Geschlossenes Differential. Was ist ein Torsen-Differential? So sieht ein modernes Torsen-Differential aus.

Das Differential ist Teil des Getriebes, des Systems, das den Motor mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs verbindet. Dieser Mechanismus ist an der Übertragung von Drehkräften (Drehmoment) vom Motor auf die Räder beteiligt, aber seine Hauptfunktion besteht darin, dass er die Räder beim Drehen des Autos mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten dreht.

Ohne Differenzial drehen sich die Räder des Autos bei Kurvenfahrt mit der gleichen Geschwindigkeit, was zu einem Radschlupf führt, der sich entlang des größeren Außendurchmessers des Schwenkbogens bewegt. Dieser Effekt wirkt sich extrem negativ auf das Fahrverhalten des Autos aus und führt zu einem schnellen Reifenverschleiß.

V moderne Automobilindustrie Es gibt drei Möglichkeiten, die Differenzialbox in der Getriebeeinheit zu platzieren:

• in einem Auto mit Führung Hinterräder (Heckantrieb) - im Bereich der Hinterachse;
• bei Autos mit Frontantrieb - direkt im Getriebe selbst;
• v Fahrzeuge mit Allradantrieb(4WD)-Differentialgerät kann sowohl in der Verteilergetriebe, und in den Zonen beider Achsen.

Differenzialgerät

Die Konstruktion der Differentialvorrichtung basiert auf einem Planetengetriebe. Je nachdem, welche Zahnräder (Zahnräder) zum Drehen der Räder verwendet werden, wird das Differential in drei verschiedene Arten unterteilt:

• konisch;
• zylindrisch;
• Wurm.

Am weitesten verbreitet ist die konische Ausrüstung und dementsprechend das Kegeldifferenzial. Es wird traditionell zwischen zwei Achsen von Fahrzeugen mit Allradantrieb, und nicht zwischen den Rädern, wie es bei anderen Ansichten möglich ist.

Die Hauptstrukturelemente sind für alle Arten von Differentialen gleich, daher betrachten wir den Aufbau der Baugruppe am Beispiel eines konischen Mechanismus.

Das konische Differentialgetriebe besteht aus den folgenden Elementen:

• Planetenreduktor;
• Getriebe mit Satelliten;
• Gerätekörper.

Im Fachjargon für Kfz-Ingenieure und Service-Center-Spezialisten wird der Körper einer Differentialvorrichtung als "Tasse" bezeichnet. Sein Hauptzweck besteht darin, die Rotationskräfte des Motors aufzunehmen und über die Satelliten auf die Zahnräder zu übertragen. Das angetriebene Zahnrad des Antriebsrades ist an der Oberfläche des Bechers befestigt und im Inneren des Bechers sind Achsen montiert, auf denen sich die Satelliten bewegen. Tatsächlich sind sie es, die die Kopplung von Tasse (Körper) und Zahnrädern durchführen. Bei Personenkraftwagen wird traditionell nur ein Satellitenpaar verwendet, bei Lastkraftwagen zwei, da ein besonders hohes Drehmoment übertragen werden muss.

Nachdem sie Energie von den Satelliten empfangen haben, beginnen sich die Zahnräder entlang der Achse zu bewegen und übertragen das gleiche Drehmoment ohne Änderungen auf das antreibende Radpaar. Ergebend Fahrzeug kommt in Bewegung.

Die auf den Achsen befindlichen Zahnräder können eine gleiche oder unterschiedliche Zähnezahl (Keilverzahnung) aufweisen. Bei gleicher Zähnezahl bildet das Zahnrad ein symmetrisches Differential - das Drehmoment wird zu gleichen Teilen entlang der Achsen verteilt. Bei ungleicher Zähnezahl tritt eine asymmetrische Energieverteilung auf die Räder auf, die erhöhte Geländegängigkeit im Komplex Straßenzustand.

Differenzielle Gerätefunktionalität

Das symmetrische Differential kann in einem von drei verfügbaren Modi arbeiten.

