Устройство дифференциала автомобиля: устройство, виды и принцип работы

Межосевой дифференциал | Устройство автомобиля

 

Какое назначение межосевого дифференциала, на каких автомобилях он устанавливается?

Межосевой дифференциал устанавливается на автомобилях с двумя задними ведущими мостами (КамАЗ-5320, ЗИЛ-130ГЯ) и служит для равномерного распределения крутящего момента между двумя ведущими мостами. В межосевом дифференциале предусмотрен механизм блокировки, которым можно блокировать оба моста, что значительно снижает буксование ведущих колес на скользящих участках дорог, повышая проходимость автомобиля.

Как устроен межосевой дифференциал?

Межосевой дифференциал автомобиля КамАЗ-5320 (рис.134) состоит из картера 1, прикрепленного к стакану подшипников вала ведущей шестерни 16 среднего ведущего моста. Внутри картера установлены чашки 2 и 6 дифференциала. Между чашками смонтирована крестовина 5, а на шипах ее – свободно конические шестерни-сателлиты 4, находящиеся в постоянном зацеплении с полуосевыми шестернями 3 и 7.

Шестерня 3 своими внутренними шлицами установлена на валу 17 и передает через него крутящий момент на ведущую шестерню главной передачи заднего моста. Сама же она может свободно вращаться в чашке 2 дифференциала, а также вместе с ним. Полуосевая шестерня 7 шлицами соединена с шестерней 16 главной передачи среднего моста. На ее хвостовике имеется зубчатый венец 11 для блокировки дифференциала. На венец одета муфта 9 блокировки, которая через вилку 10 соединена с пневмоприводом механизма блокировки. На чашке 6 также выполнен зубчатый венец 8 для блокировки дифференциала. Шестерня 7 может свободно вращаться в чашке 6 дифференциала, а также вместе с ним.

Рис.134. Межосевой дифференциал автомобиля КамАЗ-5320.

Как работает межосевой дифференциал?

Работает межосевой дифференциал так. При движении автомобиля по сухой дороге с несблокированным дифференциалом крутящий момент передается на чашки 1 и 6 и от них на крестовину 5, сателлиты 4 и полуосевые шестерни 3 и 7.

Шестерня 3 через вал 17 передает крутящий момент на ведущую шестерню главной передачи заднего моста (на рисунке не показано), а шестерня 7 – на ведущую шестерню 16 главной передачи среднего моста. Следовательно, крутящий момент передается к обоим мостам и автомобиль движется.

Во время движения по мокрой и скользкой дороге необходимо исключить проскальзывание колес ведущих мостов. Для этого включают блокировку дифференциала, повернув рукоятку в кабине автомобиля. При этом воздух из пневматических баллонов тормозного привода по трубопроводу 15 подводится в камеру 14 механизма блокировки, где, воздействуя на диафрагму, выгибает ее и перемещает шток 12, а он через вилку 10 – муфту. Она внутренними зубьями находит на зубчатый венец 8 чашки 6 дифференциала, соединяя ее и шестерню 16 как одно целое, что позволяет вращаться ведущим шестерням главных передач среднего и заднего мостов с одинаковой частотой, что и нужно было получить. В этом случае колеса одного из мостов находятся в более благоприятных условиях, они и движут автомобиль.

После преодоления автомобилем трудного участка дифференциал необходимо разблокировать. Для этого достаточно рукоятку в кабине установить в исходное положение, воздух из камеры выходит в атмосферу под давлением пружины 13, воздействующей на диафрагму, и вилка выводит муфту из зацепления с зубчатым венцом 8.

