Αποτελείται από διαφορικό. Πώς λειτουργούν διαφορετικοί τύποι διαφορικών.

Διαφορικό - ένας μηχανισμός που κατανέμει τη ροπή μεταξύ των αξόνων εξόδου και οι ταχύτητες μεμονωμένων στοιχείων μπορεί να είναι διαφορετικές. Αυτή η συσκευή χρησιμοποιείται στην κατασκευή μηχανισμών κίνησης αυτοκινήτων. Η ροπή που λαμβάνεται από τον άξονα (ή το κιβώτιο ταχυτήτων) κατανέμεται μεταξύ του αριστερού και του δεξιού άξονα του άξονα. Χρησιμοποιείται επίσης για την κοινή χρήση της ροπής μεταξύ των αξόνων (οδηγία), αν μιλαμεσχετικά με οχήματα με κίνηση σε όλους τους τροχούς.

Το διαφορικό είναι ένα πολύ σημαντικό στοιχείο, και είναι ένα από τα κύρια στοιχεία του κιβωτίου ταχυτήτων. Η θέση αυτής της συσκευής στο αυτοκίνητο:

• αυτοκίνητα με κίνηση στους μπροστινούς τροχούς - κιβώτιο ταχυτήτων.
• αυτοκίνητα με κίνηση στους πίσω τροχούς - περίβλημα πίσω άξονα.
• αυτοκίνητο με κίνηση σε όλους τους τροχούς - πίσω και μπροστινός στροφαλοθάλαμος.
• όχημα με κίνηση σε όλους τους τροχούς - θήκη μεταφοράς (κινητήριος άξονας).
• στην περίπτωση οχημάτων με κίνηση 8 × 8 ή 6 × 6, εγκαθίστανται πρόσθετα διαφορικά μεταξύ φορείων.

Θα παράσχουμε πληροφορίες σχετικά με τη λειτουργία και τους τύπους κεντρικών διαφορικών παρακάτω.

Όταν συμβεί ευθύγραμμη κίνησησε επίπεδο δρόμο, η διαδρομή που διανύουν οι κινητήριοι τροχοί θα είναι ίση (ίδια γωνιακή ταχύτητα). Κατά τη διάρκεια αυτής της κίνησης, η περιστροφή όλων των πλανητών, των γραναζιών και του διαφορικού περιβλήματος είναι σύγχρονη. Η ροπή περιστροφής μεταδίδεται σε αυτόν τον μηχανισμό με ένα γρανάζι (5, Σχ. β). Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι κατά τη διάρκεια μιας τέτοιας κίνησης, η ροπή κάθε τροχού είναι ίδια και τα γρανάζια (ημιάξονα) σφηνώνονται από δορυφόρους (4), που βρίσκονται σε στατική κατάσταση σε σχέση με τον άξονά τους.

α - σχέδιο?

β - διαδικασία εργασίας (ευθύγραμμη κίνηση).

γ - ροή εργασίας (περιστροφή).

1. μπολ (θήκη)?
2. πλαϊνό γρανάζι?
3. σταυρός;
4. δορυφόροι?
5. κινούμενο γρανάζι (κύριο γρανάζι).
6. άξονας μετάδοσης κίνησης (κύριο γρανάζι).
7. άξονας άξονα.

Κατά την είσοδο σε μια στροφή (Εικ. «γ»), η διαδρομή που διανύει ο τροχός κατά μήκος της «εσωτερικής» ακτίνας είναι μικρότερη από αυτή του απέναντι τροχού, πράγμα που σημαίνει ότι η ταχύτητά του πρέπει να αλλάξει. Το πλευρικό γρανάζι (2) θα πρέπει να επιβραδύνει, ενώ το περίβλημα και οι δορυφόροι πρέπει να ακουμπούν στο πλευρικό γρανάζι στα αριστερά. Λόγω της έναρξης της περιστροφής των δορυφόρων γύρω από τον δικό του άξονα, η ταχύτητα περιστροφής του δεξιού ημιαξονικού γραναζιού θα αυξηθεί, γεγονός που επιτρέπει στους κινητήριους τροχούς να έχουν διαφορετικές ταχύτητες περιστροφής και ταυτόχρονα να αποκλείουν την ολίσθηση και γλιστρώντας. Αξίζει να σημειωθεί ότι ο τροχός που έχει μεγαλύτερη ταχύτητα περιστροφής έχει μικρότερη ροπή.

Αν αναλογιστούμε το διαφορικό, που έχει κλασική σχεδίαση, τότε το σημαντικότερο μειονέκτημα είναι η ολίσθηση ενός από τους τροχούς τη στιγμή της απώλειας επαφής με το οδόστρωμα. Το γεγονός είναι ότι η ταχύτητα περιστροφής του τροχού σε κατάσταση "αιωρούμενη" είναι σχεδόν διπλάσια από την ταχύτητα περιστροφής του ίδιου τροχού σε πλήρη επαφή με το δρόμο (ευθεία) και ίσος αριθμός στροφών του γραναζιού (κινούμενος) του διαφορικού. Ο δεύτερος τροχός παραμένει στατικός. Ο λόγος είναι πολύ μικρή αξίαη ροπή που του παρέχεται, αφού κατά την περιστροφή του «αιωρούμενου» τροχού, η τιμή της ροπής αντίστασης στην περιστροφή είναι επίσης αρκετά ασήμαντη. Αντίστοιχα, η ροπή του απέναντι τροχού είναι επίσης μικρή, άρα βρίσκεται σε στατική κατάσταση. Σε περίπτωση που υπάρχει σημαντική αντίσταση κατά την ολίσθηση και σε υψηλότερες ταχύτητες (λάσπη, άμμος κ.λπ.), η ροπή θα είναι μεγαλύτερη από ό,τι στην κατάσταση ολίσθησης και επομένως περισσότερη ροπή μεταφέρεται στον άλλο τροχό. Αυτό επιτρέπει στο όχημα να κινείται αργά. Ένας τροχός που γλιστρά «καταναλώνει» περισσότερη ισχύ, η οποία δαπανάται για θέρμανση ελαστικών, οδόστρωμα κ.λπ. Γενικά, η ολίσθηση μειώνει τη βατότητα ενός αυτοκινήτου με ελεύθερο διαφορικό. Για να εξαλειφθεί ένα τέτοιο πρόβλημα, οι μηχανισμοί κλειδώματος διαφορικού στα αυτοκίνητα, οι οποίοι είναι χειροκίνητοι και αυτόματοι.

Βασικά, η θήκη μεταφοράς του αυτοκινήτου είναι το σημείο εγκατάστασης του μηχανισμού κεντρικού διαφορικού. Είναι ασύμμετρο και συμμετρικό. Στην πρώτη περίπτωση, η κατανομή της ροπής εμφανίζεται στην απαιτούμενη αναλογία και στην περίπτωση συμμετρικού διαφορικού, η ροπή κατανέμεται εξίσου.

Το κεντρικό διαφορικό μπορεί να είναι χωρίς μηχανισμό κλειδώματος, έτσι ώστε οι άξονες να μπορούν να περιστρέφονται με διαφορετικές ταχύτητες. Τα διαφορικά μπορούν επίσης να είναι με χειροκίνητο μπλοκάρισμα και αυτοκλείδωμα. Στην πρώτη παραλλαγή, η ροπή κατανέμεται αναγκαστικά μεταξύ των αξόνων του άξονα. Το αποτέλεσμα του εξαναγκασμένου μπλοκαρίσματος είναι ένα μερικό ή πλήρες κλείσιμο του διαφορικού, το οποίο προκαλεί μια άκαμπτη σύνδεση των αξόνων του πίσω και του μπροστινού άξονα.

Βασικά, για να πραγματοποιηθούν πλήρως οι δυνατότητες των οχημάτων με κίνηση σε όλους τους τροχούς, χρησιμοποιούνται διαφορικά αυτοασφάλισης, τα οποία έχουν διάφορους τύπους σχεδίων, καθένα από τα οποία διαφέρει ως προς την αρχή λειτουργίας.

> Διαφορικό

Μετάδοση

Σκοπός, αρχή λειτουργίας του διαφορικού

Το διαφορικό έχει σχεδιαστεί για να μεταδίδει ροπή από κύριος εξοπλισμόςστους άξονες και τους επιτρέπει να περιστρέφονται με διαφορετικές ταχύτητες όταν στρίβετε το αυτοκίνητο και σε ανώμαλους δρόμους.

Στα αυτοκίνητα, χρησιμοποιούνται διαφορικά κωνικών γραναζιών (Εικ. α), τα οποία αποτελούνται από ημιαξονικά γρανάζια 3, δορυφόρους 4 και ένα περίβλημα που τα ενώνει, προσαρτημένα στο κινητήριο γρανάζι της τελικής μετάδοσης κίνησης.

α - οι τροχοί περιστρέφονται με την ίδια συχνότητα, β - η κίνηση των τροχών στη στροφή
1 - άξονας δορυφόρων, 2 - κινητήριος εξοπλισμός, 3 - πλευρικοί τροχοί, 4 - δορυφόροι,
5 - γρανάζι κίνησης, 6 - άξονες.

