Differenziale trazione anteriore. Come funzionano i differenziali. Video: navigatore GPS - descrizione e test.
Il differenziale è progettato per trasmettere, modificare e distribuire la coppia tra due utenze e garantire, se necessario, la loro rotazione a diverse velocità angolari.
Il differenziale è uno dei principali elementi strutturali della trasmissione. La posizione del differenziale nella trasmissione dell'auto:
Il differenziale è qualcosa di più complesso, non tenendo conto della varietà già esistente, dalla meccanica all'elettronica. Basato su un'auto con trazione su un solo asse, sia posteriore che anteriore, possiamo trovare da un differenziale aperto a uno elettronico, passando per autobloccante, torzen o elettrone autobloccante.
Video: blocco differenziale per UAZ, tipo e principio di funzionamento
Quando si viaggia in linea retta, cioè entrambe le ruote si muovono alla stessa distanza, il differenziale formato dalle diverse marce mantiene queste ultime alla stessa velocità. Quando si entra in curva, la ruota esterna, su cui poggia l'auto, percorre più metri di quella interna. Ecco perché c'è un differenziale. Questo meccanismo, come abbiamo detto in precedenza, distribuisce la potenza del motore tra le ruote, permettendo loro di muoversi a velocità diverse.
I differenziali utilizzati per azionare le ruote motrici sono chiamati assi trasversali. Il differenziale centrale è installato tra gli assi motori di un veicolo a trazione integrale.
Strutturalmente, il differenziale è costruito sulla base di un riduttore epicicloidale. A seconda del tipo di ingranaggio utilizzato nel cambio, si distinguono i seguenti tipi di differenziali: conici, cilindrici e a vite senza fine.
La stragrande maggioranza delle auto stradali, senza diventare sportive, ha i famosi differenziali aperti. Quando si raggiunge la curva, la ruota esterna riceve poca potenza del motore in quanto il differenziale ne invia la maggior parte alla ruota interna con meno appoggio dovuto all'oggetto che deve arrivarci.
Come funziona il differenziale
In condizioni normali questo non è un problema, ma quando si guida ad alta velocità, sia in curva che in curva, la ruota interna, se non abbiamo il controllo di trazione e stabilità, può finire per girare fuori controllo, portando a scivolare o perdita con le conseguenze che ciò comporta.
Il differenziale conico viene utilizzato principalmente come differenziale dell'asse trasversale. Il differenziale cilindrico viene installato più spesso tra gli assi dei veicoli a trazione integrale. Il differenziale a vite senza fine, per la sua versatilità, può essere installato sia tra le ruote che tra gli assali.
Il dispositivo del differenziale è considerato sull'esempio del differenziale conico più comune. I componenti del differenziale sono anche caratteristici di altri tipi di differenziali. Il differenziale conico è un riduttore epicicloidale e comprende ingranaggi laterali con satelliti posizionati nell'alloggiamento.
Il suo lavoro, come il resto, si concentra sulle curve. Pertanto, il passo dopo curva è notevolmente aumentato. I veri sport hanno tali differenze, sebbene in l'anno scorso sono diventati di moda, principalmente per la facilità di controllarli tramite un computer, differenziali elettronici.
Tra la metà dei due tipi sopra descritti ci sono i ben noti differenziali di tipo Thorsen. Portano un vantaggio importante rispetto ad altri sistemi. Non è un differenziale, sicuramente autobloccante in quanto non si può bloccare completamente, ma invia coppia alla ruota che può il modo migliore mandalo a terra. Di fronte a un differenziale autobloccante, Thorsen evita di far slittare una delle ruote, contribuendo solo con quello che riesce a mandare a terra, deviando l'eccedenza sull'altra.
L'alloggiamento (un altro nome è la coppa del differenziale) percepisce la coppia dall'ingranaggio principale e la trasmette attraverso i satelliti agli ingranaggi laterali. L'ingranaggio condotto è rigidamente fissato sul corpo ingranaggio principale. Gli assi sono installati all'interno della custodia, su cui ruotano i satelliti.