***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Карданная передача. Ведущий мост»

автомобиль, вести, дифференциал, межосевой, мост, шестерня

Смотрите также:

Блокировка дифференциалов автомобиля. Виды блокировок

Главная \ Знания-сила! \ Блокировка дифференциалов автомобиля. Дифференциал повышенного трения («Квайфа»)

« Назад Блокировка дифференциалов автомобиля. Дифференциал повышенного трения («Квайфа»)  01.02.2019 08:16    Дифференциал автомобиля — устройство, распределяющее крутящий момент с ведущего вала на правое и левое ведущие колеса одной оси (межколесный дифференциал) или передающее момент с двигателя на переднюю или заднюю ось ( межосевой  дифференциал).  Это чисто механическое устройство отличается простотой (обычно в нем всего четыре конических шестерни), компактностью и полностью соответствует своему названию: если оба колеса моста имеют одинаковое сцепление с дорогой и усилие, необходимое для раскручивания каждого из колёс одинаковое, дифференциал  делит крутящий момент в фиксированном соотношении (обычно 50:50) и никак не препятствует вращению выходных валов с разной скоростью.   Но стоит только появится ощутимой разнице в сцеплении колёс с дорогой (например, одно колесо попало на лёд, а другое осталось на асфальте), как дифференциал тут же начнёт перераспределять момент на то колесо, усилие для раскрутки которого наименьшее (то есть на то, которое находится на льду). В результате, колесо, находящееся на асфальте перестанет получать крутящий момент и остановится, а колесо, находящееся на льду примет на себя весь момент и будет вращаться с увеличенной угловой скоростью, причем планетарный механизм будет играть роль редуктора, повышающего скорость вращения этого колеса. Естественно, это явление сильно ухудшает проходимость и управляемость автомобиля. Ведь по логике вещей, в рассмотренной ситуации момент желательно передавать на колесо, расположенное на асфальте, чтобы автомобиль мог продолжить движение.  Выходом из подобной ситуации стало использование автоматического дифференциала повышенного трения . Автором этой конструкции является англичание Rod Quaife.  Конструкция дифференциала представляет собой планетарный редуктор, состоящий из червячных шестерен: ведомых (полуосевых) и ведущих (сателлитов). Оси сателлитов параллельны полуосям , а сами сателлиты расположены в своеобразных  карманах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют не прямозубое зацепление, а образуют между собой еще одну гипоидную пару, которая расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки полуосей.  Когда одно из колес (напрмер, правое) начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня 1 вращается медленнее корпуса дифференциала и поворачивает входящий с ней в зацепление червячный сателлит 2 . Он передает движение парному с ним сателлиту 3 из левого ряда, а тот — на левую полуосевую шестерню 4. Так обеспечиваются разные угловые скорости колес в повороте. Благодаря разности крутящих моментов на колесах в винтовом зацеплении возникают осевые и радиальные силы, прижимающие полуосевые шестерни 1, 4 и сателлиты 2, 3 торцами к корпусу и крышке диференциала. Сателлиты 2 и 3 также прижимаются к поверхностям отверстий, в которых они расположены. За счет этого и возникают силы, осуществляющие частичную блокировку полуосей. Степень блокировки определяется коэффициентом блокировки .  Основными характеристиками самоблокирующего дифференциала являются: коэффициент блокировки (%)  и величина преднатяга (кг).  Кооффициент бокировки дифференциала (КБД) — это отношение между моментами на отстающем и забегающем колесе. КБД выражается в проценте — от 0 до 100%. Коэффициент блокировки определяется углом наклона зуба червячного сателлита. Обычно — 24 градуса.  Настоящий фирменный «Квайф» имеет угол наклона зуба сателлитов 36 градусов. Стопроцентым КБД обладают две сваренные между собой полуоси ведущего моста. Преднатяг задается установкой пакета специальных пружинных шайб , что  обеспечивает предварительный «распор» шестеренок внутри блокировки. Набор шайб в пакете обычно равен 1 см в сложенном состоянии. Шайбы имеют различную толщину для возможности подбора и регулировки момента преднатяга. Ресурсным преднатягом является натяг до 5 кг, т.к. шайбы при таком натяге не сдавлены до полоского состояния.  Блокировка с таким натягом может критично не терять свих свойств 3…4 года. Любая натяжная блокировка теряет до 1 кг натяга в первые 2 месяца эксплуатации. По рекомендациям специалистов, величина преднатяга переднего винтового самоблокирующегося дифференциала не должна превышать 5,0 кг, а заднего — 7,0 кг. Если блокировка имеет максимальное значение преднатяга 8-9 кг, то шайбы в пакете будут сжаты до плоского состояния, что приведет к потере пружинных свойств пакета.    Преднатяг – это компромисс между комфортом езды и тяговыми качествами авто. Чем больше величина преднатяга, тем раньше и резче срабатывает блокировка, и это хорошо на бездорожье, но может быть опасно при обычных условиях движения. Особенно это важно при установке «самоблока» в передний мост, поскольку может привести к нежелательному рывку на руле. Вавод таков:  много ездите по бездорожью, вам важно раннее срабатывание блокировки – выбирайте большой предварительный натяг, большую часть времени катаетесь по нормальным дорогам – подойдут блокировки с меньшим значением.   Основные достоинства самоблокирующегося дифференциала «Квайфа»    позволяет частично устранить пробуксовку при разных коэффициентах сцепления колес авто повышает проходимость и управляемость авто при при движении на дорогах с разным покрытием улучшает динамику разгона авто на дорогах с любым покрытием не требует специальных усилий от водителя (включение самоблока происходит автоматически) взаимозаменяем со стандартными дифференциалами полной блокировки не наступает, что исключает поломку полуосей разблокируется при сбросе газа Винтовые самоблокирующиеся дифференциалы наиболее пригодны для использования на обычном автомобиле. Они надежны (сопоставимы по ресурсу с КПП), имеют наиболее сглаженные моменты включения-выключения и широкие возможности по блокировке.

