Was ist ein Differential und wie funktioniert es. Inländische "Niva" und ihre Unterschiede

Fangen wir damit an, was dieses Auto selbst bedeutet technischer Begriff in einer Sprache, die einem normalen Menschen zugänglich ist. Das Autodifferential besteht aus dem Getriebe und ermöglicht ein asynchrones Durchdrehen der Räder, dh jedes Rad ist unabhängig voneinander und dreht sich separat.

In der wissenschaftlichen Sprache (von lateinisch differentia - Differenz, Differenz) ist ein Auto-Differential ein Gerät, das die zugeführte Energie (Moment) aufteilt Eingangswelle zwischen den Abtriebswellen. Eine einfache und klare Erklärung erweitert den Horizont. Mädchen interessieren sich auch für die Arbeit von Maschinenmechanismen.

Grund für die Verwendung in Autodesigns

Beim Wenden des Autos drehen sich die Antriebsräder mit der gleichen Geschwindigkeit und da ein Rad eines Autos in einem langen und das andere in einem kurzen Bogen eine Kurve macht, tritt ein Schlupf auf, der sich nachteilig auswirkt und einhergeht durch Reifenverschleiß und verursacht Unbehagen beim Fahrer aufgrund einer Abnahme der Qualität der Autolautsprecher.

Differenzialbelegung

1. ermöglicht das Drehen der Antriebsräder (Antriebsräder) mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten
2. dient als separates Zusatzgetriebe gepaart mit Hauptzahnrad... Der Achsantrieb ist ein Zahnradmechanismus im Getriebe eines Autos, der das Drehmoment auf die Antriebsräder überträgt.
3. überträgt kontinuierlich Drehmoment vom Motor auf die Antriebsräder.

Bei Fahrzeugen mit Frontantrieb befinden sich der Achsantrieb und das Differential direkt im Getriebe.

Wenn das Fahrzeug mehr als einen Motor hat, einen Motor pro Rad, ist kein Differenzial erforderlich. Aber das wird normalerweise nicht gemacht. Nur bei Belaz Muldenkippern sind 4 Motoren verbaut, einer für jedes Rad. Diese Motoren sind elektrisch.

Im Gerät des Rennkartsports ist das Differential auch nicht installiert, da die Rahmenstruktur flexibel ist, wodurch Sie den Antrieb leicht anheben können Hinterrad von der Kurveninnenseite, ohne die Vorderräder anzuheben.

in Bild a) - die Räder drehen sich mit der gleichen Frequenz, in Bild b) - die Bewegung der Räder bei Kurvenfahrt
1 - die Achse der Satelliten, 2 - das angetriebene Zahnrad, 3 - Halbachsgetriebe, 4 - der Satellit,
5 - Antriebsrad, 6 - Halbachsen.

Auf der Rennautos Unterschiedliche Rallyes werden normalerweise durch Schweißen geschweißt, hart blockiert und die Räder an der Antriebsachse fest gebunden. Dies wird verwendet, weil beim Fahren solcher Autos alle Kurven mit einem Schleudergang passieren.

Wie funktioniert das Differenzial?

Funktionsprinzip. Die Hauptübertragung über ein Getriebe überträgt Drehmomentenergie auf das Gehäuse und die Satelliten, die mit den Zahnrädern der Achswellen kämmen.

Bei gleicher Rotationsgeschwindigkeit der Räder sitzen die Satelliten still (siehe Bilder unten).

Wenn es sich ändert Winkelgeschwindigkeiten Räder, zum Beispiel beim Wenden oder Rutschen aufgrund von Fahrbahnunebenheiten usw., drehen sich die Satelliten. Die Satelliten werden verwendet, um die Differenz der Radgeschwindigkeiten auszugleichen.

Nehmen wir ein Beispiel - ein Auto rutscht auf Eis. Hier rutscht ein Rad durch, weil das Eis keinen Grip hat, also kein Drehmoment vorhanden ist. Und da die freie Blockiervorrichtung den Schub gleichmäßig auf die Räder verteilt, bedeutet dies, dass das Drehmoment an einem Rad auch am zweiten verschwindet, da es kein Drehmoment gibt.

Der Ausweg aus dieser Situation besteht darin, am gegenüberliegenden Rad eine Gegenkraft zu erzeugen. Und dies geschieht durch die Sperrung. Es ist notwendig, das rutschende Gegenrad zu blockieren und dann wirkt eine Gegenkraft für das Gegenrad.

Wie funktioniert das Differenzial bei einem Allradfahrzeug?

Bei Jeeps, Limousinen, Schrägheck und 4x4 Kombis, wenn ein freies symmetrisches Differential verbaut ist, nächste Situation... Bei schlupffreier Bewegung werden 25 % der Energie R.m. Drehmoment gleichmäßig auf jedes Rad verteilt.