Der Hauptmodus ist geradeaus. V dieser Modus die Räder erfüllen die gleiche Straßenwiderstandskraft und erhalten dementsprechend das gleiche Drehmoment.

Beim Einfahren in eine Ecke ändert sich die Betriebsart des Differentials. Schon eine leichte Drehung nach links oder rechts führt dazu, dass das innere Rad mehr Widerstand erfährt als das äußere. Um diesen Fehler auszugleichen, wird das innere Zahnrad langsamer und zwingt dadurch die Satelliten, sich in die andere Richtung zu bewegen, was die Rotationsamplitude des äußeren Halbachszahnrads erhöht. Dadurch ändert sich die Drehwinkelgeschwindigkeit der beiden Antriebsräder, wodurch eine sanfte Einfahrt in eine Kurve erfolgt.

Der dritte Modus im Betrieb der Differentialvorrichtung wird beim Fahren auf Eis oder einer anderen Gleitfläche aktiviert. Eines der Antriebsräder fängt an, Widerstand zu erfahren, das andere nicht. In solchen Fällen bewegt das Differential das Schlupfrad mit maximale Geschwindigkeit, und die Drehmomentzufuhr zum zweiten Rad wird ausgesetzt. Nach dem Passieren eines Hindernisses muss die Energiezufuhr zum Radsatz ausgeglichen werden, was ggf. eine Differenzialsperre erfordert.

Laut Experten der Favorit Motors Group of Companies verwenden heute große europäische und amerikanische Autohersteller eigene Entwicklungen im Bereich der Differentiale. Zum Beispiel die vorgeschlagenen Modelle Cadillac-Autos(Geregeltes System), Chevrolet (Positionsdifferenzial) und Ford (Equa-Lock- und Traction-Lok-Mechanismen) verwenden nur ihre Modelle von Verteilungsmechanismen im Getriebe.

Arten moderner Differentiale

• Quaife

Dies ist einer der konstruktivsten einfache Geräte, das sich aus einem Planetengetriebe (in flacher Bauform) und einem Schema mit Doppelsatelliten zusammensetzt, die im Betrieb verriegelt sind. Zum Einsatz kommt eine Schraubenkupplung, die bei hoher Belastung axiale Kräfte abgibt und auf die Satellitenpaare überträgt. Durch die zusätzliche Drehung der erforderlichen Satellitenreihe bei Kurvenfahrt oder Rutschen auf rutschigem Untergrund ist es möglich, ein Rad abzubremsen und dem anderen Energie zuzuführen.

Das Quaife-Differential impliziert die gleichzeitige Verwendung von fünf Paaren von Satelliten für eine maximale Zuverlässigkeit der Adhäsion der Schrägzähne aneinander. Dies ermöglicht Ihnen einerseits, den Mechanismus unter schwierigsten Straßenbedingungen effektiv zu nutzen. Andererseits deutet es darauf hin, dass es im Laufe der Zeit zu einem starken Verschleiß der gesamten Struktur als Ganzes kommen wird.

Der Differentialmechanismus vom Typ Quaife wurde bereits 1965 patentiert. Heute wird es hauptsächlich im Rennsport verwendet oder Sportwagen, sowie einige Modelle von Autos mit Frontantrieb.

• Torsen

Es ist hübsch alter blick Schneckendifferentialgerät, es wurde bereits in den 1950er Jahren erfunden. Heute verwenden Autohersteller 3 verbesserte Versionen des Torsen-Differentials, die jedoch alle ungefähr gleich funktionieren. Die auf den Antriebsachswellen befindlichen Zahnräder bilden mit Satelliten ein sogenanntes Schneckenradpaar. Wichtig hierbei ist, dass auf jeder Halbachse eigene Satelliten vorhanden sind, die in einigen Positionen paarweise mit den Satelliten der anderen Halbachse gekoppelt sind.

Beim Vorwärtsfahren in gerader Linie stehen die Schneckenpaare im Stillstand, bei Kurvenfahrt rotieren sie. Die nächste Drehung entlang der Achse sorgt für eine Änderung des Radwinkels beim Wenden und Wenden. Das Torsen-Differential gilt als das leistungsstärkste und langlebigste, es funktioniert bei Maximale Last und Drehmomentverhältnisse.

