Работа дифференциала: Работа дифференциала при прямолинейном движении колёсной машины — dvd-auto.ru — Штатные головные устройства c GPS навигацией

Содержание

Что такое дифференциал и для чего нужны блокировки — 4V6.ru

Дифференциал — это механическое устройство, которое передает крутящий момент с одного источника на два независимых потребителя таким образом, что угловые скорости вращения источника и обоих потребителей могут быть разными относительно друг друга. Такая передача момента возможна благодаря применению так называемого планетарного механизма. В автомобилестроении, дифференциал является одной из ключевых деталей трансмиссии. В первую очередь он служит для передачи момента от коробки передач к колёсам ведущего моста.

Почему для этого нужен дифференциал ? В любом повороте, путь колеса оси, двигающегося по короткому (внутреннему) радиусу, меньше, чем путь другого колеса той же оси, которое проходит по длинному (внешнему) радиусу.

В результате этого, угловая скорость вращения внутреннего колёса должна быть меньше угловой скорости вращения внешнего колеса. В случае с не ведущим мостом, выполнить это условие достаточно просто, так как оба колеса могут не быть связанными друг с другом и вращаться независимо. Но если мост ведущий, то необходимо передавать крутящий момент одновременно на оба колеса (если передавать момент только на одно колесо, то возможность управления автомобилем по современным понятиям будет очень плохой). При жесткой же связи колёс ведущего моста и передачи момента на единую ось обоих колёс, автомобиль не мог бы нормально поворачивать, так как колеса, имея равную угловую скорость, стремились бы пройти один и тот же путь в повороте. Дифференциал позволяет решить эту проблему: он передаёт крутящий момент на раздельные оси обоих колёс (полуоси) через свой планетарный механизм с любым соотношением угловых скоростей вращения полуосей. В результате этого, автомобиль может нормально двигаться и управляться как на прямом пути, так и в повороте.

Работа дифференциала: Работа дифференциала при прямолинейном движении колёсной машины

Однако, ввиду физики устройства, у планетарного механизма есть очень нехорошее свойство: он стремится передать полученный крутящий момент туда, куда легче. Например, если оба колеса моста имеют одинаковое сцепление с дорогой и усилие, необходимое для раскручивания каждого из колёс одинаковое, дифференциал будет распределять крутящий момент равномерно между колёсами. 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.

В полноприводных автомобилях дифференциалом обычно оборудованы два моста, а зачастую дифференциал можно обнаружить еще и между мостами (межосевой дифференциал). Таким образом, мы получаем схему трансмиссии, в которой присутствуют целых три дифференциала: два мостовых и один межосевой. Последний необходим для постоянного движения с полным приводом и передачей момента на все четыре колеса. Ведь в повороте колёса рулевого моста (обычно переднего) имеют совсем другие угловые скорости, нежели чем колёса заднего моста. Межосевой дифференциал призван передавать крутящий момент от коробки передач к обоим ведущим мостам с разным соотношением угловых скоростей. Такая схема с тремя дифференциалами является одной из самых распространённых схем для постоянного полного привода (Full time 4WD).

Однако, это уже тема другого раздела. В данном разделе нас интересует дифференциал и его свойства. Возвращаясь к вышеописанному проблемному свойству планетарного механизма, интересно рассмотреть ситуацию, когда полноприводный автомобиль с межосевым дифференциалом одним из четырёх колёс попал на тот же лёд (или в скользкую яму). Что тогда произойдёт ? Дифференциал моста, колесо которого находится на льду, отдаст весь полученный крутящий момент на это колесо. Межосевой дифференциал, в свою очередь, тоже стремится передать крутящий момент туда, куда легче. Естественно, межосевому дифференциалу легче отдать момент на мост с прокручивающимся на льду колесом, нежели чем на мост, колёса которого имеют хорошее сцепление с дорогой и могут двигать автомобиль. В результате, весь крутящий момент от двигателя и коробки передач пойдёт на раскручивание единственного колеса, находящегося на льду. Остальные три колеса остановятся и не будут получать никакого крутящего момента от дифференциалов. Итог: из четырёх ведущих колёс осталось только одно, которое проскальзывает на льду — полноприводный автомобиль «застрял».

Как же заставить дифференциалы передавать крутящий момент на колёса с более хорошим дорожным сцеплением ? Для этого были разработаны различные способы частичной и полной, ручной и автоматической блокировки дифференциалов, которые будут рассмотрены ниже.

Основной целью блокировки дифференциала является передача необходимого крутящего момента обоим его потребителям (полуосям или карданам). Существуют принципиально разные методы решения данной задачи.

Полная (100%-я) ручная блокировка.

При таком типе блокировки, дифференциал фактически перестаёт выполнять свои функции и превращается в простую муфту, жестко связывающую полуоси (или карданы) между собой и передающую им одинаковый крутящий момент с одинаковой угловой скоростью. Для того, чтобы полностью заблокировать классический дифференциал, достаточно либо заблокировать возможность вращения сателлитов, либо жестко соединить между собой чашку дифференциала с одной из полуосей.

Такая блокировка как правило реализована при помощи пневматического, электрического или гидравлического привода, управляемого водителем из салона автомобиля. Применяется как для мостовых, так и для межосевых дифференциалов. На картинке изображена схема блокировки компании ARB для мостового дифференциала, в которой блокируются сателлиты.

Включать подобного рода блокировки можно только при полностью остановленном автомобиле. Пользоваться ими надо крайне аккуратно, так как усилия мотора вполне достаточно чтобы «сорвать» механизм блокировки или поломать полуось. Применять такие блокировки желательно только на небольших скоростях для передвижения по труднопроходимой местности, так как при их применении в мостах (особенно в рулевых), автомобиль очень сильно теряет в управляемости. Как правило, жесткими блокировками мостовых и межосевых дифференциалов оборудуются полноценные рамные внедорожники, такие как Toyota Land Cruiser, 4Runner (Hilux Surf), Mercedes G-Class и. т. п.

Limited Slip Differentials — дифференциалы с ограниченным «проскальзыванием» (одной полуоси относительно другой).

Автоматическая блокировка с использованием

вискомуфты в качестве «Slip Limiter».

В этом случае применяется блокировка одной из полуосей с чашкой дифференциала. Вискомуфта монтируется соосно полуоси таким образом, что один её привод жестко крепится к чашке дифференциала, а другой — к полуоси. При нормальном движении угловые скорости вращения чашки и полуоси одинаковые, либо незначительно отличаются (в повороте). Соответственно, рабочие плоскости вискомуфты имеют такое же небольшое расхождение в угловых скоростях и муфта остаётся разомкнутой. Как только одна из осей начинает получать ощутимо больший момент и более высокую угловую скорость вращения относительно другой, в вискомуфте появляется трение и она начинает блокироваться. Причем, чем больше разница в скоростях, тем сильнее трение внутри вискомуфты и степень её блокировки. По мере увеличения степени блокировки вискомуфты и выравнивания угловых скоростей чашки и полуоси, трение внутри вискомуфты начинает падать, что ведёт к плавному размыканию вискомуфты и отключению блокировки.

Данная схема применяется для межосевых дифференциалов, так как её конструкция слишком массивна для установки на мостовой редуктор. (Схема на картинке) Подобный механизм блокировки хорошо подходит для эксплуатации в условиях плохого дорожного покрытия, однако, в условиях настоящего бездорожья его способности далеко не выдающиеся: вискомуфта не справляется с постоянными сменами состояний сцепления мостов с грунтом, запаздывает при включении, перегревается и выходит из строя. Данный тип блокировки межосевого дифференциала можно встретить на «паркетных» внедорожниках: Toyota Rav4, Lexus RX300 и. т. п.

Кулачковые и зубчатые автоматические блокировки.

Принцип работы этих блокировок достаточно прост. Вместо классического шестеренчатого планетарного механизма используются кулачковые или зубчатые пары, которые при небольшой разнице в угловых скоростях полуосей имеют возможность взаимно проворачиваться (перескакивать), а при пробуксовке заклиниваются и блокируют полуоси друг с другом.

Нетрудно себе представить, что происходит с автомобилем при срабатывании такой блокировки в повороте.

Некоторые экземпляры просто отключают одну из полуосей в момент возникновения небольшой разницы скоростей. Именно поэтому, штатно такими блокировками оборудуются только дифференциалы военной и специальной техники (БТР и. т. п.)

На картинках изображены (слева направо): кулачковая блокировка отечественного производства (БТР 60), Detroit Locker и Detroit E-Z Locker (компания Tractech).

Самоблокирующиеся дифференциалы.

Устройство таких дифференциалов довольно простое и принципиально ни чем не отличается от устройства обычного открытого дифференциала. Между полуосями и чашкой дифференциала добавлены комплекты блоков фрикционных пластин (которые помечены на картинке справа красными точками). Именно поэтому, подобные дифференциалы часто именуют «friction based LSD». Когда дифференциал пытается перераспределить крутящий момент на одну из полуосей и начинает возникать разница в угловых скоростях полуосей и чашки, пластины под действием силы трения сдерживают возникновение этой разницы. Разумеется, когда величина крутящего момента превосходит силу трения пластин, всё вращение передаётся на более легко вращаемую полуось. Такие блокировки работают в сравнительно небольшом диапазоне отношения моментов.

Довольно часто фрикционные блоки подпружинивают. Такие дифференциалы штатно устанавливаются в задний мост многих внедорожников — Toyota 4Runner (Hilux Surf), Nissan Terrano, Kia Sportage и. т. п. Американская компания ASHA Corp. пошла дальше, снабдив пакет фрикционов LSD дифференциала устройством блокировки, состоящего из насоса с поршнем (Героторный дифференциал). При возникновении разности в угловых скоростях полуоси и чашки насос нагнетает масло (жидкость) на поршень и сдавливает фрикционный блок, тем самым блокируя дифференциал. Данная конструкция получила название Gerodisk (Hydra-Lock) и штатно устанавливается на внедорожники Chrysler (на картинке слева). Практически для всех friction based дифференциалов необходимо применять специальное масло, которое содержит присадки, обеспечивающие нормальную работу фрикционных блоков.

Torque sensitive differentials.

Это одна из самых интересных, эффективных, технологичных и практически применяемых форм блокировки дифференциалов. Принцип работы основан на свойстве гипоидной пары «расклиниваться». В связи с этим, основные (или все) зацепления в таких дифференциалах гипоидные (червячные, или в простонародье — винтовые). Разновидностей конструкций не так уж и много — можно выделить три основных типа.

Первый тип производит компания Zexel Torsen. (T-1) Гипоидными парами являются шестерни ведущих полуосей и сателлиты. При этом каждая полуось имеет собственные сателлиты, которые парно связанны с сателлитами противоположной полуоси обычным прямозубым зацеплением. Следует отметить, что ось сателлита перпендикулярна полуоси. При нормальном движении и равенстве передаваемых на полуоси моментов, гипоидные пары «сателлит / ведущая шестерня» либо остановлены, либо проворачиваются, обеспечивая разницу угловых скоростей полуосей в повороте.

Как только дифференциал пытается отдать момент на одну из полуосей, то гипоидную пару этой полуоси начинает расклинивать и блокировать с чашкой дифференциала, что приводит к частичной блокировке дифференциала. Данная конструкция работает в самом большом диапазоне отношений крутящего момента — от 2.5/1 до 5.0/1, то есть является самой мощной в серии. Диапазон срабатывания регулируется углом наклона зубцов червяка.

Автором второго типа является англичанин Rod Quaife. В данном случае, оси сателлитов параллельны полуосям. 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 (на второй картинке). Подобное устройство имеет и дифференциал True Trac компании Tractech. Даже у нас в России появилось производство аналогичных дифференциалов под отечественные автомобили УАЗ и. т. д.

А вот компания Zexel Torsen в своём дифференциале T-2 предложила немного другую компоновку по сути, того же устройства (на картинке справа). Благодаря своей необычной конструкции, парные сателлиты соединены между собой со внешней стороны солнечных шестерней. По сравнению с первым типом, эти дифференциалы имеют меньший диапазон работы блокировки, однако они более чувствительны к разнице передаваемого момента и срабатывают раньше (начиная от 1.4/1). Компания Tractech недавно выпустила мостовой torque sensitive дифференциал Electrac, снабженный принудительной электроприводной блокировкой.

Третий тип производится компанией Zexel Torsen (Т-3) и используется в основном для межосевых дифференциалов. Планетарная структура конструкции позволяет сместить номинальное распределение момента в пользу одной из осей.