Wenn jedoch ein Rad durchrutscht, zum Beispiel auf Eis, wird die Drehmomentenergie auf Null reduziert, da das Rad nicht greifen kann glatte Oberfläche Eis. Bleibt in einer solchen Situation ein Rad ohne Rotation, dann verschwindet die Rotationsenergie am gegenüberliegenden Nachbarrad, weil in dieses Beispiel symmetrische Mitte installiert.

Es stellt sich heraus, dass eine Achse ohne Rotation gelassen wurde, daher verschwindet auch das Drehmoment auf der zweiten Achse, da das Differenzzentrum symmetrisch ist. Das Ergebnis ist, dass an allen 4 Antriebsrädern keine Drehung stattfindet.

In diesem Artikel werden wir über die Einrichtung des Hauptgetriebes und die Funktion des Differentials des Autos sowie über ihre Hauptfehler sprechen.

Wofür wird es benötigt?

Werfen wir einen Blick auf die Spuren, die nasse Autoräder bei Kurvenfahrten hinterlassen. Wenn Sie sich diese Spuren mit Interesse ansehen, können Sie sehen, dass das äußere Rad vom Rotationszentrum einen viel längeren Weg zurücklegt als das innere.

Würde auf jedes Rad die gleiche Drehzahl übertragen, wäre ein Drehen des Autos ohne schwarze Spuren unmöglich. Folglich verfügt jedes Auto über einen bestimmten Mechanismus, der es ihm ermöglicht, Kurven zu fahren, ohne Gummiräder auf den Asphalt zu "ziehen". Und dieser Mechanismus wird als Differential bezeichnet.

Das Differential des Autos ist so ausgelegt, dass es beim Wenden des Autos und beim Fahren auf unebenen Straßen das Drehmoment zwischen den Achswellen der Antriebsräder verteilt. Das Differential ermöglicht es den Rädern, sich mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten zu drehen und einen anderen Weg zurückzulegen, ohne relativ zur Straßenoberfläche zu rutschen.

Konstruktiv ist das Differential zusammen mit dem Hauptzahnrad und besteht aus:

• zwei Gänge der Halbachsen
• zwei Gänge von Satelliten

Größere Störungen

Geräusche ("Heulen" des Hauptzahnrades) beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit entstehen durch Verschleiß der Zahnräder, unsachgemäße Einstellung oder bei fehlendem Öl im Kurbelgehäuse des Hauptzahnrads. Um die Störung zu beheben, ist es notwendig, die Verzahnung der Zahnräder einzustellen, ersetzen verschlissene Teile, Ölstand wieder herstellen.

Ölleckage kann durch Öldichtungen und lockere Verbindungen erfolgen. Um die Fehlfunktion zu beheben, ersetzen Sie die Öldichtungen und ziehen Sie die Befestigungselemente fest.

Wie funktioniert der Dienst?

Auch reibende Teile und Verzahnungen müssen ständig geschmiert werden. Also rein ins Kurbelgehäuse Hinterachse(für Fahrzeuge mit Heckantrieb) oder in das Kurbelgehäuse des Blocks - Getriebe, Hauptzahnrad, Differential (für Fahrzeuge mit Frontantrieb) wird Öl eingefüllt, dessen Füllstand regelmäßig überwacht werden muss. Das Öl, in dem die Getriebe arbeiten, neigt dazu, durch Undichtigkeiten in den Gelenken und durch abgenutzte Öldichtungen "auszutreten".

Wenn Sie ein Problem mit dem Getriebe vermuten, heben Sie eines der Antriebsräder des Fahrzeugs mit einem Wagenheber an. Starten Sie den Motor und lassen Sie das Rad bei eingelegtem Gang durchdrehen. Schauen Sie sich alles an, was sich dreht, hören Sie alles, was verdächtige Geräusche macht. Dann das Rad auf der anderen Seite aufbocken. Beim erhöhter Lärm, Vibrationen und Öllecks - suchen Sie nach einem Autoservice.

Moderner Maschinenbau impliziert eine Vielzahl von Variationen Auto Differential... Das liegt daran, dass sich die Branche ständig weiterentwickelt: Autos haben nicht nur Heck- und Frontantrieb aber auch komplett. Darüber hinaus ist die Klassifizierung der Fahrzeugkomponenten nach der Struktur des Mechanismus selbst unterteilt. Das „Füllen“ von Fahrzeugen wird immer komplizierter, aber auch unerfahrene Autobesitzer sollten wissen, wie das Differenzial funktioniert.

Termin

Im Kfz-Getriebe, eines der am meisten wichtige Details ist das Differenzial. Seine Aufgabe ist es, das Drehmoment zweier Verbraucher mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten richtig zu verteilen und zu verändern.

Die Aufgabe des Differenzials besteht darin, die richtigen Signale vom Getriebe und direkt vom Motor an die Räder zu geben. Der Autoknoten hat eine planetarische Struktur, die es ihm ermöglicht, seine Aufgabe zu erfüllen, auch wenn die Anzahl der Radumdrehungen in einem Zeitraum unterschiedlich ist. Dies ist möglich, wenn das Auto in eine Kurve einfährt oder ins Rutschen gerät.