Комментарии

Комментариев пока нет

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.

Авторизация

Введите Ваш логин или e-mail:

Пароль:

запомнить

Регистрация Забыли пароль?

Дифференциал (механическое устройство) | Hot Rod Wiki

Дифференциалы — это разновидность коробки передач, почти всегда используемая одним из двух способов. В одном из них он получает один вход и обеспечивает два выхода; это можно найти в каждом автомобиле. В другом, менее распространенном, он объединяет два входа для создания результата, который представляет собой сумму (или разность) входов.

В автомобиле и других колесных транспортных средствах дифференциал позволяет каждому из ведущих колес вращаться с разной скоростью, обеспечивая при этом равный крутящий момент для каждого из них. В автомобильных приложениях дифференциал и его корпус иногда вместе называют «тыквой» (потому что корпус напоминает тыкву).

Содержание

• 1 Назначение
• 2 История
• 3 Описание функций
• 4 Потеря тяги
• 5 Устройства прибавления тяги
• 6 Планетарный дифференциал
• 7 Цилиндрический дифференциал
• 8 Неавтомобильные применения
• 9 Активные дифференциалы

Назначение[]

Колеса автомобиля вращаются с разной скоростью, особенно при поворотах. Дифференциал предназначен для привода колесной пары с равным усилием, при этом позволяя им вращаться с разной скоростью. В транспортных средствах без дифференциала, таких как карты, оба ведущих колеса вынуждены вращаться с одинаковой скоростью, обычно на общей оси, приводимой в движение простым механизмом цепного привода. При прохождении поворотов внутреннее колесо проходит меньшее расстояние, чем внешнее, что приводит к пробуксовке внутреннего колеса и/или пробуксовке внешнего колеса. Это приводит к сложному и непредсказуемому управлению, повреждению шин и дорог, а также к нагрузке (или возможному выходу из строя) всей трансмиссии.

Колеса железнодорожных локомотивов и вагонов не имеют дифференциалов; колеса крепятся к оси. Это означает, что колеса должны проскальзывать при движении по криволинейным путям. На крутых поворотах, например, на общественном транспорте, проскальзывание колес может быть очень шумным.

История[]

Существует много заявлений об изобретении дифференциала, но вполне вероятно, что он был известен, по крайней мере, в некоторых местах, в древние времена. Вот некоторые вехи в истории этого устройства.