I satelliti, che svolgono il ruolo di un ingranaggio planetario, forniscono un collegamento tra l'alloggiamento e gli ingranaggi laterali. A seconda della quantità di coppia trasmessa, nella progettazione del differenziale vengono utilizzati due o quattro satelliti. IN automobili di solito vengono utilizzati due satelliti.
Daremo uno sguardo dettagliato ai diversi tipi di differenziali e ai veicoli più comunemente usati che puoi trovare sul mercato, nonché ai loro vantaggi e svantaggi. Questo sistema, che garantisce che due ruote attaccate allo stesso asse ruotino a velocità diverse, ha consentito sin dalla sua introduzione di ridurre il numero di incidenti e di ridurre l'usura degli pneumatici per tutti i veicoli.
funzionamento differenziale
Il differenziale è un sistema che permette di afferrare meglio le ruote mobili in curva. Cioè, quando prendiamo una curva, la ruota che dà all'esterno si sposta di una distanza maggiore. Il differenziale consente di adattare la velocità di ciascuna ruota a seconda che si trovi nella zona interna o esterna. Altrimenti, l'auto andrà alla deriva. È interessante notare che i veicoli alla deriva evitano questo sistema in modo che entrambe le ruote girino sempre alla stessa velocità.
Gli ingranaggi laterali (ingranaggi solari) trasmettono la coppia alle ruote motrici attraverso i semiassi con i quali sono calettati. Gli ingranaggi laterali destro e sinistro possono avere uguali o numero diverso denti. Ingranaggi con un numero uguale di denti formano un differenziale simmetrico, mentre un numero disuguale di denti è caratteristico di un differenziale asimmetrico.
Tipi di differenziali autobloccanti
Il differenziale autobloccante è il sistema più utilizzato, anche se i sistemi elettronici li hanno quasi sostituiti perché fanno il loro lavoro con i sensori piuttosto che con gli autobloccanti. Attualmente questo sistema è molto utilizzato nei veicoli da competizione, anche se fino a pochi anni fa veniva utilizzato in modo convenzionale.
differenziale differenziale
Questi sistemi sono ampiamente utilizzati nelle auto da corsa, solitamente a trazione posteriore. A causa delle forze elevate con cui giocano alcune auto, è necessario attivare questo sistema poiché di solito presenta perdite di trazione ed è molto importante controllare la trazione utilizzando una serie di dischi di attrito che distribuiscono la potenza alle ruote di forma in modo coerente.
Un differenziale simmetrico distribuisce la coppia lungo gli assi in proporzioni uguali, indipendentemente dall'entità delle velocità angolari delle ruote motrici. A causa di queste proprietà, un differenziale simmetrico viene utilizzato come differenziale dell'asse trasversale.
Un differenziale asimmetrico divide la coppia in un certo rapporto, quindi è installato tra gli assi motori dell'auto.
Disco di frizione autobloccante
Sebbene se ne utilizzino diverse tipologie, questa è senza dubbio la più diffusa tra le autoserrature meccaniche. Questo sistema ha dischi separati che si intersecano tra di loro.
Differenziale viscoso o Ferguson
Questi differenziali sono caratterizzati dall'avere un involucro sull'albero di trasmissione che copre i dischi, si interseca tra loro o è attualmente incluso anche nel cambio. Il suo lavoro si basa su una specie di olio mescolato con silicone. Quando l'albero perde trazione, la temperatura di questo lubrificante aumenta, così come la sua pressione, ottenendo così una copertura completa dei dischi.Funzionamento differenziale
Nel funzionamento di un differenziale simmetrico dell'asse trasversale, si possono distinguere tre modalità caratteristiche:
- movimento rettilineo;
- movimento in una svolta;
- guida su una strada scivolosa.
A moto rettilineo le ruote incontrano la stessa resistenza della strada. La coppia dall'ingranaggio principale viene trasmessa alla scatola differenziale, con la quale si muovono i satelliti. I satelliti, che corrono attorno agli ingranaggi laterali, trasmettono la coppia alle ruote motrici in proporzioni uguali. Poiché i satelliti sugli assi non ruotano, gli ingranaggi laterali si muovono alla stessa velocità angolare. In questo caso, la velocità di rotazione di ciascuno degli ingranaggi è uguale alla velocità di rotazione dell'ingranaggio condotto dell'ingranaggio principale.
