Принцип действия дифференциала: Как работает дифференциал?

Межколесные дифференциалы | Автомобильный справочник

 

Межколесные дифференциалы является составной частью ведущего моста. Они обеспечивают качение ведущих колес с разными угловыми скоростями на поворотах, когда колеса проходят разные по длине пути. Качение колес с разными угловыми скоростями может потребоваться даже при прямолинейном движении, вследствие эксплуатационного изменения радиуса колес, например, из-за разного давления в шинах, разной степени изношенности шин или различиях в нагрузках на колеса.

 

Содержание

1. Межколесные дифференциалы и самоблокирующиеся дифференциалы
   • Блокировка межколесного дифференциала с геометрическим замыканием
   • Блокировка межколесного дифференциала с силовым замыканием
2. Вязкостная муфта (вязкостная блокировка)
3. Самоблокирующийся дифференциал Torsen
   • Конструкция и принцип действия самоблокирующегося дифференциала Torsen
4. Муфта Haldex
5. Межосевые дифференциалы

 

Вместе с этим, дифференциал еще и распределяет крутящий момент на оба ведущих колеса, причем это распределение может быть как симметричным (50:50), когда применяется простой симметричный дифференциал, так и допускающим существенное различие в величине момента до 2-4 раз за счет применения дифференциала повышенного трения или самоблокирующегося дифференциала.

 

Межколесные дифференциалы и самоблокирующиеся дифференциалы

 

Разница угловых скоростей колес одной оси, воз­никающая, к примеру, при прохождении пово­рота, компенсируется с помощью межколесного конического дифференциала (рис. 9 «Обычный межколесный конический дифферен­циал«). Однако у автомобилей с традиционным диф­ференциалом есть один существенный недоста­ток, который выражается в ухудшении тяги из-за прокручивания одного из ведущих колес при по­падании на скользкую поверхность, щебень и т.п. В этом случае весь крутящий момент двигателя направляется на прокручивающееся колесо. Дру­гое колесо остается неподвижным и автомобиль просто не может тронуться с места.

Чтобы устранить этот недостаток, многие про­изводители начали оснащать свои автомобили соответствующими системами блокировки меж­колесного дифференциала. Существуют вариан­ты блокировки с геометрическим или силовым замыканием, в зависимости от типа автомобиля и схемы привода колес.

 

Блокировка межколесного дифференциала с геометрическим замыканием

 

Блокировка межколесного дифференциала с геометрическим замыканием (рис. 10 «Дифференциал, имеющий блокировку с геометрическим замыканием«) по­зволяет уравнивать частоты вращения колес пу­тем установления жесткой связи между корпусом дифференциала (1) и одной из полуосей (3) с по­мощью скользящей муфты (2).

 

 

 

Блокировка межколесного дифференциала с силовым замыканием

 

Блокировка межколесного дифференциала с силовым замыканием обеспечивается так назы­ваемым самоблокирующимся дифференциалом или дифференциалом с ограничением проскаль­зывания. На рисунке 11 изображен самоблокирую­щийся дифференциал ZF серии DL.

 

 

Помимо деталей, типичных для любого диф­ференциала, он оснащен двумя симметрич­но расположенными нажимными кольцами и многодисковыми муфтами. Нажимные кольца (2) и наружные диски муфт (3) жестко соединены с корпусом дифференциала (8), в то время как внутренние диски муфт (4) входят в зацепление с конической шестерней полуоси (5).

Самоблокирующее действие дифференциа­ла проявляется при передаче крутящего мо­мента через оба нажимных кольца на полуоси. При этом  в результате перемещения нажим­ных колец относительно сателлитов диффе­ренциала (6) кольца отжимаются наружу и па­кеты дисков сжимаются. При разнице частоты вращения ведущих колес между наружными и внутренними дисками возникает трение, в ре­зультате чего колесо, вращающееся медлен­нее, увлекается колесом, которое вращается быстрее.

Блокирующее действие всегда находится в по­стоянном соотношении с крутящим моментом от двигателя. Это соотношение, часто называемое коэффициентом блокировки (к примеру, 40 %), зависит от количества дисков и угла наклона кли­новых поверхностей на нажимных кольцах.

При наличии автоматической системы регули­ровки привода ведущих колес (ASR) система бло­кировки межколесных дифференциалов имеет электронное управление и гидравлический при­вод. На рисунке 12 в качестве примера изобра­жен автоматический самоблокирующийся диф­ференциал (ASD) производства Mercedes-Benz.

