Dlaczego potrzebujesz mechanizmu różnicowego. Cel środkowego mechanizmu różnicowego

Termin „blokada mechanizmu różnicowego” lub „samoblokujący mechanizm różnicowy” (samoblokujący) słyszało wielu kierowców, ale tylko nieliczni wiedzą, jak ten proces wygląda w praktyce. A jeśli wcześniej producenci samochodów wyposażali głównie SUV-y w taką „opcję”, teraz można ją znaleźć w całkowicie miejskim samochodzie. Ponadto często właściciele samochodów, które nie są wyposażone w samoblokujące się, rozumiejąc, jakie korzyści przynoszą, instalują je samodzielnie.

Ale zanim zrozumiesz, jak działa mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu, musisz zrozumieć, jak działa bez blokady.

Czym jest różnica

Dyferencjał (różnica) można słusznie uznać za jeden z głównych elementów konstrukcyjnych skrzyni biegów samochodu. Za jego pomocą następuje przenoszenie, zmiana, a także dystrybucja wytwarzanego przez silnik momentu obrotowego pomiędzy parę odbiorców: koła umieszczone na jednej osi maszyny lub pomiędzy jej mostami. Ponadto siła przepływu energii rozproszonej, jeśli to konieczne, może być różna, co oznacza, że ​​prędkość obrotowa kół jest inna.

W skrzyni biegów samochodu dyferencjał może być zainstalowany: w obudowie skrzyni biegów oraz w skrzyni rozdzielczej, w zależności od urządzenia (urządzeń) napędowego.

Te różnice, które są zainstalowane w mostku lub skrzyni biegów, nazywane są międzykołami i znajdują się odpowiednio między osiami maszyny, w środku.

Przypisanie różniczkowe

Jak wiadomo samochód podczas jazdy wykonuje różne manewry: skręty, zmiany pasa ruchu, wyprzedzanie itp. Dodatkowo nawierzchnia drogi może zawierać nierówności, co oznacza, że ​​koła samochodu w zależności od sytuacji jednocześnie zasłaniają różne odległości. Dlatego na przykład podczas skręcania, jeśli prędkość obrotowa kół na osi jest taka sama, to jedno z nich nieuchronnie zacznie się ślizgać, co doprowadzi do przyspieszonego zużycia opon. Ale to nie jest najgorsze. Dużo gorzej jest to, że prowadzenie pojazdu jest znacznie ograniczone.

Oto rozwiązanie podobne problemy i wymyślili dyferencjał - mechanizm, który będzie redystrybuował energię pochodzącą z silnika między osiami samochodu zgodnie z wartością oporu toczenia: im mniejszy, tym większa prędkość obrotowa koła, i nawzajem.

Mechanizm różnicowy

Obecnie istnieje wiele rodzajów różnic, a ich struktura jest dość złożona. Jednak zasada działania jest ogólnie taka sama, więc łatwiej będzie zrozumieć najprostszy typ - otwarty mechanizm różnicowy, który składa się z następujących elementów:

1. Koła zębate zamocowane na półosiach.
2. Napędzane (koronowe) koło zębate wykonane w formie ściętego stożka.
3. Koło zębate zamocowane na końcu wału napędowego, które wraz z kołem koronowym tworzy koło zębate główne. Ponieważ napędzane koło zębate jest większe niż koło wiodące, ten ostatni będzie musiał wykonać kilka obrotów wokół własnej osi, zanim korona wykona tylko jeden. W konsekwencji to właśnie te dwa elementy różnicowe zmniejszają ilość energii (prędkość), która ostatecznie dotrze do kół.
4. Satelity, które odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu wymaganej różnicy prędkości obrotowych kół.
5. Obudowy.

Jak działa mechanizm różnicowy?

Podczas ruchu prostoliniowego samochodu wały osi, a co za tym idzie koła, obracają się z taką samą prędkością, jak wał napędowy z przekładnią śrubową. Ale podczas skrętu działające obciążenie kół staje się inne (jedno z nich próbuje szybciej się kręcić), a dzięki tej różnicy satelity są zwalniane. Teraz przechodzi przez nie energia silnika, a ponieważ para satelitów to dwa oddzielne, niezależne koła zębate, różne prędkości obrotowe są przenoszone na półosie. Tak więc moc generowana przez silnik jest rozdzielana między koła, ale nierównomiernie i w zależności od obciążenia na nie działającego: to, co porusza się po zewnętrznym promieniu, doświadcza mniejszych oporów toczenia, więc dyferencjał przekazuje mu więcej energii, kręcąc się szybciej.

Nie ma różnicy w działaniu środkowego mechanizmu różnicowego i międzyosiowego mechanizmu różnicowego: zasada działania jest podobna, tylko w pierwszym przypadku rozłożony moment obrotowy jest kierowany na osie samochodu, a w drugim - na jego koła na tej samej osi.

Zapotrzebowanie na centralny mechanizm różnicowy staje się szczególnie widoczne, gdy maszyna porusza się po nierównym terenie, gdy jej ciężar naciska na niższą oś, na przykład podczas podjazdu lub zjazdu.

Problem różniczkowy

Chociaż mechanizm różnicowy z pewnością odgrywa dużą rolę w konstrukcji pojazdu, jego działanie czasami stwarza problemy dla kierowcy. Mianowicie: gdy jedno z kół znajduje się na śliskim odcinku drogi (błoto, lód lub śnieg), to drugie, znajdujące się na twardszym podłożu, zaczyna doświadczać zwiększone obciążenie, diff próbuje to naprawić, przekierowuje energię silnika na koło ślizgowe. Okazuje się więc, że otrzymuje maksymalną rotację, podczas gdy druga, która ma ścisłą przyczepność do podłoża, po prostu pozostaje nieruchoma.

Właśnie po to, aby rozwiązać takie problemy, wynaleziono blokadę mechanizmu różnicowego (wyłączenie).

Zasada blokowania i jej rodzaje

Po zrozumieniu zasady mechanizmu różnicowego możemy stwierdzić, że jeśli go zablokujesz, zwiększy się moment obrotowy na kole lub osi o najlepszej przyczepności. Można to zrobić, łącząc jego korpus z jedną z dwóch półosi lub zatrzymując obrót satelitów.

Blokowanie może być całkowite - gdy części mechanizmu różnicowego są sztywno połączone. Odbywa się to z reguły za pomocą sprzęgła krzywkowego i jest kontrolowane przez kierowcę poprzez specjalny napęd z kabiny samochodu. Lub może być częściowy, w tym przypadku tylko ograniczony wysiłek jest przenoszony na koła - tak działa samoblokujący mechanizm różnicowy, który nie wymaga udziału człowieka.

Jak działa samoblokujący mechanizm różnicowy?

Mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu jest zasadniczo kompromisem między pełny blok oraz free diff i pozwala na zmniejszenie poślizgu kół maszyny w przypadku różnicy między nimi we współczynniku przyczepności do podłoża. W ten sposób znacznie zwiększa się zdolność do jazdy w terenie, prowadzenie w terenie, a także dynamika przyspieszenia samochodu, i to niezależnie od jakości drogi.

Samoblokowanie eliminuje całkowite blokowanie kół, co chroni półosie przed krytycznymi obciążeniami, które mogą wystąpić w mechanizmach różnicowych z wymuszonym odłączeniem.

Blokada półosi jest zwalniana automatycznie, jeśli w ruch prosty prędkość obrotowa kół jest wyrównana.

Najczęstsze rodzaje samobloków

Tarcza samoblokująca to zestaw tarcz ciernych (ciernych) montowanych pomiędzy obudową dyferencjału a półosiową przekładnią.

Nietrudno zrozumieć, jak działa dyferencjał z takim blokiem: podczas jazdy po linii prostej obudowa dyferencjału i obie półosie obracają się razem, gdy tylko pojawi się różnica w prędkościach obrotowych (koło jest włączone śliski teren), między tarczami powstaje tarcie, które je zmniejsza. Oznacza to, że koło pozostawione na twardym podłożu będzie nadal się obracać, a nie zatrzymywać, jak w przypadku wolnego mechanizmu różnicowego.