Например, используемый на 4Раннере 4-го поколения дифференциал Т-3 имеет номинальное распределение момента 40/60 в пользу задней оси. Соответственно, смещен и весь диапазон работы частичной блокировки: от (front/rear) 53/47 до 29/71.
В целом, смещение номинального распределения момента между осями возможно в диапазоне от 65/35 до 35/65. Срабатывание частичной блокировки происходит при 20-30% разнице в передаваемых на оси моментах. Так же, подобная структура дифференциала делает его компактным, что в свою очередь, упрощает конструкцию и улучшает компоновку раздаточной коробки.
Вышеописанные torque sensitive дифференциалы очень популярны в автоспорте. Более того, многие производители устанавливают такие дифференциалы на свои модели штатно, как в качестве межосевых, так и межколёсных дифференциалов. Например, Тойота устанавливает такие дифференциалы как на легковые автомобили (Supra, Celica, Rav4, Lexus IS300, RX300 и. т. д), так и на внедорожники (4Runner / Hilux Surf, Land-Cruiser, Mega-Cruiser, Lexus GX470) и автобусы (Coaster Mini-Bus).

Данные дифференциалы не требуют применения специальных присадок к маслу (в отличии от friction-based дифференциалов), однако лучше использовать качественное масло для нагруженных гипоидных передач.

Управление работой дифференциалов при помощи электронных систем контроля тормозных усилий (Traction Control и т. п.)

В современном автомобилестроении применяется всё больше и больше электронных систем контроля за движением автомобиля. Уже редко можно встретить автомобили, не оснащенные системой ABS (не дающей колёсам заблокироваться при торможении). Более того, уже с конца 80-х годов прошлого века передовые производители стали комплектовать свои флагманские модели системами контроля тяги и сцепления колёс — Traction Control. Например, Тойота установила систему Traction Control на Lexus LS400 в 1989 (90) году. Принцип работы такой системы прост: универсальные (так же обслуживают ABS) датчики вращения, установленные на контролируемых колёсах, фиксируют начало пробуксовки одного колеса оси относительно другого и система автоматически притормаживает забуксовавшее колесо, тем самым увеличивая на него нагрузку и вынуждая дифференциал отдать момент на колесо с хорошим сцеплением.

При сильной пробуксовке, система так же может ограничивать подачу топлива в цилиндры. Работа такой системы очень эффективна, особенно на заднеприводных автомобилях. Как правило, при желании такую систему можно принудительно деактивировать кнопкой на приборной панели. Со временем, электронная система контроля тормозных усилий совершенствовалась и к ней добавлялись всё новые функции, работающие наряду с ABS и TRAC. (например управление разностью разблокировки рулевых колёс для более успешного прохождения поворотов). У всех производителей эти функции назывались по разному, однако смысл при этом оставался одинаковым. И вот, данные системы стали устанавливаться на полноприводные автомобили и внедорожники, причем в некоторых случаях они являются единственным средством контроля тяги и перераспределения крутящего момента между осями и колёсами (Mercedes ML, BMW X5). В случае, если внедорожник оснащен более серьёзными средствами распределения крутящего момента (жесткими блокировками и/или самоблокирующимися дифференциалами), то электронная система контроля тормозных усилий очень удачно дополняет эти средства.

Хороший пример тому — великолепная управляемость и проходимость последнего поколения Тойотовских внедорожников 4Runner (Hilux Surf), Prado, Lexus GX470. Являясь представителями одной платформы, они обладают межосевым дифференциалом Torsen T-3 с возможностью жесткой блокировки, а так же электронной системой контроля тормозных усилий и тяги со множеством функций, помогающих водителю управлять автомобилем.

Автор неизвестен.

Дата: Среда, 24 Марта 2010

Самоблокирующиеся дифференциалы автомобилей.

Самоблокирующиеся дифференциалы

Один из главных недостатков конических дифференциалов – ухудшение проходимости автомобиля из-за вероятности пробуксовки ведущих колес, когда левое и правое колеса перемещаются по участкам дорожного покрытия с разными сцепными свойствами. Принудительная жесткая блокировка дифференциала, применяемая в конструкции многих автомобилей, не лишена недостатков, которые подробнее описаны здесь, поэтому в конструкции трансмиссии современных автомобилей, предназначенных для движения по неблагоприятным дорогам, часто используют дифференциалы, автоматически распределяющие крутящий момент между полуосями ведущего моста в зависимости от дорожных условий.
Такие дифференциалы называют самоблокирующимися.

Самоблокирующиеся дифференциалы позволяют частично устранить пробуксовку при разных коэффициентах сцепления колес автомобиля, повышают проходимость автомобиля и его управляемость при движении по плохим дорогам, улучшают динамику разгона автомобиля на дорогах с любым покрытием, не требуют дополнительных усилий от водителя (название «самоблокирующийся» говорит само за себя) и взаимозаменяемы со стандартными дифференциалами.
Полной блокировки колес в таких дифференциалах не наступает, поэтому нагрузки на полуоси не столь критичные, как у дифференциалов с принудительной блокировкой.
Самоблокирующиеся дифференциалы автоматически снимают блокировку полуосей при сбросе газа при прямолинейном движении, когда выравниваются скорости полуосей.
Самоблокирующиеся дифференциалы не лишены и недостатков, среди которых можно отметить основные: ухудшается управляемость автомобиля (особенно если блокировка включена на переднем мосту), увеличиваются нагрузки на узлы и агрегаты трансмиссии (особенно на коробку передач, карданную передачу и полуоси).

Ниже описаны наиболее распространенные типы самоблокирующихся дифференциалов, применяемые в конструкции современных автомобилей.

***

Фрикционный дисковый дифференциал

Фрицкионный (дисковый) самоблокирующийся дифференциал включает пакет фрикционных дисков (фрикционную муфту), установленный между корпусом дифференциала и полуосевой шестерней. При прямолинейном движении автомобиля корпус дифференциала вращается синхронно с обеими полуосями, но как только возникает разница в скоростях вращения корпуса и одной из полуосей, на отстающее колесо подается дополнительный момент благодаря наличию трения в пакете дисков.
Другими словами, когда дифференциал пытается передать одной полуоси чрезмерный крутящий момент (колесо попало на лед и сопротивление кручению очень мало), сила трения между дисками препятствует возникновению большой разницы. Разумеется, если величина момента превысит силу трения в дисках, вращение все равно перераспределится на ось, которая вращается с меньшим сопротивлением.
Недостатком такого дифференциала является усиленный износ дисков и необходимость использовать специальные смазочные материалы, иначе диски быстрее засаливаются и блокировка перестает работать.

***

Вязкостная муфта

Вязкостная муфта (вискомуфта) состоит из набора близко расположенных друг к другу перфорированных дисков, одна половина которых соединяется с помощью выступов с внутренней ступицей муфты, а вторая наружными выступами с корпусом.
Между дисками находится силиконовая (кремнийорганическая) жидкость высокой вязкости. Валы муфты могут свободно вращаться с небольшой разницей в угловых скоростях, но, если разница в скоростях увеличивается, жидкость внутри муфты густеет, начинает действовать как твердое тело и предотвращает чрезмерное проскальзывание дисков. Возникающий блокирующий момент обусловлен свойствами вязкой жидкости. Если в качестве дифференциала использовать такую муфту, она будет перераспределять крутящий момент так, что большая его часть будет поступать на колеса, вращающиеся с меньшей скоростью.

К недостаткам вязкостной муфты следует отнести инертность ее блокировки — муфта срабатывает с запаздыванием. Неизбежный нагрев жидкости в муфте, который происходит при проскальзывании дисков, приводит к изменению ее характеристик. Существенным недостатком таких устройств является их влияние на процесс торможения, поскольку при резком торможении может произойти одновременное блокирование всех колес автомобиля.
При использовании вязкостных муфт в трансмиссиях автомобилей с антиблокировочными тормозными системами приходится применять дополнительные устройства для разблокирования муфт при торможении.

***

Гидророторный самоблокирующийся дифференциал

Гидророторный (героторный) самоблокирующийся дифференциал (Gerodisk или Hydra-lock) — конструктивно и принципиально похож на фрикционный самоблокирующийся дифференциал, только между шестерней полуоси и корпусом дифференциала имеется, помимо фрикциона, масляный насос с поршнем.
При возникновении разницы угловых скоростей полуоси и корпуса, поршень нагнетает масло и сжимает фрикцион, который, в свою очередь, блокирует шестерню полуоси с чашкой дифференциала, перераспределяя крутящий момент на отстающую полуось за счет возникшей силы трения.

***

Зубчатый (шестеренный) самоблокирующийся дифференциал

Такие дифференциалы еще называют червячными или винтовыми. Работа зубчатого самоблокирующиеся дифференциала основана на свойстве червячной пары расклиниваться и блокировать полуоси при определенном соотношении крутящих моментов. Дифференциал блокируется из-за разности крутящих моментов на полуосях.
Винтовой дифференциал Torsen (англ. «TORque SENsing» — чувствующий крутящий момент) представляет собой механический самоблокирующийся дифференциал, в котором используется сложный набор червячных шестерен.

Набор шестерен внутри дифференциала состоит из ведомых (полуосевых) червячных колес и ведущих (сателлитов) червячных шестерен. Основной особенностью такой конструкции является то, что червячные шестерни могут приводить во вращение другие шестерни, но сами не могут приводиться во вращение. Такая особенность приводит к появлению некоторой степени блокирования дифференциала.
При низких значениях входного крутящего момента шестерни дифференциала вращаются свободно и его действие напоминает работу обычного симметричного дифференциала. Когда входной крутящий момент увеличивается, набор червячных шестерен нагружается и в определенный момент два выходных вала блокируются, т. е. как только одно из колес теряет тягу, разница в крутящем моменте колес приводит к заклиниванию шестерен и частичной блокировке дифференциала.

Форма и размер зубчатых колес в этом дифференциале определяет коэффициент передачи крутящего момента. Например, если дифференциал конструкции Torsen сконструирован с передаточным числом 5:1, то он способен дифференцировать крутящий момент между колесами до 5-кратной величины.
Дифференциал конструкции типа Quaife отличается тем, что оси сателлитов параллельны полуосям автомобиля. Сателлиты расположены в специальных нишах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют не прямозубое зацепление, а образуют еще одну червячную пару, которая, расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки. Аналогичную конструкцию имеет дифференциал конструкции типа Eaton TrueTrac Differential.

***

Кулачковый самоблокирующийся дифференциал

Кулачковый самоблокирующийся дифференциал, срабатывает при разности угловых скоростей вращения полуосей.
Принцип работы кулачковых блокировок достаточно прост. Вместо классического шестеренчатого планетарного механизма используются кулачковые или зубчатые пары, которые при небольшой разнице в угловых скоростях полуосей имеют возможность взаимно проворачиваться (перескакивать), а при пробуксовке резко заклиниваются и полностью блокируют полуоси друг с другом.

Для этих блокировок характерны шумы и щелчки в редукторе, вызванные перескакивание механизма разблокировки дифференциала. Поэтому такая блокировка раньше в основном применялась применяется только в военной и специальной технике, где нужно большое тяговое усилие и долговечность в ущерб управляемости и комфорту.
В ведущих мостах современных автомобилей повышенной проходимости наиболее распространена конструкция кулачкового дифференциала типа Detroit Soft Locker со специальным демпфирующим устройством на каждой полуоси, частично поглощающим шумы, характерные для работы этой блокировки.
На отдельной странице приведено подробное описание кулачкового дифференциала повышенного трения, применяемого в конструкции автомобиля ГАЗ-66-11.

***

Межосевые дифференциалы

Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Дипломная работа на тему Разработка механизма блокировки межколёсного дифференциала на ГАЗ-3307

СОДЕРЖАНИЕ

Word, ведомость, спецификация, чертежи (часть чертежей представлена выше), титульный лист.

Аннотация (выдержка из текста дипломной работы)

Дипломный проект выполнен на тему: «Разработка механизма блокировки межколёсного дифференциала на автомобиль ГАЗ-3307 в условиях ЗАО «Уралшахтоосушение»Героев Хасана45а г. Пермь» содержит 114 стр. расчётно-пояснительной записки и 11 листов формата А1 графической части.
Предложена и разработана схема и конструкция механизма блокировки дифференциала заднего моста автомобиля категории N2. Это значительно увеличит проходимость и безопасность автомобиля данной категории. Расчёты показали, что все элементы конструкции выдерживают приложенные нагрузки.
В разделе технического обслуживания разработана карта ТО заднего моста автомобиля категории N2, подобрано оборудование.
Так же рассмотрен вопрос по безопасности жизнедеятельности и охраны окружающей среды.
В конце дипломного проекта представлен раздел расчёта технико-экономических показателей. В данном разделе подсчитана стоимость изготовления нашей разработки, а так же годовая экономия, годовой экономический эффект и срок её окупаемости.