Διαφορικά αυτού του τύπου χρησιμοποιούνται μεταξύ των τροχών των κινητήριων αξόνων ως ενδιάμεσοι τροχοί. Για διαφορετικά αυτοκίνητα, διαφέρουν ως προς το σχεδιασμό του αμαξώματος και τον αριθμό των δορυφόρων. Τα λοξά διαφορικά χρησιμοποιούνται επίσης ως κεντρικά διαφορικά. Σε αυτή την περίπτωση, κατανέμουν τη ροπή μεταξύ των τελικών μετάδοσης κίνησης των κινητήριων αξόνων.

Για απλότητα, το σχήμα δεν δείχνει τη διαφορική περίπτωση, επομένως, για την εξέταση της αρχής λειτουργίας, θα υποθέσουμε ότι ο άξονας 1 των δορυφόρων είναι εγκατεστημένος στη θήκη. Κατά τη διάρκεια της περιστροφής του οδοντωτού τροχού κίνησης 5 και του κινούμενου γραναζιού 2 του κύριου γραναζιού, η ροπή μεταδίδεται στον άξονα 1 των δορυφόρων, στη συνέχεια μέσω των δορυφόρων 4 στα πλευρικά γρανάζια 3 και στον άξονα του άξονα 6.

Όταν οδηγείτε σε ευθεία και επίπεδος δρόμος πίσω τροχούςσυναντούν την ίδια αντίσταση και περιστρέφονται με την ίδια συχνότητα (Εικ. α). Οι δορυφόροι δεν περιστρέφονται γύρω από τον άξονά τους και η ίδια ροπή μεταδίδεται και στους δύο τροχούς. Μόλις αλλάξουν οι συνθήκες οδήγησης, για παράδειγμα, σε μια στροφή (Εικ. β), ο άξονας του αριστερού άξονα αρχίζει να περιστρέφεται πιο αργά, αφού ο τροχός με τον οποίο συνδέεται συναντά μεγάλη αντίσταση. Οι δορυφόροι περιστρέφονται γύρω από τον άξονά τους, τρέχοντας γύρω στο ημιαξονικό γρανάζι επιβράδυνσης (αριστερά) και αυξάνοντας την ταχύτητα του δεξιού ημιάξονα. Ως αποτέλεσμα, ο δεξιός τροχός επιταχύνει την περιστροφή του και πηγαίνει πολύ κατά μήκος του τόξου της εξωτερικής ακτίνας.

Ταυτόχρονα με την αλλαγή στις ταχύτητες των πλευρικών γραναζιών, αλλάζει και η ροπή στους τροχούς - η ροπή πέφτει στον τροχό επιτάχυνσης. Εφόσον το διαφορικό κατανέμει εξίσου τις ροπές στους τροχούς, σε αυτή την περίπτωση, μείωση της ροπής εμφανίζεται και στον τροχό επιβράδυνσης. Ως αποτέλεσμα, η συνολική ροπή στους τροχούς πέφτει και οι ιδιότητες έλξης του αυτοκινήτου μειώνονται. Αυτό έχει αρνητική επίδραση στη βατότητα του οχήματος κατά την οδήγηση εκτός δρόμου και σε ολισθηρούς δρόμους, π.χ. ένας από τους τροχούς στέκεται ακίνητος (για παράδειγμα, σε ένα λάκκο), ενώ ο άλλος γλιστράει αυτή τη στιγμή (σε υγρή γη, πηλό, χιόνι). Ωστόσο, σε δρόμους με καλή πρόσφυση, το διαφορικό της κωνικής μετάδοσης παρέχει καλύτερη σταθερότητα και έλεγχο και ο οδηγός δεν χρειάζεται να αλλάζει φθαρμένα ελαστικά κάθε μέρα.

1 - φλάντζα? 2 - άξονας μετάδοσης κίνησης. 3 - γρανάζι κίνησης. 4 - κινούμενο γρανάζι.
5 - κινητήριοι (πίσω) τροχοί. 6 - άξονες. 7 - περίβλημα κύριου γραναζιού.

Τύποι διαφορικών.

Για να αυξηθεί η ικανότητα του οχήματος στην οδήγηση εκτός δρόμου, χρησιμοποιούνται διαφορικά με αναγκαστικό κλείδωμα ή διαφορικό αυτόματου κλειδώματος.

Η ουσία του εξαναγκασμένου κλειδώματος είναι ότι το κύριο στοιχείο (θήκη) του διαφορικού τη στιγμή που ενεργοποιείται η κλειδαριά συνδέεται άκαμπτα με το πλευρικό γρανάζι. Για αυτό, παρέχεται μια ειδική συσκευή τηλεχειρισμού με συμπλέκτη γραναζιών.

Αυτοκλείδωμα διαφορικό περιορισμένης ολίσθησης (έκκεντρο), που φαίνεται στην εικ. α, β. Αποτελείται από εσωτερικούς 5 και εξωτερικούς 6 οδοντωτούς τροχούς, μεταξύ των εκκέντρων των οποίων τοποθετούνται κροτίδες 3 του διαχωριστή 4. Ο διαχωριστής κατασκευάζεται ενιαίος με το αριστερό κύπελλο διαφορικού και συνδέεται με το γρανάζι τελικής μετάδοσης κίνησης. Το δεξί κύπελλο (δεν φαίνεται στο σχέδιο) καλύπτει ελεύθερα τον εξωτερικό οδοντωτό τροχό και, μαζί με το αριστερό κύπελλο, σχηματίζει το περίβλημα του διαφορικού. Οι οδοντωτοί τροχοί του διαφορικού με τις εσωτερικές τους σφήνες συνδέονται με τους άξονες 1.

Όταν το γρανάζι της κύριας ταχύτητας περιστρέφεται και το αυτοκίνητο κινείται σε ευθεία γραμμή, οι κροτίδες ασκούν την ίδια πίεση στα έκκεντρα και των δύο γραναζιών και τα κάνουν να περιστρέφονται με την ίδια ταχύτητα.

Εάν ένας από τους τροχούς χτυπήσει στην επιφάνεια του δρόμου με υψηλή αντίσταση στην κίνηση, τότε το γρανάζι που σχετίζεται με αυτό αρχίζει να περιστρέφεται με χαμηλότερη συχνότητα από το κλουβί. Οι κροτίδες, που βρίσκονται στον διαχωριστή, ασκούν μεγαλύτερη πίεση στα έκκεντρα του επιβραδυντικού γραναζιού και επιταχύνουν την περιστροφή του.

Έτσι, στα σημεία επαφής των κροτίδων με τα έκκεντρα των αστεριών, εμφανίζεται αυξημένη τριβή, η οποία εμποδίζει μια ισχυρή αλλαγή στις σχετικές ταχύτητες και των δύο γραναζιών και οι τροχοί περιστρέφονται με την ίδια περίπου γωνιακή ταχύτητα. Λόγω των δυνάμεων τριβής των κροτίδων στα έκκεντρα, εμφανίζεται μια ανακατανομή των ροπών. Στον οδοντωτό τροχό επιτάχυνσης, οι δυνάμεις τριβής στρέφονται κατά της περιστροφής, στον υστερούντα οδοντωτό τροχό - προς την κατεύθυνση της περιστροφής. Η ροπή στον υστερούντα οδοντωτό τροχό αυξάνεται και στον οδοντωτό τροχό επιτάχυνσης μειώνεται τη στιγμή των δυνάμεων τριβής, ως αποτέλεσμα, η ολίσθηση του τροχού αποκλείεται.

Οι κύριες δυσλειτουργίες της κύριας ταχύτητας και του διαφορικού

Ο θόρυβος («ουρλιάζει» της κύριας ταχύτητας) κατά την οδήγηση με υψηλή ταχύτητα προκύπτει λόγω φθοράς των ταχυτήτων, λανθασμένης ρύθμισης τους ή απουσίας λαδιού στο κύριο περίβλημα του κιβωτίου ταχυτήτων. Για την εξάλειψη της δυσλειτουργίας, είναι απαραίτητο να ρυθμίσετε την εμπλοκή του κιβωτίου ταχυτήτων, να αντικαταστήσετε τα φθαρμένα μέρη και να αποκαταστήσετε τη στάθμη λαδιού.

Η διαρροή λαδιού μπορεί να γίνει μέσω στεγανοποιήσεων και χαλαρών συνδέσεων. Για να εξαλείψετε τη δυσλειτουργία, αντικαταστήστε τις τσιμούχες, σφίξτε τους συνδετήρες.

Λειτουργία κύριας μετάδοσης και διαφορικού.