• Disc-Lock-Mechanismus

Diese Art von Differentialvorrichtung besteht aus einem symmetrischen Planetengetriebe, das auf Kegelrädern befestigt ist. Die Zahnräder haben zwei kleine Kupplungen gleicher Form und zwei Scheiben. Teilweise können sich die Scheiben am Differentialtopf selbst festklammern, teilweise kommen sie mit der Kupplung in Kontakt, die unter dem Einfluss des Abtriebsrades arbeitet.

Das Wesen der Differenzialsperre besteht darin, dass mit zunehmender mechanischer Kraft auf die Zahnräder sekundäre axiale Kräfte auftreten. Zusätzliche Kräfte neigen dazu, die Gelenke zwischen den Zahnrädern zu durchtrennen. In dem Moment, in dem sie erfolgreich sind, wird die Geschwindigkeit jedes der Räder ausgeglichen, da die Winkelgeschwindigkeiten den gleichen Wert annehmen.

Das scheibengesperrte Differenzial erschien Ende der 1930er Jahre, wird aber nach erheblicher Modernisierung auch heute noch verwendet – meist in SUVs und Sportwagen.

• Nockendifferenzial

Das Nockendifferenzial ist in 2 Versionen erhältlich. Die erste betrifft die Anordnung der Nockenkupplung zwischen den beiden angetriebenen Zahnrädern. In einem Nockenmechanismus des zweiten Typs Zahnräder nein, im Prinzip - der Träger ist hier der Trennring, und die Funktion der Satelliten übernehmen "Cracker" (Spezialkeile). Die angetriebenen Zahnräder sind in diesem Fall Kurvenscheiben.

Das Konstruktionsprinzip eines Nockendifferentials zweiter Art wird aus dem folgenden Diagramm deutlich, wobei 1 der Körper ist, 2 der Käfig ist, 3 der trockene, 4 und 5 halbaxiale Kettenräder sind. "Cracker" können horizontal (Abbildung a) oder radial (Abbildung b) platziert werden

Das Wesen der Sperrung der Differentialvorrichtung besteht darin, dass die Nockenkupplung (oder die Nockenscheiben - in der zweiten Version) sofort das Differential blockiert, sobald die Differenz zwischen den Drehzahlwinkeln beobachtet wird.

Die erste Entwicklung dieses Mechanismustyps geht auf die 1940er Jahre zurück. Bei Personenkraftwagen wird diese Art von Differenzial heute praktisch nicht verwendet. Die Hauptanwendung des Nockentyps liegt in der militärischen Automobilindustrie.

• Viskosekupplung (Viskosekupplung)

Das Differential weist strukturell einen mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllten Behälter auf einer der vorderen Achswellen auf. Es enthält 2 Scheibenblöcke, von denen der erste mit dem Rotor und der zweite mit der anderen Halbachse verbunden ist. Je größer der Unterschied in der eingestellten Geschwindigkeit zwischen den Rädern ist, desto größer wird dementsprechend auch der Unterschied in der Geschwindigkeit der Scheibenblöcke. Durch die Rotation erhöht sich die Viskosität der Flüssigkeit.

Dies ist die einfachste und gleichzeitig kostengünstigste Differenzialbauweise. Nach Angaben der Experten der Favorit Motors Group of Companies wird das Gerät hauptsächlich in urbanen SUVs verbaut, da die Visco-Kupplung im Gelände nicht die erforderliche Steuerbarkeit und Geländegängigkeit bieten kann.

Zwei Arten von Zwangsdifferentialsperren

In modernen Fahrzeugen sind sowohl manuelle als auch elektronische Variante Differenzierte Sperre. Jeder von ihnen hat seine eigenen Vorteile. Die manuelle Sperrung des Differenzialmechanismus erfolgt direkt aus dem Fahrgastraum. Auf Befehl des Fahrers werden die rotierenden Zahnräder blockiert und die Räder beginnen sich im gleichen Tempo zu bewegen.

