Diferențialul cutiei de viteze Cu blocare manuală

Cuplul generat de motorul cu ardere internă este transmis roților folosind diferite mecanisme - arbori, transmisii de caneluri și angrenaje, diferențiale. Acestea din urmă provoacă cel mai mare interes în rândul iubitorilor de conducere extremă de drum, deoarece participă la distribuirea puterii. Mulți șoferiști au o mică idee despre funcționarea acestei unități, așa că merită să se ia în considerare întrebarea care este diferențialul dintr-o mașină, explicați-i structura și principiul de funcționare.

Scopul mecanismului

Pentru a înțelege rolul diferențialului utilizat la toate tipurile de vehicule, este necesar să se ia în considerare proiectarea unei cutii de viteze planetare convenționale, care să transmită forța de la arborele de transmisie la două axe. Algoritmul de funcționare a unității este simplu:

1. Cardanul rotește gamba cu un angrenaj elicoidal la sfârșit.
2. Un mare angrenaj planetar care se învârte din gambo este conectat la două axe.
3. Cuplul este transmis de la angrenajul planetar la semiaxe și roți fixate la capete.

Fără diferențial, cutia de viteze distribuie uniform cuplul la 2 axe, drept urmare, roțile se rotesc la aceeași viteză. O astfel de divizare este destul de potrivită pentru mișcarea rectilinie, care în realitate este destul de rară - chiar și atunci când conduceți pe secțiuni plane ale traseului, mașina se abate de la o linie dreaptă.

Pentru ca mașina să se rotească perfect, roțile dintr-un ax trebuie să se rotească cu viteze diferite, deoarece exteriorul se rostogolește de-a lungul unui arc mai larg. O cutie de viteze simplă care asigură aceeași rotație a ambelor osii pe o curbă va face ca o anvelopă să alunece și cealaltă o alunecare, ceea ce agravează sensibil manevrabilitatea mașinii.

Ajutor. Problema este foarte relevantă pentru SUV-urile cu tracțiune permanentă pe patru roți. În acest caz, cuplul este împărțit nu numai între roți, ci și între osiile care rotesc angrenajele punții față și spate.

Este necesar un diferențial combinat cu o cutie de viteze planetară pentru a schimba viteza unghiulară a roților din dreapta și din stânga, în funcție de abruptul de rotație. Mecanismul distribuie automat cuplul pe arborele osiei, permițând pneurilor roților să facă un număr diferit de rotații atunci când mașina se deplasează într-un arc. Fără diferențiere, funcționarea normală a vehiculului nu este posibilă din următoarele motive:

• lipsa controlabilității;
• abraziune rapidă a anvelopelor;
• uzura accelerată a pieselor cutiei de viteze, arbori și jumătăți.

Cum funcționează un diferențial gratuit?

Marea majoritate a mașinilor cu tracțiune spre puntea față sau spate sunt echipate cu mecanisme de acest tip. În primul caz, ansamblul este situat în interiorul cutiei de viteze, în al doilea face parte din cutia de viteze planetară cu puntea spate.

Proiectarea angrenajului planetar presupune utilizarea angrenajelor conice. Există și alte varietăți de cutii de viteze auto - cilindrice, conice-cilindrice și vierme.

Dispozitivul diferențial de tip liber asigură combinația cu angrenajul principal. Mecanismul punții spate include următoarele părți:

• o gamba cu un angrenaj pin cu conector conectat la arborele de antrenare;
• angrenaj planetar condus;
• carcasa angrenajului condus este echipată cu doi ochi, în care axa sateliților este introdusă;
• unelte de teș;
• angrenaje antrenate de semiaxe;
• rulmenți;
• carcasa angrenajelor.

În autoturisme, sunt instalate 2 sateliți, pe camioane - patru.

Pentru a studia principiul diferențialului gratuit este oferit un exemplu:

1. În timp ce mașina se deplasează drept, roțile se învârt cu aceeași viteză. Șanțul rotește "angrenajul planetar" împreună cu sateliții fixați pe acesta, acesta din urmă rămân staționat și transmite un cuplu egal ambelor axe datorită presiunii pe dinți.
2. Mașina intră într-un viraj. Sateliții care se învârt împreună cu angrenajul mare încep să se rotească în jurul propriei axe și în direcții diferite.
3. Puterea de pe arbore nu este împărțită în jumătate, ci în funcție de abruptul arcului. Datorită rotației combinate a osiilor și a roților din satelit fac un număr diferit de rotații, mașina depășește cu succes virajul fără a aluneca și aluneca cauciucul.

Diferențialul se numește liber, deoarece transferă mai mult cuplu la roată, care se rotește mai ușor. Este clar că, într-o îndoire, anvelopa din interiorul arcului rezistă la rotație, astfel încât diferențialul conferă mai multă putere celeilalte axe - roata opusă se învârte mai repede.

Notă. Mașinile cu tracțiune integrală și SUV-urile sunt echipate cu trei divizoare de putere diferențiale - centrală (plasată în carcasa de transfer) și două inter-roti.