Όπως όλες οι ταχύτητες, η τελική μετάδοση και τα γρανάζια διαφορικού απαιτούν «λίπανση και χάδι». Σχετικά με την «καλοσύνη». Αν και όλες οι λεπτομέρειες του κύριου γραναζιού και του διαφορικού μοιάζουν με τεράστια κομμάτια σιδήρου, έχουν επίσης ένα περιθώριο ασφαλείας. Επομένως, οι συστάσεις σχετικά με απότομες εκκινήσεις και φρενάρισμα, απότομη εμπλοκή του συμπλέκτη και άλλη υπερφόρτωση του μηχανήματος παραμένουν σε ισχύ. Τα μέρη τριβής και τα δόντια του γραναζιού, συμπεριλαμβανομένων, πρέπει να λιπαίνονται συνεχώς - το γνωρίζουμε ήδη. Επομένως, το λάδι χύνεται στον στροφαλοθάλαμο του πίσω άξονα (για αυτοκίνητα με κίνηση στους πίσω τροχούς) ή στον στροφαλοθάλαμο του μπλοκ - κιβώτιο ταχυτήτων, κύριο γρανάζι, διαφορικό (για αυτοκίνητα με κίνηση στους μπροστινούς τροχούς), το επίπεδο του οποίου πρέπει να είναι περιοδικά παρακολουθούνται. Το λάδι στο οποίο λειτουργούν τα γρανάζια τείνει να «διαρρέει» μέσω διαρροών στις αρθρώσεις και μέσω φθαρμένων σφραγίδων συγκράτησης λαδιού. Κι όμως, κάθε κάρτερ πρέπει να έχει συνεχή σύνδεση με την ατμόσφαιρα. Όταν δημιουργείται θερμότητα σε ένα καλά κλειστό κουτί με γρανάζια και λάδι, κάτι που είναι αναπόφευκτο κατά τη λειτουργία των μηχανισμών, η πίεση στο εσωτερικό αυξάνεται απότομα και τότε το λάδι θα βρει σίγουρα κάποια τρύπα. Για να μην προσθέτετε λάδι δύο φορές την ημέρα, θα πρέπει να γνωρίζετε ένα μικρό μέρος οποιουδήποτε στροφαλοθαλάμου - μια αναπνοή. Αυτό είναι ένα καπάκι με ελατήριο που καλύπτει τον αεραγωγό ή το σωλήνα. Με τον καιρό «κολλάει» και ο στροφαλοθάλαμος μπορεί να χάσει τη σύνδεση με την ατμόσφαιρα. Στην επόμενη προγραμματισμένη αλλαγή λαδιού ή νωρίτερα, αν χρειαστεί, γυρίστε τα καπάκια και επαναφέρετε τα ελατήρια όλων των αεραγωγών στις μονάδες του αυτοκινήτου σας. Ως αποτέλεσμα αυτής της απλής λειτουργίας, μικρές διαρροές λαδιού μπορούν να σταματήσουν.

Συνήθως είναι δύσκολο για τον μέσο οδηγό να κατανοήσει το εύρος των ήχων που κάνει το «άρρωστο» αυτοκίνητό του. Δεν αρκεί να κατέχεις καλή ακοή, πρέπει επίσης να καταλάβετε τι σημαίνουν αυτά τα «ουρλιαχτά», «τσακίσματα» και άλλα «τρίγματα» που προέρχονται από ορισμένες περιοχές του αυτοκινήτου. Ωστόσο, μπορείτε να περιορίσετε λίγο την περιοχή αντιμετώπισης προβλημάτων. Εάν υποψιάζεστε ότι υπάρχει πρόβλημα με το κιβώτιο ταχυτήτων, σηκώστε έναν από τους κινητήριους τροχούς του αυτοκινήτου (και φροντίστε να τον κατεβάσετε πάνω στην "κατσίκα" - μια σταθερή βάση). Ξεκινήστε τον κινητήρα και, ενεργοποιώντας το γρανάζι, κάντε αυτόν τον τροχό να περιστραφεί. Κοιτάξτε όλα όσα περιστρέφονται, ακούστε όλα όσα κάνουν ύποπτους ήχους. Στη συνέχεια, σηκώστε τον τροχό από την άλλη πλευρά. Με αυξημένο θόρυβο, κραδασμούς και διαρροές λαδιού - ξεκινήστε να αναζητάτε τον αφέντη σας, στον οποίο μπορείτε να πείτε περήφανα ότι το αυτοκίνητό σας έχει προβλήματα στα αριστερά και όχι στα δεξιά.

Πολλοί που επρόκειτο να αγοράσουν ένα SUV, κατά την επιλογή ενός συγκεκριμένου μοντέλου, φυσικά, θα μπορούσαν να συναντήσουν τον όρο "κλείδωμα διαφορικού". Τι είναι όμως; Σαν αυτό? Και ποια είναι η αρχή λειτουργίας και η ανάγκη για αυτό ακριβώς το διαφορικό; Όπως δείχνει η πρακτική, δεν γνωρίζουν όλοι οι μελλοντικοί πιθανοί «οδηγοί τζιπ».

Σε αυτό το άρθρο, θα μιλήσουμε για τι είναι διαφορικόΚαι γιατί είναι στο αυτοκίνητο. Σε ποιες ποικιλίες βγαίνει και σε ποια αυτοκίνητα προορίζεται να τοποθετηθεί;

Ιστορία της διαφοράς

Η εμφάνιση του διαφορικού στον κόσμο του αυτοκινήτου δεν άργησε να έρθει. Μόνο λίγα χρόνια αργότερα, αφού τα πρώτα αυτοκίνητα με κινητήρα εσωτερικής καύσης (ICE) άρχισαν να βγαίνουν από τη γραμμή συναρμολόγησης. Για πολύ καιρό, τα πράγματα δεν ήταν τόσο γλυκά όσο είναι τώρα και τα πρώτα δείγματα αυτοκινήτων που λειτουργούσαν με τη βοήθεια κινητήρα ήταν πολύ ανεπαρκώς ελεγχόμενα.

Οι τροχοί που βρίσκονταν στον ίδιο άξονα περιστρέφονταν με την ίδια γωνιακή ταχύτητα κατά τη διάρκεια της στροφής και αυτό οδήγησε ήδη στο γεγονός ότι ο τροχός που έτρεχε κατά μήκος της εξωτερικής διαμέτρου γλιστρούσε πολύ. Επιλύσαμε αυτό το πρόβλημα πολύ απλά: δανειζόμενοι το διαφορικό από καρότσια ατμού.

Αυτός ο μηχανισμός εφευρέθηκε στη Γαλλία το 1828μηχανικός Oliver Pekke-Rom.Ήταν μια συσκευή που αποτελούνταν από άξονες και γρανάζια. Μέσω αυτού, η ροπή από τον κινητήρα εσωτερικής καύσης μεταδόθηκε στους κινητήριους τροχούς, αλλά συνέβη μια άλλη κακή τύχη - οι τροχοί άρχισαν να γλιστρούν, γεγονός που έχασε την πρόσφυση με το οδόστρωμα. Συχνά αυτό εκδηλώθηκε κατά την οδήγηση σε δρόμο με παγωμένες περιοχές.

Ο τροχός, που βρισκόταν στον πάγο, περιστρεφόταν με μεγαλύτερη ταχύτητα από τον τροχό, ο οποίος παρέμενε σε μια επιφάνεια πιο κατάλληλη για κίνηση. Αυτό οδήγησε σε ολίσθηση. Αφού οι σχεδιαστές άρχισαν να σκέφτονται πώς να προσαρμόσουν το διαφορικό έτσι ώστε οι τροχοί να περιστρέφονται με την ίδια ταχύτητα για να αποτρέψουν την εμφάνιση παρασυρμάτων.

Ο πρώτος άνθρωπος που πειραματίστηκε σε ένα διαφορικό με ελάχιστη ολίσθηση δεν ήταν άλλος από Φέρντιναντ Πόρσε.Χρειάστηκε τουλάχιστον τρία χρόνια. Εξοπλίστηκαν με τα πρώτα μοντέλα αυτοκινήτων της μάρκας. Τις επόμενες δεκαετίες, οι μηχανικοί ανέπτυξαν διάφορους τύπους διαφορικών, για τους οποίους θα σας πούμε στη συνέχεια.

Αρχή λειτουργίας και συσκευή

Ας ξεκινήσουμε ίσως με το είδος του διαφορικού που είναι το πιο εύκολο να εξεταστεί, το ανοιχτό διαφορικό. Θα ξεκινήσουμε με τον απλούστερο τύπο διαφορικού, που ονομάζεται ανοιχτό διαφορικό. Ετσι, Ο σχεδιασμός του διαφορικού περιλαμβάνει τα ακόλουθα μέρη:

- Κινητήριο άξονα.Το καθήκον του είναι να μεταδίδει ροπή. Ο άξονας το οδηγεί από τη μετάδοση μέχρι την αρχή του διαφορικού.

- Γρανάζια κίνησης άξονα μετάδοσης κίνησης.Γρανάζια σε μορφή ελικοειδούς κώνου, απαραίτητο για τη σύζευξη διαφορικών μηχανισμών.