• 1050 BC-771 BC: Книга Песен утверждала, что колесница, указывающая на юг, которая использует дифференциал, была изобретена во времена династии Западная Чжоу.
• 150 г. до н.э. — 100 г. до н.э. — Антикифера, обнаруженная на месте древнего кораблекрушения недалеко от греческого острова Антикитера, когда-то считалась использовавшей дифференциальную передачу. С тех пор это было опровергнуто.
• 227 — 239 гг. н.э. — Несмотря на сомнения со стороны коллег-министров при дворе, Ма Цзюнь из Королевства Вэй в Китае изобретает первую исторически поддающуюся проверке Колесницу, указывающую на юг, которая указывала кардинальное направление как немагнитный механизированный компас.
• 658, 666 г. н.э. — два китайских буддийских монаха и инженера создают колесницы, направленные на юг, для императора Японии Тэндзи.
• 1027, 1107 г. н.э. — Задокументированные китайские репродукции колесницы, указывающей на юг, созданные Яном Су, а затем У Дэрэном, в которых подробно описаны механические функции и передаточные числа устройства, чем в более ранних китайских записях.
• 17:20 — Джозеф Уильямсон использует дифференциал в часах.
• 1810 г. — Рудольф Аккерманн из Германии изобретает четырехколесную систему рулевого управления для вагонов, которую некоторые более поздние авторы ошибочно называют дифференциалом.
• 1827 — современный автомобильный дифференциал, запатентованный часовщиком Онесифором Пеккером (1792-1852) из ​​ Conservatoire des Arts et Métiers во Франции для использования на паровой машине. Источники: Britannica Online и [1]
.
• 1832 г. — Ричард Робертс (инженер) из Англии патентует «компенсационную шестерню», дифференциал для дорожных локомотивов.
• 1876 г. — Джеймс Старли из Ковентри изобретает дифференциал с цепным приводом для использования на велосипедах; изобретение, позже использованное Карлом Бенцем в автомобилях.
• 1897 г. — первое использование дифференциала на австралийском паровом автомобиле Дэвидом Ширером.
• 1913 — Packard представляет дифференциал со спиральной шестерней, снижающий шум шестерен.
• 1926 — Packard представляет гипоидный дифференциал, который позволяет опустить карданный вал и его выступ в салоне автомобиля.

Функциональное описание[]

Следующее описание дифференциала относится к «традиционным» задним или передним приводам автомобиля или грузовика: Мощность подается от двигателя через шестерню на карданный вал (британский термин: гребной вал), который идет к ведущему мосту. Шестерня на конце карданного вала заключена в корпус самого дифференциала и входит в зацепление с большим кольцо шестерня (британский термин: Crownwheel), показанная на схемах. Зубчатый венец прикреплен к водилу , на котором установлен набор из трех малых планетарных шестерен. Три планетарные шестерни установлены таким образом, что две внешние шестерни (боковые шестерни) могут вращаться в противоположных направлениях друг относительно друга. Пара боковых шестерен приводит в движение полуоси к каждому из колес. Все водило вращается в том же направлении, что и зубчатый венец, но в пределах этого движения боковые шестерни могут вращаться в противоположных направлениях относительно друг друга. Совокупность планетарных и боковых шестерен иногда вместе называют крестовиной.

(Термин «планетарная (или планетарная) шестерня» происходит от планетарного расположения, описанного далее в этой статье. В эпициклическом дифференциале планетарная шестерня (или шестерни) окружает солнечную шестерню. )


Так, например, если автомобиль поворачивает направо, главный зубчатый венец может сделать 10 полных оборотов, и за это время левое колесо сделает больше оборотов, потому что ему нужно пройти дальше, а соответственно правое колесо сделает меньше оборотов, так как ему нужно пройти меньшее расстояние. Боковые шестерни будут поворачиваться в противоположных направлениях относительно друг друга, скажем, на 2 полных оборота каждая (4 полных оборота относительно друг друга), в результате чего левое колесо сделает 12 оборотов, а правое колесо сделает 8 оборотов.