Sprzęgło wiskotyczne lub inaczej lepkie sprzęgło, podobnie jak poprzedni diff, zawiera dwie paczki płyt, tylko tym razem perforowanych, montowanych między sobą z niewielką przerwą. Jedna część tarcz posiada sprzęgło z obudową, druga z wałem napędowym.

Krążki umieszczane są w pojemniku wypełnionym płynem krzemoorganicznym, który pozostaje niezmieniony, gdy obracają się równomiernie. Gdy tylko pojawi się różnica prędkości między opakowaniami, płyn zaczyna szybko i silnie gęstnieć. Pomiędzy perforowanymi powierzchniami powstaje opór. Nadmiernie odwinięty pakiet zostaje w ten sposób spowolniony, a prędkość obrotowa wyrównana.

Zębate (śrubowe, ślimakowe) samoblokujące. Jego praca opiera się na umiejętności para robaków zaklinować i tym samym zablokować wały osi, gdy wystąpi na nich różnica momentu obrotowego.

Krzywka samoblokująca. Aby zrozumieć, jak działa mechanizm różnicowy tego typu, wystarczy wyobrazić sobie otwarty dyferencjał, w którym zamiast przekładni planetarnej zainstalowane są pary kół zębatych (krzywek). Krzywki obracają się (skaczą), gdy prędkości kół są prawie takie same i są sztywno blokowane (zacinane), gdy tylko jedna z nich zaczyna się ślizgać.

Różnice w działaniu blokowania centralny dyferencjał i międzykoła, nie - zasada działania taka sama, różnice są tylko w punktach końcowych: w pierwszym przypadku - dwa mostki, w drugim - dwa koła osadzone na jednej osi.

Krajowa „Niva” i jej różnice

W linii krajowego VAZ „Niva” zajmuje szczególne miejsce: w przeciwieństwie do swoich „krewnych” na przenośniku, ten samochód jest wyposażony w stały napęd na wszystkie koła.

W skrzyni biegów SUV VAZ zainstalowane są trzy dyferencjały: międzykoło - w każdej osi i interaxle - w skrzyni rozdzielczej. Pomimo takiej liczby nie trzeba ponownie rozumieć, jak działają mechanizmy różnicowe w „Nivie”. Wszystko jest dokładnie takie samo, jak opisano powyżej. Oznacza to, że podczas ruchu prostoliniowego maszyny, pod warunkiem, że nie ma poślizgu na kołach, pociągowy wysiłek rozłożone równomiernie między nimi i ma taką samą wartość. Kiedy jedno z kół zaczyna się ślizgać, cała energia z silnika, przechodząca przez dyferencjały, jest kierowana na to koło.

Blokowanie dyferencjałów „Niva”

Przed rozmową o tym, jak działa blokada mechanizmu różnicowego w „Niva”, należy zwrócić uwagę na jeden punkt, a mianowicie wyjaśnić przeznaczenie przedniego (małego) uchwytu skrzyni rozdzielczej.

Niektórzy kierowcy uważają, że z jego pomocą samochód włącza napęd na przednie koła - tak nie jest: zarówno przednie, jak i tylne koła Nivy są zawsze zaangażowane, a ten uchwyt steruje mechanizmem różnicowym skrzyni rozdzielczej. Oznacza to, że gdy jest zainstalowany w pozycji "do przodu", diff działa normalnie, a po "do tyłu" wyłącza się.

A teraz bezpośrednio o blokowaniu: gdy mechanizm różnicowy jest wyłączony, wały skrzyni rozdzielczej są zamykane razem przez sprzęgło, w ten sposób wyrównując prędkość ich obrotu, to znaczy całkowita prędkość kół przedniej osi jest równa sumie prędkość z tyłu. Napór rozkłada się w kierunku większego oporu. Powiedzmy, że się ześlizguje tylne koło, jeśli blokada jest włączona, siła pociągowa przejdzie na oś przednią, której koła będą ciągnęły maszynę, ale jeśli przeskakuje wraz z osią tylną i przednie koło, wtedy „Niva” nie wyjdzie sama.

Aby temu zapobiec, kierowcy instalują w mostach samoblokujące bloki, które pomogą wyciągnąć zablokowany samochód. Do tej pory najpopularniejszym wśród właścicieli „Nivy” jest dyferencjał Nesterov.

Samoblok Niestierow

W tym, jak działa mechanizm różnicowy Niestierowa, tkwi sekret jego popularności.

Konstrukcja dyferencjału pozwala nie tylko optymalnie wyregulować koła maszyny podczas wykonywania manewrów, ale również w przypadku poślizgu lub zawieszenia koła urządzenie daje mu minimalną ilość energii z silnika. Ponadto reakcja jednostki samoblokującej na zmianę sytuacja na drodze prawie natychmiastowy. Ponadto dyferencjał Niestierowa znacznie poprawia prowadzenie samochodu nawet na śliskich zakrętach, zwiększa stabilność kierunkową i zwiększa dynamikę przyspieszania (szczególnie w okres zimowy), zmniejsza zużycie paliwa. A montaż urządzenia nie wymaga żadnych zmian w konstrukcji przekładni i jest montowany tak samo jak klasyczny dyferencjał.

Dyferencjał znalazł zastosowanie nie tylko w technice motoryzacyjnej, okazał się bardzo przydatny w ciągnikach jednoosiowych, znacznie ułatwiając życie jego właścicielom.

Mechanizm różnicowy do ciągnika z operatorem prowadzącym

Ciągnik prowadzący jest dość ciężką jednostką i po prostu obracanie go wymaga dużo wysiłku, a przy nieuregulowanej prędkości kątowej obrotu kół staje się to jeszcze trudniejsze. Dlatego właściciele tych maszyn, jeśli różnice nie były początkowo przewidziane w projekcie, nabywają je i instalują samodzielnie.

Jak działa mechanizm różnicowy motobloków? W rzeczywistości zapewnia jedynie łatwy skręt samochodu, zatrzymując jedno z kół.

Inną jego funkcją, która nie ma nic wspólnego z redystrybucją mocy, jest zwiększenie rozstawu osi. Konstrukcja mechanizmu różnicowego przewiduje jego zastosowanie jako przedłużenia osi, dzięki czemu ciągnik prowadzący jest bardziej zwrotny i odporny na przewracanie się, zwłaszcza podczas pokonywania zakrętów.

Jednym słowem, dyferencjał to bardzo przydatna i niezastąpiona rzecz, a jej zablokowanie znacznie zwiększa możliwości terenowe pojazdu.

Podczas pokonywania zakrętów każdy samochód (bez względu na to, czy jest to napęd na wszystkie koła, czy na jeden) porusza się w taki sposób, że wszystkie jego koła pokonują inną odległość i dlatego muszą obracać się z różnymi prędkościami kątowymi. W przeciwnym razie istnieją dwa negatywne skutki:

• duże obciążenia „wewnętrzne” na przekładnię i koła – tak naprawdę różnica energii każdego z kół przy ich sztywnym połączeniu musi być jakoś wykorzystana wewnątrz przekładni (w najlepszy przypadek- wydane na przedwczesne niszczenie opon);
• ryzyko utraty kontroli w wyniku gwałtownego spadku przyczepności kół do drogi (zwłaszcza przednich, skręcających) oraz pojawienia się silnej podsterowności w aucie („efekt pługa”).

Tak więc z kolei wszystkie inne rzeczy są równe:

• koło zewnętrzne zawsze obraca się szybciej niż koło wewnętrzne (przechodzi większa odległość);
• oś przednia zawsze obraca się szybciej niż tylna (przejeżdża na większą odległość);
• próba zmuszenia kół do obracania się z jednakowymi prędkościami kątowymi prowadzi do poślizgu kół i utraty kontroli nad maszyną.

Zapewnienie obrotu w obrocie wszystkich kół maszyny z różnymi prędkościami wymaga zastosowania jednego mechanizmu różnicowego na każdej napędzanej (tj. stałej) osi maszyny, a dla maszyn wymaga również międzyosiowego mechanizmu różnicowego. Jeśli nie ma centralnego mechanizmu różnicowego - napęd na cztery koła nieprawdziwy i nie można go nazwać trwałym.