Das Differential ermöglicht, dass sich die Antriebsräder des Autos mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten drehen

Mit allen Vorteilen von einfache Möglichkeiten es gibt unterschiede wichtige nachteile, und die wichtigste davon ist die folgende: Die Geschwindigkeit auf die Räder verteilt sich nicht nur im Verhältnis 50/50, sondern kann 100/0 werden, wenn beispielsweise ein Auto auf Eis oder im Schlamm stecken bleibt.

Die meisten häufige Orte zum Einbau des Differenzials gelten:

• Getriebe bei Fahrzeugen mit Frontantrieb;
• Verteilergetriebe oder Vorder- und Hinterachsgehäuse, wenn das Fahrzeug über Allradantrieb verfügt;
• Hinterachse, bei Fahrzeugen mit Hinterradantrieb.

Darüber hinaus wird das Differential konventionell in mehrere Varianten unterteilt:

• Schneckengetriebe, das als universeller Typ gilt;
• Konisch - wird oft zwischen den Rädern platziert;
• Zylindrisch - häufig verwendet für Fahrzeuge mit Allradantrieb und wird zwischen den Achsen eingebaut.

Es gibt auch eine Differenzialteilung nach dem Symmetrieprinzip. Es werden symmetrische und asymmetrische Knoten unterschieden. Jeder der Typen wird in bestimmten Situationen verwendet. Asymmetrisches Design wird verwendet in Fahrzeuge mit Allradantrieb... Das Differential ist zwischen den Achsen installiert und gibt jeder von ihnen unterschiedliche Drehmomentanteile. Für symmetrische Differenziale ist die Montage an den Hauptachsen geeignet. Dadurch kann ein gleichmäßiges Drehmoment auf die beiden Räder verteilt werden.

Differenzialbetätigung bei einem Fahrzeug mit Heckantrieb

An der Stelle ist die Zwischenachs- und Zwischenradbaugruppe geteilt. Zwischen zwei Rädern, die sich auf derselben Achse befinden, ist ein Zwischenraddifferential eingebaut. Das Mittendifferenzial ist genau mittig zwischen zwei parallelen Achsen montiert.

Differentialvorrichtung und Funktionsprinzip

Um zu bestimmen, wie das Differential in einem Auto mit Heckantrieb funktioniert, ist es notwendig zu verstehen, dass sich die hintere Antriebsachse mit Hilfe von . dreht Kardangetriebe... Danach wird mit Hilfe des Getriebes die Halbachse mit dem Rad darauf gedreht. Das Differenzial schafft es, die oben genannten Aufgaben zu kombinieren, sodass die Räder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durchdrehen können. Bei Fahrzeugen mit Frontantrieb unterscheidet sich die Anordnung und Funktionsweise der Differenzialeinheit. V in diesem Fall das Drehmoment des Getriebes wird sofort auf die Baugruppe übertragen. Danach wird die Wirkung direkt auf die Antriebswellen ausgeübt. Damit das Fahrzeug auf unterschiedlichen Streckenabschnitten fahren kann, braucht es beim Allradantrieb nicht einen, sondern gleich drei Knoten: zwischen den Achsen und zwischen den Rädern. Ansonsten unterscheidet sich das Funktionsprinzip nicht von den oben genannten.

Die Elemente, die im Differential als grundlegend angesehen werden, sind:

• Halbachsgetriebe;
• Getriebe von Satelliten;
• Rahmen.

Satelliten haben einen ähnlichen Aufbau wie ein Planetengetriebe. Die Hauptfunktion der Satelliten besteht darin, die Karosserie und das Seitengetriebe auszurichten. Die Verzahnungen verbinden Karosserie und Getriebe mit den Rädern, die als Antriebsräder im Auto verwendet werden.

Wenn die im Differential verwendeten Zahnräder eine andere Zähnezahl und eine andere Drehmomentrichtung aufweisen, werden solche Mechanismen als asymmetrisch eingestuft. Bei gleicher Zähnezahl der Zahnräder ist das Differential symmetrisch.

Der Körper ist die "Schale" der Baugruppe, ihr Hauptteil, in dem der Rest des Mechanismus untergebracht ist.

Was ist eine Differenzialsperre in einem Auto?

Die differenzielle Knotenblockierung ist extrem wichtige Funktion, wodurch Sie die Arbeit eines der Zahnräder vorübergehend stoppen können. Dies ist für den Fall erforderlich, dass eines der Räder aus irgendeinem Grund weiter durchdreht und das andere stehen bleibt. Diese Situation kann auftreten, wenn sich das Auto auf einer ungleichmäßig vereisten Straße bewegt.

