전륜구동 디퍼렌셜. 미분 작동 방식. 비디오: GPS 네비게이터 - 설명 및 테스트.
차동 장치는 두 소비자 간에 토크를 전달, 변경 및 분배하고 필요한 경우 서로 다른 각속도에서 회전하도록 설계되었습니다.
차동 장치는 변속기의 주요 구조 요소 중 하나입니다. 자동차 변속기의 차동 위치:
미분은 기계에서 전자에 이르기까지 이미 존재하는 다양성을 고려하지 않고 더 복잡한 것입니다. 후방 및 전방 모두 단일 차축 트랙션이 있는 자동차를 기반으로 개방형 차동 장치에서 자동 잠금, 토젠 또는 자동 잠금 전자를 통과하는 전자식 차동 장치까지 찾을 수 있습니다.
비디오: UAZ용 차동 잠금 장치, 작동 유형 및 원리
우리가 직선으로 이동할 때, 즉 두 바퀴가 같은 거리로 움직이면 서로 다른 기어에 의해 형성된 차이가 후자를 같은 속도로 유지합니다. 커브길에 진입하면 자동차가 서 있는 바깥쪽 바퀴가 안쪽 바퀴보다 더 많이 움직입니다. 그렇기 때문에 차별점이 있습니다. 앞서 말했듯이 이 메커니즘은 바퀴 사이에 엔진의 동력을 분배하여 바퀴가 다른 속도로 움직일 수 있도록 합니다.
구동 휠을 구동하는 데 사용되는 차동 장치를 크로스 액슬이라고 합니다. 센터 디퍼렌셜은 전륜구동 차량의 구동축 사이에 설치됩니다.
구조적으로 차동 장치는 유성 기어 박스를 기반으로 제작되었습니다. 기어박스에 사용되는 기어 유형에 따라 베벨, 원통형 및 웜과 같은 유형의 차동 장치가 구분됩니다.
대다수의 스트리트 카는 스포티해지지 않고 유명한 오픈 디퍼렌셜을 가지고 있습니다. 커브에 도달하면 차동 장치가 대부분의 엔진 출력을 거기에 도착해야 하는 물체로 인해 지원이 적은 내부 휠로 보내기 때문에 외부 휠은 엔진 출력을 거의 받지 않습니다.
차동 작동 방식
정상적인 조건에서는 문제가 되지 않지만 윤곽선이나 곡선 도로에서 빠르게 주행할 때 견인력과 안정성 제어 장치가 없으면 안쪽 바퀴가 제어할 수 없게 회전하여 미끄러질 수 있습니다. 또는 이것이 수반하는 결과와 함께 손실 당신 뒤에.
베벨 디퍼렌셜은 주로 크로스 액슬 디퍼렌셜로 사용됩니다. 원통형 차동 장치는 전륜 구동 차량의 차축 사이에 더 자주 설치됩니다. 웜 디퍼렌셜은 다목적성으로 인해 휠 사이와 차축 사이에 모두 설치할 수 있습니다.
차동 장치는 가장 일반적인 원추형 차동 장치의 예에서 고려됩니다. 차동 장치의 구성 요소는 다른 유형의 차동 장치의 특징이기도 합니다. 베벨 디퍼렌셜은 유성 기어박스이며 하우징에 배치된 새틀라이트가 있는 사이드 기어를 포함합니다.
그의 작업은 나머지와 마찬가지로 곡선에 중점을 둡니다. 따라서 단계별 곡선이 현저하게 증가합니다. 진정한 스포츠에는 그러한 차이점이 있습니다. 지난 몇 년그들은 주로 컴퓨터, 전자 차동 장치를 통해 제어하기 쉽기 때문에 유행이되었습니다.
위에서 설명한 두 가지 유형 중 절반 사이에는 잘 알려진 Thorsen 유형 차동 장치가 있습니다. 그들은 다른 시스템에 비해 중요한 이점을 가져옵니다. 디퍼렌셜이 아니라 완전히 잠글 수 없기 때문에 확실히 자동 잠금이지만 휠에 토크를 보내어 가장 좋은 방법지상으로 보내십시오. 자동 잠금 차동 장치에 직면한 Thorsen은 바퀴 중 하나가 미끄러지는 것을 방지하여 그가 땅에 보낼 수 있는 것에만 기여하고 잉여를 다른 것으로 전환합니다.