[zawalić się]

Zasada działania „otwartego” mechanizmu różnicowego

Najprostszym rodzajem mechanizmu różnicowego jest tzw. Dyferencjał „otwarty”... Jego zadaniem jest rozłożenie momentu pomiędzy kołami połączonymi mechanicznie tak, aby każde koło obracało się z maksymalną prędkością możliwa prędkość... Jednocześnie, jeśli jedno z kół straci podparcie na twardej powierzchni (na przykład wpadnie w śnieg lub dziurę), to cała chwila jest mu przekazywana i obraca się na próżno, a druga, stojąc na solidnym podpora, pozostaje w bezruchu i nie jest w stanie ruszyć auta z miejsc.

Dlaczego tak się dzieje?

Planetarny mechanizm różnicowy (w tym przypadku symetryczny, tj. zaprojektowany do przenoszenia równego momentu obrotowego na oba koła) obraca koła zębate osi przez satelity. Transmisje satelitarne równy moment obrotowy jednocześnie na obu półosiach, ponieważ jest to dźwignia z równy ramionach względem własnej osi obrotu, przez które satelita odbiera trakcję z miseczki mechanizmu różnicowego.

1 - półosiowe koła zębate; 2,3 - napędzane i napędzane koło zębate główne koło zębate; 4 - satelity; 5 - sprawa.

Podczas jazdy w linii prostej z dobrą przyczepnością na obu kołach satelity nie obracają się wokół własnej osi i przenoszą maksymalny moment obrotowy z miseczki mechanizmu różnicowego na półoś. Miseczka mechanizmu różnicowego, przekładnia planetarna i wały osi obracają się jako całość z jednakową prędkością kątową.

Kiedy samochód skręca, satelity zaczynają obracać się wokół własnej osi, aktywując przekładnię planetarną i zapewniając różnicę w prędkościach kątowych półosi, jednak nadal przekazują optymalny moment obrotowy na obie półosie, ponieważ przyczepność do drogi oba koła pozostają wysokie.

Gdy tylko jedno z kół zaczyna tracić przyczepność, siła potrzebna do skręcania jest natychmiast zmniejszana, a moment obrotowy na jego półosi spada. Ponieważ satelity mogą swobodnie obracać się wokół własnej osi, wyrównując w ten sposób moment obrotowy na obu biegach bocznych, moment obrotowy spadnie na osiach kół o dobrej przyczepności do drogi, a także na misce mechanizmu różnicowego i na całej przekładni. W tej sytuacji zmniejszony moment obrotowy nie wystarcza już do obracania koła o dobrej przyczepności do drogi, ale wystarcza do obracania „wolnym” kołem, które nadal się obraca (poślizguje) z powodu osiowego obrotu satelitów. W tym przypadku przekładnia planetarna pełni rolę reduktora zwiększającego prędkość kątową obrotu koła poślizgowego. W rezultacie koło o dobrej przyczepności do drogi zatrzymuje się (jak w przypadku samochodu w ogóle), a koło ślizgowe obraca się z prędkością dwukrotnie większą niż prędkość kątowa miseczki mechanizmu różnicowego. W tym przypadku całkowita siła (moment obrotowy) spada w całej przekładni, a silnik pracuje prawie bez obciążenia.

Oprócz problemów ze zdolnością do jazdy w terenie, „otwarty” międzykołowy mechanizm różnicowy niesie ze sobą znaczne ryzyko związane z prowadzeniem pod przyczepnością. gdy pod jednym lub drugim kołem napędowym pojawią się obszary o niskim współczynniku przyczepności (lód, błoto, woda, piasek), cała przyczepność zostanie natychmiast przeniesiona na to konkretne koło, a samochód zostanie nagle (często nieprzewidywalny) wyrzucony na bok. Nawiasem mówiąc, stały napęd na wszystkie koła (pełny napęd 4WD) w zwykłych samochodach drogowych ma na celu właśnie wyeliminowanie tego obrzydliwego i niebezpiecznego zjawiska.

[zawalić się]

Blokowanie dyferencjałów

Odkryć...

W walce z bezużytecznym obrotem nieobciążonego koła (osi) myśl techniczna podążała następującymi podstawowymi ścieżkami:

• ręcznie zablokować mechanizm różnicowy, w tym za pomocą zdalnego napędu (obecnie jest używany tylko na tanich i przestarzałych maszynach lub niezwykle rzadko na specjalnych maszynach do bardzo ciężkich warunków pracy);
• automatycznie blokuje mechanizm różnicowy, w tym ze zmienną siłą blokowania (tzw. „samoblokady”, są to „dyferencjały zwiększone tarcie"," LSD ");
• hamować wolne koła za pomocą standardowych hamulców (elektronicznie za pomocą czujników ABS).

Wymienione rozwiązania są często wykorzystywane w syntezie. Tak więc na ciężkim napędzie na cztery koła SUV-y Mercedesa a Toyota używa zarówno twardych ręcznych zamków międzykołowych, jak i automatycznych + wymuszonych manualnych blokady międzyosiowe oraz elektroniczne hamowanie kół. Przyjrzyjmy się bliżej tym rozwiązaniom.

Mechanizmy różnicowe z pełną ręczną (wymuszoną) blokadą

Odkryć...

Dyferencjały z pełnym wymuszonym blokowaniem mają w rzeczywistości tylko dwa stany - luźny (wolny) i zablokowany. Po zablokowaniu mechanizm różnicowy zamienia się w proste sprzęgło, sztywno łączące ze sobą wały osi (lub wały Cardana) i stale przenoszące obrót z równą prędkością kątową.

Blokowanie uzyskuje się albo przez zablokowanie możliwości osiowego obrotu satelitów, albo przez sztywne połączenie miseczki mechanizmu różnicowego z jedną z półosi. W takim przypadku mechanizm planetarny jest zablokowany i nie rozkłada momentu obrotowego wzdłuż osi. Momenty przenoszone na półosie zależą bezpośrednio od przyczepności każdego z kół do jezdni.

Poniżej znajduje się schemat blokady mechanizmu różnicowego mostka ARB, w którym satelity są zablokowane. dysk zdalny... Większość z tych dyferencjałów wykorzystuje napędy pneumatyczne, elektryczne, hydrauliczne lub mechaniczne. Ten typ blokada jest stosowana zarówno w przypadku mostków, jak i środkowych mechanizmów różnicowych.

W związku z tym, że w pełni zablokowany mechanizm różnicowy nie rozdziela uzyskanego momentu obrotowego między osie, w przypadku gwałtownej utraty przyczepności na jednym z kół, przenoszony moment obrotowy na półoś koła o dobrej przyczepności również gwałtownie wzrosnąć. Dlatego konieczne jest ostrożne używanie takich zamków, tk. wysiłek silnika może wystarczyć, aby „zakłócić” mechanizm blokujący lub złamać półoś. Wskazane jest używanie takich zamków tylko przy niskich prędkościach do poruszania się po trudnym terenie, ponieważ w przypadku ich zastosowania na mostach (zwłaszcza skrętnych) samochód bardzo traci sterowność. Takie blokady można aktywować tylko podczas postoju pojazdu.

[zawalić się]

Automatyczne blokady krzywkowe i zębate

Odkryć...

W takich blokadach zamiast klasycznego mechanizmu planetarnego przekładni, krzywka lub pary kół zębatych, które przy niewielkiej różnicy prędkości kątowych półosi mają zdolność wzajemnego obracania się (przeskakiwania), a podczas poślizgu klinują się i blokują ze sobą półosie. Ponieważ takie blokady są uruchamiane bardzo gwałtownie, a także są w stanie wytrzymać bardzo Ciężki ładunek, są one głównie nakładane na wojsko i specjalny sprzęt... W niektórych modelach takich mechanizmów różnicowych jedna z półosi jest rozłączona w momencie niewielkiej różnicy prędkości (ze względu na zastosowanie sprzęgieł jednokierunkowych).