- Δακτυλιοειδής εξοπλισμός.Ένα στοιχείο που οδηγείται. Έχει επίσης σχήμα κώνου και περιστρέφεται με γρανάζι κίνησης. Το σύστημα των κινητήριων και κινούμενων γραναζιών μαζί ονομάζεται τελική μετάδοση. Χρησιμεύει ως το τελευταίο βήμα για τη μείωση της ταχύτητας περιστροφής που φτάνει τελικά στους τροχούς. Το γρανάζι κίνησης είναι πολύ μικρότερο σε μέγεθος από το γρανάζι κορώνας.Επομένως, για να πραγματοποιήσει μία περιστροφή του δούλου, η πρώτη χρειάζεται να κάνει περισσότερες από μία περιστροφές γύρω από τον άξονά της.

- Γρανάζια μισού άξονα.Είναι τελευταία σύνοραμετάδοση της περιστροφής του κινητήριου άξονα στους τροχούς.

- Δορυφόροι- Πρόκειται για έναν πλανητικό μηχανισμό που παίζει βασικό ρόλο στην παροχή διαφορετικών γωνιακών ταχυτήτων των τροχών κατά τη στροφή.

Όταν κινείστε σε ευθεία γραμμή στο αυτοκίνητό σας, ολόκληρος ο μηχανισμός διαφορικού περιστρέφεται με την ίδια ταχύτητα: ο άξονας εισόδου περιστρέφεται με την ίδια ταχύτητα με τους άξονες, αντίστοιχα, οι ίδιοι οι τροχοί περιστρέφονται με την ίδια ταχύτητα. Αλλά μόλις γυρίσετε το τιμόνι, η κατάσταση αλλάζει αμέσως ριζικά. Οι βασικοί παίκτες τώρα προεξέχουν δορυφόροι, οι οποίοι ξεκλειδώνονται υπό την επίδραση της διαφοράς φορτίων στους τροχούςόταν, για παράδειγμα, ένας τροχός αρχίζει να γλιστράει και επομένως κινείται πιο γρήγορα.

Όλη η ισχύς του κινητήρα περνάει απευθείας από αυτά. Και ως αποτέλεσμα του γεγονότος ότι οι δορυφόροι είναι δύο γρανάζια που είναι ανεξάρτητα, τότε υπάρχει μια μεταφορά διαφορετικών ταχυτήτων περιστροφής σε δύο ημιάξονες. Αλλά η εξουσία δεν μοιράζεται εξίσου, και μεταδίδεται στον τροχό που κινείται στο εξωτερικό άκρο της στροφής του αυτοκινήτου. Κατά συνέπεια, αρχίζει να περιστρέφεται πολύ πιο γρήγορα λόγω της ποσοτικής προσθήκης στροφών. Και η διαφορά στην κατανομή της ισχύος μεταξύ των τροχών είναι όσο μεγαλύτερη, όσο μικρότερη είναι η ακτίνα στροφής του αυτοκινήτου, δηλαδή τόσο περισσότερο στρίβετε το τιμόνι.

Τι είναι το κλείδωμα διαφορικού και πώς λειτουργεί;

Κλείδωμα διαφορικού- αυτό είναι ένα από πιο αποτελεσματικούς τρόπουςβελτίωση της απόδοσης του αυτοκινήτου εκτός δρόμου. Κάθε αυτοκίνητο που προορίζεται άμεσα ή έμμεσα για εκτός δρόμου είναι εξοπλισμένο με μηχανισμό στο εργοστάσιο που κλειδώνει το κεντρικό διαφορικό. Επίσης, τα αυτοκίνητα είναι εξοπλισμένα με μηχανισμούς που φράζουν τον μπροστινό και τον πίσω άξονα.

Το μπλοκάρισμα αυτού του μηχανισμού, όπως κάθε τεχνολογική λύση, έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του. Για να κατανοήσετε πότε είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε κλειδαριές διαφορικού και ποιες περιπτώσεις απλώς απαγορεύουν τη χρήση τους, πρέπει να κατανοήσετε τις αρχές στις οποίες βασίζεται η λειτουργία του.

Προσπαθήστε να κάνετε ένα άλμα εις μήκος από ένα μέρος τη χειμερινή χιονισμένη εποχή. Ναι. Αλλά δεν λειτουργεί, και όλα αυτά επειδή το ένα πόδι σας ήταν σε μια ολισθηρή παγωμένη επιφάνεια και το άλλο σε στεγνό πεζοδρόμιο. Εξαιτίας αυτού, δεν ήταν δυνατό να γίνει άλμα πρωταθλήματος. Το ένα πόδι γλίστρησε από κάτω σου και ο εγκέφαλος δεν προσανατολίστηκε έγκαιρα και δεν έδωσε την εντολή να βάλει όλη τη δύναμη για να σπρώξει στο άλλο πόδι. Το αποτέλεσμα αυτού του πειράματος είναι αρκετά αστείο και κωμικό: τα πόδια σου χώρισαν και σχεδόν σωριάστηκες στο πέμπτο σημείο.

Τι να κάνετε λοιπόν σε αυτή την περίπτωση, ώστε και τα δύο πόδια να έχουν την ευκαιρία να σπρώξουν τέλεια από το έδαφος; Και όλα είναι πολύ, πολύ απλά. Απλά πρέπει να μετατρέψετε δύο πόδια ώθησης σε ένα, δένοντάς τα σταθερά μεταξύ τους με μια δυνατή ζώνη ή λουρί.Τώρα θα λειτουργούν ως μία μονάδα και θα χρησιμοποιούν τη μέγιστη δύναμη ώθησης από ένα σταθερό έδαφος με καλό κράτημα. Μια παρόμοια διαδικασία συμβαίνει στο αυτοκίνητο τη στιγμή της αλληλεπίδρασης των κινητήριων τροχών του με το δρόμο.

Ας φανταστούμε μια κατάσταση στην οποία ένα αυτοκίνητο με κίνηση στους πίσω τροχούς σταματά τυχαία, έτσι ώστε ο αριστερός του τροχός να βρίσκεται σε μια ολισθηρή επιφάνεια και ο δεξιός του τροχός να βρίσκεται στην άσφαλτο. Οπως ξέρεις, τυπικό κεντρικό διαφορικό χαμηλής τριβής, το οποίο βρίσκεται στο πίσω άξοναςόχημα, παρέχει πάντα στους τροχούς ίση περιφερειακή δύναμη. Ο αριστερός τροχός, που βρίσκεται στον πάγο, δεν μπορεί να μετακινηθεί από ολισθηρή επιφάνεια με μεγάλη προσπάθεια λόγω έλλειψης πρόσφυσης.

Και εξαιτίας αυτού, το διαφορικό δεν είναι σε θέση να του προσφέρει τεράστια προσπάθεια, αφού αυτό είναι απλά αδύνατο σωματικά. Και σε αυτή την περίπτωση παρόμοια δύναμη θα ασκηθεί στον τροχόπου βρίσκεται στην ασφαλτική επιφάνεια. Θα εξομαλύνει τις δυνάμεις που κατανέμονται μεταξύ των τροχών, εστιάζοντας στον αριστερό τροχό.

Ως αποτέλεσμα, το αυτοκίνητο θα κινείται με ολίσθηση, αλλά αργά. Οι τροχοί του δεν θα μπορούν να χρησιμοποιήσουν αρκετή δύναμη για να σπρώξει, που θα ήταν απαραίτητη για την πρόσφυση του δεξιού τροχού, που υπό τις δεδομένες συνθήκες δεν θα είναι ούτε περισσότερο ούτε λιγότερο, αλλά έως και επτά φορές μεγαλύτερη από αυτή του αριστερού. Λόγω αυτής της ιδιότητας της ίσης κατανομής της ελκτικής δύναμης, ο δεξιός τροχός θα χρησιμοποιεί μόνο το ένα έβδομο της ελκτικής του ικανότητας. Για να το θέσω απλά, η ώθηση θα μπορούσε να ήταν επτά φορές ισχυρότερη, αλλά το διαφορικό δεν άσκησε αρκετή δύναμη σε αυτό για να κάνει τον ελιγμό.

Επομένως, είναι απαραίτητο να εφαρμοστεί μια τέτοια σύνδεση μεταξύ των τροχών για να διασφαλιστεί η περιστροφή ή η ολίσθηση της άρθρωσης, σαν να ήταν ένας μόνο τροχός. Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, χρησιμοποιείται ένας ειδικός μηχανισμός που εμποδίζει την περιστροφή των διαφορικών γραναζιών και συνδέει τους δύο τροχούς μεταξύ τους με μια υπό όρους άκαμπτη σύνδεση με σταθερή περιστροφή και την ίδια ταχύτητα. Ένας τέτοιος μηχανισμός ονομάζεται «μηχανισμός διαφορικού κλειδώματος (αποσύνδεσης)», ή στους απλούς ανθρώπους - κλειδαριά.

Ένα διαφορικό που είναι κλειδωμένο δεν μπορεί να εξισορροπήσει τη δύναμη μεταξύ των τροχών, κάνοντάς τους έτσι να συνδέονται με έναν μόνο άξονα. Ως αποτέλεσμα, κάθε τροχός δέχεται τη μέγιστη δυνατή δύναμη, η οποία είναι απαραίτητη για το καλύτερο κράτημα των τροχών. Επομένως, όπου η πρόσφυση των τροχών με το οδόστρωμα είναι καλύτερη, θα ασκηθεί περισσότερη δύναμη εκεί.