In questa azione si ottiene un bloccaggio armonico in funzione dell'attenzione richiesta da ciascuna ruota. Questo è un sistema molto comune nei veicoli 4×4 in quanto è un sistema economico e compatto, e permette di distribuire un differenziale con due alberi di rinvio, uno per ogni asse.
Il problema principale che presentano è che ci sono momenti in cui la trazione totale si attiva solo quando sono presenti superfici scorrevoli, ma in circostanze normali funge da trazione posteriore o anteriore. In questo sistema troviamo anche un'alternativa alla viscosa. Questo è quando utilizziamo un normale differenziale, svolgendo la funzione base di bloccare le quattro ruote quando necessario, con la differenza che l'azione consente di mantenere la trazione sulle quattro ruote di forma costante, eliminando il problema della trazione dual mode che il Presente sistema viscoso normale.
In curva, la ruota motrice interna (situata più vicino al centro della curva) incontra più resistenza rispetto alla ruota esterna. L'ingranaggio laterale interno rallenta e fa ruotare i pignoni attorno al proprio asse, che a loro volta aumentano la velocità dell'ingranaggio laterale esterno. Il movimento delle ruote motrici con diverse velocità angolari consente di girare senza slittare. Allo stesso tempo, la somma delle velocità di rotazione degli ingranaggi laterali interno ed esterno è sempre uguale al doppio della velocità di rotazione dell'ingranaggio condotto della trasmissione finale. La coppia, indipendentemente dalle diverse velocità angolari, è distribuita alle ruote motrici in proporzioni uguali.
A differenza dei modelli precedenti, il suo funzionamento è più completo ed efficiente. Cioè, invece di distribuire la rotazione di ciascuna ruota a seconda della velocità con cui circola in curva, questo sistema svolge la funzione di resistenza, che oppone ciascun asse per quel giro.
La distribuzione tra le ruote è più caratteristica delle condizioni in cui si guida. Il suo funzionamento è controllato da tre coppie di ruote elicoidali che funzionano come un meccanismo a vite senza fine. Cioè, si muovono come se fossero guidati da una linea retta. In sostanza, quando l'auto prende una curva, questi assi girano su se stessi, a seconda della curva, un asse gira di più e quello opposto rallenta, poiché quello opposto, che ruota più velocemente, provoca questa reazione al momento dello slittamento.
Quando si guida su una strada scivolosa, una delle ruote incontra più resistenza, mentre l'altra scivola - scivola. Il differenziale, in virtù del suo design, fa ruotare la ruota che gira a una velocità crescente. L'altra ruota poi si ferma. La forza di trazione sulla ruota che slitta, a causa della bassa forza di presa, è piccola, quindi anche la coppia su questa ruota è piccola. E poiché abbiamo un differenziale simmetrico, anche la coppia sull'altra ruota sarà piccola. Deadlock: l'auto non può muoversi.
Un altro vantaggio di questo sistema risiede non solo nell'accelerazione, ma anche nei momenti di frenata. Molto fatto importante, perché in molti casi in frenata, sia in curva che su strade sconnesse, questo sistema porta più coppia frenante alla ruota di cui ha più bisogno, sia a sinistra che a destra.
Differenziali con autobloccante
Ciò rende le letture dello stato di trazione più efficienti. Questi sistemi offrono numerosi servizi che lo rendono un ottimo prodotto da utilizzare tra sistemi diversi. Il comfort non è paragonabile a una delle mancanze limitate. Inoltre, supporta un veicolo più stabile offrendo il controllo direzionale per controllare meglio il percorso. Al contrario, l'unico inconveniente che portano è che i guasti possono essere più gravi e, di fatto, sono più costosi.