Содержание

Введение 11
1. Анализ производственной деятельности предприятия и обоснование темы проекта 13
1.1 Общая характеристика предприятия 13
1.2 Анализ технико-экономических показателей предприятия 16
1.3 Характеристика зоны технического обслуживания ТО-1. Анализ технологического процесса 19
1.4 Технико-экономическое обоснование проекта 21
2. Расчетно-технологическая часть 24
2. 1 Выбор и обоснование исходных данных для технологического расчета автотранспортного предприятия ЗАО «Уралшахтоосушение» 24
2.2 Расчёт производственной программы по техническому обслуживанию 25
2.2.1 Определение числа списаний и технических обслуживаний на один автомобиль за цикл 29
2.2.2 Определение числа технических обслуживаний на группу (парк) автомобилей за год 30
2.2.3 Определение числа обслуживаний за год 33
2.2.4 Определение программы диагностических воздействий на весь парк за год 34
2.2.5 Определение суточной программы по техническому обслуживанию и диагностированию автомобилей 35
2.3 Расчёт годового объёма работ по техническому обслуживанию и численности производственных рабочих 37
2.4 Годовой объем работ по техническому обслуживанию и текущему ремонту   40
2.5 Распределение объема технического обслуживания и текущего ремонта по производственным зонам и участкам 45
2. 6 Расчёт численности производственных рабочих 45
2.7 Расчет числа постов технического обслуживания 48
2.8 Расчет площади зон технического обслуживания 49
2.9 Расчёт показателей механизации производственных процессов ТО 49
3. Разработка конструкции блокировки межколёсного дифференциала   53
3.1 Направление дальнейшей модернизации трансмиссии автомобиля категории N2   53
3.2 Выбор модельного автомобиля категории N2 для дальнейшей модернизации трансмиссии 54
3.3 Назначение и классификация дифференциалов 55
3.4 Разработка структурной схемы проектируемой главной передачи   66
3.5 Прочностные расчёты разрабатываемой конструкции 68
3.5.1 Расчёт главной передачи 68
3.5.2 Расчёт дифференциала 72
4. Операционно-технологическая карта ТО-1 заднего моста автомобиля категории N2 73
5. Безопасность жизнедеятельности 75
5.1 Актуальность проблемы 75
5. 2 Анализ производственного травматизма в ЗАО «Уралшахтоосушение» 75
5.3 Мероприятия по снижению уровня травматизма 77
5.4 Требования по технике безопасности при работе на стендах для ремонта заднего моста автомобилей категории N2 79
5.5 Расчет освещения в зоне второго технического обслуживания 83
6. Экологическая безопасность 85
6.1 Влияние автотранспорта на окружающую природную среду 85
6.2 Влияние стоянки 15 автомобилей ГАЗ-3307 на выброс загрязняющих веществ 87
7. Расчёт технико-экономических показателей 93
7.1 Технико-экономические показатели проекта 93
7.2 Относительные технико-экономические показатели проекта 98
7.3 Расчёт технико-экономических показателей при изготовлении механизма блокировки дифференциала заднего моста 99
Выводы и предложения 107
Список литературы 108
ПРИЛОЖЕНИЯ

Список используемой литературы

1. http://avtolegko. ru/ustroistvo/obshchee-ustroistvo-avtomobilya (09.05.2014).
2. Щинов П.Е. Проектирование автотранспортных предприятий: Учебное пособие для студентов инженерного факультета. -2-е изд., переработанное и дополненное. Киров: Вятская ГСХА, 2004 — 72 с.
3. http://www.gruz-inform.interdalnoboy.com/description/gaz-3307.html (09.05.2014).
4. http://systemsauto.ru/transmission/differential_lock.html (09.05.2014).
5. Черемисинов В.И. Расчёт деталей машин: Учебное пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. – Киров: Вятская ГСХА, 2010. – 270 м.: ил.
6. Руководство по ремонту, эксплуатации и техническому обслуживанию грузового автомобиля. ГАЗ-3307. – М.: Колесо, 2001. — 192с., ил.
7. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин .-4-е изд., перераб. b допол.-М: Высшая школа, 1985.-416 с.: ил.
8. Вахламов В.К. Автомобили: Эксплуатационные свойства: учебник для студ. высш. учеб. заведений / 2 – е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 240 с.
9. Вахламов В.К. Автомобили: Конструкция и элементы расчёта. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 480 с.
10. Судницын В.И. Оценка основных эксплуатационных свойств трактора и автомобиля / Учебно-методическое пособие для студентов факультета механизации сельского хозяйства при курсовом и дипломном проектировании. Киров, сельхозакадемия, 2002 — 89 с.
11. Автобусы МАРЗ-52661, 5266, 42191, 4219. Руководство по эксплуатации 52661-3903000 РЭ. Книга 2. Мичуринск: Закрытое акционерное общество «Мичуринский завод по производству автобусов» (ЗАО МЗпА), 2001. – 87 с. ил.
12. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий автомобильного транспорта (ОНТП-01-91). – М.: Минавтотранс РСФСР, 1991. – 105 с.
13. Сарбаев В.И., Селиванов С.С., Коноплев В.Н., Демин Ю.Н. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. – Ростов., 2004. – 448с.
14. Техническая эксплуатация автомобилей /Под ред. Кузнецова Е.С. – М.: Наука, 2004 – 535с.
15. Луковников А.В., Шкрабак В.С. Охрана труда: Учебники для вузов. — 6-е изд., перераб. и доп. — М.: Агропромиздат, 2007. — 517 с.: ил.
16. Лиханов В.А., Лопатин О.П. Экологическая безопасность: Учебное пособие. — Киров: Вятская ГСХА, 2008. – 126 с.
17. Руководство по ремонту, эксплуатации и техническому обслуживанию грузового автомобиля. ГАЗ-3307. – М.: Колесо, 2005. – 210 с., ил.
18. Беклешов. В.К. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов: Учебное пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1991. – 176 с.
19. http://metal4u.ru/ (24.12.2013).
20. http://www.gidravlika-servis.ru/index.php?categoryID=816&offset=360&sort=Price&direction=ASC (24.12.2013).

Червячные самоблокирующиеся дифференциалы

Червячный самоблокирующийся дифференциал

Червячный самоблокирующийся дифференциал обеспечивает автоматическую блокировку в зависимости от разности крутящих моментов на корпусе и полуоси (приводном вале). При проскальзывании колеса, сопровождаемом падением крутящего момента, червячный дифференциал блокируется и перераспределяет крутящий момент на свободное колесо. Блокировка при этом частичная, а ее степень зависит от величины падения крутящего момента.

Известными конструкциями червячных дифференциалов являются дифференциал Torsen (от сокращенного Torque Sensing — чувствительный к крутящему моменту) и дифференциал Quaife. Конструкции данных дифференциалов представляют собой планетарный редуктор, состоящий из червячных шестерен: ведомых (полуосевых) и ведущих (сателлитов). Сателлиты могут располагаться параллельно полуосям (Quaife, Torsen Т-2) или перпендикулярно полуосям (Torsen Т-1).

Особенностью червячной шестерни является то, что она может приводить во вращение другие шестерни, а сама не может вращаться от других шестерен. При этом говорят, червячная шестерня расклинивается. Данное свойство используется для частичной блокировки червячного дифференциала.

Червячные самоблокирующиеся дифференциалы широко применяются как в качестве межколесных, так и межосевых дифференциалов.

Самоблокирующийся червячный дифференциал (самоблок) — устройство, которое позволяет частично компенсировать главный недостаток свободного дифференциала, а именно его полную беспомощность при наезде одного колеса на скользкое покрытие. По принципу работы, самоблокирующиеся дифференциалы можно разделить на два типа: speed sensitive, то есть срабатывающих от разницы в угловых скоростях вращения полуосей, и torque sensitive — срабатывающих от разницы передаваемого на полуоси крутящего момента. Для понимания работы самоблока сначала разберёмся с принципом работы обыкновенного дифференциала и его недостатками.

Самоблокирующийся червячный дифференциал типа «Квайф»

Автором этой конструкции является англичанин Rod Quaife. В данном случае, оси сателлитов параллельны полуосям. 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.
Принцип работы самоблокирующегося дифференциала

На рисунке приведен эскиз самоблокирующегося дифференциала. Рассмотрим его элементы и принцип работы.
Когда одно из колес (например, правое) начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня 4 вращается медленнее корпуса 1 и поворачивает входящий с ней в зацепление сателлит 5. Он передает движение связанному с ним сателлиту 5 из левого ряда, а тот, в свою очередь, на левую полуосевую шестерню 3. 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 3, 4 и сателлиты 5, 6 торцами к корпусу 1, 2. Сателлиты 5, 6 также прижимаются к поверхности отверстий 8, в которых они расположены. За счет этого и возникают силы осуществляющие частичную блокировку. Степень блокировки определяется соответствующим коэффициентом.

Плюсы:
+ блокировка колес вплоть до 70%
+ не ощущается на руле никаких рывков
+ не требуется заливать спец масло в КПП
+ практически не требует обслуживания
+ при установке не возникает никаких проблем
+ практически неограниченный срок службы
+ высокая проходимость
+ застрять довольно сложно
+ отличная управляемость
+ увеличение скорости прохождения поворотов
+ значительно легче вывести автомобиль из заноса
+ появляется чувство равновесия

Минусы
— в ходе эксплуатации падает преднатяг
(чтобы восстановить преднатяг необходимо менять регулировочные шайбы)
— рекомендуется менять регулировочные шайбы в районе 20-40тыс.км в зависимости от манеры езды.
— в случае не соблюдения регламентных работ система будет работать, как обычный дифференциал.

«Самоблокируемый червячный дифференциал (самоблок, блокировка дифференциала повышенного трения) — устройство, которое позволяет частично компенсировать главный недостаток свободного дифференциала, а именно его полную беспомощность при наезде одного колеса на скользкое покрытие. Существует два типа самоблокирующихся дифференциалов (отличаются по принципу работы):
1. speed sensitive — самоблокирующийся дифференциал, срабатывающий от разницы угловых скоростей вращения полуосей
2. torque sensitive — самоблокирующийся дифференциал, срабатывающий от разницы передаваемого на полуоси крутящего момента Самоблокируемый червячный дифференциал (самоблок, блокировка) устанавливается вместо классического неблокирующегося дифференциала, имеющегося на всех колесных транспортных средствах.
Самоблокируемый червячный дифференциал (самоблок, блокировка) не содержит в своей конструкции электронных компонентов, датчиков, пневматики, гидравлики или дистанционной механики. Автоматическая работа самоблокирующегося дифференциала не возлагает на водителя дополнительных действий по управлению и обслуживанию транспортного средства.
Самоблокирующийся дифференциал — один из способов блокировки дифференциала. Автором данной конструкции является англичанин Rod Quaife. Сателлиты у такого дифференциала расположены в два ряда параллельно оси вращения корпуса. Причем они крепятся не на осях, а находятся в закрытых с обоих концов отверстиях корпуса. Правый ряд сателлитов входит в зацепление с правой полуосевой шестерней, левый ряд, соответственно, с левой. Кроме того, сателлиты из разных рядов зацепляются между собой попарно. Все зубчатые колеса имеет винтовые зубья.
Аналогичные дифференциалы повышенного трения производятся в России для отечественных автомобилей ВАЗ, НИВА, ШевиНИВА, УАЗ. Основные достоинства самоблокирующихся дифференциалов типа «Квайф» (Quaife).
Самоблокирующийся дифференциал позволяет частично устранить пробуксовку при разных коэффициентах сцепления колес автомобиля.
Самоблокирующийся дифференциал повышает проходимость автомобиля и его управляемость при движении по дорогам с разным покрытием.
Самоблокирующийся дифференциал улучшает динамику разгона автомобиля на дорогах с любым покрытием.
Самоблокирующийся дифференциал не требует дополнительных усилий от водителя (включение самоблока происходит автоматически).
Самоблокирующийся дифференциал взаимозаменяем со стандартными дифференциалами.
Полной блокировки не наступает (нагрузки на полуоси (привода) не такие критичные, как у 100% блокировки, что исключает их поломку)
Разблокируется при сбросе газа.»

Присутствие блокировки позволяет проходить повороты на большой скорости. Когда вы входите в поворот на пределе возможностей резины, разгружается или даже вывешивается колесо, находящееся внутри поворота. В этой ситуации на обычной машине начинает работать дифференциал, и скорость резко падает, поскольку вывешенное колесо получает момент и крутится, а загруженное наружное колесо лишается крутящего момента. На автомобиле с блокировкой дифференциала, даже если полностью вывешено одно из колес, другое колесо не теряет крутящего момента. По мнению профессиональных спортсменов, наличие самоблокировки дифференциала позволяет лучше чувствовать автомобиль и дорогу на прямых участках.

Винтовая, или «червячная» блокировка мостов

В обычном режиме винты («червяки» — из-за формы винтов) свободно обкатываются вокруг центральной шестерни. В случае изменения момента винты проскальзывают в крайнее положение и фиксируются в эксцентричных пазах. Когда момент выравнивается, винты возвращаются в исходное положение. Как и дисковые винтовые блокировки обладают возможностями преднатяга.

Винтовые блокировки наиболее пригодны для использования на обычном автомобиле. Из производящихся в России они наиболее долговечны и просты в эксплуатации. Все их элементы износоустойчивы (ресурс винтовой блокировки порой превышает ресурс коробки передач, не говоря уже о ресурсе редуктора моста).