Ποιες είναι οι διαφορές

Η βάση του διαφορικού είναι ένα πλανητικό κιβώτιο ταχυτήτων. Ο τύπος του γραναζιού που χρησιμοποιείται μπορεί να χωρίσει υπό όρους το διαφορικό σε τρίατύπος:

- Σκουλήκι?

Κυλινδρικός;

Κωνικός.

Το διαφορικό σκουληκιών είναι το πιο ευέλικτο και τοποθετείται τόσο μεταξύ των αξόνων όσο και μεταξύ των τροχών. Ο κυλινδρικός τύπος βρίσκεται συχνά σε SUV μεταξύ των αξόνων. Ο κωνικός τύπος χρησιμοποιείται κυρίως ως διαφορικό εγκάρσιων αξόνων.

Διαθέστε το ίδιο συμμετρικόςΚαι ασύμμετρηδιαφορικά. Η ασύμμετρη σχεδίαση διαφορικού τοποθετείται σε οχήματα τετρακίνησης μεταξύ των αξόνων, κατανέμοντας τη ροπή σε διάφορες αναλογίες. Ο συμμετρικός τύπος μεταδίδει ίση ροπή στον άξονα μεταξύ των δύο τροχών. Τα διαφορικά χωρίζονται επίσης ανάλογα με τον τύπο αποκλεισμού:χειροκίνητη κλειδαριά και ηλεκτρονική κλειδαριά.

Χειροκίνητο κλείδωμα διαφορικού

Με βάση το όνομα, το κλείδωμα του διαφορικού άξονα ενεργοποιείται με πρωτοβουλία του οδηγού με το πάτημα ενός κουμπιού ή την αλλαγή ενός συγκεκριμένου διακόπτη. Σε αυτή την περίπτωση, τα γρανάζια του δορυφόρου μπλοκάρονται, με αποτέλεσμα οι κινητήριοι τροχοί να αρχίζουν να περιστρέφονται με την ίδια ταχύτητα. Συχνά, τα SUV είναι εξοπλισμένα με χειροκίνητο κλείδωμα διαφορικού. Συνιστάται να το ανάβετε για να ξεπεράσετε δύσκολες συνθήκες εκτός δρόμου και να το απενεργοποιείτε όταν εισέρχεστε σε κανονικό ασφαλτοστρωμένο δρόμο.

Ηλεκτρονικό ή αυτόματο κλείδωμα διαφορικού

Το αυτόματο κλείδωμα διαφορικού πραγματοποιείται με εντολές της ηλεκτρονικής μονάδας ελέγχου, η οποία αναλύει την κατάσταση στην οποία βρίσκεται το οδόστρωμα, χρησιμοποιώντας ABS και ESP. Στη συνέχεια, η ECU μπλοκάρει τα δορυφορικά γρανάζια από μόνη της. Ανάλογα με τον βαθμό μπλοκαρίσματος, αυτή η συσκευή μπορεί να χωριστεί υπό όρους σε διαφορικό με πλήρη και μερικό μπλοκάρισμα.

Πλήρες μπλοκέ διαφορικό

Η συμπερίληψη μιας τέτοιας κλειδαριάς συνεπάγεται το γεγονός ότι τα γρανάζια του δορυφόρου σταματούν τελείως και ο μηχανισμός αναλαμβάνει τις λειτουργίες ενός συμβατικού συμπλέκτη, μεταδίδοντας έτσι ίση ροπή στους δύο άξονες. Ως αποτέλεσμα, και οι δύο τροχοί περιστρέφονται με την ίδια γωνιακή ταχύτητα. Εάν συμβεί τουλάχιστον ένας τροχός να χάσει την πρόσφυση, τότε η ροπή από αυτόν μεταφέρεται πλήρως στον άλλο τροχό, ο οποίος παραμένει για να εξαναγκάσει εκτός δρόμου. Μια τέτοια διαφορική συσκευή έχει εφαρμοστεί με επιτυχία στις Toyota Land Cruiser, Mercedes-Benz G-Classκαι άλλοι.

Μερικό κλείδωμα διαφορικού

Η ενεργοποίηση αυτής της κλειδαριάς δεν σταματά εντελώς τα γρανάζια του δορυφόρου, αλλά τους επιτρέπει να γλιστρήσουν. Αυτό το εφέ είναι διαθέσιμο χάρη στα αυτοασφαλιζόμενα διαφορικά. Ανάλογα με τον τύπο λειτουργίας αυτού του μηχανισμού, χωρίζεται σε δύο είδη: Ευαίσθητο στην ταχύτητα(ενεργοποιείται όταν παρατηρηθεί διαφορά στις γωνιακές ταχύτητες περιστροφής των ημιαξόνων) και Ευαίσθητο στη ροπή(ενεργοποιείται σε περίπτωση μείωσης της ροπής ενός άξονα άξονα) Αυτός ο τύπος λειτουργίας της διάταξης διαφορικού μπορεί να βρεθεί σε SUV Mitsubishi Pajero, Audi Q-series και BMW X-series.

Διαφορική ομάδα Ευαίσθητο στην ταχύτηταδιαφέρει στη δομή. Ένας τέτοιος μηχανισμός είναι αυτός στον οποίο διαφορική λειτουργίαεκτελεί παχύρρευστη σύζευξη. Η ιξώδης σύζευξη διαφέρει από το διαφορικό τριβής στη χαμηλότερη αξιοπιστία της. Εξαιτίας αυτού, έχει θέση για εγκατάσταση σε αυτοκίνητα που δεν έχουν σχεδιαστεί για να ξεπερνούν αδιάβατους άγριους και βαθύς δρόμος ή σε αυτοκίνητα με σπορ χαρακτήρα.

Ένας άλλος μηχανισμός που αντιπροσωπεύει την ευαίσθητη ομάδα Ταχύτητας ονομάζεται διαφορικό gerotor. Ο ρόλος των στοιχείων μπλοκαρίσματος εδώ παίζεται από μια αντλία λαδιού και πλάκες τριβής τοποθετημένες μεταξύ του περιβλήματος του διαφορικού και των δορυφορικών γραναζιών των αξόνων του άξονα. Αν και σύμφωνα με την αρχή της λειτουργίας, είναι παρόμοιο με μια παχύρρευστη σύζευξη.

Διαφορικά που ανήκουν στην ομάδα Ευαίσθητο στη ροπήδιαφέρουν επίσης στο σχεδιασμό τους. Για παράδειγμα, υπάρχει ένας μηχανισμός που χρησιμοποιεί ένα διαφορικό τριβής. Η ιδιαιτερότητά του έγκειται στη διαφορά στις γωνιακές ταχύτητες των τροχών στις στροφές και όταν κινούνται σε ευθεία γραμμή. Όταν το αυτοκίνητο κινείται σε ευθεία γραμμή, η γωνιακή ταχύτητα περιστροφής και των δύο τροχών είναι η ίδια και κατά τις στροφές, η ροπή για τους τροχούς είναι διαφορετική.

Ένας άλλος τύπος διαφορικών - με υποειδές και ελικοειδή γρανάζια. Υποδιαιρούνται σε τρεις ομάδες.

Πρώτα – με υποειδές γρανάζι

Εδώ, κάθε άξονας άξονα έχει τα δικά του δορυφορικά γρανάζια. Συνδέονται μεταξύ τους με οδοντωτούς τροχούς, που βρίσκονται κάθετα μεταξύ τους. Σε περίπτωση διαφοράς στις γωνιακές ταχύτητες των κινητήριων τροχών, τα γρανάζια των ημιαξόνων σφηνώνονται. Ως αποτέλεσμα, τα γρανάζια τρίβονται στο περίβλημα του διαφορικού. Το διαφορικό μπλοκάρεται μερικώς και η ροπή ανακατανέμεται στον άξονα, με μικρότερη ταχύτητα γωνιακής περιστροφής. Μετά την εξίσωση των ημιαξονικών ταχυτήτων, το μπλοκάρισμα απενεργοποιείται.

Δεύτερος – με ελικοειδή γρανάζια

Παρόμοια με την πρώτη, αλλά η θέση των δορυφορικών γραναζιών είναι παράλληλη με τους άξονες. Αυτές οι μονάδες συνδέονται μεταξύ τους με ελικοειδή γρανάζια. Οι δορυφόροι αυτού του μηχανισμού είναι τοποθετημένοι σε ειδικές κόγχες στο περίβλημα του διαφορικού.Όταν υπάρχει διαφορά στη γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του τροχού, τα γρανάζια σφηνώνονται και ταιριάζουν με τα γρανάζια που βρίσκονται στις κόγχες του περιβλήματος του διαφορικού. Υπάρχει μερική απόφραξη. Η κατεύθυνση της ροπής προσδιορίζεται στον άξονα με χαμηλότερη ταχύτητα περιστροφής.