 

 

Этот дифференциал также имеет два симметрич­но расположенных пакета дисков (1). Однако при этом блокирующее действие реализуется не с по­мощью нажимных колец, а исключительно за счет усилия на зубьях сателлитов дифференциала (2). Кроме этого, с каждой стороны расположено по одному кольцевому поршню (3), на которые дей­ствует давление гидравлической системы. Такой поршень воздействует через наружный шарико­подшипник (4) на полуось (5) и отводит ее вместе с конической шестерней (6) полуоси наружу. Бла­годаря этому увеличивается усилие прижима на пакете дисков и, тем самым, коэффициент бло­кировки, который может достигать 100 % (полная блокировка).

Работающая автоматически система активизи­рует дополнительную гидравлическую блокиров­ку только в случае необходимости. При этом ко­манды на подключение формируются и выдаются электронным блоком.

На современных легковых автомобилях в ка­честве межколесных дифференциалов исполь­зуются также несимметричные самоблокирую­щиеся дифференциалы с одной единственной фрикционной муфтой. Несимметричность про­является в том, что сателлиты дифференциала испытывают различную нагрузку в зависимости от направления поворота, или даже в том, что ко­эффициент блокировки может быть различным в зависимости от частоты вращения колес (левый или правый поворот).

На рисунке 13 изображен межколесный дифференциал с электронным управлением и гидравлической многодисковой муфтой, несим­метрично расположенной между корпусом диф­ференциала и полуосью.

 

Пример HTML-страницы

 

 

Вязкостная муфта (вязкостная блокировка)

 

Вязкостная муфта (рис. 15) может использо­ваться для различных целей, к примеру, вместо блока «дифференциал/раздаточная коробка» или в качестве элемента бло­кировки для межосевых и межколесных диффе­ренциалов.

Вязкостная муфта как элемент блокировки входит в состав межколесных дифференциалов, изображенных на рисунке 14 «Межколесные дифференциалы с вязкостной муфтой». Различие между двумя исполнениями состоит в расположении и, как следствие, в блокирующем действии муфты. На правом рисунке вязкостная муфта расположе­на между корпусом дифференциала и полуосью, а на левом — между двумя полуосями.

 

 

Вязкостная муфта (рис. 15 «Вязкостная муфта с дисками«) состоит из ци­линдрического корпуса, наполненного силиконо­вым маслом, в котором размещены диски различ­ной формы. Перфорированные наружные диски (2) входят в зацепление с зубчатым венцом кор­пуса (3), в то время как внутренние диски с проре­зями (1) соединены со ступицей (4) на стороне от­бора мощности. При вращении корпуса вращаются также наружные диски, в результате чего между наружными и внутренними дисками возникает так называемый эффект сдвига, то есть находящееся в корпусе силиконовое масло, обволакивающее диски, как бы «сдвигается». Вязкость силиконово­го масла так высока, что при большой разнице ча­стоты вращения внутренние диски захватываются им. По мере увеличения температуры и давления также увеличивается вязкость и, тем самым, проч­ность на сдвиг, что ведет к практически 100-про­центной блокировке вязкостной муфты.

 

 

 

Самоблокирующийся дифференциал Torsen

 

Название Torsen, используемое компанией Gleason для обозначения дифференциалов та­кой конструкции, происходит от английских слов Torque Sensing (распознавание крутящего момен­та). В этом дифференциале используется прин­цип червячной передачи (рис. 16 «Самоблокирующийся дифференциал Torsen«).

 

 

Основное правило состоит в том, что в червяч­ной передаче только червяк может приводить в движение червячное колесо, но не наоборот.

Однако, изменив угол подъема червяка, можно добиться того, чтобы червяк приводился в дви­жение червячным колесом (к примеру, в рулевом управлении с червячным механизмом). Это озна­чает: чем круче угол подъема червяка, тем мень­ше самоторможение механизма.

 

Конструкция и принцип действия самоблокирующегося дифференциала Torsen

 

В корпусе дифференциала расположены три пары осей, каждая с двумя червячными колесами и четырьмя цилиндрическими шестернями, а так­же два червяка. Каждое червячное колесо жестко соединено со своими двумя цилиндрическими шестернями.

Один червяк соединен с ведущей шестерней привода передних колес, а другой — с фланцем вала привода задних колес.

Приводимый в движение корпус дифферен­циала через оси червячных колес захватывает червячные колеса. Они, в свою очередь, приводят в движение оба червяка привода передних и за­дних колес.

При возникновении разницы частоты враще­ния (к примеру, при прохождении поворота) урав­нивание частоты вращения передних и задних колес производится с помощью цилиндрических шестерен.

