Jag kommer att förklara hur differentialen fungerar i praktiken. Varför slirar ett hjul, men bilen rör sig inte?

Differentialen är en av de enheter som använts nästan sedan början av motoriseringen i alla personbilar, och det är bara vissa elfordon som kanske inte har det. Även om vi har känt honom i mer än 100 år, fortfarande inte mer än 15-20 procent. människor förstår dess funktion i praktiken. Och jag pratar bara om människor som är intresserade av fordonsindustrin.  

I den här texten kommer jag inte att fokusera på utformningen av differentialen, eftersom det inte spelar någon roll för att förstå det praktiska arbetet. Den enklaste och vanligaste mekanismen med vinkelväxlar (kronor och satelliter) fungerar på ett sådant sätt att fördelar alltid vridmoment, i alla trafiksituationer lika på båda sidor. Detta betyder att om vi har en enaxlig drivning, då 50 procent av momentet går till vänster hjul och lika mycket till höger. Om du alltid har tänkt annorlunda och något inte stämmer, acceptera det bara som sanningen för tillfället. 

Hur fungerar en differential?

I ett hörn har det ena hjulen (inre) kortare avstånd och det andra (yttre) har längre avstånd, vilket gör att det inre hjulet svänger långsammare och det yttre hjulet snabbare. För att kompensera för denna skillnad använder biltillverkaren en differential. När det gäller namnet särskiljer det hjulens rotationshastighet och inte - som de allra flesta tror - vridmoment.

Föreställ dig nu en situation där bilen går rakt i hastighet X och drivhjulen snurrar med 10 rpm. När bilen går in i ett hörn, men hastigheten (X) inte ändras, fungerar differentialen så att det ena hjulet snurrar till exempel med 12 rpm, och sedan snurrar det andra med 8 rpm. Medelvärdet är alltid 10. Detta är den nyss nämnda ersättningen. Vad ska jag göra om ett av hjulen lyfts eller placeras på en mycket hal yta, men mätaren visar fortfarande samma hastighet och bara det här hjulet snurrar? Den andra står stilla, så den upphöjda gör 20 rpm.

Inte all stund går åt till hjulslirning

Så vad händer när ett hjul snurrar i hög hastighet och bilen står stilla? Enligt principen om 50/50 vridmomentfördelning är allt korrekt. Mycket lite vridmoment, säg 50 Nm, överförs till ett hjul på halt underlag. För att starta behöver du till exempel 200 Nm. Tyvärr får hjulet på klibbigt underlag också 50 Nm, så båda hjulen överför 100 Nm till marken. Detta räcker inte för att bilen ska börja röra sig.

Ser man på denna situation utifrån, det känns som att allt vridmoment går till det snurrande hjulet, men det är det inte. Bara det här hjulet snurrar - därav illusionen. I praktiken försöker den senare också röra sig, men det syns inte. 

Sammanfattningsvis kan vi säga att bilen i en sådan situation inte kan röra sig, inte för att - med citat av internetklassikern - "hela ögonblicket på det snurrande hjulet", utan för att allt ögonblick som detta halkfria hjul får har värde. snurrande hjul. Eller en annan – det är helt enkelt för lite vridmoment på båda hjulen, eftersom de får lika mycket vridmoment.

Samma sak händer i en fyrhjulsdriven bil, där det också finns en differential mellan axlarna. I praktiken räcker det att lyfta ett hjul för att stoppa ett sådant fordon. Än så länge är det inget som blockerar någon av skillnaderna.

Mer information för att förvirra dig 

Men seriöst, tills du förstår ovanstående är det bättre att inte läsa vidare. Det är sant när någon säger så all kraft går till det snurrande hjulet på halt underlag (Inte hela tiden). Varför? För, enkelt uttryckt, är kraft resultatet av att vridmomentet multipliceras med hjulets rotation. Om ett hjul inte snurrar, d.v.s. ett av värdena är noll, då, som med multiplikation, måste resultatet vara noll. Ett hjul som inte snurrar får alltså faktiskt ingen energi, och energi går bara till det snurrande hjulet. Vilket inte ändrar på att båda hjulen fortfarande får för lite vridmoment för att starta bilen.