Detroit E-Z Locker (firma Tractech):

Blokowanie szafki w Detroit:

Krzywka blokująca BTR-60:

[zawalić się]

[zawalić się]

Mechanizmy różnicowe o ograniczonym poślizgu (LSD)

Odkryć...

Mechanizmy różnicowe o ograniczonym poślizgu- dyferencjały z ograniczonym "przekroczeniem" (dosłownie - "poślizgiem") półosi jezdnej stosunkowo opóźnione, są dyferencjały o ograniczonym poślizgu(„Self-blocks”) i dyferencjały o ograniczonym poślizgu... Im wyższe tarcie wewnętrzne w mechanizmie różnicowym, tym wyższy współczynnik jego blokowania – tj. im większy moment obrotowy może redystrybuować mechanizm różnicowy na korzyść koła antypoślizgowego. Zgodnie z zasadą działania samodzielne bloki można podzielić na dwa główne typy:

• wrażliwy na prędkość- wyzwalany, gdy występuje różnica prędkości kątowych obrotu półosi;
• czuły na moment obrotowy- wywołany spadkiem siły (momentu) na jednej z półosi.

Odkryć...

Te dyferencjały są bardzo popularne w sporcie motorowym i często są montowane standardowo jako dyferencjały środkowe i poprzeczne (na przykład Toyota ma Supra, Celica, Rav4, Lexus IS300, SUV-y Hilux Surf, Land-Cruiser, Lexus GX470, Minibus Coaster). Nie wymagają aplikacji specjalne dodatki do oleju (w przeciwieństwie do LSD na bazie tarcia), jednak lepiej jest używać wysokiej jakości olej do obciążonych przekładni hipoidalnych.

[zawalić się]

[zawalić się]

Blokady "elektroniczne" - systemy kontroli siły hamowania

Odkryć...

Idea tych systemów jest niezwykle prosta. Ponieważ wszystkie samochody są nadal obowiązkowo wyposażone System ABS, który kontroluje obrót każdego koła z dużą precyzją, dlaczego nie powierzyć standardu układ hamulcowy selektywnie hamuj koła, symulując „prawdziwe” blokady mechanizmu różnicowego. Teoretycznie w tym przypadku można ograniczyć się do zwykłych różniczek wolnych, a praca złożone zamki przejmie elektronikę i hamulce.

W praktyce okazało się to nieco bardziej skomplikowane. Konwencjonalne hamulce nie są wystarczająco skuteczne, aby samoczynnie hamować koła samochodu w trudnych warunkach terenowych, szybko się zużywają i przegrzewają od takiego obciążenia. Dlatego po okresie wstępnych eksperymentów (Mercedes ML, BMW X5) rola „blokad elektronicznych” została zredukowana do pomocniczej – czyli tzw. dodatkowe, „cienkie” blokowanie z istniejącymi konwencjonalnymi mechanizmami różnicowymi blokującymi.

Jego głównym celem jest dystrybucja, zmiana i przenoszenie momentu obrotowego oraz, jeśli to konieczne, zapewnienie obrotu dwóch odbiorców z różnymi prędkościami kątowymi.

Międzyosiowy mechanizm różnicowy jest mechanizmem różnicowym przeznaczonym do napędzania kół napędowych, ale jeśli jest zainstalowany między osiami napędowymi w pojeździe z napędem na wszystkie koła, jest to odległość środkowa.

Zazwyczaj dyferencjał pojazdu znajduje się w następujących lokalizacjach:

• Osie napędowe w pojeździe z napędem na wszystkie koła - w skrzyni rozdzielczej
• Napęd kół napędowych w pojeździe z napędem na wszystkie koła - w obudowie tylnej i przedniej osi
• Napęd koła napędowego w samochód z napędem na przednie koła- w skrzyni biegów
• Napęd koła napędowego w samochód z napędem na tylne koła- korbowód tylna oś

Różnica opiera się na reduktor planetarny... Używany w widoku skrzyni biegów przekładnia zębata konwencjonalnie dzieli różnicę na następujące trzy typy:

• Robak
• Cylindryczny
• Stożkowy

Ślimakowy mechanizm różnicowy jest najbardziej wszechstronnym mechanizmem różnicowym i może być instalowany zarówno między osiami, jak i między kołami. Typ cylindryczny jest zwykle umieszczany w samochodach między osiami. Typ stożkowy stosowany jest głównie jako międzykołowy.

Rozróżnia się również asymetryczne i symetryczne dyferencjały pojazdu. Typ asymetryczny jest montowany między dwiema osiami napędowymi i umożliwia przenoszenie momentu obrotowego w różnych proporcjach. Typ symetryczny jest z reguły instalowany na zwolnicach i umożliwia przenoszenie równego momentu obrotowego na dwa koła.

Samochodowe urządzenie różnicowe

Główne elementy mechanizmu różnicowego to:

• Koła zębate półosi
• Koła zębate satelitów
• Rama

Schemat różnicowy samochodu z napędem na przednie koła:
1 - napędzane koło zębate przekładni głównej; 2 - fragment przekładni głównej; 3 - oś satelitów; 4 - satelita; 5 - przypadek różnicowy; 6 - prawy wał kołnierzowy; 7 - dławnica; 8 - stożkowy łożysko rolkowe; 9 - przekładnia półosiowa; 10 - lewy wał kołnierzowy; 11 - fragment obudowy skrzyni biegów.

Koła zębate satelitów w swojej zasadzie działania przypominają przekładnię planetarną i służą do łączenia ze sobą korpusu i półosi. Te z kolei połączone są wielowypustami z kołami napędowymi. V różne wzory używane są cztery lub dwie satelity, w samochodach częściej używana jest druga opcja.

Miseczka lub obudowa mechanizmu różnicowego - jej głównym zadaniem jest przenoszenie momentu obrotowego z przekładni głównej na koła boczne poprzez satelity. Wewnątrz znajdują się osie obrotu satelitów.

Koła zębate słoneczne lub półosiowe - przeznaczone do przenoszenia momentu obrotowego za pomocą półosi na koła napędowe. Biegi lewe i prawe mogą mieć taką samą lub różną liczbę zębów. Z kolei biegi z inny numer zęby są używane do tworzenia asymetrycznego mechanizmu różnicowego, a z tą samą liczbą - do symetrycznego.

Jak działa mechanizm różnicowy samochodu?

Mechanizm różnicowy działa w następujący sposób: obracając jedno z kół napędowych samochodu, drugie zacznie się obracać w przeciwnym kierunku, ale warunek unieruchomienia musi być spełniony wał kardana... W tym przypadku stelity obracają się w swoich osiach, pełniąc rolę koła zębatego.

Jeśli uruchomisz silnik i włączysz sprzęgło i którekolwiek z kół zębatych, wał napędowy zaczyna się obracać, przenosząc swój moment obrotowy przez cylindryczne i stożkowe koła zębate na skrzynię różnicową.

Tak więc, gdy samochód porusza się po zakrzywionej ścieżce, jedno koło zwalnia, a drugie go zwiększa. W rezultacie wirowanie i poślizg kół jest wyeliminowane, a każde koło obraca się z prędkością wymaganą do bezpiecznego ruchu.

Gdy samochód porusza się po linii prostej, nie dzieje się nic szczególnego, a dyferencjał przenosi moment obrotowy na oba koła w jednakowym przełożeniu. Półosiowe koła zębate obracają się z tą samą prędkością kątową, ponieważ satelity w tym przypadku są nieruchome.

Podczas jazdy po śliskich nawierzchniach dyferencjał ma jedną istotną wadę - może powodować boczny poślizg maszyny, ponieważ trakcja na ślizgającym się kole jest niska i zaczyna się obracać na biegu jałowym.

Najprostsze dyferencjały samochodowe mają jeszcze jedną wadę. Jeśli brud lub inne obce elementy dostaną się między wypusty, moment obrotowy może być przenoszony w różnym stosunku, nawet od 0 do 100. Dzięki temu jedno koło pozostanie w całkowicie statycznej pozycji.

Nowoczesne modele są praktycznie pozbawione tej wady. Ich urządzenie jest ręczne lub bardziej sztywne automatyczne. Ponadto w wielu nowoczesnych samochodach osobowych montowane są systemy stabilizacji i stabilizacji toru jazdy, które umożliwiają optymalizację rozkładu momentu obrotowego w zależności od toru jazdy pojazdu.