Вращающийся быстрее червяк приводит в дви­жение три червячных колеса. Находящиеся в за­цеплении цилиндрические шестерни захватывают три других шестерни и, соответственно, начинают вращать второй червяк с более низкой скоро­стью. В результате предотвращается прокручива­ние колес с меньшим сцеплением с грунтом.

 

Муфта Haldex

 

Другой вариант многодисковых муфт с распозна­ванием частоты вращения — это муфта Haldex, используемая компаниями Volkswagen и Volvo на автомобилях с постоянным полным приводом.

 Муфта Haldex (рис. 17) имеет функцию регулировки. В процессе регулировки процессор учитывает также дополнительные данные. Ре­шающее значение для распределения крутяще­го момента имеет не только проскальзывание, но и уровень динамики движения автомобиля. Процессор получает данные с датчиков угловой скорости колес ABS и системы управления дви­гателем по шине CAN. Эти данные дают процес­сору всю необходимую информацию о скорости, режиме движения (прохождение поворота, тяга или накат), благодаря чему он может адекватно оценить ситуацию движения.

 

 

При возникновении разницы частоты враще­ния между передними и задними колесами в муф­те начинает вращаться кулачковый диск, на кото­ром имеется дорожка волнообразной формы. По этой дорожке обкатывается небольшой подшип­ник, передающий возвратно-поступательное дви­жение на кольцевой поршень, который нагнетает масло в масляный канал. Под действием давле­ния масла другой поршень (рабочий) сдвигается к нажимной пластине муфты, сжимая пакет дис­ков. Тем самым устанавливается жесткая связь между входным и выходным валом муфты Haldex и, соответственно, подключается полный привод. Давление масла регулируется блоком управления с помощью электромагнитного клапана, что позволяет варьировать блокирующее действие в диапазоне от 0 до 100 %. При достижении ча­стоты вращения коленчатого вала двигателя 400 об/мин дополнительно включается электри­ческий насос. Давление масла обеспечивает по­дачу масла к поршям муфты и плотное сжатие пакета дисков, что выражается в быстром сраба­тывании муфты (рис. 18 «Муфта Haldex в отключенном состоянии»).

 

 

По сравнению с вязкостной муфтой преиму­щество переключаемой многодисковой муфты состоит в отсутствии перекоса в трансмиссии и быстром разъединении передних и задних колес при торможении. Это делает муфту Haldex совме­стимой с современными системами регулировки динамики движения, к примеру ESP. Возможна даже буксировка автомобиля с приподнятыми над дорогой колесами.

 

Межосевые дифференциалы

 

На полноприводных автомобилях между перед­ними и задними колесами также должен быть установлен дифференциал, который (как в слу­чае с межколесными дифференциалами) обеспе­чивал бы компенсацию разницы частоты враще­ния между ведущими колесами.

Во избежание потери силы тяги на ведущих колесах этот дифференциал (также называемый межосевым или средним дифференциалом) мо­жет быть выполнен в виде самоблокирующего­ся дифференциала или оснащен подключаемой блокировкой дифференциала.

В качестве межосевых дифференциалов могут использоваться системы тех же типов, что и в ка­честве межколесных. При этом действуют те же закономерности, то есть, вместо «левое/правое колесо» в процессе участвуют «передние/задние колеса».

Однако различия возникают там, где в каче­стве межосевого дифференциала используется планетарная передача. В этом случае крутящий момент в незаблокированном состоянии нерав­номерно распределяется между передними и за­дними колесами. Это происходит в зависимости от передаточного отношения планетарной пере­дачи, то есть от соотношения количества зубьев солнечной и коронной шестерен.

На рис. 19 «Схематическое изображение планетарной передачи» схематически изображена кон­струкция планетарной передачи с рис. 3 с при­мером расчета схемы распределения крутящего момента. Крутящий момент (100 %) вводится через водило планетарной передачи (1) и через планетарные шестерни (2) распределяется между солнечной (3) и коронной (4) шестернями. При соотношении количества зубьев 40:70 = 1:1.75, 36 % момента передается через солнечную ше­стерню на передние колеса, а 64 % — через коронную шестерню на задние колеса. Таким образом, путем изменения количества зубьев можно варьировать соотношение распределения крутяще­го момента в определенных пределах (например, Z₃₂:Z₇₇ = 1:2,4 = 2 9 %:71%).

 

 

В полноприводных автомобилях в большин­стве случаев крутящий момент должен распре­деляться между передними и задними колесами по-разному. В связи с этим в качестве межосе­вого дифференциала используется  преимуще­ственно планетарная передача с несимметрично расположенным элементом блокировки (вяз­костная муфта в качестве самоблокирующегося дифференциала или многодисковая  муфта в качестве подключаемой блокировки дифферен­циала).