Mecanismul liber rezolvă problema principală, dar creează o problemă laterală. Când o anvelopă începe să vină în contact cu o acoperire alunecoasă - începe gheața, zăpada împachetată, noroiul, alunecarea. Motivul este un mecanism diferențial care oferă o putere maximă în direcția celei mai mici rezistențe. Pentru a preveni astfel de situații, multe mașini folosesc un blocaj diferențial temporar.

Soiuri de mecanisme

Pentru a scăpa de alunecare pe trotuarul alunecos sau în condiții de off-road, producătorii echipează vehicule cu dispozitive diferențiale cu următoarele modele:

• mecanism în stil liber, cu blocare forțată din unitate;
• diferențial parțial blocat de rezistență crescută;
• torsen cu angrenaj pentru viermi autoblocant.

În prima realizare, ansamblul de viteze discutat mai sus este echipat suplimentar cu un dispozitiv de blocare. Sistemul funcționează simplu: dacă este necesar, șoferul activează unitatea, fixând sateliții în stare staționară. Cuplul începe să se împartă exact la jumătate, axele se rotesc la aceeași viteză și vehiculul depășește cu succes punctul problemei.

Blocarea forțată a diferențialului central este activată folosind diferite unități:

• mecanic - din pârghia cutiei de transfer;
• electrice;
• pneumatice;
• hidraulice.

Elementele de acționare similare sunt utilizate pentru a opri și a menține sateliții punții față sau spate.

Producătorii echipează mașinile scumpe cu control de tracțiune. Acesta „înșeală” dispozitivul diferențial într-un alt mod: printr-un semnal de la un senzor care detectează rotația rapidă a unei roți, electronica îl recomandă să încetinească. Apoi angrenajele satelitului încep să transfere mai multă putere pe cealaltă axă și mașina oprește „lătratul” în loc.

Dispozitiv de înaltă rezistență

În plus față de sateliți, angrenajele de conducere și antrenate, diferențialul de alunecare limitat include următoarele elemente:

• o carcasă fixată rigid de un angrenaj planetar;
• un pachet de discuri de frecare instalate pe fiecare ax de osie;
• discuri de oțel ale căror proeminențe sunt fixate în carcasă;
• un arc distanțier introdus între angrenajele conice ale arbilor de osie.

Discurile de oțel și de frecare (similare sunt utilizate în ambreiaj) sunt instalate alternativ, primul se rotește cu corpul, al doilea cu axele. Angrenajul în formă de con este purtat pe axurile axei și este capabil să se deplaseze la o anumită distanță. Arcul comprimă 2 angrenaje axiale opuse.

Blocarea diferențială parțială are loc după cum urmează:

1. Pe un drum drept și uscat, sateliții sunt staționari, iar discurile se rotesc unele față de altele.
2. Dacă o anvelopă lovește o zonă alunecoasă, începe alunecarea. Datorită formei conice a dinților, angrenajele din lateralul roții oprite vor începe să se respingă reciproc.
3. Angrenajul cu semi-axă va schimba și comprima pachetul de discuri. Va exista o forță de frecare, forțând axa să se rotească împreună cu corpul direct de pe „planetă”, ocolind sateliții.

Un astfel de dispozitiv ajustează în mod independent gradul de blocare - cu cât este mai lentă anvelopa cu rotiri bune de prindere, cu atât discurile sunt comprimate și se asigură mai mult cuplu.

Angrenaje autoblocante Torsen

Principiul funcționării acestor mecanisme se bazează pe o caracteristică a perechii de viermi: angrenajul este capabil să transmită rotirea către satelit, dar acțiunea inversă este imposibilă. Toate angrenajele, inclusiv cele din satelit, sunt realizate sub formă de cilindri cu dinți arcuți oblici. În total, mecanismul folosește 3 perechi de sateliți viermi montați în jurul uneltelor semiaxe.

Diferențialul de alunecare limitat funcționează astfel:

1. În timpul mișcării rectilinii, angrenajele de vierme se comportă similar cu cele conice - nu se învârt, ci rotesc axele din angrenajul principal.
2. La o curbă, numărul de rotații ale unei axe va crește și va da rotație perechilor de sateliți - puterea va începe să fie distribuită în moduri diferite.
3. Întrucât fiecare pereche de sateliți este conectată printr-o viteză de rotație, alunecarea unei roți este exclusă. Axa este capabilă să-și rotească satelitul, se rotește cel alăturat, care nu mai poate roti a doua axă. Mecanismul este blocat automat.

Dispozitivul Torsen este cel mai de încredere și avansat, dar prea scump, așa că este pus pe partea de sus a mașinilor de gamă. Restul folosește mecanisme mai accesibile de frecare crescută.

În rândul iubitorilor de conducere extremă la drum este cunoscută cea mai simplă modalitate de a evita alunecarea - blocarea diferențialului posterior prin sudare. Sateliții sunt bine sudați pe osii și sunt întotdeauna staționari. Adevărat, astfel de mașini sunt destinate doar conducerii pe sol și zăpadă - este prea incomod și scump pentru a le opera pe suprafețe dure.

În cazul unei mașini, diferențialul este responsabil pentru distribuția cuplului între roțile de antrenare și permite, de asemenea, roțile să se rotească la viteze unghiulare diferite în anumite condiții.

