Bazıları şöyle diyor: "Bir diferansiyel sadece sol ve sağ tekerleklerin kendi kendine dönmesine izin verir-bunda karmaşık bir şey yoktur." Bu kulağa basit gelse de aslında asıl önemli noktayı gözden kaçırıyor.
Bir diferansiyelin çözdüğü temel sorun, tekerleklerin "istedikleri gibi dönmesine" izin vermek değildir; bunun yerine, bir dönüş sırasında sol ve sağ tahrik tekerleklerinin farklı hızlarda dönmesine olanak tanırken aracın güç iletmesine olanak tanır. Bu ayrımı kavramak, diferansiyelin nasıl çalıştığını anlamanın ilk adımıdır.
01. Diferansiyel olmadan dönüş büyük bir sorun haline gelir
Gerçek bir-hayat senaryosu düşünün: iki kişi yan yana-yürüyerek-dönüş yapıyor. Dışarıdaki kişi daha uzun ve hızlı adımlar atarken, içerideki kişi daha küçük adımlar atmalıdır. Aynı prensip bir virajı dönen bir araba için de geçerlidir-dış tekerlekler daha büyük bir yay boyunca hareket eder, iç tekerlekler ise daha küçük bir yay boyunca hareket eder, dolayısıyla farklı dönüş hızlarına ihtiyaç duyarlar.
Diferansiyel Yapı ve Prensiplerin Analizi _ Pacific Auto Network
Katı akslı tahrik tekerleklerine sahip ilk- araçların sorunla karşılaştığı nokta tam da burasıydı. Sol ve sağ tekerlekler sert bir şaftla birbirine kilitlendiğinden, aynı hızda dönmeye zorlanıyorlardı. Bu, düz giderken işe yaradı, ancak virajlarda-tekerleklerin aslında farklı hızlarda dönmesinin gerektiği-onları senkronize kalmaya zorlamak, birbirleriyle savaşmalarına neden oluyordu.
Bunu, bacakları birbirine bağlı iki kişinin bir eğri boyunca koşması olarak hayal edebilirsiniz: dışarıdaki kişi daha hızlı gitmek isterken, içerideki kişi daha yavaş gitmek ister, bu da her ikisi için de garip, koordine olmayan bir hareketle sonuçlanır.
Bu nedenle diferansiyelin birincil işlevi, sol ve sağ tahrik tekerleklerinin dönüşler sırasında farklı hızlarda dönmesine yönelik temel ihtiyacı karşılamaktır; yol tutuş stabilitesi bundan kaynaklanan pratik faydalardan sadece biridir. Arabalarla ilgili gelecekte yapılacak konuşmalarda, birisi diferansiyeli yalnızca bir "performans bileşeni" olarak tanımlarsa şunu sorabilirsiniz: "O olmasaydı, sol ve sağ tahrik tekerlekleri dönüş sırasında kat etmeleri gereken farklı mesafeleri nasıl idare ederdi?"
02. Dişli-tipi diferansiyeller: dönüş ve düz-yolda sürüş için farklı durumlar
Modern arabalarda bulunan dişli{0}tipi diferansiyeller beklediğinizden daha karmaşık görünebilir, ancak temeldeki kavram aynı kalır: Güç iletilmeye devam edilmelidir, ancak her iki taraftaki tekerleklerin dönüş hızlarını kat ettikleri farklı mesafelere göre ayarlayabilmesi gerekir.
Diferansiyel mahfazası, planeter dişliler (veya örümcek dişlileri), planeter dişli milleri ve yan dişliler (veya aks dişlileri) gibi bileşenlerden oluşur. Düz bir çizgide sürerken sol ve sağ tekerlekler kabaca aynı mesafeyi kat eder. Diferansiyelin iç mekanizması senkronize bir ünite gibi davranır: planet dişliler mahfaza ile birlikte döner ancak kendi eksenleri üzerinde dönmez, her iki tekerleğin aynı hızda dönmesini sağlar.
Dönerken durum değişir. Dış tekerleğin daha hızlı dönmesi gerekirken, iç tekerleğin daha yavaş dönmesi gerekir. Bu noktada, planet dişliler dönmenin yanı sıra kendi eksenleri üzerinde de dönmeye başlar ve bu hız farkını etkili bir şekilde "uyum sağlar". Bu hız ayarı, sürücünün herhangi bir giriş yapmasına gerek kalmadan otomatik olarak gerçekleşir.
Şu formülü unutmayın: Sol tekerlek hızı + Sağ tekerlek hızı=2 × Diferansiyel gövde hızı. Dönerken bir tarafın hızlanma miktarı, diğer tarafın yavaşlama miktarıyla tam olarak eşleşir; toplam tutar sabit kalır.
03. Açık diferansiyeller: Dönüş için harikadır ancak kayma sırasında engel teşkil eder
Bu noktada pek çok kişi doğal olarak diferansiyelin sağ ve sol tekerleklerin farklı hızlarda dönmesine izin vermesi nedeniyle her türlü sürüş koşulunda etkili olması gerektiği sonucuna varabilir.
Sorun tam da burada yatıyor. Açık diferansiyeller standart dönüşler sırasında sorunsuz çalışsa da ıslak, buzlu veya çamurlu yollar gibi-düşük çekişli yüzeylerde- önemli eksiklikleri ortaya çıkarabilir.