하우징(다른 이름은 차동 컵)은 메인 기어의 토크를 감지하여 위성을 통해 사이드 기어로 전달합니다. 피동 기어는 본체에 견고하게 고정되어 있습니다. 메인 기어. 축은 위성이 회전하는 케이스 내부에 설치됩니다.
유성 기어 역할을 하는 위성은 하우징과 사이드 기어를 연결합니다. 전송된 토크의 양에 따라 2개 또는 4개의 위성이 차동 설계에 사용됩니다. 안에 자동차일반적으로 두 개의 위성이 사용됩니다.
다양한 유형의 차동 장치와 시장에서 가장 일반적으로 사용되는 차량, 장단점에 대해 자세히 살펴보겠습니다. 동일한 차축에 부착된 두 개의 바퀴가 서로 다른 속도로 회전하도록 하는 이 시스템은 도입 이후 모든 차량의 사고 감소와 타이어 마모 감소를 달성했습니다.
미분 연산
디퍼렌셜은 커브길에서 움직일 수 있는 바퀴를 더 잘 잡을 수 있게 해주는 시스템입니다. 즉, 우리가 커브를 돌 때 외부에 주는 바퀴가 더 먼 거리를 움직입니다. 디퍼렌셜을 사용하면 휠이 내부 또는 외부 영역에 있는지 여부에 따라 각 휠의 속도를 조정할 수 있습니다. 그렇지 않으면 차가 표류합니다. 흥미롭게도 드리프트 차량은 이 시스템을 피하므로 두 바퀴가 항상 같은 속도로 회전합니다.
사이드 기어(선 기어)는 스플라인이 연결된 액슬 샤프트를 통해 구동 휠에 토크를 전달합니다. 오른쪽 및 왼쪽 기어는 동일하거나 다른 번호이. 동일한 수의 톱니가 있는 기어는 대칭적 차동 장치를 형성하는 반면, 동일한 수의 톱니는 비대칭적 차동 장치의 특징입니다.
자동 잠금 차동 장치의 유형
자동 잠금 차동 장치는 가장 널리 사용되는 시스템이지만 전자 시스템은 자동 잠금 장치가 아닌 센서로 작업을 수행하기 때문에 거의 이를 대체했습니다. 현재 이 시스템은 경쟁 차량에 많이 사용되지만 몇 년 전까지만 해도 기존 방식으로 사용되었습니다.
미분 미분
이러한 시스템은 경주용 자동차, 일반적으로 후륜 구동에 널리 사용됩니다. 특정 자동차가 사용하는 높은 힘으로 인해 일반적으로 견인력 손실이 있기 때문에 이 시스템을 켜야 하며 일관된 방식으로 모양 바퀴에 동력을 분배하는 일련의 마찰 디스크를 사용하여 견인력을 제어하는 것이 매우 중요합니다.
대칭 차동 장치는 구동 휠의 각속도 크기에 관계없이 차축을 따라 동일한 비율로 토크를 분배합니다. 이러한 특성으로 인해 대칭 차동 장치가 교차 차축 차동 장치로 사용됩니다.
비대칭 차동 장치는 토크를 일정 비율로 나누므로 자동차의 구동축 사이에 설치됩니다.
마찰 디스크 자동 잠금
여러 유형이 사용되지만 기계식 자동 잠금 장치 중 가장 일반적인 것은 의심할 여지가 없습니다. 이 시스템에는 서로 교차하는 별도의 디스크가 있습니다.
점성 차동 또는 Ferguson
이러한 차동 장치는 디스크를 덮거나 서로 끼워 넣거나 현재 기어 박스에도 포함되는 변속기 샤프트에 케이싱이 있는 것이 특징입니다. 그의 작품은 일종의 오일에 실리콘을 섞은 것이다. 샤프트가 견인력을 잃으면 이 윤활유의 온도와 압력이 증가하여 디스크를 완전히 덮게 됩니다.미분 연산
대칭 크로스 액슬 디퍼렌셜의 작동에서 세 가지 특성 모드를 구분할 수 있습니다.
- 직선운동;
- 차례의 움직임;
- 미끄러운 도로에서 운전.
~에 직선 운동바퀴는 도로의 동일한 저항을 만납니다. 메인 기어의 토크는 위성이 움직이는 디퍼렌셜 케이스로 전달됩니다. 사이드 기어 주위를 달리는 새틀라이트는 동일한 비율로 구동 휠에 토크를 전달합니다. 차축의 새틀라이트는 회전하지 않기 때문에 사이드 기어는 동일한 각속도로 움직입니다. 이때 각 기어의 회전속도는 메인기어피동기어의 회전속도와 동일하다.