Citiți acest articol

Unde este diferențialul dispozitivului de transmisie al vehiculului, tipuri de diferențiale

După cum știți, mașinile sunt cu tracțiune din față, cu tracțiunea din spate, precum și cu tracțiune integrală. În ceea ce privește locația diferențialului:

• dacă acționarea este pusă pe roțile din față, diferențialul este în sine;
• pe o mașină cu tracțiune din spate, diferențialul este instalat în carcasa punții spate;
• la mașinile cu tracțiune integrală, pentru antrenarea roților motrice, diferențialul se află în carcasa punții din față și din spate, iar pentru antrenarea axelor motrice mecanismul este instalat într-o cutie de transfer (razdatka).

Diferențialele sunt, de asemenea, axa transversală și axa centrală. Dacă diferențialul este utilizat pentru a conduce roțile de antrenare, acesta este diferențialul cu axul transversal. Diferențialul central este situat între osiile de antrenare pentru vehiculele cu tracțiune integrală.

În ceea ce privește caracteristicile dispozitivului și ale designului, cutia de viteze planetară stă la baza diferențialului. Având în vedere tipul de angrenaje utilizate în cutia de viteze, diferențialul (cutia de viteze) poate fi: teș, cilindric, vierme. Acum să analizăm mai detaliat dispozitivul și principiul diferențialului.

Dispozitiv diferențial și principiu de funcționare

Să începem cu primul tip. Un diferențial conic va îndeplini adesea funcția de diferențial între rotații. Un diferențial cilindric se găsește de obicei pe tracțiunea integrală și este plasat între osii. Diferențialul de vierme este universal, ceea ce vă permite să puneți mecanismul atât între roți, cât și să îl utilizați ca interaxle.

Diferențialul conic este cel mai frecvent, iar elementele de bază ale proiectării sale sunt, de asemenea, utilizate în mod activ în construcția altor tipuri de diferențiale. Din acest motiv, considerăm dispozitivul și principiul funcționării diferențialului conic ca exemplu.

• Deci, diferențialul conic, așa cum am menționat mai sus, este de fapt o cutie de viteze planetară. Proiectarea include angrenaje și sateliți semi-axiali, care sunt amplasați în carcasă (cupă diferențială).

Cuplul este transmis către carcasă din angrenajul principal, apoi prin sateliți este transmis angrenajelor semi-axiale. De asemenea, angrenajul antrenat al transmisiei principale este atașat la carcasă (suport rigid). Axe sunt instalate în carcasă, sateliții se rotesc pe axe.

Sateliții înșiși, care pun în aplicare funcția unui angrenaj planetar, vă permit să conectați corpul și angrenajele cu jumătate de axă. Având în vedere amploarea cuplului de transmis, 2 sau 4 patru sateliți se pot integra în designul diferențial.

Solar (angrenaje semi-axiale) transmit cuplul roților motrice ale mașinii. Transmisia are loc prin jumătățile de arbori, conexiunea angrenajelor cu jumătate de axă și a celor jumătăți de arbori se face prin intermediul nodurilor.

Angrenajele semiaxiale sunt la stânga și la dreapta, cu același sau diferit număr de dinți. Dacă numărul de dinți este același, atunci acesta este un diferențier simetric, în dispozitivul diferențialelor asimetrice se folosește un număr diferit de dinți pe angrenajele din stânga și din dreapta.

În primul caz, diferențialul simetric vă permite să distribuiți cuplul pe axe în mod egal, în plus, indiferent de mărimea vitezei unghiulare a roților de antrenare.

Un astfel de diferențial este utilizat pentru montarea între roți (diferențial simetric cu roți încrucișate). Un diferențial asimetric este capabil să partajeze cuplul într-un raport sau altul. Această caracteristică vă permite să o utilizați între osiile de antrenare.

Acum să trecem la principiile funcționării diferențiale. În primul rând, diferențialul simetric funcționează în trei moduri principale. Primul mod se conduce în linie dreaptă, cel de-al doilea se conduce în cot, iar al treilea se conduce pe drumuri cu prindere slabă (murdărie, gheață etc.).

Când mașina se mișcă drept, roțile prezintă o rezistență echivalentă. Există o transmisie de cuplu de la angrenajul principal la carcasa diferențială. Sateliții se mișcă împreună cu corpul, care, la rândul lor, transmit cuplul roților motrice.

Având în vedere că rotația sateliților pe axe nu are loc, mișcarea angrenajelor semi-axiale se realizează cu o viteză unghiulară egală, frecvența de rotație a angrenajelor din stânga și din dreapta este egală cu frecvența de rotație a angrenajului condus al angrenajului principal.

Cu toate acestea, dacă mașina intră într-o viraj, roata care este mai aproape de centru (acționare interioară) este încărcată mai mult și începe să experimenteze o rezistență mai mare în comparație cu roata exterioară (cea mai îndepărtată de centrul de rotație).