Dieser Typ ist anwendbar, bevor verschiedene Arten von Straßenhindernissen in der Form überwunden werden tiefer Schnee, Schlamm, Löcher oder Rutschen. Nachdem Sie schwierige Abschnitte passiert haben, können Sie entsperren. Traditionell wird die manuelle Differenzialsperre bei Geländefahrzeugen und Geländefahrzeugen verwendet.

Wenn das Auto mit ausgestattet ist neues System TRC, die Automatisierung selbst erzeugt eine elektronische Sperre. Falls eines der Antriebsräder durchzudrehen beginnt, wird es durch die Fahrzeugbremse leicht abgebremst. Der Komfort dieser Art ist nicht zu leugnen, die Sperrung wird jedoch nicht immer zum richtigen Zeitpunkt aktiviert.

Unabhängig davon, welche Art von Differentialvorrichtung in Ihrem Fahrzeug installiert ist, können die Spezialisten der Favorit Motors Group Diagnose und Wartung des Fahrzeugs unter Berücksichtigung der Konstruktionsmerkmale des Sperrmechanismus anbieten. Eine kompetente Herangehensweise wird mit der Erfahrung von Handwerkern und den Kosten kombiniert Professionelle Dienste gilt als eines der attraktivsten in Moskau.

Die häufigsten Symptome eines nicht funktionierenden Differentials sind: erhöhtes Rauschen, fremdes Klopfen und Unebenheiten, das Auftreten von Ölflecken. Die Autoservice-Experten von Favorit Motors weisen darauf hin, dass es wichtig ist, sich sofort an das technische Zentrum zu wenden, um Probleme beim Betrieb des Geräts zu beseitigen und seine weitere Zerstörung zu vermeiden. Egal wie komplex die Störung ist, Meister Servicecenter Favorit Motoren haben alles, was Sie brauchen Diagnosegeräte und langjährige Erfahrung, die es Ihnen ermöglicht, die Panne schnell und effizient zu beheben. Mitarbeiter werden regelmäßig umgeschult in Schulungszentren Autoherstellern, die es ihnen ermöglichen, Reparatur- und Restaurierungsarbeiten beliebiger Komplexität durchzuführen.

Während der Fahrt wird das Drehmoment vom Hauptzahnrad und Differenzial auf die Antriebsräder übertragen. ermöglicht es Ihnen, das übertragene Drehmoment zu erhöhen oder zu verringern und gleichzeitig die Drehzahl der Räder zu reduzieren und entsprechend zu erhöhen. Verhältnis im Hauptgang ist so gewählt, dass das maximale Drehmoment und die Drehzahl der Antriebsräder die optimalen Werte für bestimmtes Auto... Außerdem ist der Achsantrieb sehr oft Thema des Autotunings.

Achsantriebsvorrichtung

Im Grunde ist der Achsantrieb nichts anderes als ein Untersetzungsgetriebe, bei dem das Antriebszahnrad mit Sekundärwelle Der Kontrollpunkt und der gefahrene - mit den Rädern des Autos. Typ Zahnverbindung die Hauptzahnräder unterscheiden sich in folgende Typen:

• zylindrisch - wird in den meisten Fällen bei Autos mit Queranordnung und Getriebe und Frontantrieb;
• konisch - es wird sehr selten verwendet, da es hat große Abmessungen und hohes Niveau Lärm;
• Hypoid - die gefragteste Sorte Hauptzahnrad die bei den meisten klassischen Fahrzeugen mit Heckantrieb verwendet wird. Das Hypoidgetriebe ist klein und niedriges Niveau Lärm;
• wurm - aufgrund der mühsamen Herstellung und der hohen Kosten praktisch nicht für Autos verwendet.

Es ist auch erwähnenswert, dass Fahrzeuge mit Front- und Heckantrieb anderer Standort Hauptzahnrad. V Fahrzeuge mit Frontantrieb mit Queranordnung des Kontrollpunktes und Triebwerk, befindet sich der zylindrische Achsantrieb direkt im Getriebegehäuse.