이 작업에서 각 바퀴에 필요한 주의에 따라 조화로운 잠금이 이루어집니다. 이것은 저렴하고 컴팩트한 시스템이기 때문에 4×4 차량에서 매우 일반적인 시스템이며 각 차축에 하나씩 두 개의 트랜스퍼 샤프트로 디퍼렌셜을 분배할 수 있습니다.
그들이 제시하는 주요 문제는 슬라이딩 표면이 있을 때만 전체 트랙션이 활성화되지만 정상적인 상황에서는 후륜 또는 전륜 구동으로 작동하는 경우가 있다는 것입니다. 이 시스템에서 우리는 또한 비스코스의 대안을 찾습니다. 노멀 디퍼렌셜을 사용할 때 필요할 때 4개의 바퀴를 잠그는 기본 기능을 수행하는데, 그 동작을 통해 일정한 모양의 4개의 바퀴에 트랙션이 유지되도록 하는 동시에, 듀얼 모드 트랙션 문제를 제거한다는 차이점이 있습니다. 정상적인 점성 시스템이 나타납니다.
코너링 시 내부 구동 휠(회전 중앙에 더 가깝게 위치)은 외부 휠보다 더 많은 저항에 직면합니다. 안쪽 기어가 느려지고 피니언 기어가 축을 중심으로 회전하게 되어 바깥쪽 기어의 속도가 증가합니다. 각속도가 다른 구동 휠의 움직임으로 미끄러지지 않고 회전할 수 있습니다. 동시에 내부 및 외부 측면 기어의 회전 속도의 합은 항상 최종 드라이브의 종동 기어 회전 속도의 두 배와 같습니다. 다른 각속도에 관계없이 토크는 동일한 비율로 구동 휠에 분배됩니다.
이전 모델과 달리 작동이 더 완전하고 효율적입니다. 즉, 이 시스템은 곡선을 순환하는 속도에 따라 각 바퀴의 회전을 분배하는 대신 해당 회전에 대해 각 축에 반대하는 저항의 기능을 수행합니다.
휠 사이의 분포는 휠이 구동되는 조건에 따라 달라집니다. 그 작동은 웜 기어 메커니즘으로 기능하는 3쌍의 헬리컬 휠에 의해 제어됩니다. 즉, 직선으로 안내되는 것처럼 움직입니다. 기본적으로 자동차가 커브를 돌 때 이 차축은 회전에 따라 스스로 회전하고 한 차축은 더 많이 회전하고 반대쪽 차축은 속도가 느려집니다.
미끄러운 도로에서 운전할 때 바퀴 중 하나는 더 많은 저항을 받고 다른 하나는 미끄러집니다. 디퍼렌셜은 그 설계상 물레가 증가하는 속도로 회전하도록 합니다. 그러면 다른 바퀴가 멈춥니다. 낮은 그립력으로 인해 미끄러지는 바퀴의 견인력이 작기 때문에 이 바퀴의 토크도 작습니다. 그리고 대칭 차동 장치가 있기 때문에 다른 쪽 바퀴의 토크도 작을 것입니다. 교착 상태 - 차가 움직일 수 없습니다.
이 시스템의 또 다른 장점은 가속뿐 아니라 제동 순간에도 있습니다. 매우 중요한 사실, 많은 경우 제동 시 커브길이든 고르지 않은 도로이든 이 시스템은 왼쪽이든 오른쪽이든 가장 필요한 휠에 더 많은 제동 토크를 제공하기 때문입니다.
자동 잠금 기능이 있는 차동 장치
이렇게 하면 트랙션 상태 판독값이 보다 효율적으로 표시됩니다. 이러한 시스템은 서로 다른 시스템 간에 사용할 수 있는 훌륭한 제품이 되도록 여러 편의 시설을 제공합니다. 편안함은 제한된 미스 중 하나와 비교할 수 없습니다. 또한 경로를 더 잘 제어할 수 있는 방향 제어를 제공하여 보다 안정적인 차량을 지원합니다. 반대로, 그들이 가져오는 유일한 단점은 고장이 더 심각할 수 있고 실제로 더 비싸다는 것입니다.
계속 주행하려면 프리 휠의 토크를 높여야 합니다. 이것은 다음을 사용하여 수행됩니다.