Ca urmare a creșterii sarcinii, angrenajul semi-axial intern încetinește oarecum rotația, iar acest lucru duce la faptul că sateliții încep să se rotească în jurul axei sale. Această rotație a sateliților duce la o creștere a frecvenței de rotație a angrenajului semi-axial exterior.

• În practică, posibilitatea de a conduce roți cu viteze unghiulare diferite face posibilă trecerea virajului fără alunecare. Apropo, cuplul este încă distribuit în mod egal roților de antrenare.

Dacă mașina se oprește în noroi, pe zăpadă sau pe gheață, o roată resimte mai multă rezistență decât cealaltă. În acest caz, diferențialul (datorită designului său) inițiază rotirea accelerată a roții derapaj, în timp ce cealaltă roată încetinește.

Cu toate acestea, cuplarea insuficientă cu învelișul nu permite obținerea unui cuplu ridicat pe roata derapaj, iar caracteristica diferențialului simetric nu va permite, de asemenea, să dezvolte momentul dorit pe cealaltă roată. Adesea, în acest caz, mașina pur și simplu nu poate continua mișcarea ulterioară.

Calea de ieșire a situației este nevoia de a crește cuplul pe roată, care nu se oprește. Pentru a face acest lucru, diferențialul trebuie să fie blocat. Din acest motiv, SUV-urile au capacitatea suplimentară de a bloca diferențialul, în timp ce autoturismele și chiar unele SUV-uri cu buget modern nu au o astfel de funcție.

Citește și

Dispozitivul și principiul funcționării unei cutii de viteze mecanice. Tipuri de cutii mecanice (cu doi arbori, trei arbori), caracteristici, diferențe

Scopul său principal este distribuirea, modificarea și transmiterea cuplului și, dacă este necesar, asigurarea rotirii a doi consumatori cu viteze unghiulare diferite.

Un diferențial între roți este un diferențial conceput pentru a conduce roțile de antrenare, dar dacă este instalat între osiile de antrenare într-un vehicul cu tracțiune integrală, distanța centrală.

De regulă, diferențialul unei mașini este situat în următoarele locuri:

• Axe de antrenare într-un vehicul cu tracțiune integrală - într-o cutie de transfer
• Transmiteți tracțiunea roții în vehicul cu tracțiune pe patru roți - în carcasa punții spate și din față
• Intrați în tracțiune cu roțile din față - în cutia de viteze
• Mecanismul roții din spate - carcasa punții spate

Diferențialul se bazează pe un angrenaj planetar. Tipul de angrenaj utilizat în cutia de viteze împarte condiționat diferențialul în următoarele trei tipuri:

• Angrenaj cu viermi
• cilindric
• conic

Angrenajul cu vierme este diferențialul cel mai universal și poate fi instalat atât între osii cât și între roți. Tipul cilindric, de regulă, este situat în mașinile dintre osii. Tipul conic este utilizat în principal ca inter-roată.

Distingeți și diferențele asimetrice și simetrice ale mașinii. Tipul asimetric este instalat între două axe de antrenare și vă permite să transmiteți cuplul în diferite proporții. De regulă, tipul simetric este instalat în angrenajele principale și permite ca două roți egale să transmită cuplul de valoare egală.

Dispozitiv diferențial auto

Principalele elemente ale diferențialului sunt:

• Angrenaje semiaxiale
• Angrenaje prin satelit
• carcasă

Schema diferențială a unei mașini cu tracțiune față:
1 - o roată angrenată a transferului principal; 2 - un fragment dintr-un angrenaj principal al transmisiei principale; 3 - axa sateliților; 4 - satelit; 5 - carcasă diferențială; 6 - axul flanșei drepte; 7 - un epiploon; 8 - rulment conic; 9 - angrenaj semi-axial; 10 - axul flanșei stângi; 11 - un fragment din carcasa cutiei de viteze.

Angrenajele sateliților prin principiul lor de funcționare seamănă cu o cutie de viteze planetară și sunt utilizate pentru a conecta carcasa și angrenajul semi-axial între ele. Acestea din urmă, la rândul lor, sunt conectate cu ajutorul unor caneluri cu roțile motrice. În diferite modele se folosesc patru sau doi sateliți, în mașini a doua opțiune este mai des folosită.

Cupă diferențială sau carcasă - scopul său principal este de a transmite cuplul prin sateliți de la angrenajul principal la angrenajele semi-axiale. În interiorul său se află axa pentru rotația sateliților.

Angrenaje solare sau semi-axiale - concepute pentru a transmite cuplul folosind semi-axele roților motrice. Angrenajele din stânga și din dreapta pot avea atât același număr, cât și un număr diferit de dinți. La rândul său, angrenajele cu un număr diferit de dinți sunt utilizate pentru a forma un diferențier asimetric și cu același număr pentru unul simetric.

Principiul diferențialului auto

Diferențialul funcționează după cum urmează: prin rotirea uneia dintre roțile de antrenare a mașinii, a doua va începe să se rotească în direcția opusă, dar trebuie îndeplinită condiția de imobilitate a arborelui de antrenare. În acest caz, steliții se rotesc în propriile axe, jucând rolul de un angrenaj.