Tam otomotiv şasi yapısının şeması - Pacific Auto Encyclopedia
Açık diferansiyelin temel prensibi, gücün sürülmesi en kolay tarafa doğru akmasıdır. Yani direnci en az olan taraf en yüksek dönme hızını kazanır.
Bu, normal yollarda işe yarar, ancak tekerleklerden birinin buza çarpması veya yerle temasının kaybolması (havada asılı kalması) durumunda durum değişir. Kayan tekerlek çok az dirençle karşılaştığından tüm güç o tarafa akar; havada dönen tekerlek hızla hızlanırken gerçek çekiş gücüne sahip olan tekerlek hiç güç almaz.
Bu, bir ayağınız kuru zeminde, diğer ayağınız buz üzerinde ayakta durmaya benzer: buzun üzerindeki ayağınız çılgınca sallanır, ancak vücudunuz herhangi bir etkili kaldıraç veya ileri momentum oluşturamaz.
Bu nedenle "diferansiyele sahip olmak, kayma konusunda endişelenmenize gerek olmadığı anlamına gelir" fikri yanlıştır. Açık diferansiyeller dönüşler sırasındaki hız farklılıklarını yönetmede üstündür, ancak tek bir tekerlek çekişi kaybettiğinde ortaya çıkan güç kaybıyla başa çıkmakta zorlanırlar. 04. Sınırlı-Kayma Diferansiyeli (LSD): Tekerleğin Patinajla Mücadelesi
Sınırlı-Kayma Diferansiyeli-yaygın olarak LSD olarak bilinir-"sınırlı kayma" kelimesiyle tanımlanır.
Sol ve sağ tekerlekler arasındaki dönüş hızı farkını ortadan kaldırmaz; bunun yerine, bir tekerlek serbestçe dönmeye eğilimli olduğunda, bu verimsiz kaymayı kısıtlar ve böylece daha iyi araç çekişi sağlar.
Örnek olarak yaygın debriyaj-paketi stili LSD'yi ele alalım: yan dişliler ile diferansiyel mahfazası arasında bir dizi sürtünme plakası içerir. Normal viraj alma sırasında tıpkı açık diferansiyel gibi çalışarak tekerlekler arasında hız farkına izin verir. Bununla birlikte, tekerleklerden biri kaymaya başladığında, çekişin olduğu taraftaki kavrama mekanizması devreye girer (sıkıştırılır), gücün tamamen çıkrık üzerinde boşa harcanması yerine oraya aktarılmasına olanak tanır.
Şunu unutmayın: Standart bir diferansiyel viraj almayı yönetirken sınırlı-kaymalı diferansiyel tekerleğin patinajını azaltır.
Bir dahaki sefere bir aracın teknik özellik sayfasına baktığınızda, standart bir "diferansiyel" ile "sınırlı-kaymalı diferansiyel"i karıştırmayın-ilkinin, sol ve sağ ayaklarınızın bir eğri ile ritim içinde adım atmasına izin verdiğini, ikincisinin ise zemin kaygan olduğunda tüm enerjinizi savrularak harcamanızı önleyen bir dengeleyici gibi davrandığını düşünün.
İki Seçenek: Buick Envision AWD Sisteminin Kısa Bir Analizi
05. Peki ya Diferansiyel Kilidi? Tam tersini yapıyor
Çoğu zaman kafa karışıklığına neden olan başka bir kavram daha var: diferansiyel kilidi.
Diferansiyel kilidinin işlevi standart diferansiyelin tam tersidir: diferansiyel mekanizmasını kilitleyerek tekerlekler arasındaki dönüş hızı farkını önler.
Ne zaman kullanılır? Arazide-kurtarma için. Bir tekerlek tamamen yerden kalkıyorsa veya çaresizce dönüyorsa, diferansiyel kilidi her iki tekerleği de aynı hızda dönmeye zorlayarak gücü çekiş olan tarafa yönlendirir.
Basitçe özetlemek gerekirse: standart bir diferansiyel hız farklılıklarına izin verir (viraj almak için), sınırlı-kaymalı diferansiyel aşırı hız farklılıklarını kısıtlar (tekerleğin patinajını kontrol etmek için) ve diferansiyel kilidi hız farklılıklarını tamamen ortadan kaldırır (sıkışmak için).
Aracınızı yalnızca asfalt yollarda günlük işe gidip gelmek için kullanıyorsanız, "hız farklılıklarının bir arızaya işaret ettiği"- fikrinden paniğe kapılmamanız için diferansiyelin nasıl çalıştığını anlamak esas olarak değerlidir; gerçekte sol ve sağ tekerleklerin dönüş sırasında farklı hızlarda dönmesi tamamen normaldir. Sık sık kaygan veya çamurlu yollarla karşılaşıyorsanız, açık diferansiyel ile sınırlı-kayma sistemi arasındaki farkı açıklığa kavuşturmakta fayda var. Bir dahaki sefere bir bayiyi ziyaret ettiğinizde, satış elemanının araçta "diferansiyel" mi yoksa "sınırlı-kayma diferansiyeline"- sahip olduğunu mu söylediğine çok dikkat edin; satış görevlisi size çok az şey söylerken, ikincisi aracın kaygan yüzeylerdeki gerçek performansından bahsediyor.