Когда транспортное средство движется по прямой линии, не будет дифференциального движения планетарной системы шестерен, кроме незначительных движений, необходимых для компенсации небольших различий в диаметре колес, неровностей дороги (которые делают ее более длинной или более короткий путь колеса) и т. д.

Потеря тяги[]

Одним из нежелательных побочных эффектов дифференциала является то, что он может уменьшить общий крутящий момент — вращающую силу, приводящую в движение транспортное средство. Величина крутящего момента, необходимая для движения автомобиля в любой данный момент, зависит от загрузите в этот момент — насколько тяжел транспортное средство, насколько велико сопротивление и трение, уклон дороги, импульс транспортного средства и так далее. Для целей этой статьи мы будем называть эту величину крутящего момента «пороговым крутящим моментом».

Крутящий момент на каждом колесе является результатом того, что двигатель и трансмиссия применяют крутящее усилие (механика) против сопротивления тяги на этом колесе. Если нагрузка не является исключительно высокой, двигатель и трансмиссия обычно могут обеспечивает столько крутящего момента, сколько необходимо, поэтому ограничивающим фактором обычно является тяга под каждым колесом. Поэтому удобно определить сцепление как величину крутящего момента, который может быть создан между шиной и землей до того, как колесо начнет проскальзывать. Если суммарная тяга под всеми ведущими колесами превышает пороговый крутящий момент, автомобиль будет двигаться вперед; если нет, то одно или несколько колес просто будут крутиться.

Чтобы проиллюстрировать, как дифференциал может ограничивать общий крутящий момент, представьте себе простой заднеприводный автомобиль с одним задним колесом на асфальте с хорошим сцеплением, а другим на участке скользкого льда. При нагрузке, уклоне и т. д. транспортному средству требуется, скажем, 2000 Нм крутящего момента для движения вперед (т. е. пороговый крутящий момент). Примем далее, что безоткатная тяга на льду равняется 400 Нм, а на асфальте – 3000 Нм.

Если бы два колеса приводились в движение без дифференциала, каждое колесо давило бы на землю с максимальной силой. Колесо на льду быстро достигает предела сцепления (400 Нм), но не может вращаться, потому что другое колесо имеет хорошее сцепление с дорогой. Сцепление с асфальтом плюс небольшое дополнительное сцепление со льдом превышают пороговое значение, поэтому автомобиль движется вперед.

С дифференциалом, однако, как только «ледяное колесо» достигает 400 Нм, оно начинает крутиться, а затем развивать тягу меньше ~300 Нм. Планетарные передачи внутри корпуса дифференциала начнут вращаться, потому что «асфальтовое колесо» встречает большее сопротивление. Вместо того, чтобы вращать асфальтовое колесо с большей силой, дифференциал позволит ледяному колесу вращаться быстрее, а асфальтовое колесо оставаться неподвижным, компенсируя остановку колеса дополнительной скоростью вращающегося ледяного колеса. Крутящий момент на оба колеса будут одинаковыми — ограничены меньшей тягой по 300 Нм каждое. Поскольку 600 Нм меньше требуемого порогового крутящего момента в 2000 Нм, автомобиль не сможет двигаться.

Наблюдатель просто увидит одно неподвижное колесо и одно вращающееся колесо. Не будет очевидно, что оба колеса генерируют одинаковый крутящий момент (т.е. оба колеса на самом деле толкают одинаково, несмотря на разницу в скорости вращения). Это привело к широко распространенному заблуждению, что автомобиль с дифференциалом на самом деле является только «одноколесным». По сути нормальный дифференциал всегда обеспечивает одинаковый крутящий момент на оба ведущих колеса (если только это не блокировка, смещение крутящего момента или тип ограниченного проскальзывания).

При замене дифференциала важно отслеживать пробег, чтобы найти оптимальное время для добавления новой жидкости. Полагаться на внешний вид и запах дифференциала во многих случаях может быть неверно и неправильно. Потребители также должны знать, что многие автомобили оснащены дифференциалами с маслом, которое никогда не нужно заменять. Дифференциальное масло, как правило, гипоидное синтетическое, но всегда следует обращаться к руководству по эксплуатации.