Dacă porniți motorul și acționați ambreiajul și oricare dintre angrenaje, arborele de acțiune începe să transmită, transmitându-i cuplul prin angrenajul și cu unghiurile conice ale cutiei diferențiale.

Astfel, în timp ce mașina se deplasează pe o traiectorie curbă, o roată încetinește, iar cealaltă, dimpotrivă, o mărește. Drept urmare, alunecarea și alunecarea roților este eliminată și fiecare dintre ele se rotește cu viteza necesară pentru deplasarea în siguranță.

În timp ce mașina se mișcă în linie dreaptă, nu se întâmplă nimic special, iar diferențialul transmite cuplul ambelor roți în același raport. Angrenajele semi-axiale se rotesc cu aceeași viteză unghiulară, deoarece sateliții în acest caz sunt staționari.

Când conduceți pe suprafețe alunecoase, diferențialul are un dezavantaj semnificativ - poate provoca o alunecare laterală a mașinii, deoarece forța de alunecare pe roata de alunecare este scăzută și începe să se rotească la ralanti.

Cele mai simple diferențiale auto au un alt dezavantaj. Dacă murdăria sau alte elemente străine ajung între fante, cuplul poate fi transmis într-un raport diferit, chiar 0 până la 100. Astfel, o roată va rămâne într-o poziție complet statică.

Modelele moderne sunt practic lipsite de acest dezavantaj. Dispozitivul lor este diferit manual sau automat mai rigid. Mai mult, în multe autoturisme moderne, sunt instalate sisteme de stabilizare și stabilitate direcțională, ceea ce face posibilă optimizarea distribuției cuplului în funcție de traiectoria vehiculului.

Cum funcționează diferențialul - video:

Asta este totul, acum știți dispozitivul diferențial.

În acest articol vom vorbi despre dispozitivul principal de angrenare și de ce ai nevoie de diferențial auto, principalele defecțiuni ale acestora.

Pentru ce este?

Să ne uităm la urmele lăsate pe cot cu rotile umede ale unei mașini. Privind cu interes aceste piese, puteți vedea că roata se extinde din centrul de rotație cu mult mai mult decât în \u200b\u200binterior.

Dacă s-ar transmite același număr de rotații la fiecare roată, atunci ar fi imposibil să se întoarcă mașina fără urme negre. Prin urmare, orice mașină are un anumit mecanism care îi permite să facă viraje fără a „complota” roți de cauciuc pe asfalt. Și acest mecanism se numește - diferențial.

Diferențialul mașinii este proiectat pentru a distribui cuplul între osiile roților motrice atunci când rotiți mașina și când conduceți pe drumuri accidentate. Diferențialul permite rotilor să se rotească cu viteze unghiulare diferite și să parcurgă un traseu diferit fără a aluneca în raport cu suprafața drumului.

Structurala, diferentialul se face intr-un singur nod impreuna cu angrenajul principal si constă din:

• două angrenaje de semiaxe
• două viteze de sateliți

Defecțiuni majore

Zgomotul („urlarea” angrenajului principal) când se conduce cu viteză mare apare din cauza uzurii angrenajelor, a reglării necorespunzătoare sau a lipsei de ulei în carterul angrenajului principal. Pentru a elimina defecțiunea, este necesară reglarea angrenajelor angrenajelor, înlocuirea pieselor uzate, restabilirea nivelului de ulei.

Scurgeri de ulei pot apărea prin sigilii și scurgeri de ulei. Pentru a elimina defecțiunea, este necesar să înlocuiți glandele, să strângeți elementele de fixare.

Cum merge serviciul?

Piesele de fricțiune și dinții angrenajului, inclusiv cele, trebuie lubrifiate constant. Prin urmare, în carterul punții spate (pentru mașinile cu tracțiune din spate) sau în carterul blocului - cutia de viteze, tracțiunea finală, diferențial (pentru mașinile cu roți din față), se toarnă ulei, al cărui nivel trebuie monitorizat periodic. Uleiul în care funcționează angrenajele are tendința de a „scurge” prin scurgeri în articulații și prin garnituri de ulei uzate.

Dacă există suspiciune de probleme cu transmisia, conectați una dintre roțile motrice ale mașinii. Porniți motorul și, pornind angrenajul, faceți ca această roată să se rotească. Privește tot ce se învârte, ascultă tot ceea ce scoate sunete suspecte. Apoi conectați roata pe cealaltă parte. Cu zgomot crescut, vibrații și scurgeri de ulei - începeți să căutați service auto.

Mulți care vor cumpăra un SUV, atunci când aleg un anumit model, desigur ar putea fi confruntați cu termenul „blocare diferențială”. Dar ce este? Cum este? Și care este principiul funcționării și nevoia acestui diferențial în sine? Așa cum arată practica, nu toți potențiali „șoferi de jeep” știu.

În acest articol vom vorbi despre ce este diferențial  și de ce este în mașină. Ce soiuri se întâmplă și pe ce mașini se potrivește?

Istoria diferențială

  Apariția unui diferențial în lumea auto nu a durat mult timp. Abia câțiva ani mai târziu, după ce primele mașini cu motor cu combustie internă (ICE) au început să coboare din transportor. Multă vreme, lucrurile nu au fost la fel de dulci, întrucât primele modele de automobile care funcționau cu motorul erau foarte slab controlate.