Установка СБД относится к сфере «глубокого» тюнинга. Так называют мероприятия, проводимые в том случае, когда клиент хочет, чтобы машина не столько выглядела оригинально, сколько ехала лучше, чем ей подобные. Такие услуги оказывают исключительно в профессиональных тюнинговых центрах. Рядовому автолюбителю специалисты рекомендуют установить винтовую блокировку. Она надежна (сопоставима по ресурсу с коробкой передач), имеет наиболее сглаженные моменты включения-выключения и широкие возможности по блокировке.

Самоблокирующиеся дифференциалы «Квайф»

Сателлиты данного механизма расположены в два ряда параллельно оси вращения корпуса, причем крепятся не на осях, а находятся в закрытых с торцов отверстиях корпуса.

Правый ряд сателлитов входит в зацепление с правой полуосевой шестерней, левый — соответственно с левой.

Кроме того, сателлиты из разных рядов зацепляются между собой попарно.

Когда одно из колес начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня вращается медленнее корпуса и поворачивается входящей с ней в зацепление сателлит.

Он передает движение связанному с ним сателлиту из другого ряда, а тот, в свою очередь, — на полуосевую шестерню.

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 и сателлиты торцами к корпусу. Последние также прижимаются вершинами зубьев к поверхности отверстий, в которых они расположены. За счет этого и возникают силы, осуществляющие частичную блокировку. Величина коэффициента блокировки зависит от угла наклона зубьев сателлитов и шестерен. Устанавливая в корпус комплекты сателлитов и шестерен с различным углом наклона зубьев, можно изменять коэффициент блокировки

Самоблокирующиеся дифференциалы «Торсен»

Получили свое название от англ. torque- «крутящий момент» и sensing — «чувствительный». Под этой маркой выпускаются два типа конструкций.

В первом сателлиты расположены в корпусе перпендикулярно его оси и объединены между собой с помощью прямозубого зацепления, а с полуосевыми шестернями связаны червячным зацеплением. В повороте полуосевая шестерня, связанная с отстающим колесом, поворачивает входящий с ней в зацепление сателлит, а он, в свою очередь, вращает второй сателлит и полуосевую шестерню.

Эта «цепочка» позволяет колесам вращаться с разной скоростью.

Силы трения, возникающие в червячном зацеплении от разности моментов на колеса, и осуществляют частичную блокировку дифференциала.

Применение комплектов сателлитов и шестерен с различным профилем червячного зацепления дает возможность изменять коэффициент блокировки.

Второй тип «Торсена» отличается тем, что в нем сателлиты расположены параллельно оси корпуса дифференциала в отверстиях и соединены попарно между собой и полуосевыми шестернями винтовым зацеплением.

Работа механизма на поворотах и частичная блокировка осуществляется так же, как у «Квайфа». Этот вариант конструкции менее сложен, кроме того, позволяет уменьшить диаметр корпуса дифференциала.

Практическая работа по математике «Дифференциал. Применение дифференциала в приближенных вычислениях»

Практическая работа

Вариант 1	Вариант 2
1) Вычислить дифференциалы функций
;
2) Найти приближенное значение приращения функции при x = 2 и т. е.
Решение:
3) Найти приближенное значение функции у = 5 при x = 2,01.
Решение: 2,01 = 2 + 0,01, т.е. x = 2 и dy = у , откуда , = 39 + 58=39 + 0,58 = 39,58
4) Найти приближенное значение приращения функции:
при x = 3 и	_{при x = 2 и}
5) Найти приближенное значение функции:
при x = 2,01	при x = 3,02
6) Найти приближенные значения степеней:

7) Найти приближенные значения корней:

8) Найти приближенные значения дробей:

Дифференциал. Применение дифференциала в приближенных вычислениях

Дифференциал Торсен: принцип действия

“Торсен” — это одна из разновидностей самоблокирующихся дифференциалов. Такой механизм есть как на отечественных авто, так и на иномарках. Принцип действия дифференциала “Торсен” построен на изменяющемся трении механических частей, которое приводит к распределению вращательного момента между колесной парой.

Назначение

Итак, для чего нужен данный механизм? Самый простой дифференциал способен распределять мощность или крутящий момент между двух колес одинаково, равномерно. Если одно колесо буксует и не может зацепиться за дорожное полотно, то крутящий момент на втором колесе будет равным нулю. Усовершенствованные модели, а подавляющее их большинство – это дифференциалы с механизмом самоблока, оснащены системой, блокирующей вывешенную полуось. Тогда крутящий момент распределяется так, чтобы максимальная мощность была на колесе, которое сохранило хорошее сцепление с дорогой.

Дифференциал “Торсен” – это наиболее оптимальное решение для полноприводного автомобиля, эксплуатируемого по большей части в тяжелых условиях. “Торсен” – это не фамилия разработчика, а аббревиатура. Это означает чувствительность к вращательному моменту или Torque Sensing.

О истории создания

Впервые дифференциал “Торсен” появился в 1958 году. Разработал конструкцию и принцип действия американский инженер В. Глизман. Патент на серийное производство этого самоблокирующегося механизма получила компания “Торсен”, имя которой и стало названием для устройства.

Устройство

Данный механизм устроен из привычных элементов – устройство аналогично любому планетарному узлу. Можно выделить основные детали – это корпус, червячные шестерни, сателлиты.

Что касается общей концепции, то здесь не очень много отличий, если сравнивать с обыкновенными механизмами. Корпус жестко крепится на ведущем узле трансмиссии. Внутри корпуса установлены сателлиты. Они закреплены на специальных осях. Сателлиты находятся в жестком зацеплении с шестернями полуосей. Шестеренки полуосей закреплены на валы, на которые и передается крутящий момент.

А теперь что касается непосредственно механизма “Торсен”. В данном узле шестерня полуосей имеет винтовые зубья. Это не что иное, как традиционный червячный вал.

Сателлиты представляют собой пару косозубых шестерен. Один элемент этой пары формирует с шестерней полуоси червячную пару. Пара шестеренок-сателлитов может взаимодействовать и между собой за счет прямозубого зацепления. В конструкции имеется целых три сателлита, каждый из которых представляет пару шестерен.

Принцип действия

Давайте посмотрим, как работает дифференциал “Торсен”. Рассмотрим это на примере межколесного узла. Когда пара ведущих колес двигается прямолинейно, то они оба сталкиваются с одинаковым сопротивлением. Поэтому механизм распределяет крутящий момент равномерно между обеими колесами. При движении прямо сателлиты не задействованы, и усилие передается непосредственно от чашки к полуосевым шестерням.

Когда машина входит в поворот, то внутреннее колесо испытывает большее сопротивление и скорость его снижается. Червячная пара внутреннего колеса начинает работать. Шестеренка полуоси вращает сателлитную шестерню. Последняя передает крутящий момент ко второй шестерне полуоси. Тем самым увеличивается усилие на внешнем колесе. Так как разница крутящего момента на двух сторонах невелика, то трение во второй червяной паре тоже невысокое. В данном случае самоблокировки не произойдет. Вот на этом и основан принцип дифференциала “Торсен”.

Когда же одно из ведущих колес автомобиля находится на скользком участке, то его сопротивление снижается. Крутящий момент стремится именно к этому колесу. Полуось раскручивает шестерню сателлита, а она передает крутящий момент ко второму сателлиту. В этом случае будет самоторможение. Шестерня сателлита не способна выступать ведущим элементом и не может вращать полуосевую шестеренку из-за определенных особенностей червячных передач. Поэтому червячная пара заклинивает. А при заклинивании она затормозит вращение второй пары, и вращательный момент на каждой из полуосей выровняется.

Три режима работы

Если рассматривать полностью принцип работы дифференциала “Торсен”, то нужно сказать, что система может работать в трех различных режимах. Конкретный режим зависит от уровня сопротивления на колесе. Когда оно одинаковое, то вращательный момент распределяется равномерно.

Если на одном из колес сопротивление повышается, то в работу включается червячная пара, и тем самым приводится в действия вторая пара, несмотря на небольшое сопротивление на ней. Это ведет к перераспределению момента так, как нужно. В этом случае одно колесо замедлится. Второе станет вращаться быстрее.

Если на одной из шин полностью теряется сопротивление, тогда это будет сопровождаться блокировкой или заклиниванием червячной пары из-за большого трения. Тогда сразу же тормозится вторая пара. Крутящий момент выравнивается. Работа дифференциала “Торсен” в этом режиме схожа с прямолинейным движением.

Три типа “Торсена”

В первом варианте в качестве червячных пар используются шестеренки ведущих полуосей, а также сателлиты. Для каждой полуоси имеются свои сателлиты, соединенные попарно с теми, что на противоположной оси. Соединение это осуществляется при помощи прямозубого зацепления. Оси сателлитов перпендикулярны полуосям. Данный вариант дифференциала “Торсен” признан самым мощным среди всех аналогичных конструкций. Он способен работать в очень широком диапазоне крутящего момента.

Второй вариант отличается тем, что оси сателлитов находятся параллельно к полуосям. Сателлиты в данном случае установлены иначе. Они находятся в специальных посадочных местах чашки. Парные сателлиты соединяются косозубым зацеплением, которое при расклинивании участвует в блокировке.

Третий вариант является единственным среди всей серии, где конструкция планетарная. Он применяется в качестве межосевого дифференциала в полноприводных машинах. Оси сателлитов и ведущие шестеренки здесь тоже параллельны друг другу. За счет этого узел очень компактный. Благодаря конструкции изначально можно распределять нагрузку между двух мостов в соотношении 40:60. Если срабатывает частичная блокировка, то пропорция может отклонятся на 20 %.

Преимущества дифференциалов этой конструкции

Преимуществ у данной конструкции достаточно много. Данный механизм устанавливают за то, что точность его работы чрезвычайно высокая, при этом работает устройство очень плавно и тихо. Мощность распределяется между колесами и мостами автоматически – какое-либо вмешательство водителя не нужно. Перераспределение момента никак не влияет на торможение. Если дифференциал эксплуатируется корректно, то обслуживать его не нужно – от водителя требуется только проверять и периодически менять масло.

Именно поэтому многие водители ставят дифференциал “Торсен” на “Ниву”. Там также применена система постоянного полного привода и никакой электроники, поэтому нередко любители экстрима меняют штатный дифференциал на данный узел.

Недостатки

Есть и минусы. Это высокая цена, ведь внутри конструкция устроена достаточно сложно. Так как дифференциал работает на принципе терния, из-за этого повышается расход топлива. При всех преимуществах КПД довольно низкий, если сравнивать с похожими системами другого типа. Механизм имеет высокую предрасположенность к заклиниванию, а износ внутренних элементов довольно интенсивный. Для смазки нужны специальные продукты, так как при работе узла выделяется много тепла. Если на одной оси установлены разные колеса, то детали изнашиваются еще более интенсивно.

Применение

Применяют узел в качестве межколесного и межосевого механизма для перераспределения крутящего момента. Агрегат такого плана устанавливается на многие иномарки, но самую широкую известность он получил на Audi Quatro. Производители полноприводных авто очень часто отдают предпочтение именно данной конструкции. Дифференциал “Торсен” на ВАЗ устанавливают за сравнительную простоту и мгновенную работу.

Принцип работы дифференциала повышенного трения

Назначение

Особенности вязкостной муфты

Представляет собой многодисковый механизм, где передающий момент увеличивается в связи с повышением разности в скорости вращения двух валов: ведущего и ведомого. Обычно такая схема актуальна для транспортных средств с полным постоянным приводом.

В основу работы вискомуфты для блокировки дифференциала на ВАЗ (или другого автомобиля) положено особенное свойство силиконовой жидкости. Если, к примеру, у масла при повышении температуры вязкость снижается, то здесь все наоборот – этот параметр тоже увеличивается. Сам механизм выглядит как цилиндр, где располагается набор перфорированных дисков, которые соединены с обоими валами. Также корпус заполнен этой жидкостью. На входной вал действует крутящий момент от двигателя через ведущий мост, а выходной отвечает за вращения колес.

При нормальном движении транспортного средства оба вала вращаются с одинаковой скоростью. Но стоит только одному из колес начать буксовать, входной вал основного главного моста вращается быстрее выходного. Вследствие трения о диски жидкость нагревается, что в итоге способствует передаче большей мощности на выходной вал.

Но, как и обычный дифференциал, вискомуфта тоже обладает недостатком. Для срабатывания механизма нужно определенное количество времени. К тому же, оптимальные параметры очень сложно подобрать. По этой причине большинство производителей предпочитают не иметь дело с подобным механизмом.

Устройство

Смотреть галерею

Принцип действия

Смотреть галерею

Три режима работы

Смотреть галерею

Разновидности автомобильных дифференциалов

Помимо конического, цилиндрического и червячного, существуют и успешно используются следующие разновидности дифференциалов: дифференциал с полной блокировкой, дифференциал Торсен, дифференциал Квайф, вискомуфта.