Das ist interessant! Es lohnt sich, die Sperre bei Bewegung zu verwenden langsame Geschwindigkeit auf holprigen Straßen. Dann ist die Wahrscheinlichkeit, stecken zu bleiben, sehr hoch. In anderen Situationen sollten Sie das Differential nicht blockieren, da das Auto dazu neigt, geradeaus zu fahren und fast unkontrollierbar wird.

Varianten des Mechanismus für die Verriegelungsmethode

Vorübergehendes Stillsetzen eines der Arbeitsmechanismen schützt nicht nur vor Abrutschen, sondern auch vor ernsthafte Probleme mit unkontrollierbaren Drifts. Es ist möglich, sowohl das Rad als auch die Hälfte der Achse zu blockieren. Je nach Fahrzeugkonfiguration wird ein Differenzial mit manueller, selbstsperrender oder elektronischer Sperrart verbaut.

Mit Handhilfsbetätigung

Die manuelle Differenzialsperre gilt als eine der primitivsten. Trennung in manueller Modus erfolgt über Knöpfe oder Hebel, die sich im Fahrgastraum befinden. Dieser Typ wird am häufigsten in Fahrzeugen mit Allradantrieb, also in Geländefahrzeugen, verwendet.

Das Planetensystem hat die Form einer Kupplung und blockiert die Bewegung der Satelliten. Experten empfehlen dringend, die manuelle Übersteuerung erst nach dem Treten des Kupplungspedals zu verwenden.

Es ist wichtig! Nach dem Sperren des Differentials sollte die Geschwindigkeit auf ein Minimum reduziert werden, insbesondere wenn das Auto in diesem Moment überquert schwieriges Gelände... Sobald einer der Knoten gesperrt ist, wird es viel schwieriger zu wenden, was bedeutet, dass das Fahrzeug leichter geradeaus fahren kann.

Die manuelle Sperrfunktion wird bei Geländefahrzeugen verwendet, die über Rahmenstruktur... Es ist ratsam, die manuelle Verriegelung zu verwenden, da Sie bereits über eine gute Fahrerfahrung verfügen, da es viel schwieriger ist, ein solches Auto zu fahren.

Toyota Land Cruiser 100 ist ein SUV mit einem Mitteldifferenzialsperrknopf.

Fahrzeuge mit manuelle Sperre Differential:

• Toyota-Geländewagen;
• Toyota Hilux;
• Chevrolet Niva.

Selbstverriegelnd

Diese Art von Knoten ist gut angepasst an schwierige Bedingungen Fahren, da sie die Geländegängigkeit des Autos deutlich erhöhen. Das Grundprinzip der Selbsthemmung ist, dass bestimmte Fahrbedingungen förderlich für automatische Sperrung Differential. Wird der Unterschied der Achswellen zu groß, wird der Pumpenmechanismus ausgelöst, der Öldruck aufbaut. Danach beginnen sich die Platten einander zu nähern und die Radgeschwindigkeit nimmt ab. Mit dieser Methode können Sie die Last auf die Räder beim Rutschen oder Schleudern richtig verteilen.

Es gibt viele berühmte Automobil-Sperrdifferenziale. Zum Beispiel Knoten der Firmen Thorsen und Quife. Ein Beispiel für ein solches Gerät ist auch das "speed sensitive" Modell. Der Mechanismus fixiert sofort unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten der Achsen Fahrzeug... Das Modell des Autos, in dem sich dieser spezielle Differentialtyp befindet, ist Toyota Rav4 mit einer Viskosekupplung. Wenn sich eine der Achsen mit viel zu bewegen beginnt mehr Geschwindigkeit, dann rastet die Kupplung ein und beginnt die Bewegung abzubremsen, was einen Notfall verhindert! Sobald die Geschwindigkeit abnimmt, nimmt die Reibungskraft ab und die Teile der Baugruppe werden wieder unabhängig.

Die Arbeit des Thorsen-Differentials basiert auf den Merkmalen des Schneckengetriebes

Bei Sonderausstattungen ist eine andere Version von selbstsperrenden Differentialmechanismen installiert - Nockenpaare. Ein Beispiel ist der GAZ-66. Diese Konstruktion erhöht den Durchsatz der Maschine erheblich, kann aber durchaus zu gefährliche Situationen wenn das Differential von selbst schließt. Das Schema seiner Wirkung ist sehr einfach und unkompliziert: Anstelle eines "Planeten" verwendet der Mechanismus Zahnradpaare... Sie rotieren bei einer leichten Abweichung der Radgeschwindigkeit, vergrößert sich die Differenz jedoch, dann treten die Geräte in den Keil ein.

Elektronisch gesteuert

Die Sperrung des Knotens erfolgt in diesem Fall nach der Informationsübertragung durch die Sensoren zur Steuerung. Das Regelsystem kann nicht nur die Differenzialeinheit sperren, sondern auch automatisch die Traktion und Traktion der Räder regeln. Sensoren überwachen die Geschwindigkeit aller Achsen, was das Fahren auf unterschiedlichen Fahrbahnoberflächen stark vereinfacht.