Bei Fahrzeugen mit klassischem Heckantrieb ist der Achsantrieb im Antriebsachsgehäuse verbaut und ist mit dem Getriebe über verbunden. Ins Funktionale Hypoidübertragung Das Fahrzeug mit Heckantrieb umfasst auch eine 90-Grad-Drehumkehr durch Kegelräder. Trotz Verschiedene Arten und der Standort, der Zweck des Hauptfahrwerks bleibt unverändert.

Differential Auto

Differential Auto am häufigsten mit dem Hauptzahnrad kombiniert und befindet sich jeweils im Getriebegehäuse bzw. im Gehäuse Hinterachse... Zwischen den Antriebsachsen eines allradgetriebenen Fahrzeugs kann aber auch ein Differenzial eingebaut werden. Das Differential ist und wird in folgende Typen unterteilt:

• kegelrad - in den meisten Fällen wird es zusammen mit dem Hauptzahnrad zwischen den Rädern einer Antriebsachse installiert;
• zylindrisch - wird am häufigsten verwendet, um die Vorderachsen von Allradfahrzeugen zu entkoppeln;
• Schnecke - ist universell und wird sowohl zwischen den Rädern als auch zwischen den Antriebsachsen installiert.

Der Hauptzweck des Differentials besteht darin, das Drehmoment zwischen den Rädern des Autos zu verteilen und ihre Drehfrequenz relativ zueinander zu ändern. Zum Beispiel das Auto ohne Differenzial zu drehen wäre einfach unmöglich, da sich beim Drehen zwangsläufig das äußere Rad mit einer höheren Frequenz drehen muss als das innere.

Differentiale sind symmetrisch und asymmetrisch. Das symmetrische Differenzial überträgt das gleiche Drehmoment auf beide Räder und wird meist in Verbindung mit dem Achsantrieb verbaut. Ein asymmetrisches Differenzial ermöglicht die Übertragung von Drehmomenten in unterschiedlichen Proportionen und ist dazwischen eingestellt.

Das Differential besteht aus einem Gehäuse, Ritzel und Seitenrädern. Die Karosserie ist in der Regel auf das Abtriebsrad des Achsantriebs ausgerichtet. Die Zahnräder der Satelliten spielen eine Rolle Planetengetriebe und verbinden Sie die Seitenräder mit dem Differentialgehäuse. Halbachs-(Sonnen-)Getriebe sind mit den Antriebsrädern über Halbwellen auf Keilwellengelenken verbunden.

Mit allen Vorteilen des einfachsten Differentials es gibt auch einen nachteil... Tatsache ist, dass die Geschwindigkeit nicht nur in einem Verhältnis, beispielsweise 50/50, 40/60 oder 35/65, sondern auch 0/100 auf die Räder verteilt werden kann. Das heißt, dass absolut das gesamte Drehmoment auf ein Rad des Autos übertragen werden kann, während das zweite Rad absolut statisch ist. Dies passiert, wenn das Auto im Schlamm oder Eis feststeckt.

Moderne Differentiale sind jedoch perfekter und haben diesen Nachteil praktisch nicht. Viele Differentiale haben eine starre Automatik oder manuelle Sperrung... Darüber hinaus sind moderne Pkw mit Allradantrieb mit einem System ausgestattet Richtungsstabilität, die auf der optimalen Drehmomentverteilung zwischen den Achsen und einzelnen Rädern in Abhängigkeit von der Flugbahn basiert.

Drehmoment, motorerzeugt Verbrennungs, wird über verschiedene Mechanismen auf die Räder übertragen - Wellen, Keil- und Zahnradantriebe, 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 Geräts, daher lohnt es sich, die Frage zu prüfen, was ein Differential in einem Auto ist, und seine Struktur und sein Funktionsprinzip 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 herkömmlichen Planetengetriebes zu betrachten, das die Kraft 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.

Referenz. Bei SUVs mit permanentem Allradantrieb ist das Problem sehr relevant. V dieser Fall Das Drehmoment wird 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 noch andere Arten von Kfz-Getrieben - Zylinder-, Kegel-Zylinder- und Schneckengetriebe.