이 자동차 기술 용어 자체가 접근 가능한 방식으로 의미하는 것부터 시작하겠습니다. 평범한 사람언어. 자동차 디퍼렌셜은 변속기를 구성하고 휠이 비동기식으로 회전할 수 있도록 합니다. 즉, 각 휠이 서로 독립적이며 개별적으로 회전합니다.
제어 슬립 차동
실제로 커플 링 또는 다중 디스크 커넥터라고도 합니다. 그들의 작업은 유압 시스템에 의해 압축된 전도성 디스크 팩을 통해 수행됩니다. 즉, 그 메커니즘은 클러치 메커니즘과 매우 유사합니다. 따라서 필요에 따라 클러치는 다른 휠보다 한 휠에서 더 많이 작동합니다. 정상적인 조건에서는 몸통과 달리 전륜 구동처럼 작동하는 시스템입니다. 그러나 극단적인 상황에서는 변속기가 엔진 동력을 뒷바퀴로 밀어냅니다.
과학적 용어로 (라틴어 차동 - 차이, 차이) 자동차 차동 장치는 출력 샤프트 사이의 입력 샤프트에 공급되는 들어오는 에너지(토크)를 나누는 장치입니다. 간단하고 이해하기 쉬운 설명은 시야를 넓혀줍니다. 소녀들은 또한 기계 메커니즘 작업에 관심이 있습니다.
마찰 클러치의 구조적 차이
일체형 견인력은 네 바퀴 모두의 일정한 견인력을 의미합니다. 센터 디퍼렌셜은 트랜스퍼 케이스에 장착되며 그 기능은 토크를 전달하는 곡선과 다른 속도전방 및 후방 차축용.
이것이 현대 Torsen 디퍼렌셜의 모습입니다.
곡선에서 각 축은 서로 다른 거리를 이동하며 일부 리소스는 이 차이를 보상하기 위해 조치를 취해야 합니다. 프론트 액슬이 커브를 시작하면 저항이 줄어들고 더 많이 발달합니다. 고속, 리어 액슬보다 센터 디퍼렌셜을 통해 더 많은 토크가 발생합니다.
자동차 디자인에 사용하는 이유
자동차가 선회하는 동안 구동 구동 바퀴는 같은 속도로 회전하고 자동차의 한쪽 바퀴는 긴 원호로, 다른 하나는 짧은 원호로 회전하면서 미끄러짐이 발생하여 악영향을 미치고 동반된다. 타이어 마모로 인한 차량 역학의 품질 저하로 인해 운전자에게 불편 함을 유발합니다.
그러나 센터 디퍼렌셜은 항상 작동하며 오프로드 상황에서는 모든 토크를 액슬로 전달하여 휠이 지면에 닿지 않고 자유롭게 회전합니다. 센터 디프는 토크가 없는 트랙션 조건으로 액슬을 떠나 슬립 휠이 있는 액슬로 모든 것을 전달합니다. 차례로 이 차축에는 견인력으로 바퀴의 토크를 제거하고 모든 것을 공중에서 회전하는 바퀴로 전달하는 자체 차동 장치가 있습니다. 결과는 전진할 조건이 없는 정지된 차량입니다.
미분의 목적
- 구동(구동) 휠이 다른 각속도로 회전할 수 있습니다.
- 메인 기어와 쌍을 이루는 별도의 추가 기어 역할을 합니다. 메인 기어는 구동 휠에 토크를 전달하는 자동차 변속기의 기어 메커니즘입니다.
- 엔진에서 구동 휠로 토크를 지속적으로 전달합니다.
전 륜구동 자동차에서 메인 기어와 차동 장치는 기어 박스에 직접 위치합니다.
이것은 당신이 사용할 수 있습니다 추가 조건진흙, 모래, 헐거운 바위, 가파른 경사면, 가파른 경사면과 홈이 있는 경사면 및 침식과 같은 마찰이 적은 지형에서의 견인력. 잠금을 해제하려면 차량을 멈추고 대시보드의 키를 끄거나 레버를 이전 위치로 이동하십시오. 레버가 멈추거나 체인이 여전히 활성화되어 있으면 시스템이 추가 문제 없이 해제되면 키를 끈 후 몇 미터 뒤로 되돌립니다.
중앙 잠금은 대부분의 오프로드 상황에서 매우 중요합니다. 그러나 차량이 센터 디퍼렌셜만큼 쉽게 커브를 만들 수 없기 때문에 아스팔트, 콘크리트 및 단단한 토양이 있는 비포장 도로와 같이 지면과 전면 마찰이 있는 상황에서는 절대 사용해서는 안 된다는 점을 잊지 마십시오. 또한 기어박스는 커브를 수행하기 어렵게 만듭니다.