Aktive Aktion

Heute sind aktive Differentiale im Vergleich zu ihren Gegenstücken eines der effektivsten. Ein ähnlicher Mechanismus wurde vor relativ kurzer Zeit erfunden, hat aber bereits an Popularität gewonnen. Sein Funktionsprinzip besteht darin, die Bewegung der Räder und Achswellen zu beschleunigen. Trotz der Tatsache, dass eine solche Lösung den anderen völlig entgegengesetzt ist, erwies sich diese Methode als die erfolgreichste.

Aktives Hinterachsdifferenzial auf Befehl der Zentraleinheit erhöht die Traktion am äußeren Rad des Fahrzeugs

Solche Entwicklungen optimieren nicht nur die Arbeit, sondern reduzieren auch das Risiko einer Fahrzeugpanne. zusätzlich Prozentsatz Notfallsituationen auf der Straße durch falsche Funktion des Differentials. Kontinuierliche Verbesserung macht das Fahren jedes Landfahrzeugs einfacher, sicherer und bequemer. Die Hauptsache ist, den Zustand der Zahnräder und aller anderen Teile, die einen direkten Einfluss auf die Funktion der Differenzialeinheit haben, rechtzeitig zu überprüfen. Davon hängt oft nicht nur die Zuverlässigkeit ab. persönliches Auto sondern auch das Leben des Fahrers und der Passagiere.

Drehmoment, motorerzeugt Verbrennungs, wird über verschiedene Mechanismen auf die Räder übertragen - Wellen, Keil- und Zahnradgetriebe, Differentiale. Letztere sind für Amateure von größtem Interesse. extremes Fahren Offroad, da sie an der Kraftverteilung beteiligt sind. Viele Autofahrer haben wenig Ahnung von der Funktionsweise dieses Aggregats, daher lohnt es sich, die Frage zu prüfen, was ein Differential in einem Auto ist, und seine Struktur und Funktionsweise zu erklären.

Der Zweck des Mechanismus

Um die Rolle des Differentials zu verstehen, das in allen Fahrzeugtypen verwendet wird, ist es notwendig, die Konstruktion eines konventionellen Planetengetriebe Kraftübertragung von Kardanwelle zwei Halbachsen. Der Betriebsalgorithmus der Einheit ist einfach:

1. Der Kardan dreht den Schaft mit einem Stirnrad am Ende.
2. Aus dem Schaft dreht sich ein großes Planetengetriebe, das mit zwei Achswellen verbunden ist.
3. Das Drehmoment wird vom Planetengetriebe auf die Achswellen und die endseitig befestigten Räder übertragen.

Ohne Differenzial verteilt das Getriebe das Drehmoment gleichmäßig auf die 2 Achsen, dadurch drehen sich die Räder gleich schnell. Diese Einteilung ist durchaus geeignet für gerade Bewegung, was in der Realität eher selten vorkommt - selbst bei Fahrten auf ebenen Strecken weicht das Auto von der Geraden ab.

Damit das Auto eine perfekte Kurve fährt, müssen sich die Räder einer Achse mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen, während das äußere in einem größeren Bogen rollt. Ein einfaches Getriebe, das für die gleiche Drehung beider Achswellen sorgt, lässt bei Kurvenfahrten den einen Reifen rutschen, den anderen rutscht, was die Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs erheblich beeinträchtigt.

Bezug. Bei SUVs mit permanentem Allradantrieb ist das Problem sehr relevant. Dabei wird das Drehmoment nicht nur auf die Räder verteilt, sondern auch auf die Achsen, die die Getriebe der Vorder- und Hinterachse drehen.

Ein Differenzial in Kombination mit einem Planetengetriebe wird benötigt, um die Winkelgeschwindigkeiten der rechten und linken Räder je nach Steilheit der Kurve zu ändern. Der Mechanismus verteilt das Drehmoment automatisch auf die Achswellen, sodass die Radreifen bei einer Bogenfahrt des Fahrzeugs eine andere Anzahl von Umdrehungen ausführen können. Kein Differential normale Operation Fahrzeug ist aus folgenden Gründen nicht möglich:

• Mangelnde Kontrolle;
• schneller Reifenverschleiß;
• beschleunigter Verschleiß von Getriebeteilen, Wellen und Achswellen.

Wie funktioniert ein freies Differential?

Mechanismen dieser Art die allermeisten Autos sind mit einem Antrieb nach vorne ausgestattet oder Hinterachse... Im ersten Fall befindet sich die Einheit im Getriebe, im zweiten ist sie Teil des Planetengetriebes der Hinterachse.

Entwurf Planetengetriebe impliziert die Verwendung von Kegelrädern. Es gibt andere Arten von Kfz-Getrieben - zylindrische, kegelzylindrische und Schneckenräder.

