกต่างของความเร็วในการหมุนระหว่างเพลาขับเคลื่อน วิธีนี้ช่วยขจัดการก่อตัวของความเครียดที่ไม่จำเป็นในการส่งซึ่งส่งผลเสียต่อความทนทานของระบบส่งกำลัง

นอกจากนี้ เฟืองท้ายตรงกลางยังกระจายแรงบิดระหว่างเพลาหน้าและเพลาหลัง เพื่อปรับปรุงการยึดเกาะถนน รถ SUV ที่เคารพตนเองทุกคันก็มีกระปุกเกียร์เช่นกัน กล่าวคือ กลไกที่เพิ่มแรงบิดที่ส่งไปยังล้อด้วยความเร็ว

สุดท้าย สำหรับ SUV ตัวยงส่วนใหญ่ รถยนต์ที่ติดตั้งเฟืองกลางและดิฟเฟอเรนเชียลล็อคได้รับการออกแบบ

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญ

Jerzy Staszczyk ช่างเครื่องจาก Słupsk

ส่วนต่างเป็นองค์ประกอบถาวรของรถ แต่ถ้าใช้อย่างถูกต้องเท่านั้น ตัวอย่างเช่น เขาไม่ได้รับการสตาร์ทอย่างกะทันหันพร้อมกับเสียงกรีดยาง แน่นอนว่ายิ่งรถมีอายุมากขึ้น ระบบการขับเคลื่อนก็ยิ่งเสื่อมโทรม รวมทั้งเฟืองท้ายด้วย สามารถทดสอบได้แม้ที่บ้าน คุณเพียงแค่ต้องยกส่วนของรถที่มีล้อขับเคลื่อนขึ้น หลังจากเปลี่ยนเกียร์แล้ว ให้หมุนพวงมาลัยทั้งสองทิศทางจนรู้สึกได้ถึงแรงต้าน ยิ่งเรารู้สึกว่ามีแรงต้านมากเท่าใด ระดับการสึกหรอที่แตกต่างกันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ในกรณีของรถยนต์ขับเคลื่อนล้อหน้า การเล่นดังกล่าวอาจบ่งบอกถึงการสึกหรอของกระปุกเกียร์

Wojciech Frölichowski