Per continuare a guidare, è necessario aumentare la coppia sulla ruota libera. Questo viene fatto usando
Cominciamo con ciò che questo termine tecnico automobilistico stesso significa in modo accessibile. persona ordinaria lingua. Un differenziale automobilistico è ciò che costituisce la trasmissione e ciò che consente alle ruote di girare in modo asincrono, ovvero ogni ruota è indipendente l'una dall'altra e ruota separatamente.
Differenziale a slittamento controllato
Sono infatti conosciuti anche come giunti o connettori multidisco. Il loro compito è svolto per mezzo di un pacco di dischi conduttivi compressi da un sistema idraulico. Cioè, il suo meccanismo è molto simile al meccanismo della frizione. Quindi, per necessità, la frizione agisce più su una ruota che sull'altra. Un sistema in cui, in condizioni normali, a differenza del busto, funziona come una trazione anteriore. Tuttavia, in situazioni estreme, la trasmissione spingerà la potenza del motore sulle ruote posteriori.
In termini scientifici, (dal latino differentia - differenza, differenza) un differenziale automobilistico è un dispositivo che divide l'energia in entrata (coppia) fornita all'albero di ingresso tra gli alberi di uscita. Una spiegazione semplice e comprensibile espande gli orizzonti. Le ragazze sono anche interessate al lavoro dei meccanismi delle macchine.
Differenze strutturali degli innesti a frizione
La trazione integrale si riferisce alla trazione costante su tutte e quattro le ruote. Il differenziale centrale è installato nella scatola di rinvio e la sua funzione è quella di agire sulle curve che trasmettono coppia e velocità diverse per assali anteriori e posteriori.
Ecco come appare un moderno differenziale Torsen
Si noti che sulla curva ogni asse si sposta di una distanza diversa e alcune risorse devono agire per compensare questa differenza. Quando l'asse anteriore inizia una curva, offrirà meno resistenza mentre si sviluppa di più ad alta velocità, e ci sarà più coppia attraverso il differenziale centrale rispetto all'asse posteriore.
Motivo per l'uso nei progetti di auto
Durante la svolta dell'auto, le ruote motrici motrici ruotano alla stessa velocità e quando una ruota dell'auto compie un lungo arco e l'altra in uno breve, si verifica uno slittamento, che ha un effetto negativo ed è accompagnato dall'usura degli pneumatici e provoca disagio al conducente a causa di una diminuzione della dinamica della vettura di qualità.
Ma il differenziale centrale funziona sempre e in situazioni fuoristrada trasferisce tutta la coppia all'asse, in cui la ruota gira liberamente senza contatto con il suolo. Il differenziale centrale lascerà l'assale con condizioni di trazione senza coppia e trasferirà tutto all'assale che ha la ruota slittante. Questo asse, a sua volta, avrà un proprio differenziale, che toglie la coppia alla ruota con trazione, trasferendo il tutto alla ruota, che ruota nell'aria. Il risultato è un veicolo fermo senza condizioni per andare avanti.
Scopo del differenziale
- consente alle ruote motrici (motrici) di ruotare a diverse velocità angolari
- funge da marcia aggiuntiva separata abbinata alla marcia principale. L'ingranaggio principale è un meccanismo ad ingranaggi di una trasmissione automobilistica che trasmette la coppia alle ruote motrici.
- trasmette continuamente la coppia dal motore alle ruote motrici.
Nelle auto a trazione anteriore, l'ingranaggio principale e il differenziale si trovano direttamente nel cambio.
Questo ti permetterà di usare più condizioni trazione su terreni a basso attrito come fango, sabbia, rocce sciolte, pendii ripidi, pendii con forti pendenze e scanalature ed erosione. Per disinserire la serratura, fermare il veicolo e spegnere la chiave sul cruscotto o spostare la leva nella posizione precedente. Se la leva si ferma o la catena è ancora attiva, tornare indietro di qualche metro dopo lo spegnimento della chiave quando il sistema si disinserisce senza ulteriori problemi.
La chiusura centralizzata è estremamente importante per la maggior parte delle situazioni fuoristrada. Ma non dimenticare mai che non dovresti mai usarli in situazioni in cui c'è totale attrito con il terreno, come asfalto, cemento e strade sterrate con terreno duro, perché il veicolo non può fare curve facilmente come un differenziale centrale. il cambio, inoltre, rende difficile l'esecuzione delle curve.