Die Freilauf-Differentialeinrichtung sorgt für die Kombination mit dem Hauptantrieb. Der Hinterachsmechanismus umfasst folgende Teile:

• einen Schaft mit einem Kegelradantrieb, der mit einer Propellerwelle verbunden ist;
• angetriebenes Planetengetriebe;
• das Abtriebsgetriebegehäuse ist mit zwei Nasen ausgestattet, in die die Ritzelachsen eingesetzt werden;
• konische Satelliten;
• angetriebene Zahnräder von Achswellen;
• Lager;
• Getriebegehäuse.

V Personenkraftwagen 2 Satelliten sind installiert, auf Lastwagen - vier.

Um das Funktionsprinzip eines freien Differentials zu untersuchen, wird an einem Beispiel vorgeschlagen:

1. Solange das Auto geradeaus fährt, drehen sich die Räder mit der gleichen Geschwindigkeit. Der Schaft dreht den "Planeten" zusammen mit den darauf befestigten Satelliten, wobei letztere stationär bleiben und durch den Druck auf die Zähne gleiches Drehmoment auf beide Achsen übertragen.
2. Das Auto fährt in die Kurve ein. Die sich zusammen mit dem großen Zahnrad drehenden Satelliten beginnen sich um ihre eigene Achse zu drehen, und zwar in verschiedene Richtungen.
3. Die Wellenleistung wird nicht halbiert, sondern je nach Steilheit des Lichtbogens. Durch die kombinierte Rotation der Satelliten, der Achswellen und der Räder machen Sie eine unterschiedliche Anzahl von Umdrehungen, die Maschine überwindet die Kurve erfolgreich ohne Rutschen und Rutschen des Gummis.

Das Differential wird als freies Differential bezeichnet, weil es mehr Drehmoment auf das Rad überträgt, das sich leichter dreht. Es ist klar, dass der Reifen bei Kurvenfahrt der Drehung im Bogen widersteht, so dass das Differential mehr Macht andere Achse - das gegenüberliegende Rad dreht sich schneller.

Notiz. Autos mit Allradantrieb und SUVs sind mit drei Differentialverteilern ausgestattet - Mitte-zu-Mitte (eingebaut in Verteilergetriebe) und zwei Zwischenräder.

Freier Mechanismus entscheidet Hauptproblem aber schafft eine Seite. Wenn ein Reifen mit einer rutschigen Oberfläche in Kontakt kommt - Eis, Schnee, Schlamm, beginnt das Rutschen. Der Grund ist der Differentialmechanismus, der die maximale Leistung auf den geringsten Widerstand bringt. Verhindern ähnliche Situationen Viele Fahrzeuge haben eine temporäre Differenzialsperre.

Verschiedene Mechanismen

Um das Rutschen auf glatter Fahrbahn oder im Gelände zu vermeiden, statten die Hersteller Fahrzeuge mit Differentialvorrichtungen der folgenden Bauarten aus:

• Freilaufmechanismus mit Zwangsblockierung vom Antrieb;
• teilweises Sperren des Differentials mit begrenztem Widerstand;
• selbsthemmend Schneckengetriebe wie Torsen.

In der ersten Version kommt die oben besprochene Getriebebaugruppe zum Einsatz, die zusätzlich mit einer Arretiervorrichtung ausgestattet ist. Das System funktioniert einfach: Bei Bedarf aktiviert der Fahrer den Antrieb, der die Satelliten einrastet stationär... Das Drehmoment beginnt sich exakt zu halbieren, die Achsen drehen mit gleicher Geschwindigkeit und das Fahrzeug überwindet erfolgreich die Problemzone.

Die Zwangsblockierung des Mittendifferenzials wird über verschiedene Antriebe aktiviert:

• mechanisch - vom Verteilergetriebehebel;
• elektrisch;
• pneumatisch;
• hydraulisch.

Ähnliche Antriebselemente dienen zum Anhalten und Halten der Vorder- oder Hinterachssatelliten.

Hersteller statten teure Autos damit aus Traktionskontrolle... Es "täuscht" das Differential auf andere Weise: Durch ein Signal des Sensors, der die schnelle Drehung eines Rades erkennt, gibt die Elektronik den Befehl, es zu verlangsamen. Dann beginnen die Satellitengetriebe, mehr Kraft auf die andere Achse zu übertragen und das Auto hört auf zu "sausen".

Gerät mit hohem Widerstand

Neben den Satelliten, Antriebs- und Abtriebsrädern ist das Differenzial erhöhte Reibung beinhaltet folgende Elemente:

• ein Gehäuse, das starr an dem Planetengetriebe befestigt ist;
• Paket Reibscheiben auf jeder Achswelle montiert;
• Stahlscheiben, deren Vorsprünge im Körper befestigt sind;
• eine Distanzfeder zwischen den Kegelrädern der Achswellen eingesetzt.

Stahl und Reibscheiben(Ähnliche werden in der Kupplung verwendet) werden abwechselnd eingebaut, der erste rotiert mit der Karosserie, der zweite mit den Achsen. Das kegelförmige Zahnrad wird auf die Verzahnung der Achse aufgesetzt und kann eine bestimmte Strecke zurücklegen. Die Feder drückt auf 2 gegenüberliegende Axialräder.