Планетарными межосевыми дифференциа­лами оснащены, к примеру, раздаточные короб­ки ZF и Mercedes-Benz (рис. 3 и 8), а также коробки передач МТХ 75 4×4 производства Ford и G 64 производства Porsche (рис. 5 и 7).

Пример HTML-страницы

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Пример HTML-страницы

Симметричный конический дифференциал автомобиля.



Симметричные конические дифференциалы наиболее широко применяются в трансмиссии автомобилей в качестве межколесных дифференциалов благодаря простоте конструкции, надежности работы, небольших габаритов и массы. Они применяются как на грузовых, так и на легковых автомобилях.
Дифференциалы, применяемые в автомобильных трансмиссиях, представляют собой трехзвенные планетарные механизмы с двумя степенями свободы (рис. 1).
Звеньями дифференциала являются: крестовина 3, связанная с корпусом

1 дифференциала, полуосевые зубчатые колеса 2, 5 и сателлиты 4, 6.

При заданной угловой скорости вращения корпуса дифференциала угловые скорости двух выходных валов 8 и 9, связанных с полуосевыми зубчатыми колесами 2 и 5, могут принимать разные значения в зависимости от условий движения машины. В первую очередь угловые скорости выходных валов зависят от сопротивления вращению со стороны каждого ведущего колеса, оказываемого соответствующему приводному валу.

Между угловыми скоростями трех звеньев механизма существует определенная зависимость, которую называют уравнением кинематики дифференциала:

ω₁ + ω₂ = 2ω₀,

где ω₁ – угловая скорость левого полуосевого колеса; ω₂ – угловая скорость правого полуосевого колеса;

ω₀ – угловая скорость корпуса дифференциала.

Из приведенного уравнения следует, что при постоянной скорости корпуса дифференциала (ω₀ = const) уменьшение частоты вращения любого из зубчатых колес на некоторую величину вызывает увеличение частоты вращения другого зубчатого колеса на эту же величину, т. е. сумма угловых скоростей колес остается постоянной при неизменной частоте вращения корпуса дифференциала.

При прямолинейном движении автомобиля по ровной поверхности (рис. 1,б) корпус 1 дифференциала через крестовину 3 и сателлиты 4 и 6 увлекает левое 2 и правое 5 полуосевые зубчатые колеса, заставляя их вращаться с одинаковой угловой скоростью. Сателлиты при этом не вращаются вокруг своих осей.

При повороте, например, направо (

рис. 1, в) правое полуосевое зубчатое колесо 5 будет вращаться медленнее корпуса дифференциала, при этом левое зубчатое колесо 2 благодаря вращению сателлитов вокруг своих осей ускорится, и будет вращаться быстрее корпуса дифференциала 1.

Если одно зубчатое колесо остановить, то другое будет вращаться в два раза быстрее корпуса дифференциала.
Такое явление наблюдается при буксовании одного из ведущих колес автомобиля – если одно колесо застрянет, например, в трясине, второе колесо, стоящее на скользкой поверхности, будет быстро вращаться при неподвижном первом.

Остановка корпуса дифференциала с помощью трансмиссионной стояночной тормозной системы или в результате заклинивания главной передачи при движении автомобиля может привести к тому, что ведущие колеса, находящиеся на поверхностях с различными сцепными условиями, станут вращаться в разные стороны, и автомобиль занесет. Поэтому использование трансмиссионной стояночной тормозной системы для экстренной остановки автомобиля не рекомендуется.

Основным динамическим свойством симметричного дифференциала является то, что при отсутствии потерь в зацеплении и опорах моменты на полуосях распределяются поровну:

М₁ = М₂ = 0,5 М₀,

где М₁ и М₂ – моменты на полуосевых зубчатых колесах; М₀ – момент на корпусе дифференциала.

Распределение крутящего момента поровну между колесами одного моста благоприятно при движении автомобиля по дороге с твердым покрытием, когда сцепление всех колес с дорогой одинаково.
Однако если одно из колес движется по скользкому грунту, то, как это описывалось выше, автомобиль может забуксовать. При этом на застрявшем колесе реализуется незначительный крутящий момент.

По этой причине симметричный дифференциал ухудшает проходимость автомобиля, что является одним из основных недостатков дифференциалов данного типа.

Более подробно устройство межколесного симметричного конического дифференциала показано на рисунке 2.