Jak działa mechanizm różnicowy - wideo:

To wszystko, teraz znasz urządzenie mechanizmu różnicowego.

Czym jest różnica

Dyferencjał to urządzenie, które rozdziela przepływ mocy z silnika na inne elementy przekładni. W samochodzie z napędem na jedną oś stosuje się tylko jeden mechanizm różnicowy, międzykołowy, w napędzie na wszystkie koła są ich trzy - dwa międzykołowe i międzyosiowy.

Rozważmy na przykład klasyczny mechanizm różnicowy (w przeciwieństwie do blokowanych, nazywany jest „otwartym” lub „wolnym”). Jest zainstalowany w obudowie przekładni głównej i otrzymuje moment obrotowy z napędzanego koła zębatego. W skrzyni mechanizmu różnicowego znajdują się koła zębate stożkowe. Zazębiają się z kołami zębatymi zamocowanymi na półosiach, które z kolei obracają koła napędowe. Podczas jazdy po płaskiej i prostej drodze prędkości kątowe koła są takie same, a satelity nie obracają się wokół własnej osi. Podczas pokonywania zakrętów lub jazdy po wybojach, gdy koła po prawej i lewej stronie poruszają się inną drogą, satelity zaczynają się obracać i redystrybuować moment obrotowy.

Główny bieg tylnej osi VAZ-2101: 1 - kołnierz wału napędowego; 2 - dławnica; 3 - pierścień odchylający olej; 4 - łożysko przednie bieg; 5 - tylne łożysko mechanizmu napędowego; 6 - pierścień regulacyjny; 7 - pierścień nośny półosi; 8 - półosiowa przekładnia; 9 - satelita; 10 - pin satelitów; 11 - napędzane koło zębate przekładni głównej; 12 - skrzynka różnicowa; 13 - śruba mocowania korka nakrętki regulacyjnej; 14 - korek nakrętki regulacyjnej; 15 - łożysko skrzyni różnicowej; 16 - nakrętka regulacyjna napędzanego koła zębatego; 17 - śruba mocowania napędzanego koła zębatego do kołnierza skrzyni różnicowej; 18 - wiodące koło zębate przekładni głównej; 19 - skrzynia korbowa głównego reduktora biegów; 20 - tuleja dystansowa; 21 - podkładka; 22 - nakrętka koła zębatego napędowego tylnej osi.

Istnieje prosty wzór, który odzwierciedla zależność między prędkościami skrzyni różnicowej a biegami bocznymi. Jeśli przez a1 oraz a2 wyznaczyć prędkość obrotową kół półosiowych, a przez a- częstotliwość obrotów skrzyni dyferencjału, następnie: a = (a1 + a2) / 2... Wzór pokazuje, że jeśli jedno z kół samochodu jest nieruchome, to drugie koło obraca się z dwukrotnie większą częstotliwością. Jeśli jedno z dwóch kół napędowych uderzy w śliską nawierzchnię ( mokry asfalt, plamy oleju, lód), opory na jego obracanie gwałtownie spadają, spada też przyczepność, co oznacza, że ​​koło nie jest w stanie uzyskać niezbędnej siły uciągu. Takie koło zacznie się szybciej kręcić i wpadać w poślizg. Drugie koło napędowe, które ma wystarczającą przyczepność, będzie zasilane tym samym momentem obrotowym, co koło poślizgowe. Mając zdolność do generowania dużej siły pociągowej, drugie koło nie będzie w stanie tego zrobić, ponieważ dyferencjał przeniesie na nie tylko połowę momentu obrotowego z przekładni głównej.

Jeżeli opór ruchu pojazdu przekroczy siłę uciągu koła antypoślizgowego, pojazd nie będzie mógł się ruszyć. Prędkość koła ślizgowego gwałtownie wzrośnie, a drugie koło się zatrzyma. Pojazd się poślizgnie. Próba przez kierowcę zwiększenia siły uciągu na kołach poprzez zwiększenie dopływu paliwa doprowadzi jedynie do zwiększenia prędkości jednego z kół. W takiej sytuacji wydaje się znaczna wada konwencjonalny dyferencjał, który zmniejsza zdolność pojazdu do jazdy w terenie zarówno na śliskie drogi oraz na glebach o dużych oporach toczenia (piasek, śnieg, błoto).

Wymuszone blokowanie

W pojazdach przeznaczonych do jazdy terenowej konieczne jest zainstalowanie mechanizmów różnicowych o specjalnych konstrukcjach. Blokady Mechanizmy różnicowe z wymuszonym blokowaniem są często używane. W nich kierowca za pomocą specjalnego napędu (najczęściej pneumatycznego) zatrzymuje na chwilę obrót satelitów, a koła samochodu zaczynają się obracać z tą samą prędkością. Należy zauważyć, że samochód z zablokowanym mechanizmem różnicowym na krętej drodze zużywa więcej paliwa i intensywnie zużywa opony, co powoduje wzrost kosztów eksploatacji samochodu.

Gdy tylko wzajemny obrót kół na wspólnej osi z zablokowanym mechanizmem różnicowym jest większy niż pozwala na to sprężyste odkształcenie opon, nastąpi poślizg kół, który trwa do momentu zerwania dowolnego koła na nierówności z drogi. Oznacza to, że kierowca nie powinien zapominać o wyłączeniu blokady mechanizmu różnicowego po pokonaniu trudnego terenu. Szereg konstrukcji przewiduje jej automatyczne odblokowanie lub ograniczenie możliwości włączenia blokady prędkości.

Samoblokujące dyferencjały

Aby uprościć proces sterowania, stosuje się tak zwane samoblokujące mechanizmy różnicowe. Obecnie w zasadzie stosuje się cztery rodzaje zamków: dyskowe (tarciowe, o zwiększonym tarciu, LSD), wiskotyczne (sprzęgła wiskotyczne) i śrubowe (ślimakowe). Najnowocześniejsze rozwiązania wykorzystują systemy elektroniczne kontrola poślizgu kół w oparciu o wykorzystanie czujników obrotu oraz wykorzystanie standardowe hamulce(z reguły systemy te łączone są z systemami antyblokadowymi i antypoślizgowymi).

Blokada dysku

Istnieją dwie najpopularniejsze konstrukcje mechanizmów różnicowych sprzęgła ciernego. W pierwszym używany jest jeden, w drugim dwa złącza. W pierwszym przypadku sprzęgło tarczowe cierne 1 jest włożone między jedną z półosi a skrzynię mechanizmu różnicowego. Tarcze z brązu są zamontowane w wypustach tulei 2, połączonej ze skrzynią mechanizmu różnicowego, tarcze stalowe osadzają się na wypustach półosi 3. Tarcze są dociskane do siebie sprężynami 4. Gdy oba koła napotykają ten sam opór, cały mechanizm różnicowy obraca się jako całość i nie ma tarcia w sprzęgle 1.

Druga konstrukcja to mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu z podwójnymi sprzęgłami ciernymi, który jest szeroko stosowany w Amerykańskie samochody... W tym projekcie krzyż został zastąpiony dwiema oddzielnymi osiami 5 satelitów przecinających się pod kątem prostym 6. Osie 5 mają zdolność poruszania się względem siebie zarówno w kierunkach osiowym, jak i kątowym, dla których ich końce mają odpowiednio skosy , A i B, z którymi spoczywają na skrzynce różnicowej 9. Dodatkowo do mechanizmu różnicowego wprowadzane są miseczki pośrednie 7, a także koła zębate półosi noszone na wypustach półosi.

W przypadku satelitów nieobrotowych siła jest przenoszona na półosie jak w zwykłym mechanizmie różnicowym. Gdy satelity obracają się, te ostatnie przesuną końcowe skosy osi 5 tak, że siła na sprzęgle ciernym 8 przekazywana przez miseczkę 7 wzrośnie dla opóźnionej półosi i zmniejszy się dla osi obracającej się szybciej. W tym przypadku wielkość momentu hamowania nie będzie stała, jak w przypadku różnicowego z jednym sprzęgło tarczowe, i będzie proporcjonalna do momentu przekazywanego przez koła.

