سأشرح كيف يعمل التفاضل في الممارسة. لماذا تنزلق عجلة واحدة والسيارة لا تتحرك؟
التفاضل هو أحد الأجهزة المستخدمة تقريبًا منذ بداية المكننة في جميع سيارات الركاب ، وقد لا تتوفر به سوى بعض السيارات الكهربائية. على الرغم من أننا نعرفه منذ أكثر من 100 عام ، إلا أنه لا يزيد عن 15-20 في المائة. يفهم الناس عملها في الممارسة العملية. وأنا أتحدث فقط عن الأشخاص المهتمين بصناعة السيارات.
في هذا النص لن أركز على تصميم التفاضل ، لأنه لا يهم لفهم العمل العملي. الآلية الأبسط والأكثر شيوعًا مع التروس المخروطية (التيجان والأقمار الصناعية) تعمل بهذه الطريقة يوزع دائما عزم الدوران، في أي حالة مرورية بالتساوي على كلا الجانبين. هذا يعني أنه إذا كان لدينا محرك أحادي المحور ، إذن يذهب 50 بالمائة من اللحظة إلى العجلة اليسرى ونفس المقدار إلى اليمين. إذا كنت تفكر دائمًا بشكل مختلف ولم يكن هناك شيء ما ، فقط تقبله على أنه الحقيقة في الوقت الحالي.
كيف يعمل التفاضل؟
في المقابل ، يكون لإحدى العجلات (الداخلية) مسافة أقصر والأخرى (الخارجية) لها مسافة أطول ، مما يعني أن العجلة الداخلية تدور أبطأ والعجلة الخارجية تدور بشكل أسرع. للتعويض عن هذا الاختلاف ، تستخدم الشركة المصنعة للسيارة فرقًا. أما بالنسبة للاسم ، فهو يميز سرعة دوران العجلات ، وليس - كما تعتقد الغالبية العظمى - عزم الدوران.
تخيل الآن موقفًا تسير فيه السيارة بشكل مستقيم بسرعة X وعجلات القيادة تدور بسرعة 10 دورة في الدقيقة. عندما تدخل السيارة في ركن ، لكن السرعة (X) لا تتغير ، يعمل التفاضل بحيث تدور إحدى العجلات ، على سبيل المثال ، عند 12 دورة في الدقيقة ، ثم تدور الأخرى بسرعة 8 دورة في الدقيقة. متوسط القيمة دائمًا هو 10. هذا هو التعويض الذي تم ذكره للتو. ماذا علي أن أفعل إذا تم رفع إحدى العجلات أو وضعها على سطح زلق للغاية ، ولكن العداد لا يزال يظهر نفس السرعة وهذه العجلة فقط هي التي تدور؟ والثاني لا يزال قائما ، لذلك فإن واحدة مرفوعة سوف تفعل 20 دورة في الدقيقة.
لم يتم قضاء كل الوقت في انزلاق العجلة
إذن ماذا يحدث عندما تدور إحدى العجلات بسرعة عالية وتقف السيارة ثابتة؟ وفقًا لمبدأ توزيع عزم الدوران بنسبة 50/50 ، كل شيء صحيح. يتم نقل القليل جدًا من عزم الدوران ، مثل 50 نيوتن متر ، إلى عجلة على سطح زلق. لبدء تحتاج ، على سبيل المثال ، 200 نيوتن متر. لسوء الحظ ، تستقبل العجلة الموجودة على الأرض اللاصقة أيضًا 50 نيوتن متر ، لذلك ترسل كلتا العجلتين 100 نيوتن متر إلى الأرض. هذا لا يكفي لكي تبدأ السيارة في التحرك.
بالنظر إلى هذا الوضع من الخارج ، يبدو أن كل عزم الدوران يذهب إلى عجلة الغزل ، لكنه ليس كذلك. فقط هذه العجلة تدور - ومن هنا جاء الوهم. في الممارسة العملية ، يحاول الأخير أيضًا التحرك ، لكن هذا غير مرئي.
بإيجاز ، يمكننا القول أن السيارة في مثل هذه الحالة لا يمكنها التحرك ، ليس لأنه - على حد تعبير الإنترنت الكلاسيكي - "كل لحظة على عجلة الغزل" ، ولكن لأن كل لحظة تستقبلها عجلة عدم الانزلاق هذه لها قيمة. عجلات الغزل. أو آخر - يوجد عزم دوران ضئيل للغاية على كلا العجلتين ، لأنهما يتلقين نفس القدر من عزم الدوران.
يحدث الشيء نفسه في سيارة الدفع الرباعي ، حيث يوجد أيضًا تفاضل بين المحاور. من الناحية العملية ، يكفي رفع عجلة واحدة لإيقاف مثل هذه السيارة. حتى الآن ، ليس هناك ما يمنع أي من الفروق.
مزيد من المعلومات لإرباكك
لكن بجدية ، حتى تفهم ما ورد أعلاه ، من الأفضل عدم قراءة المزيد. هذا صحيح عندما يقول أحدهم ذلك تذهب كل القوة إلى عجلة الغزل على أرض زلقة (ليس كل الوقت). لماذا؟ لأنه ، بعبارات بسيطة ، الطاقة هي نتيجة مضاعفة عزم الدوران في دوران العجلة. إذا كانت إحدى العجلات لا تدور ، أي. إحدى القيم هي صفر ، إذن ، كما هو الحال مع الضرب ، يجب أن تكون النتيجة صفرًا. وبالتالي ، فإن العجلة التي لا تدور لا تستقبل الطاقة في الواقع ، وتذهب الطاقة فقط إلى العجلة الدوارة. وهو ما لا يغير حقيقة أن كلا العجلتين لا يزالان يحصلان على عزم دوران ضئيل للغاية لبدء تشغيل السيارة.