***



Особенности устройства и работы симметричного конического дифференциала

Механизм симметричного конического дифференциала, который наиболее широко используется в качестве межколесного дифференциала, включает в себя корпус, состоящий из двух чашек 1 и 8, стянутых болтами, к которым крепится ведомое цилиндрическое зубчатое колесо главной передачи. Между чашками зажата крестовина 9, на шипах которой свободно установлены четыре сателлита 5.

В отверстия сателлитов запрессованы бронзовые втулки.

Полуосевые зубчатые колеса 3 и 6 расположены на внутренних шлицованных концах полуосей и находятся в постоянном зацеплении с сателлитами.
Для сборки дифференциала в корпусе выполняют окна. Для уменьшения трения и повышения срока службы дифференциала между торцами сателлитов и полуосевых зубчатых колес устанавливают бронзовые шайбы 2, 4, 7.

Торцевые поверхности сателлитов, так же, как и внутренние поверхности корпуса, выполнены сферическими, что способствует их лучшему центрированию на шипах крестовины. Сателлиты и полуосевые зубчатые колеса имеют прямые зубья.

Устранение отрицательного свойства дифференциала, ухудшающего проходимость автомобиля, может достигаться принудительной блокировкой дифференциала, что приводит к образованию жесткой связи между правым и левым ведущими колесами. Принудительное блокирование дифференциалов используют для повышения проходимости полноприводных автомобилей.

Блокирование дифференциала может осуществляться различными способами, например, путем соединения одной из полуосей с помощью зубчатой муфты 1 с зубчатым венцом 2, выполненной на удлиненной части чашки дифференциала, при этом все элементы дифференциала вращаются как одно целое (рис. 3).

Принудительное блокирование дифференциала осуществляют с места водителя с помощью дистанционного привода, который может быть механическим, пневматическим, электропневматическим и т. п.
После прохождения сложного участка дороги блокировку необходимо выключить, чтобы избежать интенсивного изнашивания шин, потери устойчивости автомобиля и повышенного расхода топлива.

Неумелое использование принудительной блокировки дифференциала может повредить трансмиссию. Поэтому при включении блокировки полуосей следует применять следующие меры:

• включать жесткие блокировки можно только при полностью остановленном автомобиле;
• включать блокировку следует осторожно, так как усилия двигателя вполне достаточно чтобы сорвать сам механизм блокировки или поломать полуось;
• не следует забывать, что включенная блокировка (особенно на ведущем переднем мосту) отрицательно сказывается на управляемости автомобиля;
• не рекомендуется использовать жесткую блокировку дифференциала на твердом покрытии.
• при включенной блокировке необходимо придерживаться скоростных ограничений, рекомендованных производителем.

Из-за описанного недостатка симметричных конических дифференциалов, ухудшающего проходимость автомобиля и требующего применения специальных блокирующих устройств, в конструкции автомобилей, особенно предназначенных для работы в сложных дорожных условиях, иногда применяют дифференциалы других типов, обладающих свойством самоблокирования – так называемые самоблокирующиеся дифференциалы.

К такому типу дифференциалов относятся, например, кулачковые дифференциалы повышенного трения.

***

Кулачковый дифференциал повышенного трения



Главная страница

• Страничка абитуриента

Дистанционное образование

• Группа ТО-81
• Группа М-81
• Группа ТО-71
  

Специальности

• Ветеринария
• Механизация сельского хозяйства
• Коммерция
• Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

Учебные дисциплины

• Инженерная графика
• МДК. 01.01. «Устройство автомобилей»
•    Карта раздела
•       Общее устройство автомобиля
•       Автомобильный двигатель
•       Трансмиссия автомобиля
•       Рулевое управление
•       Тормозная система
•       Подвеска
•       Колеса
•       Кузов
•       Электрооборудование автомобиля
•       Основы теории автомобиля
•       Основы технической диагностики
• Основы гидравлики и теплотехники
• Метрология и стандартизация
• Сельскохозяйственные машины
• Основы агрономии
• Перевозка опасных грузов
• Материаловедение
• Менеджмент
• Техническая механика
• Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

• «Инженерная графика»
• «Техническая механика»
• «Двигатель и его системы»
• «Шасси автомобиля»
• «Электрооборудование автомобиля»

Конструкция и работа дифференциала в автомобиле — MechStuff

В моей предыдущей статье мы видели, как поезда поворачивают на кривых путях. Что ж, в автомобилях мы не можем использовать тот же принцип для поворота за угол, поскольку наши автомобили не ездят по гусеницам. Поэтому мы не можем проектировать наши шины как колеса поезда. На заре автомобильной промышленности двигатель приводил в движение только одно заднее колесо. Но если бы двигатель приводил в движение только одно колесо, ему приходилось бы всю работу, а также он не мог бы поддерживать хорошее сцепление с дорогой.