Die Teildifferenzialsperre erfolgt wie folgt:

1. Auf einer geradlinigen Trockenstrecke der Straße stehen die Satelliten still und die Scheiben rotieren relativ zueinander.
2. Wenn ein Reifen aufschlägt rutschiger Bereich das Rutschen beginnt. Aufgrund der konischen Form der Zähne beginnen sich die Zahnräder auf der Seite des gestoppten Rads gegenseitig abzustoßen.
3. Das Achsgetriebe bewegt und komprimiert das Scheibenpaket. Es entsteht eine Reibungskraft, die die Achse zwingt, sich zusammen mit dem Körper direkt vom "Planeten" unter Umgehung der Satelliten zu drehen.

Eine solche Vorrichtung regelt selbstständig den Blockiergrad – je langsamer sich ein Reifen mit guter Haftung dreht, desto stärker werden die Scheiben komprimiert und desto mehr Drehmoment wird zugeführt.

Torsen selbsthemmende Zahnräder

Das Funktionsprinzip dieser Mechanismen basiert auf einem Merkmal Wurmpaar: Das Getriebe kann die Drehung auf den Satelliten übertragen, aber der umgekehrte Vorgang ist nicht möglich. Alle Zahnräder, einschließlich Satelliten, sind in Form von Zylindern mit schrägen bogenförmigen Zähnen ausgeführt. Insgesamt verwendet der Mechanismus 3 Paare von Schneckensatelliten, die um die Zahnräder der Achswellen herum installiert sind.

Das selbstsperrende Differential funktioniert wie folgt:

1. Bei geradliniger Bewegung verhalten sich die Schneckensatelliten ähnlich wie konische - sie drehen sich nicht selbst, sondern drehen die Achsen des Hauptgetriebes.
2. Bei Kurvenfahrten erhöht sich die Drehzahl einer Achswelle und die Satellitenpaare drehen sich - die Kraft wird auf unterschiedliche Weise verteilt.
3. Da jedes Satellitenpaar durch ein Stirnradgetriebe miteinander verbunden ist, ist ein Durchrutschen eines Rades ausgeschlossen. Die Achse ist in der Lage, ihren eigenen Satelliten zu drehen, der den benachbarten dreht, der die zweite Halbachse nicht mehr drehen kann. Der Mechanismus verriegelt automatisch.

Das Torsen-Gerät ist das zuverlässigste und fortschrittlichste, aber zu teuer, daher wird es in Autos installiert maximale Konfiguration... Im übrigen werden leichter zugängliche Mechanismen erhöhter Reibung verwendet.

Unter Fans des extremen Offroad-Fahrens ist der einfachste Weg, um ein Ausrutschen zu vermeiden, bekannt - das Blockieren Hinterachsdifferential durch Schweißen. Die Satelliten sind fest mit den Achsen verschweißt und stehen immer still. Wahrheit, ähnliche Autos sind nur für das Fahren auf Boden und Schnee bestimmt - der Betrieb auf hartem Untergrund ist zu umständlich und zu teuer.

Nicht jeder Autofahrer denkt daran, dass die Räder jeder Achse bei Kurvenfahrten einen unterschiedlich langen Weg zurücklegen. Deshalb hat die Drehung der Räder unterschiedliche Geschwindigkeiten. Dies ist notwendig, um auf dem Asphalt nicht zu verrutschen, um die Belastung des Radantriebs bei Kurvenfahrten zu reduzieren. Diese Tatsache wird durch einen Mechanismus wie ein Differential bereitgestellt. Der am Getriebe installierte Mechanismus verteilt die Last so, dass das am wenigsten belastete Rad unter die Last kommt.

95% der produzierten Autos sind nicht mit einem Interlock ausgestattet, was das Fahrzeug befahrbarer macht.

Differenzialtypen

Es gibt verschiedene Arten von Differentialen. An der Stelle sind die Achsen- und Zwischenrad-Einheiten geteilt. Ein loses Differential verhindert jedoch, dass das Auto aus der Situation herauskommt, wenn eines der Antriebsräder aufprallt. Für Lösungen ähnliche Probleme Die Entwickler haben sich ein Schloss ausgedacht, das wiederum in folgende Hauptgruppen unterteilt ist:

• Blockierung 100 %;
• mechanische Geräte mit erhöhter Reibung;
• selbsthemmende Mechanismen.

Jeder Typ hat seine Vor- und Nachteile. Beispielsweise führt ein "hartes" Blockieren nicht selten zu Gummiverschleiß, Zerstörung des Getriebes und schnellem Ausfall des Getriebes. Und das alles ist natürlich, denn während des Betriebs fällt das Auto ständig in Gruben und fährt über Unebenheiten, was sich eher nachteilig auf das Getriebe auswirkt.