Do normalnej pracy takiego mechanizmu różnicowego użycie specjalnego olej przekładniowy dla LSD lub odpowiednich konwencjonalnych dodatków do oleju. Ponadto z biegiem czasu konieczna staje się regulacja z powodu zużycia tarcz.

Blokowanie lepkości

Jego zasada działania jest taka sama jak dysku. Sprzęgło hydrauliczne składa się z dużej liczby tarcz o lepkich powierzchniach bieżnych. Dzięki właściwościom specjalnego lepkiego płynu na bazie silikonu, który twardnieje po podgrzaniu, tarcze przenoszą moment obrotowy w zależności od różnicy prędkości obrotowych wału wejściowego i wyjściowego. Ogrzewanie występuje, gdy jedna oś zaczyna się obracać szybciej niż druga.

Charakterystyczną cechą konstrukcji jest to, że w przypadku dłuższego poślizgu koła sprzęgło blokujące z lepkim płynem działa najpierw miękko, a następnie następuje znaczny wzrost skuteczności blokowania. W utwardzonym silikonie tarcze są mocno osadzone, a półosie są zablokowane. Złącza wiskotyczne nie wymagają konserwacji i są uważane za bardzo niezawodne, jednak dla ich długotrwałej pracy konieczne jest zachowanie pełnej szczelności urządzenia.

Blokowanie śrubowe

Zasada jego działania jest następująca: Tryb normalnyśruby (lub robaki, jak nazywa się je ze względu na ich charakterystyczny kształt) swobodnie obracają się wokół centralnego koła zębatego. W przypadku zmiany momentu obrotowego śruby wsuwają się skrajna pozycja i są mocowane w mimośrodowych rowkach. Po wyrównaniu momentu śruby powracają do pierwotnego położenia. Punkt zadziałania blokad śrubowych jest określony przez profil śrub. Takie dyferencjały są mniej podatne na zużycie (żywotność porównywalna z żywotnością skrzyni biegów lub klasyczny dyferencjał) i stosowany jest konwencjonalny olej przekładniowy.

Blokowanie krzywki

To blokowanie jest wyzwalane, gdy występuje różnica w prędkościach obrotowych kół. Spójrzmy na przykład implementacji różnicowej od Tractech. Krzywki obrotowe są zainstalowane w obudowie mechanizmu różnicowego między parami kół koronowych. V normalne warunki nie biorą udziału w pracy, ale gdy tylko jedno z ich kół zaczyna się ślizgać (tj. obracać się znacznie szybciej niż drugie), krzywki obracają się i pary kół zębatych zazębiają się, zapewniając w ten sposób całkowite zablokowanie. Blokada zostaje zwolniona, gdy koło ślizgowe przestanie się ślizgać. Ten typ dyferencjału jest również dość trwały i nie wymaga specjalnych olejów.

Funkcje kontrolne

Prowadzenie pojazdu wyposażonego w samoblokujący się międzyosiowy mechanizm różnicowy ma pewne cechy. W szczególności podczas pokonywania zakrętów na śliskiej nawierzchni samochód może nadsterować się, jeśli przyspieszenie jest zbyt intensywne na mieszanej nawierzchni, może oddalić się od zamierzonej trajektorii itp. Dotyczy to zwłaszcza rozwiązań oferowanych jako dodatkowe wyposażenie przez firmy trzecie. Jednak umiejętne wykorzystanie właściwości takich mechanizmów różnicowych pozwala pewnie poruszać się w trudnych warunkach drogowych i znacznie zwiększa zdolność do jazdy w terenie.

m jednoosiowy mechanizm różnicowy i jego blokowanie

Jeśli nie ma podziału mocy między środkami (centralny mechanizm różnicowy lub mechanizm odcinający), przednia oś musi być wyłączona, aby przednie i tylne koła mogły obracać się z różnymi prędkościami kątowymi. W zależności od warunków ruchu wymagane jest, aby koła zarówno przedniej, jak i tylnej osi oraz koła tej samej osi mogły obracać się z różnymi częstotliwościami i przechodzić różne ścieżki. Dotyczy to szczególnie zakrętów: przednie koła pokonują większą odległość podczas skręcania niż tylne koła.

Na zmiany toru koła mają wpływ różne czynniki: poślizg opon, kąty poślizgu opon, ciśnienie powietrza, obciążenie koła, kinematyka zawieszenia. Jednocześnie oczywiste jest, że stosunek dróg pokonywanych przez koła przedniej i tylnej osi również zmienia się podczas ruchu. Ta okoliczność wyklucza możliwość stosowania różnych przełożenia w głównych przekładniach mostów, aby zrekompensować różnicę w przejezdnych drogach.

Koła różnych osi samochodu, połączone kinematycznie sztywno ze sobą, mają podczas obrotu te same prędkości kątowe. Na twardej nawierzchni drogi, gdy samochód z napędem na wszystkie koła porusza się (w przypadku braku centralnego mechanizmu różnicowego), mogą powstać warunki, w których koła różnych osi będą próbowały poruszać się z różnymi prędkościami liniowymi i sztywne połączenie mechaniczne między nimi stanie się przeszkodą w osiągnięciu tego celu. W ruchu prostoliniowym opisane zjawisko może być spowodowane np. różnicą promieni toczenia połączonych ze sobą kół. W takim przypadku toczeniu się kół powinien towarzyszyć względny ruch punktów powierzchni styku opony wzdłuż powierzchni drogi (z poślizgiem lub poślizgiem).

To samo jest możliwe przy tych samych promieniach toczenia, ale podczas jazdy po drodze o nierównej nawierzchni lub podczas pokonywania zakrętów. Poślizgowi lub poślizgowi opon, który występuje w tych warunkach, towarzyszy zwiększone zużycie, zużycie mechanizmów przekładni i nieproduktywne zużycie energii silnika na ruch samochodu. Aby koła toczyły się bez szkodliwych zjawisk towarzyszących w skrzyni biegów, oprócz dyferencjałów międzykołowych instalowane są dyferencjały środkowe.

Jednak w warunkach terenowych pojazd może unieruchomić się w momencie, gdy koła jednej z osi stracą przyczepność i zaczną się ślizgać. W takiej sytuacji konwencjonalny mechanizm różnicowy nie będzie w stanie przenieść wymaganego do ruchu momentu obrotowego na tylne koła spoczywające na twardym podłożu. Aby tego uniknąć, w SUV-ach instalowane są środkowe mechanizmy różnicowe z wymuszonym blokowaniem. Przykładem takiego konstruktywnego rozwiązania jest „Niva” VA3-2121, wyposażona w sprawa transferowa z wymuszoną blokadą centralnego mechanizmu różnicowego.

Blokowanie jest wykorzystywane przez kierowcę samochodu do pokonania trudnego do przejścia odcinka drogi. Wracając na autostradę, środkowy mechanizm różnicowy musi być odblokowany. V nowoczesne wzory oprócz mechanicznych stosowane są również inne napędy (pneumatyczne, hydrauliczne, elektryczne), a sam proces przełączania sprowadza się do prostego naciśnięcia przycisku na panelu.

Kolejnym krokiem było pojawienie się samoblokujących centralnych mechanizmów różnicowych. Zasady ich pracy są podobne jak w przypadku kół krzyżowych, ale warunki i zadania są nieco inne. Tak więc, gdy maszyna się obraca, wybiegiem względem obudowy mechanizmu różnicowego będzie zawsze wał, który przekazuje moment do oś skrętna, który jest określony przez kinematykę obrotu maszyny z układem kół 4x4. Wychodząc z tego, gdy wał napędowy osi sterowanej wchodzi, pożądane jest, aby mieć niski współczynnik blokowania, a gdy oś niesterowana wjeżdża (poślizg), jest on nieco duży. Taki mechanizm różnicowy nazywa się samoblokującym z asymetrycznymi właściwościami blokowania.