Итак, если мы ведем или подаем мощность на оба колеса, внешнему колесу приходится преодолевать большее расстояние, чем внутреннему, при выполнении поворота. Вот почему нам нужен дифференциал — чтобы оба колеса двигались с разной скоростью!

Конструкция дифференциала: —

Стандартный дифференциал в основном состоит из 3 частей –
1. Шестерня
2. Зубчатый венец и
3. Шестерня крестовины

Шестерня передает мощность от двигателя к зубчатый венец. Шестерня крестовины находится на внутреннем краю зубчатого венца. Шестерня крестовины может свободно вращаться по 2 осям —

1. вместе с вращением зубчатого венца &

2. вокруг своей оси(вращения)
Также крестовина соединена еще с двумя боковыми шестернями.

Работа дифференциала: —

Итак, сначала мощность передается от ведущего вала двигателя к ведущей шестерне, так как ведущая шестерня и зубчатый венец находятся в зацеплении, мощность передается на зубчатый венец. зубчатый венец, мощность течет к нему. Наконец, от крестовины мощность передается на обе боковые шестерни.

– Когда автомобиль движется прямо , крестовина не вращается и заставит ОБЕ боковые шестерни вращаться с одинаковой скоростью.

– Когда транспортное средство движется по кривой дороге , сама крестовина вращается, и одна из боковых шестерен движется медленнее или быстрее, чем другая. Что будет быстрее, а что медленнее, определяется поворотом.

Обязательно посмотрите видео. Уверяю вас на 100% гарантию понимания всего этого.
Вот самая простая демонстрация…!
, вы можете перейти к 1:56, если хотите пропустить скучную часть.

[Источник]

Дифференциал повышенного трения —

Дифференциал повышенного трения или LSD — это самые современные и сложные типы дифференциалов, используемых сегодня в автомобилях.

Самым большим недостатком обычного дифференциала является то, что условие проскальзывания возникает только на одном колесе. Дифференциал передает всю мощность тому, который имеет наименьшее сопротивление. Это тратит слишком много энергии. Вместе с тем, это не помогает машине выйти из состояния пробуксовки. Здесь вступают в действие ЛСД.

Конструкция дифференциала повышенного трения

Дифференциал повышенного трения ограничивает передачу крутящего момента или мощности на одно колесо и передает его на другое колесо. Это делается путем добавления предварительно нагруженной пружины или пакетов фрикционов .

Типы самоблокирующихся дифференциалов –

1. Фиксированное значение
2. Чувствительный к крутящему моменту
3. Чувствительный к скорости и
4. С электронным управлением

Рекомендованная статья для автолюбителей –

Что такое сцепление? Зачем нам это нужно? Работа и типы с анимацией!

Все типы анимации тормозов, используемые в автомобиле!

ДИФФЕРЕНЦИАЛ: ФУНКЦИИ — ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ И КЛАССИФИКАЦИЯ

Дифференциал является очень важной частью автомобиля, так как в качестве компонента передачи мощность двигателя передается на колеса.

Мощность двигателя передается задним карданным валом на колесо, сначала изменяющее направление за счет дифференциального вращения, затем передается на задние полуоси, после этого на задние колеса.

Дифференциальные функции для снижения скорости, получаемой карданным валом, для создания большого момента и для изменения направления вращения карданного вала 900 передается на колесо следующего витка через заднюю полуось сзади отдельно.

Однако, если дифференциал не работает, это приведет к невозможности движения автомобиля A.

Во время движения по прямой дороге.

При прямолинейном движении колеса заднего моста будут экранированы ведущей шестерней через корпус дифференциала, вал шестерни колесно-колесного дифференциала, шестерни колесно-шестеренного дифференциала, зубья боковых шестерен не проворачиваются, остаются быть втянутым во вращение зубчатого венца.

Таким образом, колесо вращается одинаково влево и вправо.

Во время поворота.

В момент поворота автомобиля налево левое колесо заключенного больше правого.

Если корпус дифференциала с зубчатым венцом вращается, шестерня будет вращаться вокруг своей оси, а также движение вокруг левой боковой шестерни, поэтому вокруг правой боковой шестерни увеличивается сторона, где число оборотов шестерни равно 2 раз вокруг зубчатого венца.

Можно сказать, что средняя шестерня второго витка сравнима с зубчатым венцом. как это должно.

Основной принцип работы дифференциального редуктора можно понять, используя оборудование, состоящее из двух шестерен и зубчатой ​​рейки.