Дифференциал с полной блокировкой

Дифференциалы этого типа чаще всего используются на грузовиках и внедорожниках. Их блокировка включается и отключается непосредственно из салона с помощью специальной клавиши водителем. Они используются для повышения проходимости автомобилей.

Статья в тему: Что такое ГБЦ в автомобиле

Три типа “Торсена”

Смотреть галерею

Виды

Конструкторами разработано три типа дифференциалов Torsen, которые обозначаются буквенным индексом «Т» с цифровой приставкой. Различия между ними сводятся к компоновке узла и форме рабочих элементов, что в свою очередь сказывается на эксплуатационных показателях.

Виды конструкций Torsen

Первый тип – Torsen Т1. Его отличительными особенностями являются перпендикулярное полуосям расположение сателлитных пар и использование винтовых зубьев, как на полуосевых шестернях, так и сателлитах. Между собой сателлиты пары взаимодействуют прямозубым зацеплением. Принцип работы, описанный выше, рассмотрен именно на примере версии Т1. Имеет высокую степень «естественного» трения.

Torsen Т2 является вторым поколением этого самоблокирующегося дифференциала. От первого типа он отличается параллельным расположением сателлитов. У него винтовые зубья проделаны только на сателлитах, а вот полуосевые шестеренки косозубые. Зацепление сателлитов между собой также осуществляется винтовыми зубьями, которые участвуют в процессе блокирования (они тоже могут расклиниваться).

Это поколение имеет более низкую степень «естественного» трения, раннем схватывании при меньшей степени блокировки по сравнению с Т1. Он получил распространение на гражданских авто. Но есть модификация T2R, который выдерживает большой крутящий момент и применяется исключительно на мощных автомобилях, таких как Ford Mustang. По конструкции он отличается только тем, что используется шлицевая муфта с винтовыми зубьями, через которые она вводится в зацепление с солнечной шестерней. В такой конструкции характеристики «естественного» трения могут меняться в зависимости от условий движения.

Последний тип – Т3. Конструктивно он во многом схож с версией Т2 (параллельное расположение сателлитов с винтовыми зубьями, косозубые полуосевые шестеренки), но компоновку его несколько пересмотрели и использовали в его конструкции планетарную структуру. Это позволило не только уменьшить габаритные параметры узла, а и обеспечить возможность задавать соотношение распределения момента по осям. Из-за этой особенности Torsen Т3 применяется только в качестве межосевого дифференциала, в то время Т1 и Т2 как между осями, так и в качестве межколесного дифференциала.

Преимущества дифференциалов этой конструкции

В чем плюсы и минусы дифференциала Торсен?

Подобное устройство имеет много достоинств, однако при этом не лишено некоторых недостатков. С них и начнем. В первую очередь Торсен имеет довольно высокую стоимость, потому как у него довольно сложный процесс изготовления и процесс сборки. Дифференциал также увеличивает расход топлива по причине потерь на трение элементов. Среди минусов также стоит отметить и сравнительно низкий коэффициент полезного действия, предрасположенность механизма к заклиниванию и высокий износ нагруженных элементов. Для работы механизма требуются особые смазочные материала. Несмотря на это достоинств у дифференциала немалое количество и они зачастую превосходят все те минусы, которые были перечислены. Среди них особенно выделяется высокая точность работы, ее плавность и минимальная шумность. Благодаря Торсен обеспечивается отличное распределение мощности между колесами и ведущими мостами. Происходит это автоматически, без участия автомобилиста. За счет того, что перераспределение крутящего момента происходит мгновенно, не оказывается влияние на процесс торможения. Дифференциал при его корректном использовании совершенно не нуждается в обслуживании.

Подробнее о дифференциале Торсен будет рассказано в этом видеоматериале:
Опубликовано: 21 ноября 2020

Недостатки

Смотреть галерею

%PDF-1.4 % 15 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 15 393 0000000016 00000 н 0000008983 00000 н 0000008156 00000 н 0000009063 00000 н 0000009242 00000 н 0000014267 00000 н 0000014343 00000 н 0000014582 00000 н 0000014805 00000 н 0000015034 00000 н 0000015077 00000 н 0000015120 00000 н 0000015163 00000 н 0000015207 00000 н 0000015250 00000 н 0000015294 00000 н 0000015338 00000 н 0000015381 00000 н 0000015424 00000 н 0000015467 00000 н 0000015510 00000 н 0000015668 00000 н 0000016103 00000 н 0000016503 00000 н 0000017515 00000 н 0000018442 00000 н 0000019389 00000 н 0000020288 00000 н 0000021119 00000 н 0000021153 00000 н 0000021997 00000 н 0000023459 00000 н 0000024837 00000 н 0000027506 00000 н 0000027755 00000 н 0000027998 00000 н 0000028258 00000 н 0000028547 00000 н 0000028894 00000 н 0000029213 00000 н 0000029505 00000 н 0000029814 00000 н 0000030078 00000 н 0000030373 00000 н 0000030633 00000 н 0000030815 00000 н 0000031042 00000 н 0000031267 00000 н 0000031509 00000 н 0000031732 00000 н 0000031975 00000 н 0000032218 00000 н 0000032435 00000 н 0000032763 00000 н 0000033084 00000 н 0000033318 00000 н 0000033583 00000 н 0000033851 00000 н 0000034099 00000 н 0000034363 00000 н 0000034630 00000 н 0000034896 00000 н 0000035170 00000 н 0000035433 00000 н 0000035704 00000 н 0000035981 00000 н 0000036263 00000 н 0000036540 00000 н 0000036714 00000 н 0000037002 00000 н 0000037215 00000 н 0000037348 00000 н 0000037633 00000 н 0000037880 00000 н 0000038169 00000 н 0000038418 00000 н 0000038704 00000 н 0000038837 00000 н 0000039073 00000 н 0000039379 00000 н 0000039663 00000 н 0000039946 00000 н 0000040233 00000 н 0000040535 00000 н 0000040815 00000 н 0000041107 00000 н 0000041388 00000 н 0000041687 00000 н 0000041983 00000 н 0000042384 00000 н 0000042782 00000 н 0000043153 00000 н 0000043550 00000 н 0000043968 00000 н 0000044370 00000 н 0000044760 00000 н 0000045158 00000 н 0000045582 00000 н 0000045991 00000 н 0000046390 00000 н 0000046793 00000 н 0000047217 00000 н 0000047644 00000 н 0000048068 00000 н 0000048450 00000 н 0000048874 00000 н 0000049294 00000 н 0000049702 00000 н 0000050102 00000 н 0000050525 00000 н 0000050948 00000 н 0000051329 00000 н 0000051759 00000 н 0000052178 00000 н 0000052593 00000 н 0000053018 00000 н 0000053420 00000 н 0000053843 00000 н 0000054258 00000 н 0000054669 00000 н 0000055091 00000 н 0000055509 00000 н 0000055935 00000 н 0000056362 00000 н 0000056763 00000 н 0000057193 00000 н 0000057608 00000 н 0000058023 00000 н 0000058441 00000 н 0000058872 00000 н 0000059295 00000 н 0000059696 00000 н 0000060116 00000 н 0000060536 00000 н 0000060950 00000 н 0000061374 00000 н 0000061792 00000 н 0000062323 00000 н 0000062980 00000 н 0000063406 00000 н 0000064827 00000 н 0000065230 00000 н 0000066063 00000 н 0000066476 00000 н 0000067024 00000 н 0000067423 00000 н 0000067865 00000 н 0000068270 00000 н 0000068669 00000 н 0000069067 00000 н 0000069443 00000 н 0000069825 00000 н 0000070230 00000 н 0000070640 00000 н 0000071049 00000 н 0000071451 00000 н 0000071863 00000 н 0000072290 00000 н 0000072713 00000 н 0000073152 00000 н 0000073580 00000 н 0000074019 00000 н 0000074438 00000 н 0000074863 00000 н 0000075315 00000 н 0000075746 00000 н 0000076179 00000 н 0000076313 00000 н 0000076730 00000 н 0000077183 00000 н 0000077607 00000 н 0000078015 00000 н 0000078465 00000 н 0000078879 00000 н 0000079224 00000 н 0000079499 00000 н 0000079904 00000 н 0000080323 00000 н 0000080744 00000 н 0000081159 00000 н 0000081529 00000 н 0000081957 00000 н 0000082393 00000 н 0000082840 00000 н 0000083298 00000 н 0000083755 00000 н 0000084209 00000 н 0000084652 00000 н 0000085092 00000 н 0000085552 00000 н 0000086013 00000 н 0000086438 00000 н 0000086890 00000 н 0000087334 00000 н 0000087478 00000 н 0000087950 00000 н 0000088103 00000 н 0000088569 00000 н 0000088728 00000 н 0000089094 00000 н 0000089402 00000 н 0000089565 00000 н 0000089933 00000 н 00000