Se sul veicolo è installato più di un motore, un motore per ruota, il differenziale non è necessario. Ma di solito non lo fanno. Installa 4 motori, uno per ogni ruota, solo sui dumper Belaz. Questi motori sono elettrici.
Nel dispositivo dei kart da corsa, inoltre, non è installato un differenziale, poiché il design del telaio è flessibile, il che consente di sollevare leggermente la ruota motrice posteriore dall'interno della curva senza sollevare le ruote anteriori.
in figura a) - le ruote girano alla stessa frequenza, in figura b) - il movimento delle ruote in curva
1 - asse dei satelliti, 2 - ingranaggio condotto, 3 - ingranaggi laterali, 4 - satellite,
5 - ingranaggio conduttore, 6 - semiassi.
Sulle auto da corsa, i rally differenziali sono solitamente saldati, bloccati e strettamente legati alle ruote sull'asse motore. Questo è usato perché tali auto durante la guida, tutte le curve passano con una sbandata.
Come funziona il differenziale
Principio operativo. L'ingranaggio principale trasmette l'energia torsionale attraverso l'ingranaggio all'alloggiamento e ai satelliti, che sono innestati con gli ingranaggi dei semiassi.
Quando la velocità di rotazione delle ruote è la stessa, i satelliti siedono immobili (vedi immagini sotto).
Quando le velocità angolari delle ruote cambiano, ad esempio quando si gira o si slitta a causa di strade sconnesse e così via, i satelliti ruotano. I satelliti vengono utilizzati per compensare la differenza di velocità delle ruote.
Considera un esempio: un'auto scivola sul ghiaccio. Qui una ruota slitta perché non c'è presa sul ghiaccio, il che significa che non c'è coppia. E poiché il dispositivo di blocco libero distribuisce la trazione equamente alle ruote, se non c'è coppia su una ruota, scompare sulla seconda.
La via d'uscita da questa situazione è creare una forza opposta sulla ruota opposta. Ed è quello che fa il blocco. È necessario bloccare la ruota opposta che slitta e quindi ci sarà una forza contraria per la ruota opposta.
Come funziona un differenziale su un veicolo a quattro ruote motrici
Su jeep, berline, hatchback e station wagon 4x4, se è installato un differenziale simmetrico libero, si verifica la seguente situazione. Durante la guida senza slittamento, il 25% dell'energia della coppia viene distribuita equamente su ciascuna ruota.
Ma se una ruota sta slittando, ad esempio sul ghiaccio, l'energia torsionale si riduce a zero perché la ruota non può aderire alla superficie liscia del ghiaccio. In una situazione del genere, se una ruota viene lasciata senza rotazione, l'energia di rotazione scompare sulla ruota vicina opposta, perché in questo esempio centro simmetrico installato.
Si scopre che un asse è rimasto senza rotazione, e quindi anche la coppia sul secondo asse scompare, poiché l'asse centrale differenziale è simmetrico. Il risultato è l'assenza di rotazione su tutte e 4 le ruote motrici.
Il prossimo è quello che facciamo. Blocchiamo il differenziale simmetrico interasse, che si traduce in una connessione rigida tra gli assi. Poiché le ruote anteriori non girano, l'energia rotazionale viene distribuita a metà ruote posteriori del 50%.
Disegno in sezione-differenziale. Ingranaggio principale e differenziale di un'auto a trazione posteriore:
1 - basamento; 2 - copertina; 3 - copertura protettiva; 4 - anello di ritegno; 5 - semiasse; 6 - guarnizione del cuscinetto; 7 - dado di regolazione; 8 - vetro portante; 9 - ingranaggio laterale; 10 - coperchio scatola differenziale; 11 - ingranaggio condotto dell'ingranaggio principale; 12 - anello di tenuta del perno dei satelliti; 13 - satelliti finger; 14 - satellitare; 15 - scatola del dispositivo