Устройства для увеличения тяги[]

Существуют различные устройства для повышения полезной тяги автомобилей с дифференциалами.

• Одним из решений является дифференциал повышенного трения (LSD), наиболее известным из которых является LSD муфтового типа. В этом дифференциале боковые шестерни соединены с водилой через пакет дисков сцепления, который ограничивает разницу в скорости между двумя колесами.
• В блокируемом дифференциале используется механизм, позволяющий блокировать планетарные передачи относительно друг друга, заставляя оба колеса вращаться с одинаковой скоростью независимо от того, какое из них имеет большее сцепление; это эквивалентно полному удалению дифференциала.
• Дифференциал Torsen продолжает передавать крутящий момент на колесо с большим сопротивлением
Системы электронной тяги
• обычно используют систему ABS для обнаружения пробуксовывающего колеса и применения тормоза к этому колесу. Это постепенно увеличивает реактивный крутящий момент на этом колесе, а дифференциал компенсирует это, передавая больший крутящий момент на другое колесо — то, которое имеет лучшее сцепление с дорогой.
• Вискомуфта может полностью заменить межосевой дифференциал или использоваться для ограничения проскальзывания в обычном дифференциале. Он работает по принципу, позволяющему двум выходным валам вращаться в противоположных направлениях относительно друг друга в вязкой жидкости. Жидкость допускает медленные относительные движения валов, например, при прохождении поворотов, но будет сильно сопротивляться высокоскоростным движениям, например, вызванным вращением одного колеса.

Полноприводный автомобиль должен иметь как минимум два дифференциала (по одному на каждую пару колес) и, возможно, межосевой дифференциал для распределения мощности между передней и задней осями. Во многих случаях (например, Lancia Delta Integrale, Porsche 964 Carrera 4 1989 года [2]) межосевой дифференциал представляет собой эпициклический дифференциал для асимметричного распределения крутящего момента между передней и задней осью. Автомобили без межосевого дифференциала не должны двигаться по сухим дорогам с твердым покрытием в режиме полного привода, так как небольшая разница в частоте вращения между передними и задними колесами приводит к тому, что крутящий момент передается на трансмиссию (механику). Это явление известно как «накручивание» и может привести к повреждению трансмиссии или трансмиссии. На рыхлых поверхностях эти различия поглощаются проскальзыванием шин по дорожному полотну.

Раздаточная коробка может также включать межосевой дифференциал, позволяющий приводным валам вращаться с разной скоростью. Это позволяет полноприводному автомобилю двигаться по дорогам с твердым покрытием, не испытывая «накручивания».

Эпициклический дифференциал[]

В эпициклическом дифференциале используются планетарные шестерни для асимметричного распределения крутящего момента между передней и задней осями. Планетарный дифференциал лежит в основе автомобильной трансмиссии Toyota Prius, где он соединяет двигатель, мотор-генераторы и ведущие колеса (которые, как обычно, имеют второй дифференциал для распределения крутящего момента). Его преимущество заключается в том, что он относительно компактен по длине своей оси (то есть вала солнечной шестерни).

На изображении желтый стержень несет солнечную шестерню, которая серого цвета и почти скрыта. Синие шестерни называются планетарными шестернями.

Цилиндрический дифференциал[]

Это еще один тип дифференциала, который использовался в некоторых ранних автомобилях (и совсем недавно в Oldsmobile Toronado), а также в других неавтомобильных устройствах. Он состоит только из прямозубых шестерен.

Что касается автомобильных дифференциалов, показанных в этой статье, у которых валы идут к колесам, дифференциал с цилиндрической шестерней имеет две прямозубые шестерни одинакового размера, по одной на каждый вал, с промежутком между ними. Вместо угловых шестерен («пауков») в центре показанных дифференциалов имеется вращающееся водило на той же оси, что и два вала. В автомобиле приводной вал от трансмиссии вращает это водило, в некоторых случаях через конические шестерни, такие как в дифференциалах с угловой передачей.