00000 н 00000 00000 н 0000090790 00000 н 0000091092 00000 н 0000091267 00000 н 0000091620 00000 н 0000091919 00000 н 0000092097 00000 н 0000092458 00000 н 0000092763 00000 н 0000092950 00000 н 0000093290 00000 н 0000093604 00000 н 0000093797 00000 н 0000094146 00000 н 0000094449 00000 н 0000094645 00000 н 0000094988 00000 н 0000095299 00000 н 0000095501 00000 н 0000095806 00000 н 0000096119 00000 н 0000096322 00000 н 0000096657 00000 н 0000096961 00000 н 0000097172 00000 н 0000097510 00000 н 0000097814 00000 н 0000098031 00000 н 0000098343 00000 н 0000098657 00000 н 0000098978 00000 н 0000099309 00000 н 0000099642 00000 н 0000099968 00000 н 0000100288 00000 н 0000100566 00000 н 0000100890 00000 н 0000101197 00000 н 0000101508 00000 н 0000101836 00000 н 0000102144 00000 н 0000102474 00000 н 0000102778 00000 н 0000103030 00000 н 0000103292 00000 н 0000103596 00000 н 0000103833 00000 н 0000104078 00000 н 0000104380 00000 н 0000104615 00000 н 0000104876 00000 н 0000105217 00000 н 0000105450 00000 н 0000105700 00000 н 0000106040 00000 н 0000106269 00000 н 0000106532 00000 н 0000106851 00000 н 0000107071 00000 н 0000107336 00000 н 0000107660 00000 н 0000107863 00000 н 0000108130 00000 н 0000108471 00000 н 0000108659 00000 н 0000108930 00000 н 0000109277 00000 н 0000109470 00000 н 0000109732 00000 н 0000110069 00000 н 0000110256 00000 н 0000110519 00000 н 0000110831 00000 н 0000111027 00000 н 0000111286 00000 н 0000111604 00000 н 0000111748 00000 н 0000111917 00000 н 0000112189 00000 н 0000112506 00000 н 0000112681 00000 н 0000112954 00000 н 0000113262 00000 н 0000113437 00000 н 0000113710 00000 н 0000114030 00000 н 0000114211 00000 н 0000114530 00000 н 0000114805 00000 н 0000114986 00000 н 0000115273 00000 н 0000115589 00000 н 0000115893 00000 н 0000116201 00000 н 0000116511 00000 н 0000116714 00000 н 0000116981 00000 н 0000117281 00000 н 0000117495 00000 н 0000117745 00000 н 0000118044 00000 н 0000118261 00000 н 0000118515 00000 н 0000118807 00000 н 0000119020 00000 н 0000119268 00000 н 0000119558 00000 н 0000119770 00000 н 0000120019 00000 н 0000120303 00000 н 0000120520 00000 н 0000120763 00000 н 0000121044 00000 н 0000121269 00000 н 0000121492 00000 н 0000121648 00000 н 0000121934 00000 н 0000122162 00000 н 0000122382 00000 н 0000122650 00000 н 0000122930 00000 н 0000123214 00000 н 0000123484 00000 н 0000123769 00000 н 0000124047 00000 н 0000124321 00000 н 0000124599 00000 н 0000124885 00000 н 0000125154 00000 н 0000125435 00000 н 0000125711 00000 н 0000126000 00000 н 0000126274 00000 н 0000126543 00000 н 0000126834 00000 н 0000127124 00000 н 0000127403 00000 н 0000127663 00000 н 0000127953 00000 н 0000128215 00000 н 0000128502 00000 н 0000128766 00000 н 0000129052 00000 н 0000129322 00000 н 0000129603 00000 н 0000129845 00000 н 0000130123 00000 н 0000130363 00000 н 0000130504 00000 н 0000130784 00000 н 0000131023 00000 н 0000131160 00000 н 0000131430 00000 н 0000131659 00000 н 0000131793 00000 н 0000132055 00000 н 0000132278 00000 н 0000132536 00000 н 0000132747 00000 н 0000132997 00000 н 0000133196 00000 н 0000133439 00000 н 0000133626 00000 н 0000133878 00000 н 0000134053 00000 н 0000134286 00000 н 0000134442 00000 н 0000134674 00000 н 0000134890 00000 н 0000135111 00000 н 0000135333 00000 н 0000135562 00000 н 0000135787 00000 н 0000136049 00000 н 0000136266 00000 н 0000136483 00000 н 0000136694 00000 н 0000136899 00000 н 0000137101 00000 н 0000137300 00000 н 0000137490 00000 н 0000137662 00000 н 0000137796 00000 н 0000137968 00000 н 0000138137 00000 н 0000138300 00000 н 0000138456 00000 н 0000138603 00000 н 0000138747 00000 н трейлер ]>> startxref 0 %%EOF 17 0 объект поток xڜ]HSqmgZ>}IJm}̰Z0D)LFc@9ggL/,»bQA9ˤ bRATXDyFv}z
Дифференциальные операторы
Примеры дифференциальных операторов
Дифференциальные операторы являются обобщением операции дифференцирования. {\ влево ( п \ вправо)}} \ влево ( х \ вправо). \]
Здесь предполагается, что функция \(y\left( x \right)\) \(n\) раз дифференцируема и определена на множестве действительных чисел. Сама функция \(y\left( x \right)\) может принимать комплексные значения.
Дифференциальные операторы могут быть более сложными в зависимости от формы дифференциального выражения.
Например, дифференциальный оператор набла часто используется в векторном анализе. Определяется как
\[\nabla = \frac{\partial }{{\partial x}}\mathbf{i} + \frac{\partial }{{\partial y}}\mathbf{j} + \frac{\partial} {\partial z}}\mathbf{k},\]
где \(\mathbf{i}, \mathbf{j}, \mathbf{k}\) — орты вдоль координатных осей \(x,\) \(y,\) \(z.\)
В результате действия оператора \(\nabla\) на скалярное поле \(F,\) получим градиент поля \(F:\)
\[\nabla F = \frac{{\partial F}}{{\partial x}}\mathbf{i} + \frac{{\partial F}}{{\partial y}}\mathbf{j} + \frac{{\partial F}}{{\partial z}}\mathbf{k}. \]
Вектор градиента всегда указывает в направлении наибольшего возрастания функции \(F,\), а его длина указывает скорость возрастания функции в этом направлении.
Скалярное произведение вектора \(\nabla\) и векторного поля \(\mathbf{V}\) известно как дивергенция вектора \(\mathbf{V}:\)
\[\nabla \cdot \mathbf{V} = \text{div}\,\mathbf{V} = \frac{{\partial {V_x}}}{{\partial x}} + \frac{{\ частичное {V_y}}}{{\partial y}} + \frac{{\partial {V_z}}}{{\partial z}}.\]
Векторное произведение векторов \(\nabla\) и \(\mathbf{V}\) дает ротор вектора \(\mathbf{V}:\)
\[\nabla \times \mathbf{V} = \text{rot}\,\mathbf{V} = \ влево | {\начать{массив}{*{20}{с}} \mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k}\\ {\ гидроразрыва {\ парциальное }{{\ парциальное х}}} & {\ гидроразрыва {\ парциальное }{{\ парциальное у}}} & {\ гидроразрыва {\ парциальное }{{\ парциальное z}}} \\ {{V_x}}&{{V_y}}&{{V_z}} \end{массив}} \right|.\]
Скалярное произведение \(\nabla \cdot \nabla = {\nabla ^2}\) соответствует скалярному дифференциальному оператору, называемому оператором Лапласа или лапласианом. {\left({n — 1} \right)} }\left( x \right) + \cdots + {a_{n — 1}}\left( x \right)y’\left( x \right) + {a_n}\left( x \right)y\left ( х \справа) = f\слева( х \справа).{n — 1}} + \cdots + {a_{n — 1}}\left( x \right)D + {a_n}\left( x \right).\]
Другими словами, оператор \(L\left( D \right)\) есть алгебраический многочлен, в котором дифференциальный оператор \(D\) играет роль переменной.
Рассмотрим некоторые свойства оператора \(L\left( D \right).\)
Оператор \(L\left( D \right)\) является линейным:
\[L\влево( D \вправо)\влево[ {{C_1}{y_1}\влево( x \вправо) + {C_2}{y_2}\влево( x \вправо)} \вправо] = {C_1}L\влево( D \вправо){y_1}\влево( x \вправо) + {C_2}L\влево( D \вправо){y_2}\влево( x \вправо).\]
В случае нескольких операторов \(L\left( D \right),\) \(M\left( D \right)\) и \(N\left( D \right)\) (степень дифференциала многочлены могут быть разными), также выполняются следующие свойства:
Коммутативный закон сложения:
\[L\влево( D \вправо) + M\влево( D \вправо) = M\влево( D \вправо) + L\влево( D \вправо). {m + n}}.\)
Как видно, дифференциальные операторы \(L\left( D \right)\) с постоянными коэффициентами обладают теми же свойствами, что и обычные алгебраические многочлены. Следовательно, как и алгебраические многочлены, мы можем умножать, множить или делить дифференциальные операторы \(L\left( D \right)\) с постоянными коэффициентами. Эти свойства используются в операторном методе решения дифференциальных уравнений.
См. решенные проблемы на стр. 2.
Ремонт и обслуживание дифференциалов | Весенние работы
Что такое дифференциал, как он работает и как с ним обращаться?
Колеса одной оси не всегда движутся с одинаковой скоростью при повороте автомобиля.В вашем автомобиле есть важная часть, называемая дифференциалом, которая согласовывает эту разницу, чтобы вы сохраняли контроль над своим автомобилем каждый раз, когда выполняете поворот.
Дифференциал является важным компонентом вашего автомобиля, фургона, грузовика или внедорожника, но когда он работает должным образом, вы, вероятно, не уделяете ему много внимания.
Вот все, что вам нужно знать о том, что такое дифференциал, как он работает и что вы можете сделать, чтобы позаботиться о нем, чтобы избежать потенциальных проблем в будущем.
Что такое дифференциал?
Дифференциал представляет собой зубчатую передачу, состоящую из трех валов, шестерен, подшипника и связанных компонентов. По сути, его цель состоит в том, чтобы убедиться, что каждое колесо движется плавно, даже если они движутся с разной скоростью. Все автомобили, грузовики, фургоны и внедорожники имеют дифференциал, который позволяет внешнему ведущему колесу вращаться быстрее, чем внутреннему ведущему колесу, когда вы поворачиваете. Это важно для того, чтобы можно было сбалансировать разницу скоростей, обеспечив вам плавный поворот.
Примером транспортного средства без дифференциала является картинг. Когда вы едете на картинге, вам сложнее управлять в повороте и поворачивать, потому что колеса вращаются с одинаковой скоростью.
Дифференциал обладает тем свойством, что скорость вращения одного вала либо является фиксированным кратным средней скорости всех трех валов, либо является средней скоростью других валов. Когда скорость одного колеса увеличивается, она уравновешивается уменьшением скорости другого колеса.
Как ухаживать за дифференциалом?
Как и в случае с большинством компонентов вашего автомобиля, профилактическое обслуживание — лучший способ ухода за дифференциалом.В большинстве автомобилей дифференциал прослужит 150 000 миль и более. Тем не менее, вы можете предпринять простые шаги, чтобы убедиться, что ваш дифференциал находится в хорошем состоянии, чтобы не оказаться в опасной ситуации или не платить за более дорогостоящий ремонт позже.
Масло в дифференциале следует менять каждые 30 000–50 000 миль, в зависимости от ваших привычек вождения и спецификаций производителя. Это шаг, который часто упускают из виду, в отличие от моторного масла, которое вы меняете каждые 3000–5000 миль.Вы хотите менять масло в дифференциале через регулярные промежутки времени, потому что, как и в случае с вашим двигателем, контакт металла с металлом в течение тысяч миль изнашивает поверхность и ослабляет ваши шестерни благодаря теплу, выделяемому при трении. Пренебрежение этим важным шагом может привести к серьезным головным болям позже.
Как узнать, неисправен ли мой дифференциал?
Автомобили с малым пробегом, как правило, не нуждаются в новом дифференциале, так как эта деталь может прослужить более 150 000 миль.Тем не менее, если вы водите машину с таким пробегом, убедитесь, что вы знаете предупреждающие признаки выхода из строя дифференциала, чтобы вы могли позаботиться о проблеме сейчас, прежде чем она перерастет во что-то более серьезное.
1. Вы слышите жужжание, свист, лязг или вой из переднего или заднего дифференциала.
Если вам кажется, что шум исходит от ваших колес, вероятно, это ваш дифференциал. Если вы не уверены, издает ли ваш дифференциал шум, отнесите его в Spring Works для проверки, чтобы определить, есть ли проблема.
2. Вы не едете накатом так же хорошо, как раньше
Обычно, когда вы едете, вы можете держать ногу на педали акселератора, чтобы поддерживать скорость, пока вы едете по дороге или шоссе. Если вы начинаете замечать, что это больше похоже на то, что что-то тянет вашу машину назад, а не позволяет вам двигаться плавно, возможно, ваш дифференциал выходит из строя. Ваш дифференциал может повлиять на движение по инерции, потому что, когда он выходит из строя, ваши колеса начинают вращаться неравномерно. Это создает ощущение, что ваши колеса не имеют достаточного давления, необходимого для движения по инерции, что приводит к ощущению, что что-то их сдерживает.
3. Вы слышите лязг или стук рядом с осью
Вы когда-нибудь загружали слишком много одежды в сушилку для белья только для того, чтобы услышать, как сушилка начинает издавать громкий стук и лязг после включения? Примерно так это звучит на вашей оси, когда ваш дифференциал выходит из строя, только в меньшем масштабе.
Когда ваш дифференциал начинает изнашиваться, детали расшатываются. Это то, что вы слышите, когда ось вашего автомобиля поворачивает колеса. Если вы проигнорируете этот звук, вы в конечном итоге повредите свою ось и вызовете больше проблем, устранение которых потребует много времени и денег. Итак, если вы слышите, как ваша ось издает стучащие звуки, проверьте ее как можно скорее. Прекратите управлять автомобилем, чтобы не повредить его, что приведет к большему количеству проблем, чем больше вы ездите.
4. Вы замечаете, что управлять вашим автомобилем становится труднее
Каждый раз, когда ваш автомобиль перестает управляться так, как вы знаете, что-то не так. Если у вас автомобиль с большим пробегом, это может быть признаком того, что ваш дифференциал выходит из строя. Это связано с тем, что дифференциал больше не выполняет свою функцию, гарантируя, что колеса могут двигаться с разной скоростью.
5. Вы замечаете вибрации, которые усиливаются с увеличением скорости автомобиля.
Как ремонтировать и обслуживать дифференциал
В большинстве случаев вам потребуется отремонтировать дифференциал, а не заменить его. Стоимость замены дифференциала обычно будет намного выше в зависимости от точного повреждения, а также марки и модели вашего автомобиля. Вы можете узнать больше о наших дифференциальных услугах здесь.
В большинстве автомобилей компоненты дифференциала не нуждаются в замене до тех пор, пока вы не проедете на нем более 150 000 миль.Если вы управляете автомобилем с большим пробегом и думаете, что ваш дифференциал выходит из строя, запишитесь сегодня на встречу в Spring Works, чтобы мы посмотрели на него. Мы предоставим вам варианты ремонта и замены, которые вернут вас на дорогу как можно быстрее и безопаснее.
1-дифференциальное объяснение GPS
Дифференциальный GPS Объяснение