Τρίτος – με ελικοειδή γρανάζια ημιαξόνων και ελικοειδή γρανάζια δορυφόρων

Χρησιμοποιείται σε κεντρικά διαφορικά. Η αρχή είναι η ίδια - μετατόπιση της ροπής σε έναν άξονα με λιγότερη περιστροφή. Το εύρος μετατόπισης αυτού του είδους είναι αρκετά μεγάλο - από 65/35 έως 35/65. Όταν η γωνιακή ταχύτητα της περιστροφής του τροχού και των δύο αξόνων σταθεροποιηθεί και εξισωθεί, το διαφορικό ξεκλειδώνει. Αυτές οι διαφορικές ομάδες χρησιμοποιούνται ευρέως στην αυτοκινητοβιομηχανία τόσο σε συμβατικά όσο και σε σπορ μοντέλα.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των κλειδαριών διαφορικού

+ δυνατότητα μπλοκαρίσματος τροχών έως και 70%

Ελάχιστη συντήρηση.

Κανένα τράνταγμα στο τιμόνι.

Το κιβώτιο ταχυτήτων δεν απαιτεί χύσιμο ειδικού λαδιού.

Η εγκατάσταση δεν συνεπάγεται δυσκολίες.

Εξασφάλιση της καλύτερης απόδοσης του οχήματος εκτός δρόμου.

Μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της δομής.

Καλύτερος χειρισμός του αυτοκινήτου.

Δυνατότητα στροφής σε υψηλότερες ταχύτητες.

Το αυτοκίνητο βγαίνει πιο εύκολα από την ολίσθηση.

Με την πάροδο του χρόνου, η προφόρτιση πέφτει.

Απαιτείται η αντικατάσταση των στοιχείων ρύθμισης κάθε 40 χιλιάδες χιλιόμετρα για καλύτερη απόδοση σχεδιασμού.

Η μη έγκαιρη ή καθυστερημένη εργασία προσαρμογής θα οδηγήσει στο γεγονός ότι το σύστημα δεν θα λειτουργήσει σωστά.

Εγγραφείτε στις ροές μας

Όταν επιλέγουν ένα SUV, πολλοί αγοραστές πρέπει να έχουν συναντήσει τον όρο «ηλεκτρονικό κλείδωμα διαφορικού» στην περιγραφή ενός συγκεκριμένου μοντέλου. Αλλά τι είναι και πώς λειτουργεί αυτό το πολύ διαφορικό, δεν γνωρίζουν όλοι οι πιθανοί ιδιοκτήτες αυτοκινήτων αυτής της κατηγορίας. Στο σημερινό μας υλικό, θα σας πούμε λεπτομερώς σε τι χρησιμεύει το διαφορικό, ποιες είναι οι ποικιλίες του και σε ποια αυτοκίνητα είναι εγκατεστημένο.

Ιστορία δημιουργίας και σκοπός του διαφορικού

Σε αυτοκίνητα εξοπλισμένα με κινητήρα εσωτερικής καύσης, το διαφορικό εμφανίστηκε λίγα χρόνια μετά την εφεύρεσή τους. Το γεγονός είναι ότι τα πρώτα αντίγραφα μηχανών που κινούνταν με κινητήρα είχαν πολύ κακό χειρισμό. Και οι δύο τροχοί στον ίδιο άξονα περιστρέφονταν με την ίδια γωνιακή ταχύτητα κατά τη διάρκεια της στροφής, γεγονός που οδήγησε στην ολίσθηση του τροχού να κινείται κατά μήκος του εξωτερικού, μεγαλύτερη από την εσωτερική διάμετρο. Η λύση στο πρόβλημα βρέθηκε απλά: οι σχεδιαστές των πρώτων αυτοκινήτων με κινητήρες εσωτερικής καύσης δανείστηκαν ένα διαφορικό από καρότσια ατμού - έναν μηχανισμό που εφευρέθηκε το 1828 από τον Γάλλο μηχανικό Oliver Pecke-Rom. Ήταν μια συσκευή αποτελούμενη από άξονες και γρανάζια μέσω των οποίων η ροπή από τον κινητήρα μεταδίδεται στους κινητήριους τροχούς. Αλλά μετά την εγκατάσταση ενός διαφορικού στο αυτοκίνητο, ανακαλύφθηκε ένα άλλο πρόβλημα - η ολίσθηση των τροχών, η οποία είχε χάσει την πρόσφυση.

Αυτό συνήθως εκδηλώνονταν όταν το αυτοκίνητο κινούνταν σε δρόμο καλυμμένο με κομμάτια πάγου. Τότε ο τροχός που χτύπησε τον πάγο άρχισε να περιστρέφεται με μεγαλύτερη ταχύτητα από αυτόν που βρισκόταν στο έδαφος ή στο τσιμέντο, κάτι που τελικά οδήγησε στην ολίσθηση του αυτοκινήτου. Στη συνέχεια οι σχεδιαστές σκέφτηκαν να βελτιώσουν το διαφορικό έτσι ώστε κάτω από παρόμοιες συνθήκες και οι δύο τροχοί να περιστρέφονται με την ίδια ταχύτητα και το αυτοκίνητο να μην γλιστράει. Ο πρώτος που πειραματίστηκε με τη δημιουργία διαφορικού περιορισμένης ολίσθησης ήταν ο Ferdinand Porsche.

Του πήρε τρία χρόνια για να αναπτύξει, να δοκιμάσει και να διαθέσει στην αγορά το λεγόμενο διαφορικό έκκεντρου, τον πρώτο μηχανισμό περιορισμένης ολίσθησης που τοποθετήθηκε στα πρώτα μοντέλα της μάρκας Volkswagen. Στη συνέχεια, οι μηχανικοί αναπτύχθηκαν διαφορετικά είδηδιαφοροποιήσεις, οι οποίες θα συζητηθούν παρακάτω.

Σε ένα αυτοκίνητο, το διαφορικό εκτελεί τρεις λειτουργίες: 1) μεταφέρει από τον κινητήρα στους κινητήριους τροχούς, 2) ρυθμίζει τους τροχούς σε διαφορετικές γωνιακές ταχύτητες, 3) εξυπηρετεί σε συνδυασμό με την τελική μετάδοση κίνησης.

Διαφορική συσκευή

Το διαφορικό, βελτιωμένο από τους σχεδιαστές αυτοκινήτων, είναι διατεταγμένο με τη μορφή πλανητικού γραναζιού, όπου η ροπή από τον κινητήρα μεταδίδεται μέσω του άξονα καρδάνου και του κωνικού γραναζιού στο περίβλημα του διαφορικού. Αυτό, με τη σειρά του, κατευθύνει τη ροπή σε δύο γρανάζια και ήδη κατανέμουν τη ροπή μεταξύ των αξόνων του άξονα. Ο συμπλέκτης μεταξύ των δορυφορικών γραναζιών και των αξόνων του άξονα έχει δύο βαθμούς ελευθερίας, που τους επιτρέπει να περιστρέφονται με διαφορετικές γωνιακές ταχύτητες.

Έτσι, το διαφορικό παρέχει διαφορετική ταχύτητα περιστροφής των τροχών που βρίσκονται στον ίδιο άξονα, η οποία επίσης αποτρέπει την ολίσθηση κατά την στροφή. Αφού εφευρέθηκε, το αυτοκίνητο είχε δύο, και αργότερα τρία (με κεντρικό) διαφορικά, τα οποία μοίραζαν τη ροπή μεταξύ των κινητήριων αξόνων.

Είναι ήδη ξεκάθαρο ότι ούτε ένα αυτοκίνητο δεν μπορεί να κάνει χωρίς διαφορικό. Σε οχήματα με κίνηση στους εμπρός και πίσω τροχούς, βρίσκεται στον κινητήριο άξονα. Εάν το αυτοκίνητο έχει διπλό κινητήριο άξονα, τότε χρησιμοποιούνται δύο διαφορικά στη σχεδίαση του κιβωτίου ταχυτήτων - ένα για κάθε άξονα. Υπάρχουν δύο διαφορικά στα οχήματα με κίνηση σε όλους τους τροχούς (για μοντέλα με plug-in οδήγηση όλων των τροχών- ένα για κάθε άξονα) ή τρία (για μοντέλα με μόνιμη τετρακίνηση - ένα για κάθε άξονα, συν ένα κεντρικό διαφορικό που κατανέμει τη ροπή μεταξύ των αξόνων). Εκτός από τον αριθμό των μηχανισμών που είναι εγκατεστημένοι σε αυτοκίνητα με διαφορετικούς τύπους κίνησης, τα διαφορικά διακρίνονται από τον τύπο κλειδαριάς.

Ποικιλίες διαφορικών

Ανάλογα με τον τύπο μπλοκαρίσματος, τα διαφορικά χωρίζονται σε δύο - χειροκίνητο και ηλεκτρονικό μπλοκάρισμα. Το manual, όπως υποδηλώνει το όνομα, γίνεται χειροκίνητα από τον οδηγό χρησιμοποιώντας ένα κουμπί ή διακόπτη εναλλαγής. Σε αυτή την περίπτωση, τα δορυφορικά γρανάζια του μηχανισμού είναι μπλοκαρισμένα, οι κινητήριοι τροχοί κινούνται με την ίδια ταχύτητα. Συνήθως, στα SUV παρέχεται χειροκίνητο κλείδωμα διαφορικού.