В этом держателе установлены одна или несколько пар так называемых длинных шестерен, обычно длиннее их диаметра; они обычно меньше, чем прямозубые шестерни на отдельных валах колес. Обе эти шестерни свободно вращаются на осях, поддерживаемых водилом; они имеют одинаковый размер и сцепляются друг с другом. В водиле две шестерни смещены вдоль своих валов, поэтому они входят в зацепление только на части своей длины. Оставшаяся длина данной шестерни зацепляется с ближайшей цилиндрической шестерней на ее оси. Это означает, что каждая шестерня соединяет эту цилиндрическую шестерню с другой шестерней (и, следовательно, с другой цилиндрической шестерней).

Когда карданный вал заставляет вращаться водило, его взаимосвязь с шестернями отдельных колесных осей такая же, как и в дифференциале с угловой передачей — он работает практически так же.

Обширный поиск изображений в Google, к сожалению, не дал изображений, достаточно четких, чтобы объяснить это.

Неавтомобильное применение[]

Дифференциальная передача также может использоваться для создания разницы между двумя входными осями. Мельницы часто использовали такие шестерни для приложения крутящего момента на необходимой оси. Он также используется в прекрасных механических часах со стрелкой, чтобы показать величину запаса мощности в главной пружине.

Когда-то считалось, что древнейший из известных примеров дифференциала находится в Антикитере. Предполагалось, что такой поезд будет использоваться для получения разницы между двумя входными данными, один вход связан с положением Солнца на зодиаке, а другой вход связан с положением Луны на зодиаке; выход дифференциала давал величину, связанную с фазой луны. В настоящее время доказано, что предположение о существовании дифференциальной передачи было неверным.

В первой половине двадцатого века были сконструированы механические аналоговые компьютеры, называемые дифференциалами, которые использовали дифференциальные зубчатые передачи для выполнения операций сложения и вычитания. Компьютер управления огнем орудия ВМС США Mk.1 использовал около 160 дифференциалов углового типа.

Активные дифференциалы[]

Относительно новой технологией является активный дифференциал с электронным управлением. Компьютер использует входные данные от нескольких датчиков, включая скорость рыскания, угол поворота рулевого колеса и поперечное ускорение, и регулирует распределение крутящего момента, чтобы компенсировать нежелательное поведение при управлении, например недостаточную поворачиваемость. Раньше активные дифференциалы играли большую роль в чемпионате мира по ралли, но в сезоне 2006 года FIA ограничила использование активных дифференциалов только теми гонщиками, которые не участвовали в чемпионате мира по ралли в течение последних пяти лет.

Полностью интегрированные активные дифференциалы используются на Ferrari F430 и на задних колесах в Acura RL.

Второе ограничение дифференциала пассивное – приводится в действие кинематической цепью трения по грунту. Разница в крутящем моменте на шинах (вызванная поворотами или ухабистым грунтом) вызывает вторую степень свободы (инженерную) (преодоление крутящего момента внутреннего трения), чтобы уравнять крутящий момент на шинах. Чувствительность дифференциала зависит от внутреннего трения по второй степени свободы. Все дифференциалы (так называемые «активные» и «пассивные») используют муфты и тормоза для ограничения второй степени свободы, поэтому все имеют один и тот же недостаток — пониженную чувствительность к динамически изменяющейся среде. Чувствительность управляемого компьютером дифференциала также ограничена временной задержкой, вызванной датчиками, и временем отклика исполнительных механизмов.

Дифференциал: Строительство и работа.

