ამ ვიდეოში მარტივად არის ახსნილი დიფერენციალის მუშაობის პრინციპი. ყველაფერი მარტივი კი, როგორც მოგეხსენებათ, გენიალურია. ვიდეო არის ინგლისურ ენაზე, მაგრამ ენის ცოდნა არ დაგჭირდებათ ახსნის სიმარტივიდან გამომდინარე.
ეს ვიდეო ყველამ უნდა ნახოს ვისაც “შუმახერობაზე” ან “ოფროუდერობაზე” პრეტენზია აქვს

მოხვევის დროს შიდა თვალი უფრო მცირე მანძილს გადის ვიდრე გარე. შესაბამისად, საჭიროა შიდა თვლის უფრო ნელი და გარე თვლის უფრო სწრაფი მოძრაობა.

დიფერენციალი არის მექანიზმი, რომელიც უზრუნველყოფს ბორბლების ხვადასხვა სიჩქარით მოძრაობას.
ძველად დიფერენციალის არ არსებობის გამო მანქანას მხოლოდ ერთი წამყვანი თვალი ჰქონდა. რა თქმა უნდა, ასეთი მანქანა მოუხერხებელი იყო გზის რთული მონაკვეთების გადასალახად, სამაგიეროდ მოხვევის დროს არ იქმნებოდა “ბუქსაობის პრობლემა”.

დიფერენციალის მუშაობის პრინციპი

გადაცემათა კოლოფიდან გამომავალი ლილვი კარდანის საშუალებით ბრუნს გადასცემს დიდ კბილანას (ეგრედ წოდებულ “პლანეტარკას”).

დიფერენციალის მუშაობის პრინციპი – Flash Animation

ბორბლებზე თანაბარი დატვირთვის შემთხვევაში სატელიტები (წითელი კბილანები) გაჩერებულია და პოლუსებს ბრუნი ერთნაირად გადაეცემა.

შედეგად, ორივე ბორბალი ერთი სისწრაფით ბრუნავს.

როდესაც ერთი თვალი ჩერდება ან მასზე დატვირთვა იზრდება, სატელიტები იწყებს ბრუნვას, რითაც მეორე ბორბალს მოძრაობის დამოუკიდებლად გაგრძელების საშუალებას აძლევს.

მოსახვევში შიდა თვალზე დატვირთვა იზრდება, ხოლო გარეზე მცირდება. შესაბამისად გარე თვალი ბრუნავს უფრო სწრაფად ვიდრე შიდა და მანქანაც უპრობლემოდ უხვევს.

უარყოფითი მხარეები
დიფერენციალი არც ისეთი გენიალურია, როგორც ეს ერთი შეხედვით ჩანს. პრობლემა შემდეგში მდგომარეობს:
იმ თვალზე, რომელზეც დატვირთვა მოდის ჩერდება, და მხოლოდ უქმად მყოფი თვალი ტრიალებს. ეს ნაკლი კი მისი მთავარი თვისებიდან გამოდინარეობს: “თუ ერთ თვალზე დატვირთვა იზრდება, მეორე თვალი დამოუკიდებლად აგრძელებს მოძრაობას”. ვიდეოში კარგად ჩანს, თუ რა პრობლემას ქმნის დიფერენციალი გზის რთულ მონაკვეთზე გადადგილებისას: ვინაიდან ჰაერში მყოფ თვალზე დატვირთვა გაცილებით ნაკლებია ვიდრე მიწაზე მდგომზე, მხოლოდ ჰაერში მყოფი თვალი ბრუნავს.

ვიდეოში განხილულია ცალხიდიანი და ორხიდიანი მანქანების შემთხვევა

ამ პრობლემის აღმოსაფხვრელად მეცნიერებმა დიფერენციალს დაუმატეს კიდევ ერთი კომპონენტი, ეგრედ წოდებული “ბლოკიროვკა” – დიფერენციალის ბლოკირება. ბლოკირების ჩართვისას ხდება სატელიტების (წითელი კბილანები) ჩაკეტვა. შედეგად, ორივე თვალი თანაბრად ბრუნავს ნებისმიერ შემთხვევაში. სწორედ ეს წარმოადგენს “ყველგანმავალის” საიდუმლოს.

გაგრძელება იქნება…

მუხლანა ლილვიდან ბრუნი პირდაპირ ბორბლებზე რომ გადავიტანოთ, ვერ შევძლებთ სიჩქარის რეგულირებას და მანქანის გასაჩერებლად ძრავის გათიშვა მოგვიწევს. იმისთვის რომ სრულყოფილად ვმართოთ მანქანა საჭიროა გადაცემათა კოლოფი. ეს არის მექანიზმი, რომელიც უზრუნველყოფს ბრუნთა რიცხვის შემცირებას.

კბილანების საშუალებით ადვილად არის შესაძლებელი ბრუნთა რიცხვის შემცირება და გაზრდა. განვიხლოთ 20 და 10 კბილიანი კბილანების შემთხვევა:

დიდი კბილანის ერთ სრულ ბრუნზე პატარა კბილანა ორ სრულ ბრუნს აკეთებს. ბრუნვის კოეფიციენტის გამოსაანგარიშებლად საჭიროა საბრუნი კბილანის კბილების რაოდენობა გავყოთ მაბრუნი კბილანის კბილების რაოდენობაზე (10:20=1/2). ამ კონკრეტულ შემთხვევაში ბრუნთა რიცხვი იმატებს.

