Какво е самоблокиращ се червячен диференциал NIRFI
Самоблокиращ се червячен диференциал (самоблокиращ се) е устройство, което позволява на човек частично да компенсира основния недостатък на свободния диференциал, а именно пълната му безпомощност, когато едното колело се удари в хлъзгава повърхност. По принципа на действие самозаключващите се диференциали могат да бъдат разделени на два вида: чувствителни към скоростта, т.е. задействани от разликата в ъгловите скорости на въртене на полуосите, и чувствителни към въртящия момент, предизвикани от разликата в предавания въртящ момент към полуосите. За да разберем работата на самоблокирането, първо ще разберем принципа на действие на обикновен диференциал и неговите недостатъци.
Диференциалът е механично устройство, което предава въртящ момент от един източник на два независими консуматора по такъв начин, че ъгловите скорости на въртене на източника и на двата консуматора могат да бъдат различни един спрямо друг. Това предаване на въртящ момент е възможно благодарение на използването на така наречения планетарен механизъм. В автомобилната индустрия диференциалът е една от ключовите части на трансмисията. На първо място, той служи за прехвърляне на въртящ момент от скоростната кутия към колелата на задвижващата ос.
Принципът на действие на обикновен диференциал
Защо това изисква диференциал? Във всеки завой пътят на колелото на ос, движещ се по къс (вътрешен) радиус, е по-малък от пътя на друго колело от същата ос, движещ се по дълъг (външен) радиус. В резултат на това ъгловата скорост на въртене на вътрешното колело трябва да бъде по-малка от ъгловата скорост на въртене на външното колело. В случай на неподвижна ос, това условие е доста лесно за изпълнение, тъй като и двете колела може да не са свързани помежду си и да се въртят независимо. Но ако оста се движи, тогава е необходимо да се предава въртящ момент едновременно на двете колела (ако въртящият момент се предава само на едно колело, тогава способността за управление на автомобил според съвременните концепции ще бъде много лоша).
При твърда връзка между колелата на задвижващата ос и прехвърляне на въртящ момент към единична ос на двете колела, автомобилът не може да се върти нормално, тъй като колелата, имащи еднаква ъглова скорост, биха имали тенденция да се движат по една и съща пътека в завой. Диференциалът ви позволява да разрешите този проблем: той предава въртящ момент към отделните оси на двете колела (полуоси) чрез планетарната си предавка с всяко съотношение на ъгловите скорости на въртене на полуосите. В резултат на това колата може да се движи и управлява нормално както по права пътека, така и в завой.
Поради физиката на устройството обаче планетарният механизъм има много лошо свойство: той се стреми да прехвърли получения въртящ момент там, където е много по-лесно. Например, ако и двете колела на ос имат еднакъв захват и количеството усилия, необходими за завъртане на всяко колело, е еднакво, диференциалът ще разпредели въртящия момент равномерно между колелата. Но щом има забележима разлика в сцеплението на колелата с пътя (например едното колело падна върху леда, а другото остана на асфалта), диференциалът веднага ще започне да преразпределя момента към колелото, усилието за въртене на което е най-малко (т.е. на това, което е на лед). В резултат на това колелото на асфалта ще спре да получава въртящ момент и ще спре, а колелото на леда ще поеме целия момент и ще се върти с повишена ъглова скорост, а планетарният механизъм ще играе ролята на редуктор, който се увеличава скоростта на въртене на това колело. Естествено, това явление силно влошава способността и управляемостта на автомобила. В крайна сметка, според логиката на нещата, в разглежданата ситуация е препоръчително да прехвърлите момента на колелото, разположено на асфалта, за да може колата да продължи да се движи.