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

• einen Schaft mit einem Kegelantriebszahnrad, das mit der 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 das gleiche 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 und in verschiedene Richtungen zu drehen.
3. Die Wellenleistung wird nicht halbiert, sondern je nach Steilheit des Lichtbogens. Durch die kombinierte Rotation der Satelliten, der Achswellen und der Räder machen 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 - von Mitte zu Mitte (im Verteilergetriebe platziert) und zwei Querachsen.

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 Differenzialmechanismus, der die maximale Leistung auf den geringsten Widerstand bringt. Verhindern ähnliche Situationen Viele Fahrzeuge haben eine temporäre Differenzialsperre.

Verschiedene Mechanismen

Um das Ausrutschen auf einer rutschigen Seite loszuwerden Straßenbelag oder im Gelände vervollständigen die Hersteller Fahrzeuge mit Differenzialeinrichtungen folgender Bauarten:

• 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 Traktionssteuersystem... Es "täuscht" das Differential auf andere Weise: Durch ein Signal eines 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;
• Plastiktüte 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 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 passt den Blockierungsgrad selbstständig an – je langsamer sich ein Reifen mit guter Haftung dreht, desto stärker werden die Scheiben komprimiert und desto mehr Drehmoment wird geliefert.

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 auf Maschinen installiert maximale Konfiguration... Im übrigen werden leichter zugängliche Mechanismen erhöhter Reibung verwendet.

Unter Fans des extremen Offroad-Fahrens ist es bekannt der einfachste Weg Verrutschen vermeiden - 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.

Differenzial wie Automechanismus feiert bald sein zweihundertjähriges Jubiläum, aber sein Design hat sich im Laufe der Jahre zwar verbessert, aber seine Hauptmerkmale behalten. Was ist ein Differenzial und welche Rolle spielt es in einem Auto?

1. Was ist ein Differential?

Ein Differential in einem Auto ist ein Mechanismus, der die Kraftübertragung und damit die Drehung vom Getriebe auf die Räder ermöglicht, wobei der Kraftfluss für jedes der Räder einer Achse in zwei Teile geteilt wird, mit der Möglichkeit, die Verhältnis der auf sie übertragenen Leistung und damit die Möglichkeit, die Räder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu drehen. Einfach ausgedrückt, teilt das Differenzial 100 % der vom Getriebe gelieferten Leistung in zwei Ströme für jedes der Räder derselben Achse auf, und diese Ströme können je nach Fahrbedingungen von 50:50 bis 100:0 neu verteilt werden.

2. Wozu dient ein Differential?

Der Hauptzweck des Differentials besteht darin, die Räder derselben Achse mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu drehen, während ein ununterbrochener Drehmomentfluss aufrechterhalten wird. Für ein Auto ist dies vor allem bei Kurvenfahrten wichtig: Immerhin beim Befahren eines Radbogens auf außen Umdrehungen gehen länger als die Räder auf der Innenseite, d.h. sie müssen sich mitdrehen mehr Geschwindigkeit um die Stabilität der Maschine zu erhalten.

Sind die Räder der Achse starr verbunden, rutscht das innere Rad in der Kurve. Bei einem Auto mit Heckantrieb erhöht dies die Schleudergefahr und bei einem Auto mit Frontantrieb beeinträchtigt es das Handling und die Kontrolle des Autos in einer Kurve radikal. Die freie und unabhängige Drehung der Räder auf einer Achse bei gleichbleibender Drehmomentübertragung vom Motor auf sie zu gewährleisten, ist daher seit der Entstehung des Autos eine der grundlegenden Aufgaben – und diese Aufgabe wurde erfolgreich gelöst.

3. Wie funktioniert das Differential?

Das Differential ist ein Sonderfall eines Planetengetriebes. Physikalisch handelt es sich normalerweise um einen Satz von vier Zahnrädern, auf die die Drehung durch das fünfte übertragen wird - das angetriebene Zahnrad des Hauptantriebs, kombiniert mit dem Differentialgehäuse, das als Träger fungiert. Das Hauptzahnrad ist ein Satz von zwei Zahnrädern: Der Master empfängt die Drehung vom Getriebe und überträgt sie an den Slave. Das Abtriebsrad des Hauptantriebs überträgt die Drehung durch das Gehäuse auf die Satellitenräder, die wiederum mit den Sonnenrädern kämmen, die starr auf den Antriebsachswellen der Räder befestigt sind.