Мораг Чиверс, Trimble
Методы дифференциальной коррекции используются для повышения качества данных о местоположении, собранных с помощью приемников глобальной системы позиционирования (GPS).Дифференциальную коррекцию можно применять в режиме реального времени непосредственно в полевых условиях или при постобработке данных в офисе. Хотя оба метода основаны на одних и тех же основополагающих принципах, каждый из них обращается к разным источникам данных и обеспечивает разные уровни точности. Сочетание обоих методов обеспечивает гибкость при сборе данных и повышает целостность данных.
Основная предпосылка дифференциальной GPS (DGPS) требует, чтобы приемник GPS, известный как базовая станция, был установлен в точно известном местоположении.Приемник базовой станции вычисляет свое положение на основе спутниковых сигналов и сравнивает это местоположение с известным местоположением. Разница применяется к данным GPS, записанным передвижным приемником GPS.
Что такое GPS?
GPS — это спутниковая система позиционирования, управляемая Министерством обороны США (DoD). GPS включает в себя три сегмента: космический, контрольный и пользовательский. Космический сегмент включает в себя 24 действующих спутника NAVSTAR, которые вращаются вокруг Земли каждые 12 часов на высоте примерно 20 200 километров.Каждый спутник содержит несколько высокоточных атомных часов и постоянно передает радиосигналы с использованием уникального опознавательного кода.
Одна основная станция управления, пять станций мониторинга и наземные антенны составляют сегмент управления. Станции мониторинга непрерывно пассивно отслеживают каждый спутник и передают эти данные на главную станцию управления. Главная станция управления рассчитывает любые изменения положения и времени каждого спутника. Эти изменения передаются на наземные антенны и ежедневно передаются на каждый спутник.Это гарантирует, что каждый спутник передает точную информацию о своем орбитальном пути.
Сегмент пользователей, состоящий как из гражданских, так и из военных пользователей по всему миру, принимает сигналы, посылаемые со спутников NAVSTAR с приемниками GPS. Приемник GPS использует эти сигналы для определения местоположения спутников. С помощью этих данных и информации, хранящихся внутри, приемник может рассчитать свое собственное положение на Земле. Эта информация о местоположении может использоваться во многих приложениях, таких как картографирование, геодезия, навигация и мобильная ГИС.
Что GPS может сделать для ГИС
GPS — отличный инструмент сбора данных для создания и обслуживания ГИС. Он обеспечивает точное положение точечных, линейных и полигональных объектов. Проверяя местоположение ранее зарегистрированных участков, GPS можно использовать для проверки, обслуживания и обновления данных ГИС. GPS предоставляет отличный инструмент для проверки функций, обновления атрибутов и сбора новых функций.
Мобильная ГИС обеспечивает доступ к корпоративной ГИС в полевых условиях.Поскольку GPS предоставляет точную информацию о местоположении в полевых условиях, он является важным компонентом мобильной ГИС. Выездным инспекторам, ремонтным бригадам, коммунальным службам и аварийным работникам требуется своевременный доступ к корпоративным данным ГИС, чтобы они могли принимать обоснованные решения. Чтобы облегчить поток информации в поле и из него, мобильные ГИС-решения используют достижения в области беспроводных технологий и Интернета. Благодаря мобильной ГИС данные доступны непосредственно полевому персоналу в любое время и в любом месте.
Как работает GPS
Приемник GPS должен получать сигналы как минимум от четырех спутников, чтобы надежно вычислять трехмерное положение. В идеале эти спутники должны быть распределены по небу. Приемник выполняет математические расчеты для определения расстояния до спутника, который, в свою очередь, используется для определения его положения. Приемник GPS знает, где находится каждый спутник, в момент измерения расстояния до него. Это положение отображается в регистраторе данных и сохраняется вместе с любой другой описательной информацией, введенной в полевое программное обеспечение.
Некоторые ограничения
GPS может предоставлять трехмерные координаты по всему миру 24 часа в сутки, в любую погоду. Однако система имеет некоторые ограничения. Между антенной GPS и четырьмя или более спутниками должна быть относительно четкая «прямая видимость». Объекты, такие как здания, путепроводы и другие препятствия, которые загораживают антенну от спутника, потенциально могут ослабить сигнал спутника, так что будет слишком сложно обеспечить надежное позиционирование. Эти трудности особенно распространены в городских районах. Сигнал GPS может отражаться от близлежащих объектов, вызывая другую проблему, называемую многолучевыми помехами.
Что такое дифференциал?
До 2000 года гражданским пользователям приходилось бороться с выборочной доступностью (SA). Министерство обороны намеренно вводило случайные ошибки синхронизации в спутниковые сигналы, чтобы ограничить эффективность GPS и его потенциальное неправомерное использование противниками Соединенных Штатов. Эти ошибки синхронизации могут повлиять на точность показаний на целых 100 метров.
При удалении SA один приемник GPS любого производителя может достигать точности примерно 10 метров. Для достижения точности, необходимой для качественных записей ГИС — от одного до двух метров до нескольких сантиметров — требуется дифференциальная коррекция данных. Большая часть данных, собранных с помощью GPS для ГИС, подвергается дифференциальной коррекции для повышения точности.
Основная предпосылка дифференциальной GPS (DGPS) заключается в том, что любые два приемника, которые находятся относительно близко друг к другу, будут испытывать одинаковые атмосферные ошибки.DGPS требует, чтобы приемник GPS был установлен в точно известном месте. Этот приемник GPS является базовой или опорной станцией. Приемник базовой станции вычисляет свое положение на основе спутниковых сигналов и сравнивает это местоположение с известным местоположением. Разница применяется к данным GPS, записанным вторым приемником GPS, известным как передвижной приемник. Скорректированная информация может применяться к данным с мобильного приемника в режиме реального времени в полевых условиях с использованием радиосигналов или путем постобработки после сбора данных с использованием специального программного обеспечения для обработки.
DGPS в реальном времени
DGPS в реальном времени возникает, когда базовая станция вычисляет и передает поправки для каждого спутника по мере получения данных. Поправка принимается передвижным приемником через радиосигнал, если источник находится на суше, или через спутниковый сигнал, если он базируется на спутнике, и применяется к рассчитываемому им положению. В результате положение, отображаемое и регистрируемое в файле данных мобильного приемника GPS, является положением с дифференциальной поправкой.
Продолжение на стр. 2
Какая разница? Открытый против ограниченного проскальзывания
Из задней части автомобиля может доноситься воющий , скрежет или рычание. Шум может быть постоянным или только при ускорении или повороте. И это может быть настолько тонко, что вы забудете, что оно есть, но вы действительно не должны этого делать.
Если вы столкнулись с такими проблемами, пришло время для обслуживания задней части и, возможно, восстановления.И вы, вероятно, захотите отвезти свою машину к специалисту. В конце концов, это то, что делают многие автосервисы с полным спектром услуг.
Pro Gear специализируется на работах с задними колесами с 1991 года. Дж. Дэниел Джонс
Профессиональное снаряжение
Крейг Скотт
7948 Ронсон Роуд
Сан-Диего, Калифорния 92111
(858) 571-1158
progear7948@yahoo.ком
«Около 50 процентов нашего бизнеса приходится на независимые и дилерские ремонтные мастерские, — сказал Крейг Скотт из Pro Gear в Керни-Меса. Они специализируются на автомобильных задних частях с 1991 года.
Еще одна значительная часть их бизнеса приходится на клиентов, которые с удовольствием тратят до 1500 долларов просто потому, что их задняя часть работает точно так, как задумано.
«Тридцать процентов нашего бизнеса — это люди, которые хотят перейти от совершенно хорошего открытого дифференциала к какой-нибудь версии с ограниченным проскальзыванием», — сказал Скотт.И для большинства таких клиентов единственным реальным преимуществом является возможность оставить на асфальте две черные полосы от шин вместо одной.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ : В задней части корпуса мощность от вращающегося приводного вала отводится на 90 градусов к колесам и математически уменьшается с помощью конического зубчатого венца и набора шестерен. Каждый полный оборот приводного вала перемещает задние колеса на долю оборота. Какая доля зависит от желаемого баланса между внедорожным ускорением и крейсерской скоростью на низких оборотах по шоссе.
Дифференциал прикреплен к зубчатому венцу, как показано на этом дифференциале Jeep 2004 года. Дж. Дэниел Джонс
К зубчатому венцу прикреплен дифференциал, передающий мощность вращения на оси. Дифференциал необходим потому, что помимо движения по прямой машинам нужно поворачивать — и иногда довольно резко.
При повороте колесо снаружи поворота вращается сильнее, чем колесо внутри.Чем круче поворот, тем больше разница вращения. Дифференциал позволяет колесам вращаться с разной скоростью.
Подавляющее большинство заднеприводных автомобилей имеют открытый дифференциал. Это означает, что задние колеса могут вращаться независимо друг от друга. Самый простой способ узнать, есть ли у вас открытый дифференциал, — это поддомкратить автомобиль и провернуть одно из задних колес. Если другое колесо вращается в противоположном направлении, у вас открытый дифференциал. Если он вращается в том же направлении, у вас есть дифференциал повышенного трения или LSD.
При правильной работе открытый дифференциал — лучший вариант для езды, самый удобный вариант для повседневной езды. Недостаток открытого дифференциала становится очевидным, когда вы ищете максимальную тягу двигателя, а не максимальную скорость вращения ведущего вала.
Открытый дифференциал всегда передает одинаковую мощность на оба колеса. Но если для поворота одного колеса требуется меньшая мощность, чем для другого колеса, например, когда одно колесо находится на сухом асфальте, а другое — на грязной обочине, то для поворота колеса в грязи потребуется меньше энергии, чем для поворота колеса на дороге. тротуар.Вращающееся колесо получает тот же крутящий момент, что и стационарное, но оно получает большую часть мощности двигателя, потому что это колесо легче вращать.
10 болтов на крышке чаще всего означают открытый дифференциал. Дж. Дэниел Джонс
Альтернативой является самоблокирующийся дифференциал. LSD определяет, когда одно колесо теряет сцепление с дорогой, и с помощью различных методов соединяет два колеса вместе.Это не позволит одному колесу вращаться значительно быстрее другого; ограничение проскальзывания между ними. Это позволяет двигателю двигать автомобиль вперед, даже если одно колесо имеет меньшую тягу, чем другое.
Когда оба колеса получают достаточную мощность, чтобы разорвать связь между резиной и дорожным покрытием, результатом является отличительная черта высокопроизводительного автомобиля — выгорание двух колес. На самом деле, в идеальных условиях открытый дифференциал также может привести к прогоранию двух колес. Но это редко, потому что каждому колесу требуется точное количество энергии, чтобы отсоединить резину.
Дифференциал повышенного трения с такими торговыми марками, как Positraction, Sure Grip, Anti-Spin или Safe-T-Track, был важным оружием в войнах маслкаров 1960-х годов. Это задокументировано в часто неправильно воспринимаемой лирике классики Beach Boys «Little Deuce Coupe».
Настоящая лирика звучит так: «Есть еще одна вещь, папа, у меня большой промах». «Большое скольжение» было сленгом хот-родов 60-х годов для обозначения дифференциала повышенного трения.
Регулировка задней части для плавной работы. Дж. Дэниел Джонс
РЕШЕНИЕ : Если вы хотите заменить открытый дифференциал на LSD, у вас есть выбор. Существует несколько марок новых LSD, доступных практически для любого типа автомобиля и его предполагаемого использования. И, если вы пурист, у вас всегда есть возможность вернуться к старой школе.
«Вероятно, будет дешевле восстановить вашу заднюю часть с помощью нового Auburn Pro или Eaton LSD.Это колеблется в диапазоне от 1200 до 1500 долларов», — сказал Скотт. «Но нет ничего необычного в том, что клиент приносит бывшую в употреблении единицу со склада металлолома и настаивает на том, чтобы мы использовали ее. Старый LSD в приличном состоянии, безусловно, можно восстановить до новых характеристик, но обычно это увеличивает стоимость на несколько сотен долларов».
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ : Задняя часть и дифференциал прослужат долгое время практически без обслуживания — если вы используете правильное масло и не злоупотребляете им.
«Мы рекомендуем менять масло каждые 60 000 миль, используя обычное трансмиссионное масло высшего качества; не синтетика, — сказал Скотт.«Синтетика на самом деле работает слишком хорошо, она настолько скользкая, что не так хорошо цепляется за зубчатые колеса и шестерни».
Ключом к поддержанию вашего LSD в надлежащем рабочем состоянии является наличие соответствующих шин с надлежащим накачиванием. «Если одна шина выше другой, они вращаются с разной скоростью даже при движении по прямой», — сказал Скотт. «Это приводит к тому, что дифференциал всегда хотя бы частично включен. Это определенно приведет к преждевременному износу дифференциала».
Что касается открытого дифференциала, Скотт дает простой совет: «Не делайте прогаров на одном колесе.Это вращает шестерни паука намного быстрее, чем они когда-либо были предназначены для работы. Они потерпят неудачу».
Что, если это случится с вами, может быть «положительно» идеальным временем для обновления.
Джонс — писатель-фрилансер, фотограф и автолюбитель из Сан-Диего. Его первый роман, действие которого происходит на аукционе классических автомобилей в Новом Орлеане, скоро будет доступен. Он приветствует тематические идеи и предложения магазинов; напишите ему по адресу [email protected].
Работа дифференциала повышенного трения | МДХ МОТОРС
Дифференциалы повышенного трения блокируют два колеса вместе при движении по прямой. В поворотах это позволяет внешнему колесу вращаться быстрее, чем внутреннему, преодолевая натяжение сцепления.
Дифференциал с муфтой является наиболее распространенным и состоит из двух наборов многодисковых пакетов муфт, расположенных на каждой из двух боковых шестерен. Эти пакеты сцепления состоят из фрикционных дисков, прикрепленных шлицами к боковой шестерне, переплетенных со стальными пластинами с выступами, фиксирующими их к картеру дифференциала.
Чтобы внешнее колесо вращалось быстрее, оно должно преодолевать натяжение пакета муфты боковых шестерен.Чем больше натяжение пакетов сцепления, тем больше сопротивление при прохождении поворотов и больше крутящий момент при движении вперед.
Начальное натяжение, необходимое для сжатия пакетов фрикционов, обеспечивается пружиной. Прокладки используются для регулировки натяжения этих пакетов. Это удерживает боковые шестерни и, в свою очередь, оси заблокированными на корпусе дифференциала. Чтобы набор фрикционных пластин проскальзывал, это напряжение должно быть преодолено.
Фрикционные и стальные пластины со временем изнашиваются, и жидкость необходимо заменять через рекомендуемые интервалы времени.Специальные жидкости используются для дополнения включения и выключения компонентов ограниченного проскальзывания. Со временем фрикционный материал изнашивается, и иногда шлицы и выступы скругляются. Дифференциалы предназначены для обеспечения плавного прохождения поворотов. В поворотах симптомы изношенного или поврежденного дифференциала становятся наиболее очевидными.
Вибрация и вибрация при прохождении поворотов с самоблокирующимся дифференциалом часто возникают из-за использования неподходящего типа жидкости, но также могут быть вызваны внутренними компонентами.Когда диски изнашиваются, дифференциал начинает вести себя как открытый или стандартный дифференциал. Пакеты дисков можно обслуживать. Замочите фрикционный материал не менее чем на 30 минут перед установкой и используйте щуп для измерения пакета сцепления. Используйте это измерение, чтобы определить правильную толщину прокладки предварительного натяга.
Это сообщение было написано: Мартин Хэнд
Пожертвования
Если вы найдете эту информацию полезной, рассмотрите возможность пожертвования.Эти статьи, вопросы и комментарии отнимают очень много времени, поэтому даже небольшое пожертвование мотивирует меня продолжать обучение владельцев автомобилей. Пожертвования позволят нам продолжать открытые вопросы/комментарии, автомобильное образование и учебные пособия по ремонту в будущем по мере роста бизнеса. Все доходы идут на расширение и поддержку mdhmotors.com. Спасибо
О Мартине Хэнде
Сертифицированный ASE L1 Advanced Mastertech.Мартин Хэнд имеет более чем 15-летний опыт работы в сфере ремонта импортных автомобилей из Азии и Европы. Специализируется на электрической диагностике, работе двигателя, ремонте/восстановлении трансмиссии AT/MT. Мартин также получает степень в области компьютерных наук и информационных систем, начиная с Портлендского муниципального колледжа, в то время как он планирует перейти в OIT. Сертифицирован в области программирования на уровне приложений Java, имеет опыт работы с другими языками, такими как PHP, Ruby, JavaScript и Swift. У Мартина есть планы на будущее по разработке программного обеспечения для диагностики автомобилей.вал быстро изнашивается, задняя шина и трудности в управлении из прямолинейного положения скоро ощущаются. На рис. 26.43 видно, что внешнее колесо должно пройти большее расстояние, чем внутреннее колесо, при прохождении поворота автомобиля. Следовательно, если колеса соединены между собой, шины должны «скользить» по дорожному полотну и поддерживать движение автомобиля прямо вперед. Эти проблемы можно свести к минимуму, управляя одним колесом и позволяя другому вращаться свободно. Но это обеспечивает неуравновешенную тягу и неодинаковую скорость прохождения поворотов, из-за чего такая компоновка не была принята.Проблема была решена в 1827 году французом Пекером, который изобрел дифференциал. Этот механизм вращает колеса с разной скоростью, сохраняя привод на оба колеса.
Пример 26.4. Рулевое управление автомобиля обеспечивает радиус разворота 6,6 м при ширине колеи 1,2 м. Эффективный диаметр качения опорного колеса составляет 0,72 м. Вычислите количество оборотов, совершаемых внутренними и внешними колесами за один круг поворота.