Roțile situate pe aceeași axă au rotit cu aceeași viteză unghiulară în timpul virajului, iar acest lucru a dus deja la faptul că roata care circula de-a lungul diametrului exterior a derapat foarte mult. Aceștia au rezolvat această problemă simplu: împrumutând diferențialul din vagoanele cu aburi.

Acest mecanism a fost inventat în Franța în 1828  un inginer Oliver Pekke-Rum.Era un dispozitiv care consta din arbori și angrenaje. Prin intermediul acestuia, cuplul motorului a fost transmis roților de antrenare, dar s-a întâmplat o altă nenorocire - roțile au început să alunece, care și-au pierdut aderenta pe suprafața drumului. Adesea, acest lucru se manifesta în timp ce conducea pe un drum cu secțiuni înghețate.

Roata, care era pe gheață, se rotea cu o viteză mai rapidă decât roata, care a rămas pe o suprafață mai potrivită pentru mișcare. Acest lucru a dus la o derapare. După aceea, proiectanții au început să se gândească la modul de configurare a diferențialului, astfel încât roțile să se rotească la aceeași viteză, pentru a preveni apariția de derivă.

Prima persoană care a experimentat un diferențial cu alunecare minimă a fost nimeni alta Ferdinand Porsche.  A fost nevoie de cel puțin trei ani pentru ca piața să vadă diferențialul de came - „Porsche” cu un alunecare limitată. Au fost echipate cu primele modele de mașini ale mărcii. În următoarele decenii, inginerii au dezvoltat diferite tipuri de diferențiale, despre care vă vom spune mai târziu.

Principiul funcționării și dispozitivului

Să începem cu tipul de diferențial, care este cel mai ușor de luat în considerare - un diferențial deschis. Începem cu cel mai simplu tip de diferențial numit diferențial deschis. Astfel, designul diferențial include următoarele părți:

- Arborele de antrenare.  Sarcina sa este de a transmite cuplul. Arborele îl conduce de la transmisie până la începutul diferențialului.

- Arbore de antrenare cu pinion  Angrenaj sub forma unui con elicoidal, necesar pentru cuplarea mecanismelor diferențiale.

- Echipament coroană.  Un element care este un sclav. Are, de asemenea, forma unui con și rotește angrenajul pinionului. Sistemul de antrenare și angrenajele antrenate este denumit angrenaj principal. Acesta servește la faza finală pentru a reduce viteza de rotație, care ajunge pe roți pe termen lung. Angrenajul principal în dimensiunea sa este mult inferior celui al coroaneiPrin urmare, pentru implementarea unei revoluții conduse, prima trebuie să facă mai mult de o revoluție în jurul axei sale.

- Arbori de angrenare.  Ele sunt ultima frontieră a transmisiei de rotație a arborelui de antrenare la roți.

- Sateliți- Acesta este un mecanism planetar care joacă un rol cheie în furnizarea de viteze unghiulare diferite ale roților în timpul rotației.

Când vă deplasați în linie dreaptă pe mașina dvs., întregul mecanism diferențial se rotește cu o viteză uniformă: arborele de intrare se rotește cu aceeași viteză ca și arborii de osie, respectiv roțile se rotesc la aceeași viteză. Dar de îndată ce rotiți volanul, situația se schimbă instantaneu. Principalii jucători sunt acum sateliții acționează, care sunt deblocați sub influența diferenței de sarcină pe roțicând, de exemplu, o roată începe să alunece și, prin urmare, se mișcă mai repede.

Toată puterea motorului trece direct prin ele. Și ca urmare a faptului că sateliții sunt două angrenaje care sunt independente, atunci o viteză diferită este transmisă celor două axe. Dar puterea nu este împărțită în egală măsură, ci transmis roții care se mișcă în marginea exterioară a rotației mașinii. Prin urmare, începe să se rotească mult mai rapid datorită creșterii cantitative a vitezei. Și diferența de distribuție a puterii între roți este mai mare, cu atât raza de rotire a mașinii este mai mică, adică cu cât întoarceți volanul.

Ce este blocarea diferențială și cum funcționează

Blocare diferențială  - Acesta este unul dintre cele mai eficiente moduri de a crește performanța off-road a mașinii. Orice mașină destinată direct sau indirect pentru vehiculele off-road este echipată cu proiectanți din fabrică cu un mecanism care blochează diferențialul central. De asemenea, mașinile sunt echipate cu mecanisme care blochează punțile față și spate.

Blocarea acestui mecanism, ca orice soluție tehnologică, are avantajele și dezavantajele sale. Pentru a înțelege când este necesar să folosiți încuietori diferențiale și care cazuri interzic pur și simplu utilizarea acestuia, trebuie să înțelegeți principiile pe care se bazează acțiunea sa.