Um die Unzulänglichkeiten konventioneller und starrer Vorrichtungen auszugleichen, wurde ein zylindrisches Sperrdifferenzial mit begrenztem Schlupf geschaffen. Es hat auch einen zweiten Namen - Sperrdifferenzial.

Diese Art von Design ist ziemlich einfach. Wenn Sie eine gewisse Kraft auf die Satelliten ausüben und sie einspannen, dürfen sie sich nicht mit einer ziemlichen Drehung zwischen den Seitenrädern drehen schnelle Geschwindigkeit, stellt sich heraus, dass der Mechanismus einerseits ermöglicht, dass sich die Räder beim Drehen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen. Andererseits wird das Drehmoment so verteilt, dass das Rad mit dem besten Grip Straßenbelag, hat eine große Zugkraft.

Erwähnenswert ist auch das Scheibendifferenzial mit begrenztem Schlupf. Am häufigsten wird dieses Design verwendet in Fahrzeuge mit Heckantrieb die für Wettbewerbe vorgesehen sind. Ein solches System blockiert die Räder bis zu einer bestimmten Belastungsstufe. Sein Nachteil ist ziemlich häufiger Bedarf beim Scheibenwechsel und Öl im Getriebe.

Das Video zeigt das Prinzip der Differenzialsperre:

Aber zur Verwendung wie in normale Bedingungen Betrieb und bei Wettkämpfen die Differenzialsperre mit Vorspannung ( Wurmtyp). Die Vorteile eines solchen Systems sind viel größer als die Nachteile. Die Vorteile sind:

• Radblockierung bis zu 70 %;
• minimale Wartung;
• fehlende Rucke am Lenkrad;
• kein spezielles Öl in den Kontrollpunkt gegossen werden muss;
• die Installation des Systems ist nicht mit Schwierigkeiten verbunden;
• hohe Geländegängigkeit der Maschine;
• lange Lebensdauer der Struktur;
• ausgezeichnetes Fahrzeughandling;
• ausgezeichneter Gleichgewichtssinn;
• mehr schnelle Geschwindigkeit Kurvenfahrt;
• leichtes Herausziehen des Fahrzeugs aus einer Kufe.

Was die Konstruktionsfehler betrifft, so sind sie:

• Vorspannung sinkt mit der Zeit;
• damit die Struktur funktioniert, müssen die Einstellscheiben alle 20-40.000 km ausgetauscht werden.
• Wenn Sie keine Einstellarbeiten durchführen, arbeitet das System als freies Differential.

Unterschied in den Handlungsprinzipien

Oft haben sie drei Arten von Strukturen gleichzeitig: eine Mittendifferenzial und zwei Gehwege. Für Qualitätsarbeit kann sowohl voll- als auch teilautomatische oder manuelle Blockierung der Zwischenachsbauart verwendet werden.

Schon in vielen, allen möglichen elektronische Systeme Kontrolle über die Bewegung des Autos. Der Vorteil der elektronischen Sperre liegt in der höheren Traktion bei Kurvenfahrten und darüber hinaus in der Möglichkeit, den Sperrgrad je nach Fahrerwunsch einzustellen. Der einzige Nachteil besteht darin, dass ein solches Differenzial gegenüber sich schnell ändernden Straßenbedingungen unempfindlich ist.

Eine der Arten von Selbstverriegelungsmechanismen ist eine Verriegelung Zwischenrad-Differential... Auf einer ebenen Straße, auf einem harten Untergrund, verhält sich ein solcher Mechanismus wie ein gewöhnliches freies System. Und nur wenn sich das Rad auf der Achse mit einer höheren Frequenz relativ zum anderen dreht, wird die Struktur automatisch blockiert. beim Blockieren des Interwheel-Typs des Geräts erhöht es sich erheblich.

Zwangsblockierung

Die meisten auf einfache Weise ist eine Zwangsverriegelung. In diesem Fall entscheidet nur der Fahrer, ob es ein- oder ausgeschaltet wird. Dies erfolgt entweder über Hebel oder über im Fahrgastraum befindliche Knöpfe.

Diese Art der Blockierung ist einfach ideal für SUVs, die unter Bedingungen arbeiten Russisches Gelände... Das System ist tadellos zuverlässig und auf ebenen Straßen praktisch unbrauchbar.

Das Video zeigt einen erzwungenen Differenzialsperrentest:

Unter Offroad-Bedingungen ist auch die hintere Differenzialsperre wirksam. Es ist einfach unersetzlich, wenn eines der Achsräder aufgehängt ist. Dann wird das Drehmoment des Motors präzise auf das Rad übertragen, das den Boden berührt.

Zusammenfassend können wir feststellen, dass Die beste Option ist genau das Sperrdifferenzial. Sie ist einer freien Mechanik in vielerlei Hinsicht überlegen und weist nicht die Nachteile einer starren Konstruktion auf. Mit einem solchen System wird das Auto passabler.