Obecnie włączony lekkie pojazdy terenowe szeroko stosowane środkowe dyferencjały z automatyczną blokadą za pomocą sprzęgła hydraulicznego z lepkim płynem. Zapewniają optymalną przyczepność w każdych warunkach jazdy, eliminując potrzebę wymuszonego blokowania. Mają też inne zalety. Montaż ten zabezpiecza przekładnię przed przeciążeniem, które może wystąpić np. w przypadku nagłego zderzenia koła.

Mechanizm różnicowy, który jest automatycznie blokowany przez wiskotyczne sprzęgło hydrauliczne, reaguje na warunki drogowe i zapewnia bardziej równomierną prędkość pojazdu oraz zmniejsza prawdopodobieństwo zakleszczenia. Podczas hamowania tego typu centralny mechanizm różnicowy zapobiega blokowaniu się koła jednej osi z kołem drugiej, co prowadzi do utraty stabilności. Ponadto redystrybucja nadmiaru siła hamowania z jednej pary kół na drugą znacznie skraca drogę hamowania i zachowuje pełną kontrolę nad maszyną.

Przyjrzyjmy się, jak działa samoblokujący centralny mechanizm różnicowy GKN ze sprzęgłem hydraulicznym. Zmiana momentu tarcia w nim jest obliczana tak, że podczas manewrowania na powierzchni o dobrych właściwościach przyczepności (asfalt, beton itp.) Między wałami wyjściowymi występuje niewielki moment tarcia. Wraz ze wzrostem różnicy częstotliwości ich obrotu znacznie wzrasta tarcie między ogniwami sprzęgającymi. Blokowanie za pomocą lepkiego sprzęgła płynowego odbywa się dokładnie zgodnie z rozkładem momentu obrotowego w środkowym mechanizmie różnicowym.

Testy potwierdziły, że rozkład momentów pomiędzy przednimi i tylnymi kołami zapewnia niemal neutralne kierowanie pojazdem. Pod względem łatwości prowadzenia i bezpieczeństwa pojazdy z napędem na wszystkie koła z takim napędem przewyższają nawet samochody z napędem na przednie koła. Jednak przy wszystkich zaletach tego rodzaju blokowania należy zauważyć, że faktyczne włączenie blokady po rozpoczęciu poślizgu koła, które jest charakterystyczne dla sprzęgła wiskotycznego, znacznie zmniejsza szanse na skuteczne pokonanie poważnych przeszkód terenowych w postaci miękkiej gleby, błota lub śniegu, ponieważ ślizgające się koło może szybko się zakopać. W rezultacie możliwości samochodu, nawet z zablokowanym centralnym mechanizmem różnicowym, mogą nie wystarczyć do samodzielnego wyjścia.

Wtykana oś przednia

Wielu producentów SUV-ów stosuje schemat przedniej osi typu plug-in (tzw. w niepełnym wymiarze godzin 4WD). W tym przypadku z reguły nie ma środkowego mechanizmu różnicowego, aw trybie napędu na wszystkie koła między osiami powstaje sztywne połączenie kinematyczne. Producenci zalecają łączenie przedniej osi tylko w trudnych warunkach drogowych, gdy koła mają skłonność do poślizgu.

Przedłużony ruch w tym trybie po drogach o twardej nawierzchni powoduje zwiększone zużycie opon i przekładni (w szczególności w skrzyniach rozdzielczych z napędem łańcuchowym łańcuch jest przeciążony), zwiększone zużycie paliwo, a także utrudnia obsługę wysokie prędkości... Aby uniknąć tych negatywnych konsekwencji, wiele projektów obejmuje nie tylko wyłączenie przedniej osi, ale także odłączenie przednich kół od półosi.

Do tego piasty kół (sprzęgła wybiegiem), która może być automatyczna lub ręczna, wyprzęganie półosi za pomocą elektrycznego lub napęd pneumatyczny itp.

Podobne posty

• 
  Błąd krytyczny: Nieprzechwycony błąd: Wywołanie niezdefiniowanej metody EWWWIO_GD_Editor :: get_error_message () w /var/www/markint..php:148 Ślad stosu: # 0 /var/www/markint..php(246): Aq_Resize-> proces (" http: // kuzov-n .... ", 240, 180, prawda, prawda, prawda) # 1 /var/www/markint..php(15): aq_resize (" http: // kuzov-n .. .. ", 240, 180, prawda, prawda, prawda) # 2 /var/www/markint..php(690): wymagaj ("/var/www/markin...") # 3 /var/www/ markint..php (647): load_template ("/ var / www / markn ...", false) # 4 /var/www/markint..php(155): locate_template (tablica, prawda, fałsz) # 5 / var / www / markint..php (69): get_template_part („/ pliki / powiązane”) # 6 /var/www/markint.ru/data/www/site/wp w /var/www/markint..php online 148

Nowoczesna inżynieria mechaniczna oznacza dużą liczbę odmian dyferencjał samochodowy... Wynika to z faktu, że branża stale się rozwija: samochody mają nie tylko napęd na tylne i przednie koła, ale także pełne. Ponadto klasyfikacja elementów pojazdu jest podzielona zgodnie ze strukturą samego mechanizmu. "Pożywny" Pojazd staje się to trudniejsze, ale nawet początkujący właściciele samochodów powinni wiedzieć, jak działa mechanizm różnicowy.

Spotkanie

W przekładniach samochodowych jeden z najbardziej ważne szczegóły jest różnica. Jego zadaniem jest prawidłowe rozłożenie i zmiana momentu obrotowego dwóch odbiorców, które mają różne prędkości kątowe.

Zadaniem mechanizmu różnicowego jest przekazywanie odpowiednich sygnałów do kół ze skrzyni biegów i bezpośrednio z silnika. ten węzeł samochodowy ma strukturę planetarną, która pozwala mu wykonywać swoją pracę, nawet jeśli liczba obrotów koła w jednym okresie czasu jest różna. Jest to możliwe, gdy samochód wjeżdża w zakręt lub zaczyna się ślizgać.

Mechanizm różnicowy umożliwia obracanie się kół napędowych samochodu z różnymi prędkościami kątowymi

Ze wszystkimi zaletami proste opcje Mechanizmy różnicowe mają istotne wady, a najważniejsze z nich to: prędkość do kół rozkłada się nie tylko w stosunku 50/50, ale może wynosić 100/0, np. gdy np. samochód dostanie utknął na lodzie lub w błocie.

Najczęstsze miejsca instalacji mechanizmu różnicowego to:

• Skrzynia biegów, w przypadku pojazdów z napędem na przednie koła;
• Skrzynia rozdzielcza lub obudowa przedniej i tylnej osi, jeśli samochód ma napęd na cztery koła;
• Tylna oś w pojazdach z napędem na tylne koła.

Ponadto dyferencjał jest konwencjonalnie podzielony na kilka odmian:

• Przekładnia ślimakowa, która jest uważana za typ uniwersalny;
• Stożkowy - często umieszczany między kołami;
• Cylindryczny — często stosowany w pojazdach z napędem na wszystkie koła i instalowany między osiami.

Istnieje również podział różniczkowy oparty na zasadzie symetrii. Przydziel węzły symetryczne i asymetryczne. Każdy z typów jest używany w określonych sytuacjach. W pojazdach z napędem na cztery koła zastosowano asymetryczną konstrukcję. Dyferencjał jest zainstalowany między osiami i nadaje każdej z nich inną proporcję momentu obrotowego. W przypadku symetrycznych mechanizmów różnicowych odpowiedni jest montaż na głównych osiach. Pozwala to na rozłożenie równego momentu obrotowego na dwa koła.

Działanie mechanizmu różnicowego w pojeździe z napędem na tylne koła

W tym miejscu podzielony jest zespół międzyosiowy i międzykołowy. Mechanizm różnicowy międzykołowy jest zainstalowany między dwoma kołami, które znajdują się na tej samej osi. Centralny mechanizm różnicowy jest zamontowany dokładnie pośrodku między dwiema równoległymi osiami.