Încercați să faceți o săritură lungă dintr-un loc pe timp de zăpadă de iarnă. Da. Dar nu merge bine și totul pentru că un picior era pe o suprafață alunecoasă, iar celălalt pe asfalt uscat. Asta din cauza asta și nu a reușit să facă un salt de campion. Un picior a alunecat de sub tine, iar creierul nu s-a orientat în timp și nu a dat porunca să pună toată puterea să împingă în celălalt picior. Rezultatul acestui experiment este destul de amuzant și comic: picioarele s-au despărțit și te-ai prăbușit aproape până la al cincilea punct.

Deci, ce să faceți în acest caz, pentru ca ambele picioare să aibă posibilitatea de a împinge perfect de pe sol? Și totul este foarte, foarte simplu. Trebuie doar să transformi două picioare smucite într-unul, legându-le ferm împreună cu o centură puternică sau ham.Acum vor funcționa ca unitate și se va folosi forța maximă de împingere de pe o suprafață de sprijin stabilă cu o aderență bună. Un proces similar are loc în mașină în momentul interacțiunii roților sale de conducere cu șoseaua.

  Să ne imaginăm o situație în care o mașină cu tracțiune din spate s-a oprit la întâmplare, astfel încât roata sa stângă să se afle pe o suprafață alunecoasă, iar cea dreaptă pe asfalt. După cum știți diferențial central standard de frecare scăzută, care este situat pe puntea din spate a mașinii, oferă întotdeauna roților o forță circumferențială egală. Roata din stânga, situată pe gheață, nu se poate deplasa dintr-o suprafață alunecoasă cu eforturi mari din cauza unei tracțiuni insuficiente.

Și din această cauză, diferențialul nu este capabil să-i ofere un efort uriaș, deoarece este pur și simplu imposibil fizic. Și în acest caz o forță similară este adusă la volancare se află pe o suprafață de asfalt. Aliniază eforturile care sunt distribuite între roți, concentrându-se pe roata din stânga.

Drept urmare, mașina se va deplasa cu o alunecare, dar încet. Roțile sale nu vor putea folosi forța suficientă pentru a împinge care ar fi necesară pentru a prinde roata dreaptă, care în aceste condiții nu va fi nici mai mult nici mai puțin, dar de șapte ori mai mare decât cea a stânga. Datorită acestei proprietăți de a distribui în mod egal forța de tracțiune, roata din dreapta va folosi doar o a șaptea din capacitățile sale de tracțiune cu asfalt. Simplu spus, împingerea s-ar fi putut întâmpla de șapte ori mai puternică, dar diferențialul nu i-a adus suficientă putere pentru a efectua această manevră.

Prin urmare, este necesar să se facă o astfel de conexiune între roți, pentru a asigura rotirea sau alunecarea articulației, dacă este doar o singură roată. Pentru a rezolva această problemă, se folosește un mecanism special care blochează rotația angrenajului diferențial și conectează cele două roți între ele cu o conexiune rigidă condiționată, cu rotație constantă și aceeași viteză. Un astfel de mecanism se numește "mecanism de blocare diferențială (deconectare)", sau la oamenii obișnuiți - blocare.

Diferențialul care este blocat nu este în măsură să egalizeze forța de împletire, făcându-le astfel conectate printr-o singură axă. Drept urmare, fiecare roată primește forța maximă necesară pentru cea mai bună tracțiune a roților. Prin urmare, acolo unde este mai bine să prindeți roțile cu suprafața drumului, va fi multă forță.

Care sunt diferențele

Diferențialul se bazează pe o cutie de viteze planetară. Tipul de angrenaj care se utilizează poate împărți condițional diferențialul în trei  tip:

- Vierme;

cilindric;

Erodeze.

Diferențialul de vierme este cel mai versatil și este instalat atât între osii, la fel între roți. Tipul cilindric este adesea situat în SUV-uri între osii. Tipul conic este utilizat în principal ca diferențial între rotații.

Alocați la fel simetric  și asimetric  diferențialele. Designul diferențial asimetric este instalat pe vehicule cu tracțiune pe patru roți între osii, distribuind cuplul în diferite proporții. Tipul simetric transferă un cuplu egal cu osia dintre cele două roți. Diferențialele sunt, de asemenea, împărțite în funcție de tipul de blocare:  blocare manuală și blocare electronică.

Blocarea diferențială manuală

Pe baza numelui, blocarea diferențialului de axe este activată la inițiativa șoferului prin apăsarea unui buton sau prin comutarea unui comutator de comutare specific. În acest caz, angrenajul satelitului se blochează, ca urmare a căruia roțile de antrenare încep să se rotească cu aceeași viteză. Adesea, SUV-urile sunt echipate cu o blocare diferențială manuală. Se recomandă activarea acestuia pentru a depăși condițiile grele de off-road și oprirea la ieșirea pe un drum obișnuit pe asfalt.

Blocarea diferențială electronică sau automată

Diferențialul este automat blocat de comenzile unității de control electronic, care analizează starea suprafeței drumului folosind ABS și ESP. Apoi ECU blochează în mod independent angrenajele pinion. După gradul de blocare, acest dispozitiv poate fi împărțit condiționat într-un diferențial cu blocări complete și parțiale.