მწვანე ღერძი გამოდის პირდაპირ გადაბმულობის ქუროდან (ეგრედ წოდებული სცეპლენია)
წითელი ფერით აღნიშნულია შემყვანი ღერძი (input shaft, layshaft)
ყვითელი ფერით აღნიშნულია გამყვანი ღერძი (output shaft), რომელსაც ბრუნი გადააქვს პირდაპირ დიფერენციალში და შემდეგ ბორბლებში
ლურჯი ფერის კბილანები არ არის მოდებაში გამყვან ღერძთან

როდესაც გადაბმულობა ჩართულია მწვანე ღერძი ტრიალებს და აბრუნებს შემყვან ღერძს, შემყვან ღერძთან ერთად ტრიალებს წითელი ფერით აღნიშნული კბილანებიც. წითელი კბილანები აბრუნებენ ლურჯ კბილანებს, მაგრამ ვინაიდან ლურჯ კბილანები მოდებაში არ არიან გამყვან ღერძთან გამყვანი ღერძი არ ტრიალებს, შესაბამისად არ ტრიალებს ბორბლებიც.

ეხლა დიფერენციალზე უნდა დავწერო და

ბევრ ჩვენთაგანს მუხრუჭების მუშაობის პრინციპზე არასწორი წარმოდგენა აქვს: “სამუხრუჭე ხუნდების სამუხრუჭე დისკს უჭერს, მოჭერის შედეგად წარმოქმნილი წნევა კი აჩერებს მანქანას”.

სინამდვილეში კი, ეს მხოლოდ ერთერთი იმ მიზეზთაგანია რაც მანქანას აჩერებს.

რეალურად მუხრუჭი არის მექანიზმი რომელიც ენერგიას გარდაქმნის: დიდი სიჩქარით მიმავალ მანქანას აქვს კინეტიკური ენერგია, მუხრუჭზე დაჭერისას კი სამუხრუჭე ხუნდი უჭერს სამუხრუჭე დისკს, ხახუნის შედეგად კინეტიკური ენერგია გარდაიქმნება თერმულ ენერგიად და ავტომობილი ჩერდება  (ვინაიდან თერმულ ენერგიას სამუხრუჭე სისტემის პირობებში ავტომობილის გადაადგილება არ შეუძლია).

ეს ყველაფერი აიხსნება თერმოდინამიკის პირველი კანონით, ეგრედ წოდებული ენერგიის მუდმივობის კანონით. ამ კანონის მიხედვით, ენერგია მუდმივია და ის არ შეიძლება შეიქმნას ან გაქრეს, შესაძლებელია მხოლოდ ენერგიის გარდაქმნა სხვა სახის ენერგიაში.

4-ტაქტიან ძრავის ერთი სრული სვლა შედგება ოთხი მოქმედებისგან:
შეწოვა, შეკუმშვა, აფეთქება და გაწოვა…

1) პისტონის (დგუში) დაბლა ჩასვლასთან ერთად შემშვები სარქველი (მარცხენა) იხსნება და ცილინდრში შეიწოვება ჰაერისა და საწვავის ნაზავი. როცა პისტონი მიუახლოვდება ცილინდრის ძირს, სარქველი იკეტება.

2) დგუში ზევით მოძრაობასთან ერთად ჰაერისა და საწვავის ნაზავი იკუმშება.

3) დგუშის ცილინდრის თავთან მიახლოვებასთან ერთად ნაზავი ფეთქდება და წნევის ძალით დგუში მიიწევს ისევ ძირისკენ.

4) როგორც კი დგუში მიუახლოვდება ცილინდრის ძირს გამშვები სარქველი (მარჯვენა) იხსნება და დგუშის ზევით მოძრაობასთან ერთად ნამწვი გაიწოვება.

ამის შემდეგ ყველაფერი იწყება თავიდან: შეწოვა, შეკუმშვა, აფეთქება, გაწოვა, შეწოვა, შეკუმშვა, აფეთქება, გაწოვა…

ნუ აურევთ ერმანეთში:
4-ტაქტიანი ძრავი – ცილინდრში ერთი მუშა სვლვა შედგება 4 მოქმედებისგან: შეწოვა, შეკუმშვა, აფეთქება და გაწოვა.
4-ტაქტიანი ძრავი შეიძლება იყოს 2, 3, 4, 5, 6 და 8 ცილინდრიანი

4-ცილინდრიანი ძრავი – ძრავი რომელსაც აქვს 4 ცილინდრი.

4-ცილინდრიან ძრავში ერთ კონკრეტულ მომენტში თითოეულ ცილინდრში სხვადასხვა მოქმედება მიმდინარეობს.

თუ პირველ ცილინდრში ხდება აფეთქება, მეორეში არის შეკუმშვა, მესამეში – გაწოვა და მეოთხეში – შეწოვა.

წარმოგიდგენთ 16-სარქველიანი 4-ცილინდრიანი ძრავის ანიმიციას, სადაც გარკვევით ჩანს, როგორც ცილინდრების, ასევე სარქველების მუშაობის პრინციპი.
თქვენ ხედავთ, თუ როგორ იხსნება სარქველები გამანაწილებელი ლილვის მეშვეობით.
თუ კარგად დააკვირდებით, მიხვდებით რომ, სარქველები იხსნება შემდეგი თანმიმდევრობით: პირველი, მეორე, მეოთხე, მესამე, პირველი, მეორე, მეოთხე, მესამე…