Обе стойки можно перемещать в вертикальном направлении до тех пор, пока весовая стойка и сопротивление скольжению не будут подняты одновременно.

Устанавливается между зубчатой ​​рейкой и шестерней, соединенной с раскосами, и может перемещаться этими раскосами.

Когда одинаковая нагрузка «W» помещается на каждую рейку, то скобы (скоба) подтягиваются, вторая рейка поднимается на такое же расстояние, это предотвратит вращение ведущей шестерни.

Но если большая нагрузка ложится на левую рейку и буфер шестерни затем вытягивается вверх по вращению зубчатой ​​рейки, нагрузка становится больше, что связано с различиями заключенных, которым дана шестерня, поэтому чем меньше бремя будет снято.

Расстояние между поднятыми рейками пропорционально числу витков шестерни.

Другими словами, эта стойка становится еще больше, а заключенные, получившие меньшую нагрузку, будут двигаться. Этот принцип используется при проектировании дифференциальных передач.

1. Еще больше уменьшает количество оборотов, исходящих от коробки передач, прежде чем они передаются на задние оси.
2. Изменяет направление оси вращения силового агрегата на 90°, т.е. с продольного на поперечное направление.
3. Для равномерного распределения мощности на обе задние ведущие оси при прямолинейном движении трактора.
4. Для распределения мощности по требованию на ведущие оси при повороте, т.е. внешнему колесу требуется больше оборотов, чем внутреннему колесу – при повороте.

1. Ведущая шестерня
2. Коронная шестерня
3. Клетка дифференциала
4. Звездочка дифференциала
5. Дифференциал моста (солнечная) шестерня

1. Открытый дифференциал
2. Заблокированный дифференциал
3. Вязкостной дифференциал повышенного трения
4. LSD с механическим сцеплением (включая eLSD)
5. Торсен и винтовой дифференциал
6. Дифференциал векторизации крутящего момента

Открытые дифференциалы являются самой простой формой дифференциалов. Цель состоит в том, чтобы обеспечить разные скорости между двумя колесами, в то время как распределение крутящего момента остается постоянным на уровне 50/50.

Распространенное заблуждение относительно открытых дифференциалов состоит в том, что когда одно колесо поднимается, на него передается 100 % крутящего момента.

Это неверно, однако количество крутящего момента, передаваемого на колесо с тягой, очень мало, поскольку количество крутящего момента, необходимого для вращения колеса, также невелико.

Помните, что оба колеса всегда получают одинаковый крутящий момент, но если одно из них не имеет сопротивления (например, если оно находится в воздухе), в результате крутящий момент, передаваемый на ведущую ось, очень мал.

• Разделяет крутящий момент двигателя на два выхода
• Позволяет колесам вращаться с разной скоростью
• Когда одна шина теряет сцепление с дорогой, противоположная шина также теряет мощность
• Используется в семейных седанах и автомобилях эконом-класса

Преимущества:

• Позволяет абсолютно разную скорость вращения колес на одной и той же оси, что означает отсутствие проскальзывания колес при повороте, так как внешнее колесо будет перемещаться дальше.
• С точки зрения эффективности меньше энергии будет теряться при использовании дифференциального варианта по сравнению с альтернативными вариантами.
• Стоимость.

Недостатки:

• Когда одно колесо имеет плохое сцепление с дорогой, это резко ограничивает мощность, которую может подавить автомобиль.

Поскольку распределение крутящего момента всегда 50/50, если одно колесо не может передать большую мощность, другое получит такой же низкий крутящий момент.

Заблокированные дифференциалы находятся на противоположной стороне спектра по сравнению с открытыми дифференциалами.

Цель состоит в том, чтобы скорость вращения колес между двумя колесами оставалась постоянной, и главное преимущество здесь заключается в том, что крутящий момент будет передаваться на колесо с тягой, до 100 процентов на одно колесо.

При движении по бездорожью дифференциал обычно имеет функцию блокировки, чтобы он открывался при движении по асфальту.

• Подключенные колеса всегда вращаются с одинаковой скоростью
• Поворот автомобиля может быть очень сложным
• Встречается в Jeep Wrangler и большинстве полноразмерных грузовиков

Преимущества:

• Позволяет передавать крутящий момент на колесо с наибольшим сцеплением. Для всех стилей дифференциала это позволит максимальному крутящему моменту достичь земли на любом состоянии поверхности.
• Для бездорожья, где износ шин не является проблемой, это самое лучшее, что может быть. Надежный, простой и очень эффективный.
• В ситуациях, когда желательно поддерживать постоянную скорость вращения колес на оси (например, дрифтинг), это простое решение (сварной дифференциал работает так же).