Bei gerader Fahrt stehen die Satellitenräder still und die Drehzahl des Achsantriebsrades ist gleich der Drehzahl der Sonnenräder: die Räder drehen sich mit gleicher Drehzahl. In der Kurve beginnen sich die Satellitenräder zu drehen, wodurch sich die Geschwindigkeiten der Sonnenräder und damit der Räder an der Außen- und Innenseite der Kurve unterscheiden.

4. Was sind die Nachteile eines Differentials?

Der Hauptnachteil des Differentials ist gleichzeitig sein Hauptvorteil - die Fähigkeit, bis zu 100% der Kraft auf eines der Räder zu übertragen. Auf dieser Grundlage wird unter Bedingungen, bei denen ein Rad keine ausreichende Bodenhaftung hat, der Großteil der Kraft darauf übertragen. So kann sich das Auto manchmal selbst mit einem Rad auf der Oberfläche mit ausreichender Haftung nicht bewegen.

Um dieses Problem zu beseitigen, wurden verschiedene Konstruktionen entwickelt - Differenziale mit erhöhtem Innenwiderstand(sogenannte Selbstsperrungen) und Differentiale mit Zwangssperrung, manuell oder automatisiert. Je nach Bauart und Einsatzzweck können sie entweder die Umverteilung des Kraftflusses zugunsten eines Rades mit guter Traktion verändern oder das Differenzial komplett schließen, wodurch die Räder an der Achse mit gleicher Drehzahl rotieren. Verschiedene Typen wir werden solche Differenzen in getrennten Materialien betrachten.

Hallo liebe Leser! Sprechen wir über den Mechanismus, der bei jedem Auto vorhanden ist und sein wird - das Differential. Was ist ein Differential in einem Auto und warum wird es benötigt? Das Differenzial wird für eine optimale Drehmomentverteilung bei Kurvenfahrten und beim Rangieren benötigt, wenn die Räder bei unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten durchdrehen.

Das Differential, wie ich es mir vorstelle, sollte mit geschrieben werden Großbuchstabe... Es ist das allererste komplexe Getriebe, das zu Beginn der Automobilindustrie erfunden wurde. Wenn Sie ihn verstehen und die Freude eines menschlichen Genies erleben, das ein wichtiges Problem so leicht lösen könnte, werden Sie überzeugt sein, dass er im Wesentlichen so einfach wie fünf Kopeken ist und welches Problem er gelöst hat!

Niemand denkt jetzt besonders an ihn, er ist - und er ist und sollte immer sein. Wir haben uns daran gewöhnt. Aber ohne gibt es kein einziges Auto. Das wesentliches ElementÜbertragungen!

Wo befindet sich das Differential:

• An Auto mit Heckantrieb im Achsgehäuse und wird mit dem Achsantrieb kombiniert;
• bei Frontantrieb, auch kombiniert mit dem Hauptgetriebe und in der Regel im gleichen Kurbelgehäuse mit;
• auf sie sind vorne und hinten vorhanden und mit den Hauptzahnrädern kombiniert;
• ähnlich bei allradgetriebenen Offroad-Fahrzeugen und zur optimalen Verteilung des Drehmoments auf alle Räder wird ein drittes Differenzial hinzugefügt und zwischen den Achsen im Verteilergetriebe eingebaut.

Die Differentiale, die auf die Antriebsräder wirken, werden als Zwischenraddifferentiale bezeichnet, und die Differentiale, die die Momente zwischen den Achsen des Autos verteilen, werden als Zwischenachsdifferentiale bezeichnet.

Das Funktionsprinzip des Differentials basiert auf der Idee eines Planetengetriebes. Je nach Verwendung des Getriebetyps sind Differenziale die folgenden Typen: zylindrisch, konisch, Schneckengetriebe.