3 декабря 2020 г. 20 марта 2023 г. Администратор 1 комментарий Дифференциал, главная передача, система трансмиссии, работа дифференциала

Когда мы изучаем систему трансмиссии четырехосных или многоосных транспортных средств, мы знакомимся с такими фразами, как коробка передач, сцепление, карданный вал, ведущий мост, дифференциал и т. д. двигатель выдает мощность. И сцепление передает мощность на коробку передач, которая поступает от двигателя, а коробка передач передает мощность на ведущую ось. Наконец, ведущий мост обеспечивает движение ведущего колеса, которое может быть задним, передним или полноприводным. Это полностью зависит от типа системы вождения в автомобиле. Прежде чем мощность передается на ведущую ось, она проходит через дифференциал. Итак, в этом посте мы узнаем, что такое дифференциал? И как это работает? В чем смысл дифференциала? Типы дифференциала в автомобилях и др. 

Содержание страницы

Что такое дифференциал?

Дифференциал представляет собой механизм, который дифференцирует передаточное число передачи мощности на колеса. Обычно он используется в транспортных средствах для обеспечения плавного и эффективного поворота. Дифференциал расположен на приводной оси. Главная передача также интегрирована с дифференциалом. Конечная передача — это последний этап передачи крутящего момента от двигателя к ведущему колесу. Он снижает частоту вращения выходного вала коробки передач для согласования с ведущими колесами.

Как видно на изображении ниже, ступица дифференциала расположена в задней оси. Где это компоновка автомобиля с задним приводом.

 

Дифференциал в автомобиле: Схема автомобиля

 

По сути, дифференциал состоит из трех валов. Один вал представляет собой входной вал мощности, который соединен с гребным валом. Еще два вала являются выходными валами, передающими движение на приводное колесо. Эти валы соединены с узлом конических шестерен в корпусе. Дифференциал обеспечивает более высокую скорость вращения внешнего колеса и снижает скорость внутреннего колеса при повороте автомобиля.

Без дифференциала быстрый поворот на большей скорости невозможен.

 

Читайте также:

• Однодисковое сцепление: работа и применение.
• С какой стороны крышка топливного бака вашего автомобиля?
• Принцип газовых пружин, типы, применение
Конструкция дифференциала: Открытый дифференциал

 

Как показано на изображении выше, этот дифференциал состоит из различных частей. Это открытый дифференциал. На вал-шестерню насажена шестерня. Собственно, эта шестерня и есть карданный вал. Эта шестерня вращает большое зубчатое колесо. Несущий блок установлен на зубчатом венце. Он состоит из двух конических шестерен (планетарных шестерен) и двух конических (солнечных) шестерен. Солнечные конические шестерни соединены с полуосью заднего моста. Корпус дифференциала закрывает весь этот узел. А кожух полуоси закрывает полуось.

Работа дифференциала:

Что происходит в случае дифференциала, когда автомобиль движется прямо?

Когда транспортное средство движется по прямому пути, узел дифференциала (в целом) вращается как единое целое. В этом блоке находятся зубчатый венец, обе боковые шестерни дифференциала и обе оси. Две планетарные шестерни не вращаются вместе с валом шестерни. Потому что они прикладывают ту же силу к солнечным шестерням. Таким образом, обе солнечные шестерни вращаются с одним и тем же числом оборотов в минуту вместе с зубчатым венцом.

Действие дифференциала при повороте

Что происходит в случае дифференциала, когда автомобиль поворачивает направо?

При повороте направо правое (внутреннее) колесо автомобиля вращается медленнее, чем левое (внешнее) колесо. Внутри корпуса дифференциала планетарная шестерня вращается вокруг своей оси вместе с зубчатым венцом. Это позволяет независимое вращение обоих боковых колес. Поскольку водило вращается вместе с зубчатым венцом, планетарная шестерня вращается с той же скоростью. Но из-за того, что шестерня вращается вокруг собственной оси, это снижает частоту вращения правой солнечной шестерни и увеличивает скорость вращения левой солнечной шестерни. Обратное действие происходит, когда автомобиль поворачивает налево. плоская шестерня снижает скорость вращения левой солнечной шестерни и увеличивает скорость вращения правой солнечной шестерни. Для лучшего понимания просмотрите это видео.

 

Другое использование дифференциала:

Дифференциал помогает при поворотах и ​​поворотах на постоянной скорости.

No related posts.