Blocare diferențială

Includerea unui astfel de blocaj implică faptul că angrenajele cu pinion se opresc complet, iar mecanismul este luat pentru a îndeplini funcțiile unui ambreiaj convențional, transmițând astfel un cuplu egal la două axe. Drept urmare, ambele roți se rotesc cu aceeași viteză unghiulară. Dacă se întâmplă ca cel puțin o roată să piardă aderența la suprafață, atunci cuplul din ea este complet transmis la o altă roată, care rămâne forțată în afara drumului. Un astfel de dispozitiv diferențial a fost implementat cu succes Toyota Land Cruiser, Mercedes-Benz Clasa G  și altele.

Blocarea diferențială parțială

Activarea acestei blocări nu oprește complet angrenajele satelitului, ci le permite să alunece. Acest efect este disponibil datorită diferențialelor autoblocante. În funcție de tipul de operare al acestui mecanism, împărțiți-l în două tipuri: Sensibil la viteză(este activat atunci când se observă diferența de viteze unghiulare de rotație a semiaxurilor) și Sensibil la cuplu  (Este utilizat în cazul reducerii cuplului unei axe). Acest tip de funcționare a dispozitivului diferențial poate fi găsit pe SUV-uri Mitsubishi Pajero, seria Audi Q și BMW seria X.

  Grup diferențial Sensibil la viteză  Diferă în structura structurii. Un astfel de mecanism este unul în care cuplajul vâscos îndeplinește o funcție diferențială. Cuplarea vâscoasă diferă de diferențialul de frecare prin fiabilitatea sa mai mică. Din această cauză, acesta are loc pentru a fi instalat pe mașini care nu sunt proiectate pentru a depăși sălbăticile impasibile și vadurile adânci sau pe mașinile cu caracter sportiv.

Un alt mecanism care reprezintă grupa sensibilă la Viteză se numește diferențialul gerotor. Rolul elementelor de blocare îl joacă pompa de ulei și plăcile de frecare montate între carcasa diferențială și angrenajele de pinion ale arborelui osiei. Deși principiul acțiunii este similar cu cuplarea vâscoasă.

Diferențiale care aparțin unui grup Sensibil la cuplusunt de asemenea diferite în ceea ce privește designul. De exemplu, există un mecanism care utilizează un diferențial de frecare. Particularitatea sa constă în diferența de viteze unghiulare a roților în viraje și când se mișcă în linie dreaptă. Când mașina se mișcă în linie dreaptă, viteza unghiulară de rotație a ambelor roți este aceeași, iar în timpul trecerii virajului, cuplul pentru roți este diferit.

Un alt tip de diferențiere - cu angrenaj hipoid și elicoidal. Sunt împărțite condiționat în trei grupuri.

în primul rând – angrenaj hipoid

Aici, fiecare axă are propriile unelte de satelit. Acestea sunt atașate între ele prin angrenaj cu pinten, perpendicular între ele. În cazul unei diferențe de viteză unghiulară a roților motrice, are loc o marjare a osiei angrenajului. Ca urmare, angrenajele se freacă de carcasa diferențială. Diferențialul este parțial blocat și există o redistribuire a cuplului pe axă, cu o viteză mai mică de rotație unghiulară. După alinierea vitezei osiei, blocarea este dezactivată.

în al doilea rând – angrenaj elicoidal

Similar cu primul, dar aranjarea angrenajelor-sateliți în paralel în ceea ce privește semiaxurile. Aceste unități sunt atașate între ele prin angrenaj elicoidal. Sateliții acestui mecanism sunt montați în nișe speciale pe carcasa diferențială.Dacă există o diferență în viteza unghiulară a rotației roților, angrenajele sunt împletite și se împerechează cu angrenajele care se află în nișele carcasei diferențiale. Se produce blocarea parțială. Direcția cuplului este determinată pe axa cu o viteză de rotație mai mică.

treilea – cu angrenaje elicoidale de semiaxe și angrenaje elicoidale ale sateliților

Folosit în diferențialul central. Principiul este același - deplasarea cuplului pe axă cu o rotație mai mică. Gama de deplasări a acestei specii este destul de mare - de la 65/35 la 35/65. Când viteza unghiulară a roții ambelor osii este stabilizată și nivelată, diferențialul este deblocat. Aceste grupuri diferențiale sunt utilizate pe scară largă în industria auto atât pe modele convenționale, cât și pe sport.

Avantajele și dezavantajele diferențialelor de blocare

+ posibilitatea blocării roților până la 70%;

Întreținere minimă;

Fără sacadare pe volan;

Cutia de viteze nu necesită turnarea uleiului special;

Instalarea nu implică nicio dificultate;

Furnizarea celor mai bune performanțe ale vehiculelor off-road;

Durată de viață mai lungă;

Cea mai bună controlabilitate a mașinii;

Capacitatea de a colța la viteze mai mari;

Mașina este mai ușor să iasă din derapaj.

La sfârșitul timpului, preîncărcarea scade;

Înlocuirea elementelor de reglare la fiecare 40 de mii de kilometri este necesară pentru o performanță mai bună;

Lucrările de ajustare în timp util sau întârziate vor conduce la faptul că sistemul nu va funcționa corect.

Abonați-vă la feedurile noastre din