Das konische Differential wird normalerweise in Querachsdifferentialen verwendet. Zylindrisch ist aufgrund seiner konstruktiven Einfachheit weit verbreitet in Mitteldifferentiale... Das Schneckengetriebe gilt als universell und am leisesten im Betrieb, obwohl es am schwierigsten herzustellen ist, wird es sowohl in Rad- als auch in Zwischenachsgetrieben verwendet.

Fahrzeugdifferentialvorrichtung

Betrachten Sie das Design des Differentials eines Autos. Alle Differenziale teilen das gleiche Prinzip – das Planetengetriebeprinzip. Das heißt, sie haben Halbachsgetriebe und entlang ihnen laufen die Getriebe als Satelliten.

Das Gehäuse (Differenzialtopf) nimmt Drehmoment vom Achsantriebsrad über die Ritzelachsen und die Satellitenräder selbst auf und überträgt es auf die Seitenräder.

Es können zwei oder vier Satelliten in einem Kegelraddifferenzial sein, es hängt von der Leistung des Autos ab.

Bei Kegel- und Schneckendifferentialen sind es genau doppelt so viele, das liegt an Design-Merkmale diese Art von Differentialen. Ein Satellitenpaar ist jeweils auf ein eigenes Halbachsgetriebe verteilt.

Halbaxiale Getriebe, im Planetengetriebe auch der helle Name „Sonnenräder“ genannt, übertragen das Drehmoment bereits auf die Räder. Linke und rechte Seitenräder können eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen haben, solche Differentiale werden als asymmetrisch bezeichnet. Asymmetrische Differentiale haben jeweils auch Satellitenpaare mit einer anderen Zähnezahl (beachten Sie das konische Differential in der obigen Zeichnung sorgfältig).

Trotz der Asymmetrie funktionieren die Differentiale genauso wie die symmetrischen, und die eine oder andere Idee der Designer zur Auslegung dieser Mechanismen beruht nur auf Überlegungen der Kompaktheit und der Designnotwendigkeit.

Differenzbetrieb

Die Arbeit des Querachsdifferentials ist durch drei Modi gekennzeichnet:

1. Bewegung in einer geraden Linie;
2. in Ecken arbeiten;
3. in Bedingungen rutschige Straße.

Bei Geradeausfahrt werden die Kräfte gleichmäßig auf jedes Rad verteilt, das Drehmoment wird über die Karosserie auf die Satelliten übertragen. Die Satelliten rotieren nicht um ihre Achsen bzw. die Halbachsen rotieren mit gleichen Winkelgeschwindigkeiten.

Im Gegenzug beginnt das Differential zu arbeiten, dh die Arbeit zu verrichten, für die es geschaffen wurde. Das innere Rad beginnt auf einem kleineren Radius zu laufen und das äußere Rad beginnt auf einem großen zu laufen, die Winkelgeschwindigkeiten an den Seitenrädern beginnen sich zu ändern. Die Satelliten beginnen sich um ihre Achsen zu drehen, was die Drehzahl des äußeren Halbwellenrades, das entlang des Außenradius des Rades läuft, erhöht und verringert Winkelgeschwindigkeit Innenzahnrad, Achswelle und Rad laufen im Innenradius.

Die Summen der Drehzahlen der Seitenräder entsprechen immer der Drehzahl des Abtriebsrades des Achsgetriebes. Daher ist die Traktion an den Rädern beim Kurvenfahren immer gleich und das kurveninnere Rad rutscht nie durch, sofern die Räder auf der Straße haften.

Wenn das Auto in die Bedingungen einer rutschigen Straße gerät, fängt das Rad mit weniger Grip an zu rutschen, dreht sich schneller und das Rad mit mehr Grip auf der Straße hört einfach auf zu drehen und das Auto bleibt mit einem einfach stehen rotierendes Rad. Dies ist das Minus des Differenzials, das auf seine Konstruktion zurückzuführen ist.

Es ist möglich, mit diesem Phänomen umzugehen, und die Designer haben eine Differenzialsperre entwickelt. Aber dazu mehr in einem anderen Artikel.

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