Urządzenie różnicowe i zasada działania

Aby określić, jak działa mechanizm różnicowy w samochodzie z napędem na tylne koła, należy zrozumieć, że tylna oś napędowa obraca się za pomocą przekładni kardana. Następnie za pomocą skrzyni biegów obraca się półoś z kołem. Mechanizm różnicowy łączy powyższe zadania, dzięki czemu koła mogą kręcić się z różnymi prędkościami. W pojazdach z napędem na przednie koła lokalizacja i działanie mechanizmu różnicowego są inne. W takim przypadku moment obrotowy ze skrzyni biegów natychmiast trafia na montaż. Następnie efekt wywierany jest bezpośrednio na wały napędowe. Jeśli chodzi o napęd na wszystkie koła, aby pojazd mógł przejeżdżać po różnych odcinkach drogi, potrzebny jest nie jeden, a aż trzy węzły: między osiami i między kołami. W przeciwnym razie zasada działania nie różni się od powyższej.

Elementy uważane za podstawowe w różnicy to:

• Koła zębate półosi;
• Koła zębate satelitów;
• Rama.

Satelity mają podobną budowę do przekładni planetarnej. Główną funkcją satelitów jest wyrównanie nadwozia i podwozia bocznego. Wypusty łączą nadwozie i przekładnię z tymi kołami, które są używane jako koła napędowe w samochodzie.

Jeżeli koła zębate zastosowane w mechanizmie różnicowym mają różną liczbę zębów i inny kierunek momentu obrotowego, to takie mechanizmy są klasyfikowane jako asymetryczne. W przypadku, gdy koła zębate mają taką samą liczbę zębów, mechanizm różnicowy jest symetryczny.

Korpus jest „skorupą” zespołu, jego główną częścią, w której mieści się reszta mechanizmu.

Co to jest blokada mechanizmu różnicowego w samochodzie

Blokowanie mechanizmu różnicowego to niezwykle ważna funkcja, która pozwala na chwilowe zatrzymanie pracy jednego z biegów. Jest to konieczne w przypadku, gdy z jakiegoś powodu jedno z kół nadal się kręci, a drugie stoi w miejscu. Taka sytuacja może wystąpić, gdy samochód porusza się po nierównej oblodzonej drodze.

To interesujące! Warto stosować blokowanie podczas jazdy z małą prędkością po trudnych drogach. To wtedy prawdopodobieństwo utknięcia jest bardzo wysokie. W innych sytuacjach nie należy blokować mechanizmu różnicowego, ponieważ samochód ma tendencję do jazdy po linii prostej i staje się prawie niekontrolowany.

Odmiany mechanizmu do metody blokowania

Chwilowe zatrzymanie jednego z mechanizmów roboczych chroni nie tylko przed poślizgiem, ale również przed poważne problemy z niekontrolowanymi dryfami. Istnieje możliwość zablokowania zarówno koła jak i połowy osi. W zależności od konfiguracji pojazdu montowany jest mechanizm różnicowy z blokadą ręczną, samoblokującą lub elektroniczną.

Z ręcznym nadpisywaniem

Ręczna blokada mechanizmu różnicowego jest uważana za jedną z najbardziej prymitywnych. Odłączenie w tryb ręczny odbywa się za pomocą przycisków lub dźwigni, które znajdują się w przedziale pasażerskim. Ten typ jest najczęściej stosowany w samochodach z napędem na cztery koła, czyli w pojazdach terenowych.

Układ planetarny ma postać sprzęgła i blokuje ruch satelitów. Eksperci zdecydowanie zalecają używanie blokady ręcznej dopiero po wciśnięciu pedału sprzęgła.

To jest ważne! Po zablokowaniu mechanizmu różnicowego zwolnij do minimalnej prędkości, zwłaszcza jeśli w tym momencie samochód pokonuje trudny teren. Po zablokowaniu jednego z węzłów znacznie trudniej będzie skręcić, co oznacza, że ​​pojazdem łatwiej będzie jechać po linii prostej.

Funkcja blokady ręcznej jest stosowana w pojazdach terenowych, które: struktura ramy... Wskazane jest korzystanie z ręcznego blokowania, mając już dobre wrażenia z jazdy, ponieważ prowadzenie takiego samochodu jest znacznie trudniejsze.

Toyota Auto terenowe 100 to SUV z przyciskiem blokady środkowego mechanizmu różnicowego.

Pojazdy z blokada ręczna mechanizm różnicowy:

• Toyota Land Cruiser;
• Toyota Hilux;
• Chevroleta Niva.

Samoblokujący

Ten rodzaj węzłów jest dobrze przystosowany do trudne warunki jazdy, ponieważ znacznie zwiększają zdolność samochodu do jazdy w terenie. Podstawową zasadą samoblokowania jest to, że pewne warunki jazdy sprzyjają automatycznej blokadzie mechanizmu różnicowego. Jeśli różnica między półosiami staje się zbyt duża, uruchamiany jest mechanizm pompy, który wytwarza ciśnienie oleju. Następnie płyty zaczynają się zbliżać, a prędkość koła maleje. Ta metoda pozwala na prawidłowe rozłożenie obciążenia na kołach podczas poślizgu lub poślizgu.

Istnieje wiele znanych samochodowych mechanizmów różnicowych o ograniczonym poślizgu. Na przykład węzły firm Thorsen i Quife. Przykładem takiego urządzenia jest model „wrażliwy na prędkość”. Mechanizm natychmiast wykrywa różne prędkości obrotowe osi pojazdu. Model samochodu, w którym znajduje się ten szczególny rodzaj dyferencjału to Toyota Rav4 ze sprzęgłem wiskotycznym. Jeśli jedna z osi zacznie się poruszać z dużą prędkością więcej prędkości, wtedy sprzęgło załącza się i zaczyna hamować ruch, zapobiegając sytuacji awaryjnej! Gdy tylko prędkość spada, siła tarcia maleje i przywraca niezależność częściom zespołu.

Praca mechanizmu różnicowego Thorsen opiera się na cechach przekładni ślimakowej

Na wyposażeniu specjalnym zainstalowana jest inna wersja samoblokujących mechanizmów różnicowych - pary krzywek. Przykładem jest GAZ-66. Taka konstrukcja znacznie zwiększa możliwości pojazdu w terenie, ale może stwarzać niebezpieczne sytuacje, gdy mechanizm różnicowy zamyka się samoczynnie. Schemat jego działania jest bardzo prosty i jednoznaczny: zamiast „przekładni planetarnej” w mechanizmie zastosowano pary kół zębatych. Obracają się, jeśli występuje niewielka rozbieżność w prędkości koła, ale jeśli różnica się zwiększa, urządzenia wchodzą w klin.

Sterowane elektronicznie

Zablokowanie węzła w tym przypadku następuje po przekazaniu informacji przez czujniki do sterowania. System sterowania może nie tylko zablokować mechanizm różnicowy, ale także automatycznie kontrolować przyczepność i przyczepność kół. Czujniki monitorują prędkość wszystkich osi, co znacznie ułatwia jazdę po różnych nawierzchniach.

Aktywna akcja

Obecnie aktywne mechanizmy różnicowe są jednymi z najskuteczniejszych w porównaniu z ich odpowiednikami. Podobny mechanizm został wynaleziony stosunkowo niedawno, ale już zyskał popularność. Jego zasadą działania jest przyspieszenie działania kół i półosi. Pomimo tego, że takie rozwiązanie jest całkowicie odwrotne do pozostałych, ta metoda okazała się najbardziej skuteczna.

Aktywna dyferencjał tylna oś na polecenie procesora centralnego zwiększa przyczepność na zewnętrznym kole auta

Takie rozwiązania nie tylko optymalizują pracę, ale także zmniejszają ryzyko awarii pojazdu. Ponadto odsetek sytuacje awaryjne na drodze z powodu nieprawidłowego działania mechanizmu różnicowego. Ciągłe doskonalenie sprawia, że ​​prowadzenie każdego pojazdu lądowego jest łatwiejsze, bezpieczniejsze i wygodniejsze. Najważniejsze jest, aby w odpowiednim czasie sprawdzić stan kół zębatych i wszystkich innych części, które mają bezpośredni wpływ na działanie mechanizmu różnicowego. Od tego często zależy nie tylko niezawodność. samochód osobowy ale także życie kierowcy i pasażerów.