차량에 둘 이상의 엔진이 장착된 경우(휠당 엔진 하나) 차동 장치가 필요하지 않습니다. 그러나 그들은 보통 그렇게 하지 않습니다. Belaz 덤프 트럭에만 각 바퀴에 하나씩 4개의 엔진을 설치하십시오. 이 모터는 전기입니다.
레이싱 카트 장치에는 프레임 디자인이 유연하기 때문에 차동 장치도 설치되지 않아 앞바퀴를 들어 올리지 않고 회전 내부에서 뒷바퀴를 약간 올릴 수 있습니다.
그림 a) - 그림 b)에서 바퀴가 같은 주파수로 회전합니다. - 바퀴가 회전할 때의 움직임
1 - 위성 축, 2 - 구동 기어, 3 - 사이드 기어, 4 - 위성,
5 - 구동 기어, 6 - 액슬 샤프트.
경주용 자동차에서 디퍼렌셜 랠리는 일반적으로 용접되고 단단하게 차단되며 드라이브 액슬의 휠에 단단히 고정됩니다. 이것은 자동차가 운전할 때 모든 회전이 미끄러지기 때문에 사용됩니다.
차등 작동 방식
동작 원리. 메인 기어는 비틀림 에너지를 기어를 통해 차축 기어와 맞물리는 하우징과 새틀라이트로 전달합니다.
바퀴의 회전 속도가 같을 때 위성은 움직이지 않고 앉아 있습니다(아래 그림 참조).
예를 들어 고르지 않은 도로로 인해 회전하거나 미끄러지는 등 바퀴의 각속도가 변경되면 위성이 회전합니다. 바퀴 속도의 차이를 보상하기 위해 위성이 사용됩니다.
예를 들어 자동차가 얼음 위에서 미끄러집니다. 여기에서 얼음에 그립이 없기 때문에 바퀴 하나가 미끄러지고 있습니다. 즉, 토크가 없습니다. 그리고 자유 차단 장치는 바퀴에 견인력을 균등하게 분배하기 때문에 한 바퀴에 토크가 없으면 두 번째 바퀴에서 사라집니다.
이 상황에서 벗어나는 방법은 반대쪽 바퀴에 반대되는 힘을 만드는 것입니다. 이것이 차단이 하는 일입니다. 미끄러지는 반대쪽 바퀴를 막는 것이 필요하며 그러면 반대쪽 바퀴에 반대되는 힘이 있을 것입니다.
4륜 구동 차량에서 차동 장치가 작동하는 방식
지프, 세단, 해치백 및 스테이션 왜건 4x4에서 자유 대칭 차동 장치를 설치하면 다음과 같은 상황이 발생합니다. 미끄러지지 않고 주행하는 동안 토크 에너지의 25%가 각 바퀴에 균등하게 분배됩니다.
그러나 예를 들어 얼음 위에서 한 바퀴가 미끄러지면 바퀴가 얼음의 매끄러운 표면을 잡을 수 없기 때문에 비틀림 에너지가 0으로 감소합니다. 이러한 상황에서 한 바퀴가 회전하지 않고 남겨지면 반대쪽 이웃 바퀴에서 회전 에너지가 사라집니다. 이 예설치된 대칭 센터.
차동 중심 축이 대칭이기 때문에 한 축이 회전하지 않고 남아 있으므로 두 번째 축의 토크도 사라집니다. 그 결과 4개의 모든 구동 휠이 회전하지 않습니다.
다음은 우리가 할 일입니다. 차축간 대칭 차동 장치를 차단하여 차축 사이를 견고하게 연결합니다. 앞바퀴가 회전하지 않기 때문에 회전 에너지가 절반으로 분산됩니다. 뒷바퀴 50%로.
단면 도면-차이. 후륜구동 차량의 메인 기어 및 디퍼렌셜:
1 - 크랭크 케이스; 2 - 덮개; 3 - 보호 덮개; 4 - 고정 링; 5 - 액슬 샤프트; 6 - 베어링 씰; 7 - 조정 너트; 8 - 베어링 컵; 9 - 사이드 기어; 10 - 차동 상자 덮개; 11 - 메인 기어의 종동 기어; 12 - 위성 핀의 고정 링; 13 - 손가락 위성; 14 - 위성; 15 - 장치 상자