Недостатки:

• Заблокированный дифференциал не будет учитывать разницу в скорости вращения правого и левого колес.

Это означает дополнительный износ шин и, как следствие, заедание в трансмиссии.

VLSD довольно просты в эксплуатации, однако имеют некоторые недостатки по сравнению с другими формами LSD.

• Комбинация открытых и блокируемых дифференциалов
• Обычно действует как открытый дифференциал
• Автоматически блокируется при проскальзывании
• Встречается в спортивных автомобилях, таких как Nissan 370Z и Mazda MX-5 Miata
.

Преимущества:

• Позволяет использовать разные скорости вращения колес на оси, что снижает износ шин по сравнению с заблокированным дифференциалом (то же самое относится ко всем формам LSD, но этот стиль особенно хорош для него).
• Позволяет передавать крутящий момент на колесо с большим сцеплением.
• Очень плавная работа, как правило, не будет неуклюжести на низкой скорости, характерной для других типов LSD, перемещающихся в узком радиусе (например, на парковках).

Недостатки:

• Невозможно полностью заблокировать, для передачи крутящего момента системе требуется разность скоростей между двумя сторонами.
• По мере того, как жидкость внутреннего редуктора нагревается (в случаях, когда она используется слишком часто), действие LSD будет уменьшаться.

LSD с муфтой выпускаются в широком ассортименте. односторонние, 1,5-полосные, двусторонние и даже электронные.

В принципе, все они работают очень похоже, с пакетом сцепления, который пытается заблокировать дифференциал, позволяя передать крутящий момент на колесо с наибольшим сцеплением.

Преимущества:

• Применяет блокировку при нажатии дроссельной заслонки. В отличие от VSLD, это означает, что разделение крутящего момента может произойти до того, как одно колесо достигнет другой скорости (аналогично заблокированному дифференциалу).
• Для LSD с односторонним движением дифференциал действует как открытый дифференциал, когда не нажат газ, что позволяет легко изменять скорость вращения колес при прохождении поворотов.
• Для двусторонних LSD дифференциал применяет блокирующее усилие при замедлении, что в некоторых случаях может способствовать стабильности торможения.
• Хорошо работает, даже если одно колесо оторвано от земли или имеет ограниченное сцепление с дорогой.
Электронные LSD
• позволяют бортовым компьютерам управлять включением сцепления, оптимизируя блокировку в зависимости от условий движения.

Недостатки:

• Часто требуется регулярная замена масла, а фрикционы могут изнашиваться со временем и требовать замены.
• Электронные LSD увеличат стоимость и сложность.

Торсен и косозубые дифференциалы работают довольно схожим образом, используя хитроумную передачу, чтобы применить блокирующее усилие для передачи крутящего момента на колесо с большим сцеплением.

Они отлично подходят для использования на улице и даже на легком треке, хотя у них есть недостаток.

Преимущества:

• Эти дифференциалы начинают передавать больший крутящий момент на более медленно вращающееся колесо в тот момент, когда между ними возникает разница скоростей. По сути, он реагирует гораздо быстрее, чем VLSD.
• Это чисто механические системы, не требующие планового технического обслуживания, поскольку действие дифференциала зависит от трения в шестернях.

Недостатки:

• Когда одно колесо находится в воздухе, дифференциал Torsen действует очень похоже на открытый дифференциал, и на ведущую ось передается очень небольшой крутящий момент.

Для уличного использования это вполне приемлемо, но может быть проблемой для более специализированных транспортных средств на трассе.

Без сомнения, самый сложный из дифференциалов, этот вариант позволяет разработчикам максимально контролировать ситуацию, что означает уникальное программирование, позволяющее реагировать на любую ситуацию, а также способность вызывать рыскание.

• Используются дополнительные зубчатые передачи
• Точная настройка крутящего момента, подаваемого на каждое ведущее колесо
• Может замедлить или ускорить поворот автомобиля на повороте
• Тяжелый, сложный и малоэффективный для экономии топлива
• Встречается в BMW X5 M или Lexus RC F
.

Преимущества:

• Позволяет передавать больший крутящий момент на внешнее колесо при прохождении поворотов. Как правило, LSD передают крутящий момент на колесо, которое вращается с меньшей скоростью.
• Это связано с тем, что большая скорость колеса воспринимается как проскальзывание, поэтому LSD блокируется, чтобы передать больший крутящий момент на более медленное колесо и предотвратить проскальзывание колеса.

  No related posts.