Рис. 26.43. Нужен дифференциал.внутренние и внешние колеса за один полный оборот колес. Эта разница должна быть поглощена скребком шин или приспособлена к какому-либо механическому устройству.

Принцип.
Рассмотрим два диска, изображенных на рис. 26.44А, соединенных валами с колесами и соединенными между собой рычагом. Когда сила F прикладывается к точке C в центре рычага, каждый диск получает половину приложенной силы. Движение дисков зависит от сопротивления R, противодействующего движению валов.Если на диск «В» действует большее сопротивление, рычаг наклоняется и толкает диск «А» вперед на большую величину. Это условие проиллюстрировано на виде сверху на рис. 26.44B, и увеличение расстояния, пройденного A, равно уменьшению расстояния, пройденного B, а увеличение скорости A равно уменьшению скорости B.
Следовательно, A + B = 2C.
Дисковая система заменена коническими зубчатыми колесами на рис. 26.44С, называемыми солнечными колесами (дисками) и сателлитами (рычагами). Привод, воздействующий на поперечный штифт, толкает планетарные шестерни вперед и оказывает равное усилие

Рис.26.44. Действие дифференциала.
крутящий момент на каждом солнечном колесе независимо от скорости. Когда автомобиль входит в поворот, внутреннее колесо замедляется, а сателлиты вращаются вокруг своей оси, позволяя внешнему колесу ускоряться. При прямолинейном движении автомобиля весь узел вращается с одинаковой скоростью.
На рис. 26.44D показан блок дифференциала, в котором коронная шестерня крепится болтами к клетке дифференциала. Этот сепаратор также несет солнечные колеса на подшипниках скольжения и передает привод на поперечный штифт. Для легковых автомобилей достаточно двух планетарных передач, а для более тяжелых транспортных средств необходимы четыре шестерни для снижения давления на зубья. Дифференциал смазывается маслом главной передачи, которое разбрызгивается через отверстия в корпусе дифференциала.
Блокировка дифференциала.
В полноприводном транспортном средстве, если одно ведущее колесо теряет сцепление с дорогой, тяговая сила значительно снижается. Это приводит к обездвиживанию транспортного средства, так что дифференциальное действие становится нежелательным для транспортных средств, предназначенных для движения по плохим поверхностям.Это действие можно предотвратить, заблокировав вместе любые два отдельных узла дифференциала. Одно из таких устройств показано на рис. 26.45. Элемент скользящей кулачковой муфты соединен шлицами с солнечным колесом дифференциала, которое входит в зацепление с собачьими зубьями, выполненными на обойме дифференциала. Сцепление включается с помощью вилки, которую можно перемещать с помощью рычага, установленного снаружи оси. При включении солнечное колесо и, следовательно, заднее колесо, соединенное с этой солнечной шестерней, заставляют вращаться с той же скоростью, что и клетка.Такая фиксация одной солнечной шестерни в клетке гарантирует, что другая солнечная шестерня также будет вращаться с той же скоростью.

Рис. 26.45. Блокировка дифференциала.
Дифференциал повышенного трения.
Дифференциал не обеспечивает высокого механического КПД, который желателен для большинства механических компонентов. Даже если установлен дифференциал «с низким коэффициентом трения» с уменьшенным сцеплением на скользких поверхностях, он ограничивает ускорение мощного автомобиля и вызывает чрезмерный износ шин.Реакция крутящего момента двигателя такого автомобиля во время ускорения стремится приподнять левое ведущее колесо над землей. В сочетании с неровным дорожным покрытием это вызывает чрезмерную пробуксовку колес. Чтобы свести к минимуму эти недостатки, дифференциальному действию противодействует искусственное увеличение трения между солнечным колесом и корпусом дифференциала. Когда эта функция включена, она называется дифференциалом повышенного трения. Два основных типа дифференциала повышенного трения:
• Механический дифференциал повышенного трения.• Виско-дифференциал.

Рис. 26.46. Главная передача в сборе с дифференциалом повышенного трения.
26.5.1.
Механический дифференциал повышенного трения
На рис. 26.46 показан самоблокирующийся дифференциал, прикрепленный болтами к ведущему колесу. Многодисковый пакет сцепления, установленный за каждым солнечным колесом, имеет внутреннюю и внешнюю пластины, соединенные шлицами с солнцем и клеткой соответственно. Конические шестерни создают осевое усилие, пропорциональное крутящему моменту, прикладываемому коронным колесом к дифференциалу.При передаче с низким крутящим моментом дифференциал работает как обычно. При увеличении передаваемого крутящего момента нагружается пакет фрикционов, который сопротивляется движению солнечной шестерни, так что она вращается с другой скоростью, чем скорость клетки (рис. 26.47).
Для работы с дальнейшим увеличением нагрузки на пакет фрикционов во многих конструкциях предусмотрены дополнительные функции. К ним относятся следующие:
(i) Диски получают начальную нагрузку через тарельчатую пружинную шайбу Belleville
, установленную между клеткой и дисками сцепления каждого пакета.(ii) Угловые кулачковые поверхности устанавливаются между клеткой и поперечными штифтами. Сепаратор оказывает приводное усилие на штифт, который, в свою очередь, прижимает сателлиты к боковому зубчатому венцу. В системе с четырьмя сателлитами два отдельных штифта гибко соединены в центре с противоположными поверхностями кулачков, так что они заставляют две сателлиты воздействовать на один пакет сцепления, а два других прилагать усилие в противоположном направлении.

Рис. 26.47. Дифференциал повышенного трения.
26.5.2.
Вязкостной дифференциал
Этот тип сочетает в себе стандартный блок дифференциала с вискомуфтой. Муфта используется в этой системе как вязкостное регулирующее устройство для регулирования разницы скоростей между двумя ведущими колесами. Как объяснялось выше, блокирующее действие механического самоблокирующегося дифференциала зависит от входного крутящего момента, тогда как для вязкостного типа оно зависит от разности скоростей ведущих колес. Очень небольшое сопротивление предлагается с небольшой разницей в скорости, и оно постепенно увеличивается с увеличением разницы. По сравнению с механическим дифференциалом повышенного трения вязкостной тип обеспечивает меньший износ шин, более легкое рулевое управление и более низкие нагрузки на компоненты трансмиссии.Для жидкости с высокой вязкостью муфта может быть рассчитана на передачу сравнительно высокого крутящего момента, который постепенно увеличивается с увеличением скорости сдвига.
Вискозиметр по своей базовой конструкции очень похож на многодисковое сцепление. В нем используется корпус и ступица, а между ними зажат ряд перфорированных металлических пластин, погруженных в кремниевую жидкость (рис. 26.48). Также эти пластины поочередно крепятся к ступице и корпусу. Термостойкое уплотнение из фторированного каучука изолирует силиконовую жидкость от смазочного масла в узле главной передачи.
Соотношение крутящего момента и скорости сдвига зависит от вязкости жидкости, зазора между пластинами и перфорации пластин. Эти факторы варьируются при разработке муфты, подходящей для применения.
Длительное проскальзывание муфты вызывает выделение тепла, из-за которого жидкость расширяется и занимает часть воздушного пространства. В случае, если распорки не используются для разделения пластин, увеличение давления воздуха из-за расширения жидкости и снижение давления жидкости в зазорах сталкивает пластины вместе.Это вызывает контакт металла с металлом, так что муфта временно выходит из режима работы в вязкостном режиме. На этом этапе выходной крутящий момент значительно возрастает, в некоторых конструкциях даже в шесть раз больше.

Рис. 26.48. Виско-дифференциал.
Вискомуфты можно использовать для управления передним, центральным и задним дифференциалами. Каждое приложение можно рассматривать как отличное от других с учетом его положения, скорости работы и типа транспортного средства, на котором оно установлено. Например, блок управления вязкостью в задней части мощного автомобиля требует использования «горба» в качестве защиты от перегрузок.Но вискомуфта, используемая для переднеприводного автомобиля, не должна иметь «горбинки», потому что узел с такой характеристикой отрицательно скажется на рулевом управлении. Вискомуфту можно установить и подключить к дифференциалу двумя способами; я. е. Муфты вал-вал и вал-клетка.

Рис. 26.49. Вискомуфта вал-вал.
Вискомуфта вал-вал.
На рис.26.49. К одному валу присоединена обойма ступицы и внутренние пластины, а к другому валу — корпус своими наружными пластинами. Блок устанавливается по центру венца путем смещения дифференциала в сторону. Блок управления не работает при движении автомобиля по прямой траектории без пробуксовки колес. Но если скорость вала меняется, например, когда одно ведущее колесо теряет сцепление с дорогой или когда колесо пробуксовывает во время ускорения, сопротивление, создаваемое блоком, поддерживает равный крутящий момент на обоих колесах.
Вискомуфта вал-клетка.
В схеме, показанной на рис. 26.50, корпус вискомуфты управления выполнен за одно целое с клеткой дифференциала, а ступица соединена с одной полуосью. Эта схема сравнительно дешевле. Разница скоростей между сепаратором и полуосью составляет половину разницы скоростей опорных катков. Таким образом, по сравнению с компоновкой «вал-вал», компоновка «вал-клетка» демонстрирует характеристику крутящего момента примерно в три раза большую, чтобы иметь такой же эффект блокировки.

Рис. 26.50. Вязкостная муфта вал-сепаратор.
.
No related posts.