Το ηλεκτρονικό ή αυτόματο κλείδωμα διαφορικού πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μια ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου, η οποία, αναλύοντας την κατάσταση του οδοστρώματος (χρησιμοποιώντας πληροφορίες από αισθητήρες και έλεγχο πρόσφυσης), μπλοκάρει τα ίδια τα δορυφορικά γρανάζια.

Ηλεκτρονικά ελεγχόμενο πίσω διαφορικό Range Rover Sport

Ανάλογα με το βαθμό μπλοκαρίσματος, αυτή η συσκευή χωρίζεται σε ένα διαφορικό με πλήρες μπλοκάρισμα και ένα διαφορικό με μερικό μπλοκάρισμα των δορυφορικών γραναζιών.

Το πλήρες κλείδωμα διαφορικού συνεπάγεται 100% διακοπή της περιστροφής των δορυφορικών γραναζιών, κατά την οποία ο ίδιος ο μηχανισμός αρχίζει να εκτελεί τη λειτουργία ενός συμβατικού συμπλέκτη, μεταδίδοντας μια ισοδύναμη ροπή και στους δύο άξονες των αξόνων. Ως αποτέλεσμα, και οι δύο τροχοί περιστρέφονται με την ίδια γωνιακή ταχύτητα. Εάν ένας από τους τροχούς χάσει την πρόσφυση, όλη η ροπή μεταφέρεται στον τροχό με καλύτερο κράτημα, κάτι που θα σας επιτρέψει να ξεπεράσετε το αδιάβατο. Μια τέτοια διαφορική συσκευή χρησιμοποιείται σε SUV και άλλα.

Το μερικό κλείδωμα του διαφορικού συνεπάγεται ατελή διακοπή της περιστροφής των δορυφορικών γραναζιών, δηλαδή με ολίσθηση. Αυτό το αποτέλεσμα επιτυγχάνεται χάρη στα λεγόμενα διαφορικά αυτοκλειδώματος. Ανάλογα με το πώς λειτουργεί αυτός ο μηχανισμός, χωρίζονται σε δύο τύπους: Ευαίσθητα ταχύτητας (συνάρτηση με διαφορά στις γωνιακές ταχύτητες περιστροφής των ημιαξόνων) και ευαίσθητα στη ροπή (λειτουργία με μείωση της ροπής σε ένα από τα ημιάξονα -άξονες). Μια τέτοια διαφορική συσκευή χρησιμοποιείται σε SUV Mitsubishi Pajero, Audi με, BMW με σύστημα X-Drive και ούτω καθεξής.

Τα διαφορικά που ανήκουν στην ομάδα Speed ​​​​sensitive έχουν διαφορετικό σχεδιασμό. Υπάρχει ένας μηχανισμός στον οποίο η παχύρρευστη σύζευξη παίζει το ρόλο ενός διαφορικού. Είναι μια δεξαμενή που βρίσκεται μεταξύ του άξονα του άξονα και του ρότορα του άξονα της προπέλας, γεμάτη με ένα ειδικό παχύρρευστο υγρό, στο οποίο, με τη σειρά τους, βυθίζονται οι δίσκοι που αρθρώνονται με τον άξονα του άξονα και τον ρότορα. Όταν η γωνιακή ταχύτητα περιστροφής των τροχών διαφέρει (ο ένας τροχός περιστρέφεται πιο γρήγορα από τον άλλο), οι δίσκοι στη δεξαμενή αρχίζουν επίσης να περιστρέφονται με διαφορετικές ταχύτητες, αλλά το παχύρρευστο υγρό εξισώνει σταδιακά την ταχύτητά τους και, κατά συνέπεια, τη ροπή. Μόλις οι γωνιακές ταχύτητες και των δύο τροχών εξισωθούν, η ιξώδης σύζευξη απενεργοποιείται. Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά του, ένας παχύρρευστος σύνδεσμος είναι λιγότερο αξιόπιστος από ένα διαφορικό τριβής, επομένως εγκαθίσταται σε οχήματα που έχουν σχεδιαστεί για να ξεπερνούν μεσαίου βαθμού τροποποιήσεις εκτός δρόμου ή σπορ αυτοκινήτου.

Ένας άλλος διαφορικός μηχανισμός που ανήκει στην ευαίσθητη ομάδα Speed ​​είναι το διαφορικό gerotor. Εδώ, ο ρόλος της κλειδαριάς, σε αντίθεση με τον παχύρρευστο σύνδεσμο, παίζεται από την αντλία λαδιού και τις πλάκες τριβής, οι οποίες είναι τοποθετημένες μεταξύ του περιβλήματος του διαφορικού και του δορυφορικού γραναζιού των αξόνων του άξονα. Αλλά η αρχή λειτουργίας είναι από πολλές απόψεις παρόμοια με αυτή ενός παχύρρευστου συνδέσμου: όταν υπάρχει διαφορά στις γωνιακές ταχύτητες των κινητήριων τροχών, η αντλία αντλεί λάδι στις πλάκες τριβής, οι οποίες, υπό πίεση, μπλοκάρουν το περίβλημα του διαφορικού και το γρανάζι του άξονα μέχρι να εξισωθούν οι ταχύτητες των τροχών. Μόλις συμβεί αυτό, η αντλία σταματά να λειτουργεί και η απόφραξη απενεργοποιείται.

Τα διαφορικά που ανήκουν στην ομάδα Sensitive Torque έχουν επίσης διαφορετική σχεδίαση. Για παράδειγμα, υπάρχει ένας μηχανισμός που χρησιμοποιεί διαφορικό τριβής. Χαρακτηριστικό του είναι η διαφορά στις γωνιακές ταχύτητες περιστροφής των τροχών όταν το αυτοκίνητο κινείται σε ευθεία γραμμή και σε στροφή. Όταν οδηγείτε σε ευθύ δρόμο, η γωνιακή ταχύτητα και των δύο τροχών είναι η ίδια και όταν στρίβετε, η τιμή της είναι διαφορετική για κάθε τροχό. Αυτό επιτυγχάνεται με την εγκατάσταση ενός συμπλέκτη τριβής μεταξύ του περιβλήματος του διαφορικού και του δορυφορικού γραναζιού, ο οποίος βοηθά στη βελτίωση της μετάδοσης της ροπής στον τροχό που έχει χάσει την πρόσφυση.

Ένας άλλος τύπος διαφορικών είναι με υποειδές (σκουλήκι ή βίδα) και ελικοειδή γρανάζια. Χωρίζονται υπό όρους σε τρεις ομάδες.

Το πρώτο είναι με υποειδές γρανάζια, στον οποίο κάθε άξονας άξονα έχει τα δικά του δορυφορικά γρανάζια. Συνδυάζονται μεταξύ τους μέσω οδοντωτών τροχών και ο άξονας του γραναζιού είναι κάθετος στον ημιάξονα. Εάν υπάρχει διαφορά στις γωνιακές ταχύτητες των κινητήριων τροχών, τα γρανάζια των ημιαξόνων σφηνώνονται, σχηματίζεται τριβή μεταξύ του περιβλήματος του διαφορικού και των γραναζιών. Υπάρχει μερικό μπλοκάρισμα του διαφορικού και η ροπή μεταδίδεται στον άξονα, η γωνιακή ταχύτητα του οποίου είναι μικρότερη. Μόλις ευθυγραμμιστούν οι γωνιακές ταχύτητες των τροχών, η κλειδαριά απενεργοποιείται.

Το δεύτερο είναι με ελικοειδή γρανάζια, στο οποίο κάθε άξονας άξονα έχει και τα δικά του δορυφορικά γρανάζια (είναι ελικοειδείς), αλλά οι άξονές τους είναι παράλληλοι με τους άξονες. Και αυτές οι μονάδες συνδυάζονται μεταξύ τους με τη βοήθεια ελικοειδούς γραναζιού. Οι δορυφόροι σε αυτόν τον μηχανισμό είναι εγκατεστημένοι σε ειδικές κόγχες στο περίβλημα του διαφορικού. Όταν η γωνιακή ταχύτητα περιστροφής των τροχών διαφέρει, εμφανίζεται η σφήνωση των γραναζιών και, σε συνδυασμό με τα γρανάζια στις κόγχες του περιβλήματος του διαφορικού, το μπλοκάρουν εν μέρει. Σε αυτή την περίπτωση, η ροπή κατευθύνεται στον άξονα του άξονα, η ταχύτητα περιστροφής του οποίου είναι χαμηλότερη.

Το τρίτο - με ελικοειδή γρανάζια των αξόνων του άξονα και ελικοειδή γρανάζια δορυφόρων, τα οποία είναι παράλληλα μεταξύ τους. Αυτός ο τύπος χρησιμοποιείται στη σχεδίαση του κεντρικού διαφορικού. Χάρη στον πλανητικό σχεδιασμό του διαφορικού, είναι δυνατό, μέσω μερικού μπλοκαρίσματος, να μετατοπιστεί η ροπή σε αυτόν τον άξονα, η γωνιακή ταχύτητα περιστροφής των τροχών του οποίου είναι χαμηλότερη. Το εύρος μιας τέτοιας μετατόπισης είναι πολύ ευρύ - από 65/35 έως 35/65. Όταν επιτευχθεί ισοδύναμη γωνιακή ταχύτητα περιστροφής των τροχών του μπροστινού και του πίσω άξονα, το διαφορικό ξεκλειδώνεται.

Αυτές οι ομάδες διαφορικών έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στην αυτοκινητοβιομηχανία: εγκαθίστανται τόσο σε «πολιτικά» μοντέλα όσο και σε σπορ.

Ο κύριος σκοπός του είναι να κατανέμει, να αλλάζει και να μεταδίδει τη ροπή και, εάν είναι απαραίτητο, να διασφαλίζει την περιστροφή δύο καταναλωτών με διαφορετικές γωνιακές ταχύτητες.

Το διαφορικό άξονα είναι ένα διαφορικό που έχει σχεδιαστεί για να οδηγεί τους κινητήριους τροχούς, αλλά εάν είναι εγκατεστημένο μεταξύ των κινητήριων αξόνων σε ένα όχημα με κίνηση σε όλους τους τροχούς - το κεντρικό διάστημα.

Κατά κανόνα, το διαφορικό του αυτοκινήτου βρίσκεται στα ακόλουθα σημεία:

• Άξονες κίνησης σε όχημα με κίνηση σε όλους τους τροχούς - στη θήκη μεταφοράς
• Κίνηση τροχού σε όχημα με κίνηση σε όλους τους τροχούς - στον στροφαλοθάλαμο του πίσω και του μπροστινού άξονα
• Κίνηση κινητήριων τροχών σε όχημα με κίνηση στους μπροστινούς τροχούς - στο κιβώτιο ταχυτήτων
• Κινούμενοι τροχοί σε όχημα με κίνηση στους πίσω τροχούς - περίβλημα πίσω άξονα

Το διαφορικό βασίζεται σε ένα πλανητικό κιβώτιο ταχυτήτων. Ο τύπος του γραναζιού που χρησιμοποιείται στο κιβώτιο ταχυτήτων χωρίζει υπό όρους το διαφορικό στους ακόλουθους τρεις τύπους:

• Σκουλήκι
• Κυλινδρικός
• Κωνικός

Το σκουλήκι είναι το πιο ευέλικτο διαφορικό και μπορεί να τοποθετηθεί τόσο μεταξύ αξόνων όσο και μεταξύ τροχών. Ο κυλινδρικός τύπος, κατά κανόνα, βρίσκεται σε αυτοκίνητα μεταξύ των αξόνων. Ο κωνικός τύπος χρησιμοποιείται κυρίως ως ενδιάμεσος τροχός.

Υπάρχουν επίσης ασύμμετρα και συμμετρικά διαφορικά του αυτοκινήτου. Ο ασύμμετρος τύπος τοποθετείται ανάμεσα σε δύο κινητήριους άξονες και επιτρέπει τη μετάδοση της ροπής σε διάφορες αναλογίες. Ο συμμετρικός τύπος, κατά κανόνα, εγκαθίσταται στα κύρια γρανάζια και επιτρέπει τη μετάδοση της ροπής σε δύο τροχούς ίσης αξίας.

Συσκευή διαφορικού αυτοκινήτου

Τα κύρια στοιχεία του διαφορικού είναι:

• Πλαϊνά γρανάζια
• Γρανάζια πινιόν
• Πλαίσιο

Διάγραμμα διαφορικού αυτοκινήτου με κίνηση στους μπροστινούς τροχούς:
1 - κινούμενο γρανάζι του κύριου γραναζιού. 2 - ένα θραύσμα του κύριου εργαλείου. 3 - άξονας των δορυφόρων. 4 - δορυφόρος? 5 - διαφορικό περίβλημα. 6 - άξονας με δεξιά φλάντζα. 7 - κουτί γέμισης. 8 - κωνικό ρουλεμάν κυλίνδρων. 9 - πλευρικό εργαλείο. 10 - αριστερός άξονας με φλάντζα. 11 - ένα θραύσμα του περιβλήματος του κιβωτίου ταχυτήτων.

Τα δορυφορικά γρανάζια, στην αρχή λειτουργίας τους, μοιάζουν με πλανητικό κιβώτιο ταχυτήτων και χρησιμεύουν για τη σύνδεση του περιβλήματος και του πλευρικού γραναζιού μεταξύ τους. Τα τελευταία, με τη σειρά τους, συνδέονται με σφήνες στους κινητήριους τροχούς. Διάφορα σχέδια χρησιμοποιούν τέσσερις ή δύο δορυφόρους, μέσα αυτοκίνηταη δεύτερη επιλογή χρησιμοποιείται πιο συχνά.

Διαφορικό κύπελλο ή περίβλημα - ο κύριος σκοπός του είναι να μεταδίδει ροπή από το κύριο γρανάζι στα πλαϊνά γρανάζια μέσω των δορυφόρων. Στο εσωτερικό του βρίσκονται ο άξονας για την περιστροφή του δορυφόρου.

Γρανάζια ηλίου ή ημιαξονικά γρανάζια - σχεδιασμένα να μεταδίδουν ροπή με τη βοήθεια ημιαξόνων στους κινητήριους τροχούς. Το αριστερό και το δεξί γρανάζια μπορεί να έχουν είτε τον ίδιο είτε διαφορετικό αριθμό δοντιών. Με τη σειρά τους τα γρανάζια διαφορετικό αριθμόΤα δόντια χρησιμοποιούνται για να σχηματίσουν ένα ασύμμετρο διαφορικό και με τον ίδιο αριθμό - για ένα συμμετρικό.

Η αρχή της λειτουργίας ενός διαφορικού αυτοκινήτου

Το διαφορικό λειτουργεί ως εξής: περιστρέφοντας έναν από τους κινητήριους τροχούς του αυτοκινήτου, ο δεύτερος θα αρχίσει να περιστρέφεται προς την αντίθετη κατεύθυνση, αλλά πρέπει να τηρείται η προϋπόθεση της ακινησίας του άξονα καρδάνου. Σε αυτή την περίπτωση, οι stellites περιστρέφονται στους δικούς τους άξονες, παίζοντας το ρόλο ενός γραναζιού.

Εάν εκκινήσετε τον κινητήρα και βάλετε τον συμπλέκτη και οποιοδήποτε από τα γρανάζια, ο άξονας καρντάν θα αρχίσει να περιστρέφεται, μεταδίδοντας τη ροπή του μέσω των οδοντωτών τροχών και των κωνικών γραναζιών του κιβωτίου διαφορικού.

Έτσι, ενώ το αυτοκίνητο κινείται κατά μήκος μιας καμπύλης τροχιάς, ο ένας τροχός επιβραδύνει, ενώ ο δεύτερος, αντίθετα, τον αυξάνει. Ως αποτέλεσμα, η ολίσθηση και η ολίσθηση των τροχών εξαλείφονται και καθένας από αυτούς περιστρέφεται με την ταχύτητα που είναι απαραίτητη για την ασφαλή κίνηση.

Όταν το αυτοκίνητο κινείται σε ευθεία γραμμή, δεν συμβαίνει τίποτα ιδιαίτερο και το διαφορικό μεταδίδει τη ροπή και στους δύο τροχούς στην ίδια αναλογία. Τα ημιαξονικά γρανάζια περιστρέφονται με την ίδια γωνιακή ταχύτητα, αφού οι δορυφόροι σε αυτή την περίπτωση βρίσκονται σε ακίνητη κατάσταση.

Όταν οδηγείτε σε ολισθηρές επιφάνειες, το διαφορικό έχει ένα σημαντικό μειονέκτημα - μπορεί να προκαλέσει πλάγια ολίσθηση του αυτοκινήτου, καθώς ο τροχός ολίσθησης έχει χαμηλή πρόσφυση στην επιφάνεια και αρχίζει να περιστρέφεται στο ρελαντί.

Τα πιο απλά διαφορικά αυτοκινήτου έχουν ένα άλλο μειονέκτημα. Όταν η βρωμιά ή άλλα στοιχεία τρίτων μπαίνουν ανάμεσα στις σφήνες, η ροπή μπορεί να μεταδοθεί σε διαφορετική αναλογία, ακόμη και 0 προς 100. Έτσι, ένας τροχός θα παραμείνει σε μια εντελώς στατική θέση.

Τα σύγχρονα μοντέλα πρακτικά στερούνται αυτό το μειονέκτημα. Η συσκευή τους είναι διαφορετική χειροκίνητη ή αυτόματη πιο άκαμπτη. Επιπλέον, σε πολλά σύγχρονα επιβατικά αυτοκίνητα, εγκαθίστανται συστήματα σταθεροποίησης και ευστάθειας κατεύθυνσης, τα οποία καθιστούν δυνατή τη βελτιστοποίηση της κατανομής της ροπής ανάλογα με την τροχιά του αυτοκινήτου.

Πώς λειτουργεί το διαφορικό - βίντεο: