Susideda iš diferencialo. Kaip veikia skirtingų tipų diferencialai.

Diferencialas – mechanizmas, paskirstantis sukimo momentą tarp išėjimo velenų, o atskirų elementų greičiai gali skirtis. Šis įrenginys naudojamas automobilių pavarų konstrukcijoje. Iš kardaninio veleno (arba pavarų dėžės) gaunamas sukimo momentas paskirstomas tarp kairiojo ir dešiniojo ašies velenų. Taip pat naudojamas dalintis momentu tarp ašių (pirmaujantis), jei Mes kalbame apie visais ratais varomas transporto priemones.

Diferencialas yra labai svarbus komponentas ir vienas pagrindinių transmisijos elementų. Šio įrenginio vieta automobilyje:

• priekiniais ratais varomi automobiliai - pavarų dėžė;
• galiniais ratais varomi automobiliai - galinės ašies korpusas;
• visais ratais varomas automobilis - galinis ir priekinis karteris;
• visais ratais varoma transporto priemonė - skirstytuvas (ašių pavara);
• transporto priemonėse su 8 × 8 arba 6 × 6 pavara įrengiami papildomi diferencialai tarp vežimėlių;

Žemiau pateiksime informaciją apie centrinių diferencialų veikimą ir tipus.

Kai tai atsitiks tiesinis judėjimas lygiame kelyje varomųjų ratų nuvažiuotas kelias bus lygus (tas pats kampinis greitis). Šio judėjimo metu visų planetų, krumpliaračių ir diferencialo korpuso sukimasis yra sinchroninis. Sukimosi momentas šiam mechanizmui perduodamas krumpliaračiu (5, b pav.). Taip pat verta atkreipti dėmesį į tai, kad tokio judėjimo metu kiekvieno rato sukimo momentas yra vienodas, o krumpliaračius (pusašį) pleišto palydovai (4), kurie savo ašies atžvilgiu yra statinėje būsenoje.

a - dizainas;

b - darbo procesas (tiesia linija);

c - darbo eiga (rotacija);

1. dubuo (dėklas);
2. šoninė pavara;
3. kirsti;
4. palydovai;
5. varomoji pavara (pagrindinė pavara);
6. kardaninis velenas (pagrindinė pavara);
7. ašies velenas.

Įvažiuojant į posūkį ("c" pav.) "vidiniu" spinduliu einančio rato kelias yra mažesnis nei priešingo rato, vadinasi, jo greitis turėtų keistis. Šoninė pavara (2) turi sulėtinti greitį, o korpusas ir palydovai turi remtis į šoninę pavarą kairėje. Dėl palydovų sukimosi aplink savo ašį pradžios padidės dešiniosios pusiau ašinės pavaros sukimosi greitis, o tai leidžia varantiesiems ratams turėti skirtingą sukimosi greitį ir tuo pačiu išvengti slydimo ir slysti. Verta paminėti, kad ratas, turintis didesnį sukimosi greitį, turi mažesnį sukimo momentą.

Jei atsižvelgsime į diferencialą, kurio dizainas yra klasikinis, tai svarbiausias trūkumas yra vieno iš ratų slydimas praradus kontaktą su kelio danga. Faktas yra tas, kad rato sukimosi greitis „pakabinamoje“ būsenoje yra beveik dvigubai didesnis už to paties rato sukimosi greitį, kai jis visiškai liečiasi su keliu (tiesiai į priekį) ir tiek pat pavaros apsisukimų (varoma). diferencialo. Antrasis ratas lieka statinis. Priežastis labai maža vertė jam tiekiamas sukimo momentas, nes „pakabinto“ rato sukimosi metu pasipriešinimo sukimui momento reikšmė taip pat yra gana nereikšminga. Atitinkamai, priešingo rato sukimo momentas taip pat yra mažas, todėl jis yra statinėje būsenoje. Esant dideliam pasipriešinimui slystant ir važiuojant didesniu greičiu (purvas, smėlis ir pan.), sukimo momentas bus didesnis nei slystant, todėl daugiau sukimo momento perduodama kitam ratui. Tai leidžia automobiliui judėti lėtai. Slystantis ratas „sunaudoja“ daugiau galios, kuri išleidžiama padangoms šildyti, važiuojamąją dalį ir pan. Apskritai, slydimas sumažina automobilio su laisvu diferencialu pralaidumą. Siekiant pašalinti tokią problemą, automobiliuose naudojami diferencialo blokavimo mechanizmai, kurie yra ir rankiniai, ir automatiniai.

Iš esmės automobilio perdavimo dėžė yra centrinio diferencialo mechanizmo montavimo vieta. Jis yra asimetriškas ir simetriškas. Pirmuoju atveju sukimo momentas pasiskirsto reikiamu santykiu, o esant simetriniam diferencialui, momentas pasiskirsto tolygiai.

Centrinis diferencialas gali būti be fiksavimo mechanizmo, kad ašys galėtų suktis skirtingi greičiai. Diferencialai taip pat gali būti su rankiniu blokavimu ir savaiminiu užraktu. Pirmajame variante sukimo momentas priverstinai paskirstomas tarp ašies velenų. Priverstinis blokavimas yra dalinis arba visiškas diferencialo išjungimas, dėl kurio standžiai susijungia galinės ir priekinės ašies velenai.

Iš esmės, siekiant visiškai realizuoti visais ratais varomų transporto priemonių galimybes, naudojami savaime užsiblokuojantys diferencialai, kurie turi kelių tipų konstrukcijas, kurių kiekvienas skiriasi veikimo principu.

> Diferencialas

Užkrato pernešimas

Diferencialo paskirtis, veikimo principas

Diferencialas skirtas perduoti sukimo momentą iš pagrindinė pavara prie ašies velenų ir leidžia jiems suktis skirtingu greičiu sukant automobilį ir važiuojant nelygiais keliais.

Automobiliuose naudojami kūginės pavaros diferencialai (a pav.), susidedantys iš pusiau ašinių pavarų 3, palydovų 4 ir juos jungiančio korpuso, pritvirtinto prie galutinės pavaros varomos pavaros.

a - ratai sukasi tuo pačiu dažniu, b - ratų judėjimas posūkyje
1 – palydovų ašis, 2 – varomoji pavara, 3 – šoninės pavaros, 4 – palydovas,
5 - varomoji pavara, 6 - ašies velenai.

Šio tipo diferencialai naudojami tarp varomųjų ašių ratų kaip tarpratai. Skirtingiems automobiliams jie skiriasi kėbulo konstrukcija ir palydovų skaičiumi. Kūginiai diferencialai taip pat naudojami kaip centriniai diferencialai. Šiuo atveju jie paskirsto sukimo momentą tarp galutinių varomųjų ašių pavarų.

Paprastumo dėlei paveiksle nepavaizduotas diferencinis atvejis, todėl, atsižvelgiant į veikimo principą, manysime, kad korpuse yra sumontuota palydovų ašis 1. Kai sukasi pagrindinės pavaros pavara 5 ir varomoji pavara 2, sukimo momentas perduodamas į palydovų 1 ašį, po to per palydovus 4 į šonines pavaras 3 ir į ašies veleną 6.

Važiuojant tiesia linija ir lygus kelias galiniai ratai atitinka tą patį pasipriešinimą ir sukasi tuo pačiu dažniu (a pav.). Palydovai nesisuka aplink savo ašį ir abiem ratams perduodamas vienodas sukimo momentas. Kai tik pasikeičia važiavimo sąlygos, pavyzdžiui, posūkyje (b pav.), kairiojo ašies velenas pradeda suktis lėčiau, nes ratas, su kuriuo jis sujungtas, patiria didelį pasipriešinimą. Palydovai sukasi aplink savo ašį, bėga lėtėjančia pusiau ašine pavara (kairėje) ir padidina dešinės pusašies greitį. Dėl to dešinysis ratas pagreitina savo sukimąsi ir eina ilgą kelią išilgai išorinio spindulio lanko.

Kartu su šoninių pavarų greičių pasikeitimu kinta ir ratų sukimo momentas – sukimo momentas krenta ant greitėjančio rato. Kadangi diferencialas vienodai paskirsto sukimo momentus ratams, tokiu atveju sukimo momentas sumažėja ir lėtėjančiam ratui. Dėl to sumažėja bendras momentas ant ratų ir sumažėja automobilio traukos savybės. Tai neigiamai veikia transporto priemonės praeinamumą važiuojant bekele ir slidžiais keliais, t.y. vienas iš ratų stovi vietoje (pavyzdžiui, duobėje), o kitas šiuo metu slysta (ant drėgnos žemės, molio, sniego). Tačiau važiuojant geru sukibimu keliuose kūginės pavaros diferencialas užtikrina geresnį stabilumą ir valdymą, o vairuotojui nereikės kasdien keisti susidėvėjusių padangų.

1 - flanšas; 2 - pavaros pavaros velenas; 3 - pavara; 4 - varomoji pavara;
5 - varomieji (galiniai) ratai; 6 - ašies velenai; 7 - pagrindinės pavaros korpusas.

Diferencialų tipai.

Siekiant padidinti transporto priemonės pravažumą važiuojant bekele, naudojami diferencialai su priverstiniu užraktu arba savaime užsiblokuojantis diferencialas.

Priverstinio užrakinimo esmė ta, kad diferencialo priekinis elementas (dėklas) tuo momentu, kai užraktas yra įjungtas, yra standžiai sujungtas su šonine pavara. Tam yra skirtas specialus nuotolinis įrenginys su pavarų sankaba.

Savaime užsifiksuojantis riboto praslydimo diferencialas (kumštelis), parodytas pav. a, b. Jį sudaro vidinės 5 ir išorinės 6 žvaigždutės, tarp kurių kumštelių yra išdėstyti separatoriaus 4 krekeriai 3. Separatorius pagamintas iš vieneto su kairiuoju diferencialo kaušeliu ir prijungtas prie galutinės pavaros pavaros. Dešinysis kaušelis (neparodytas brėžinyje) laisvai uždengia išorinę žvaigždutę ir kartu su kairiuoju kaušeliu sudaro diferencialo korpusą. Diferencialo žvaigždutės su vidiniais spygliais yra sujungtos su ašies velenais 1.

Kai pagrindinės pavaros varomoji pavara sukasi, o automobilis juda tiesia linija, krekeriai vienodai spaudžia abiejų žvaigždžių kumštelius ir verčia juos suktis tuo pačiu greičiu.

Jei vienas iš ratų atsitrenkia į kelio paviršių su dideliu pasipriešinimu judėjimui, tada su juo susijusi žvaigždutė pradeda suktis mažesniu dažniu nei narvas. Krekeriai, būdami separatoriuje, labiau spaudžia lėtėjančios žvaigždutės kumštelius ir pagreitina jos sukimąsi.

Taigi krekerių sąlyčio su žvaigždžių kumšteliais taškuose atsiranda padidėjusi trintis, kuri neleidžia stipriai keisti abiejų žvaigždžių santykinių greičių, o ratai sukasi maždaug vienodu kampiniu greičiu. Dėl kumštelių krekerių trinties jėgų momentai pasiskirsto. Ant greitėjančios žvaigždutės trinties jėgos nukreiptos prieš sukimąsi, ant atsiliekančios žvaigždutės - sukimosi kryptimi. Atsiliekančios žvaigždutės sukimo momentas didėja, o greitėjančios – mažėja trinties jėgų momentu, todėl rato slydimas neįtraukiamas.

Pagrindiniai pagrindinės pavaros ir diferencialo gedimai

Triukšmas (pagrindinės pavaros „kauksmas“) važiuojant dideliu greičiu atsiranda dėl pavarų susidėvėjimo, neteisingo jų reguliavimo arba dėl alyvos nebuvimo pagrindinės pavaros korpuse. Norint pašalinti gedimą, būtina sureguliuoti pavarų perjungimą, pakeisti susidėvėjusias dalis ir atkurti alyvos lygį.

Alyva gali nutekėti per sandariklius ir laisvas jungtis. Norėdami pašalinti gedimą, pakeiskite sandariklius, priveržkite tvirtinimo detales.

Pagrindinė pavara ir diferencialo veikimas.

Kaip ir bet kuriai pavarai, galutinei pavarai ir diferencialinėms pavaroms reikia „sutepti ir glamonėti“. Dėl „gerumo“. Nors visos pagrindinės pavaros ir diferencialo detalės atrodo kaip masyvios geležies gabalai, jie taip pat turi saugumo ribą. Todėl rekomendacijos dėl staigių užvedimų ir stabdymo, grubaus sankabos įjungimo ir kitos mašinos perkrovos lieka galioti. Frikcinės dalys ir krumpliaračių dantys, įskaitant, turi būti nuolat tepami – mes tai jau žinome. Todėl alyva pilama į galinės ašies karterį (galiniais ratais varomiems automobiliams) arba į bloko karterį - greičių dėžę, pagrindinę pavarą, diferencialą (automobiliams su priekiniais ratais), kurio lygis turi būti periodiškai. stebimas. Alyva, kurioje veikia krumpliaračiai, linkusi „nutekėti“ per sandarumą jungtyse ir per susidėvėjusius alyvą sulaikančius sandariklius. Ir vis dėlto, bet koks karteris turi turėti nuolatinį ryšį su atmosfera. Kai sandariai uždarytoje dėžėje su krumpliaračiais ir alyva generuojama šiluma, o tai neišvengiama veikiant mechanizmams, viduje smarkiai padidėja slėgis ir tuomet alyva tikrai ras kokią nors skylutę. Kad nepiltumėte aliejaus du kartus per dieną, turėtumėte žinoti apie nedidelę bet kurio karterio dalį – alsuoklį. Tai spyruoklinis dangtelis, uždengiantis ventiliacijos angą arba vamzdelį. Laikui bėgant jis „prilimpa“ ir karteris gali prarasti ryšį su atmosfera. Kito suplanuoto alyvos keitimo metu arba anksčiau, jei reikia, pasukite dangtelius ir atstatykite visų jūsų automobilio agregatų alsuoklių spyruokles. Dėl šios paprastos operacijos gali sustoti nedideli alyvos nuotėkiai.

Paprastam vairuotojui paprastai sunku suprasti garsų diapazoną, kurį skleidžia jo „sergantis“ automobilis. Neužtenka turėti gera klausa, taip pat turite suprasti, ką reiškia šie iš tam tikrų automobilio vietų sklindantys „staugimai“, „traškesiai“ ir kiti „girgždėjimai“. Tačiau galite šiek tiek susiaurinti trikčių šalinimo sritį. Jei įtariate kokių nors problemų su transmisija, pakelkite domkratu vieną iš varomųjų automobilio ratų (ir būtinai nuleiskite jį ant „ožio“ – stabilaus stovo). Užveskite variklį ir, įjungę pavarą, priverskite šį ratą suktis. Pažiūrėkite į viską, kas sukasi, klausykite visko, kas skleidžia įtartinus garsus. Tada pakelkite ratą kitoje pusėje. Padidėjus triukšmui, vibracijai ir alyvos nutekėjimui – pradėkite ieškoti savo šeimininko, kuriam išdidžiai galėtumėte pasakyti, kad jūsų automobilis turi problemų kairėje, o ne dešinėje.

Daugelis, ketinančių pirkti visureigį, rinkdamiesi tam tikrą modelį, žinoma, galėjo susidurti su terminu „diferencialo užraktas“. Bet kas tai? Kaip šitas? O koks veikimo principas ir šio labai skirtumo poreikis? Kaip rodo praktika, ne visi būsimi potencialūs „džipų vairuotojai“ žino.

Šiame straipsnyje mes kalbėsime apie kas yra diferencialas Ir kodėl jis automobilyje. Kokių rūšių jis yra ir kuriuose automobiliuose jis skirtas montuoti?

Diferencialo istorija

Diferencialo pasirodymas automobilių pasaulyje netruko laukti. Tik po kelerių metų nuo surinkimo linijos pradėjo riedėti pirmieji automobiliai su vidaus degimo varikliu (ICE). Ilgą laiką viskas nebuvo taip saldu, kaip dabar, o pirmieji automobilių pavyzdžiai, kurie veikė variklio pagalba, buvo labai prastai valdomi.

Toje pačioje ašyje esantys ratai posūkyje sukosi tuo pačiu kampiniu greičiu, o tai jau lėmė, kad ratas, einantis išilgai išorinio skersmens, stipriai slydo. Šią problemą išsprendėme gana paprastai: pasiskolinę diferencialą iš garo vežimėlių.

Šis mechanizmas buvo išrastas Prancūzijoje m 1828 m inžinierius Oliveris Pekke-Romas. Tai buvo įtaisas, susidedantis iš velenų ir krumpliaračių. Per jį sukimo momentas iš vidaus degimo variklio buvo perduotas varantiesiems ratams.Tačiau nutiko dar viena nesėkmė – ėmė slysti ratai, kurie prarado sukibimą su kelio danga. Dažnai tai pasireikšdavo važiuojant keliu su apledėjusiomis vietomis.

Ant ledo buvęs ratas sukosi didesniu greičiu nei ratas, kuris liko ant judėjimui tinkamesnio paviršiaus. Tai lėmė slydimą. Po to, kai dizaineriai pradėjo galvoti, kaip sureguliuoti diferencialą, kad ratai suktųsi tuo pačiu greičiu, kad būtų išvengta dreifo atsiradimo.

Pirmasis žmogus, kuris eksperimentavo su minimaliu slydimu su diferencialu, buvo ne kas kitas Ferdinandas Porsche. Reikėjo bent trys metai. Jie buvo aprūpinti pirmaisiais šios markės automobilių modeliais. Vėlesniais dešimtmečiais inžinieriai sukūrė įvairių tipų diferencialus, apie kuriuos papasakosime toliau.

Veikimo principas ir prietaisas

Galbūt pradėkime nuo lengviausio diferencialo tipo, atvirojo diferencialo. Pradėsime nuo paprasčiausio diferencialo tipo, vadinamo atviruoju diferencialu. Taigi, Diferencialo konstrukciją sudaro šios dalys:

- Velenas. Jo užduotis yra perduoti sukimo momentą. Velenas veda jį nuo transmisijos iki pat diferencialo pradžios.

- Varančiojo veleno pavara. Sraigtinio kūgio formos krumpliaratis, būtinas diferencialiniams mechanizmams sukabinti.

- Žiedinė pavara. Elementas, kuris yra varomas. Jis taip pat turi kūgio formą ir yra sukamas pavaros pavara. Varomųjų ir varomųjų pavarų sistema kartu vadinama galutine pavara. Tai yra paskutinis žingsnis mažinant sukimosi greitį, kuris galiausiai pasiekia ratus. Pavaros pavara yra daug mažesnė nei karūnos pavara., todėl norint atlikti vieną vergo apsisukimą, pirmasis turi padaryti daugiau nei vieną apsisukimą aplink savo ašį.

- Pusinio veleno krumpliaračiai. Yra paskutinė siena pavaros veleno sukimosi perdavimas ratams.

- Palydovai- Tai planetinis mechanizmas, kuris atlieka pagrindinį vaidmenį užtikrinant skirtingą ratų kampinį greitį sukant.

Kai automobiliu judate tiesia linija, visas diferencialo mechanizmas sukasi tuo pačiu greičiu: įvesties velenas sukasi tokiu pačiu greičiu kaip ir ašies velenai, o patys ratai sukasi tokiu pačiu greičiu. Tačiau vos pasukus vairą situacija akimirksniu kardinaliai pasikeičia. Pagrindiniai žaidėjai dabar išsikiša palydovai, kurie atrakinami dėl ratų apkrovų skirtumo kai, pavyzdžiui, vienas ratas pradeda slysti ir todėl juda greičiau.

Visa variklio galia praeina tiesiai per juos. Ir dėl to, kad palydovai yra dvi nepriklausomos pavaros, skirtingi sukimosi greičiai perkeliami į dvi pusiau ašis. Tačiau galia nėra padalinta po lygiai ir perduodamas ratui, kuris juda išoriniame automobilio posūkio krašte. Vadinasi, dėl kiekybinio apsisukimų pridėjimo jis pradeda suktis daug greičiau. O galios pasiskirstymo tarp ratų skirtumas yra didesnis, kuo mažesnis automobilio apsisukimo spindulys, tai yra, tuo daugiau sukate vairą.

Kas yra diferencialo užraktas ir kaip jis veikia?

Diferencialo užraktas- tai vienas iš efektyviausi būdai pagerinti automobilio veikimą bekelėje. Bet kuris automobilis, kuris tiesiogiai ar netiesiogiai skirtas važiuoti bekelėje, gamykloje yra aprūpintas mechanizmu, kuris blokuoja centrinį diferencialą. Taip pat automobiliuose sumontuoti mechanizmai, blokuojantys priekinę ir galinę ašis.

Šio mechanizmo blokavimas, kaip ir bet kuris technologinis sprendimas, turi savo privalumų ir trūkumų. Norėdami suprasti, kada būtina naudoti diferencialo užraktus, o kuriais atvejais tiesiog draudžiama jį naudoti, turite suprasti jo veikimo principus.

Pabandykite atlikti šuolį į tolį iš vietos žiemos sniego metu. Taip. Bet tai neveikia ir viskas dėl to, kad viena jūsų koja buvo ant slidžios ledinės dangos, o kita ant sausos grindinio. Dėl šios priežasties nepavyko atlikti čempionato šuolio. Viena koja išslydo iš po tavęs, o smegenys laiku nesiorientavo ir nedavė komandos įdėti visą jėgą stumti į kitą koją. Šio eksperimento rezultatas gana juokingas ir komiškas: jūsų kojos prasiskyrė ir jūs vos nesugriuvote ant penkto taško.

Taigi, ką tokiu atveju daryti, kad abi kojos turėtų galimybę puikiai atsiplėšti nuo žemės? Ir viskas labai labai paprasta. Tereikia dvi stumiančias kojeles pasukti į vieną, tvirtai surišti jas tvirtu diržu ar petnešomis. Dabar jie dirbs kaip vienas vienetas ir naudos maksimalią stūmimo jėgą iš vieno stabilaus pagrindo ir gero sukibimo. Panašus procesas vyksta automobilyje jo varomųjų ratų sąveikos su keliu momentu.

Įsivaizduokime situaciją, kai galiniais ratais varomas automobilis sustoja atsitiktinai taip, kad jo kairysis ratas yra ant slidžios dangos, o dešinysis – ant asfalto. Kaip tu žinai, standartinis mažos trinties centrinis diferencialas, kuris yra galinė ašis transporto priemonė, visada suteikia ratams vienodą apskritimo jėgą. Ant ledo esantis kairysis ratas dėl sukibimo trūkumo negali su didelėmis pastangomis pajudėti nuo slidžios dangos.

Ir dėl to diferencialas negali suteikti jam didelių pastangų, nes tai tiesiog neįmanoma fiziškai. Ir šiuo atveju panaši jėga bus taikoma ratui kuris yra ant asfalto dangos. Jis išlygins jėgas, paskirstytas tarp ratų, sutelkdamas dėmesį į kairįjį ratą.

Dėl to automobilis judės slysdamas, bet lėtai. Jo ratai nepajėgs panaudoti pakankamai jėgos stumti, kurios reikėtų dešiniojo rato sukibimui, kuris nurodytomis sąlygomis bus nei daugiau, nei mažiau, o net septynis kartus didesnis nei kairiojo. Dėl šios savybės tolygiai paskirstyti traukos jėgą dešinysis ratas išnaudos tik septintąją savo traukos galios. Paprasčiau tariant, stūmimas galėjo būti septynis kartus stipresnis, tačiau diferencialas neveikė pakankamai jėgos, kad būtų galima atlikti manevrą.

Todėl būtina įgyvendinti tokią jungtį tarp ratų, kad būtų užtikrintas jungties sukimasis arba slydimas, tarsi tai būtų vienas ratas. Šiai problemai išspręsti naudojamas specialus mechanizmas, kuris blokuoja diferencialo pavarų sukimąsi ir sujungia du ratus vienas su kitu sąlygine standžia jungtimi su pastoviu sukimu ir tuo pačiu greičiu. Toks mechanizmas vadinamas „diferencialo užrakinimo (atjungimo) mechanizmu“, arba liaudyje – spyna.

Užblokuotas diferencialas negali išlyginti tarpratų jėgos, todėl jie yra sujungti viena ašimi. Dėl to kiekvienas ratas gauna maksimalią įmanomą jėgą, kuri yra būtina geriausiam ratų sukibimui. Todėl ten, kur geresnis ratų sukibimas su kelio danga, ten bus taikoma didesnė jėga.

Kokie yra skirtumai

Diferencialo pagrindas yra planetinė pavarų dėžė. Naudojamos pavaros tipas gali sąlygiškai padalinti diferencialą į trys tipas:

- Sliekas;

Cilindrinis;

Kūginis.

Sliekinis diferencialas yra universaliausias ir montuojamas tiek tarp ašių, tiek tarp ratų. Cilindrinis tipas dažnai yra visureigiuose tarp ašių. Kūginis tipas daugiausia naudojamas kaip kryžminis diferencialas.

Paskirstykite tą patį simetriškas Ir asimetriškas diferencialai. Asimetriška diferencialo konstrukcija montuojama visais ratais varomose transporto priemonėse tarp ašių, paskirstant sukimo momentą įvairiomis proporcijomis. Simetrinis tipas perduoda vienodą sukimo momentą ašiai tarp dviejų ratų. Diferencialai taip pat skirstomi pagal blokavimo tipą:rankinis užraktas ir elektroninis užraktas.

Rankinis diferencialo blokavimas

Pagal pavadinimą ašies diferencialo užraktas įjungiamas vairuotojo iniciatyva paspaudus mygtuką arba perjungiant tam tikrą perjungimo jungiklį. Tokiu atveju blokuojamos palydovinės pavaros, todėl varomieji ratai pradeda suktis tuo pačiu greičiu. Dažnai visureigiuose yra rankinis diferencialo užraktas. Jį rekomenduojama įjungti norint įveikti sunkias bekelės sąlygas, o išjungti įvažiuojant į įprastą asfaltuotą kelią.

Elektroninis arba automatinis diferencialo užraktas

Automatinis diferencialo blokavimas atliekamas elektroninio valdymo bloko, kuris analizuoja kelio dangos būklę, naudojant ABS ir ESP, komandas. Tada ECU pats blokuoja palydovines pavaras. Pagal blokavimo laipsnį šį įrenginį sąlygiškai galima suskirstyti į diferencialą su visišku ir daliniu blokavimu.

Pilnas diferencialo blokavimas

Tokio užrakto įtraukimas reiškia, kad palydovinės pavaros visiškai sustoja, o mechanizmas atlieka įprastos sankabos funkcijas, taip perduodamas vienodą sukimo momentą dviem ašių velenams. Dėl to abu ratai sukasi tuo pačiu kampiniu greičiu. Jei atsitiks taip, kad bent vienas ratas praranda sukibimą, tada sukimo momentas nuo jo visiškai perduodamas kitam ratui, kuris lieka priverstinai bekelėje. Toks diferencialinis įtaisas buvo sėkmingai įdiegtas Toyota Land Cruiser, Mercedes-Benz G klasė ir kiti.

Dalinis diferencialo blokavimas

Įjungus šį užraktą palydovinės pavaros visiškai nesustabdomos, tačiau leidžia joms paslysti. Šis efektas pasiekiamas dėl savaime užsifiksuojančių diferencialų. Priklausomai nuo šio mechanizmo veikimo tipo, jis skirstomas į dviejų rūšių: Jautrumas greičiui(įsijungia, kai pastebimas pusašių sukimosi kampinių greičių skirtumas) ir Jautrus sukimo momentui(įsijungia sumažėjus vienos ašies veleno sukimo momentui) Tokį diferencialo įtaiso veikimo būdą galima rasti visureigiuose Mitsubishi Pajero, Audi Q serija ir BMW X serija.

Diferencialinė grupė Jautrumas greičiui skiriasi struktūra. Vienas iš tokių mechanizmų yra tas, kuriame diferencialinė funkcija atlieka klampų sujungimą. Klampi mova skiriasi nuo trinties diferencialo savo mažesniu patikimumu. Būtent dėl ​​to jis turi vietą montuoti automobiliuose, kurie nėra skirti įveikti neįveikiamus laukinius ir gilius brastus arba sportiško charakterio automobilius.

Kitas mechanizmas, atstovaujantis greičio jautrią grupę, vadinamas gerotoriaus diferencialu. Blokavimo elementų vaidmenį čia atlieka alyvos siurblys ir frikcinės plokštės, sumontuotos tarp diferencialo korpuso ir ašių velenų palydovinių pavarų. Nors pagal veikimo principą jis panašus į klampią movą.

Grupei priklausantys skirtumai Jautrus sukimo momentui taip pat skiriasi savo dizainu. Pavyzdžiui, yra mechanizmas, kuriame naudojamas trinties diferencialas. Jo ypatumas yra ratų kampinių greičių skirtumai posūkiuose ir judant tiesia linija. Automobiliui važiuojant tiesia linija, abiejų ratų kampinis sukimosi greitis yra vienodas, o važiuojant posūkiu – skirtingas ratų sukimo momentas.

Kitas diferencialų tipas - su hipoidine ir spiraline pavara. Jie skirstomi į tris grupes.

Pirmas – su hipoidine pavara

Čia kiekviena ašies velenas turi savo palydovines pavaras. Jie yra pritvirtinti vienas prie kito krumpliaračiais, išdėstytais statmenai vienas kitam. Esant varomųjų ratų kampinių greičių skirtumui, pusašių krumpliaračiai pleištuojami. Dėl to pavaros trinasi į diferencialo korpusą. Diferencialas iš dalies užblokuotas, o sukimo momentas perskirstomas ašiai, esant mažesniam kampinio sukimosi greičiui. Išlyginus pusiau ašinius greičius, blokavimas išjungiamas.

Antra – su spiraline pavara

Panašus į pirmąjį, tačiau palydovinių pavarų vieta yra lygiagreti ašies velenams. Šie mazgai yra pritvirtinti vienas prie kito sraigtinėmis pavaromis. Šio mechanizmo palydovai montuojami specialiose nišose ant diferencialo korpuso, kai skiriasi rato sukimosi kampinis greitis, krumpliaračiai pleištuojasi ir susijungia su pavaromis, kurios yra diferencialo korpuso nišose. Yra dalinis užsikimšimas. Sukimo momento kryptis nustatoma ašyje, kurios sukimosi greitis yra mažesnis.

Trečias – su pusašių sraigtinėmis krumpliaračiais ir palydovų sraigtinėmis krumpliaračiais

Naudojamas centriniuose diferencialuose. Principas tas pats – sukimo momento perjungimas į ašį, kurios sukimasis mažesnis. Šios rūšies poslinkio diapazonas yra gana didelis - nuo 65/35 iki 35/65. Stabilizavus ir išlyginus abiejų ašių ratų sukimosi kampinį greitį, diferencialas atrakinamas. Šios diferencialinės grupės yra plačiai naudojamos automobilių pramonėje tiek įprastuose, tiek sportiniuose modeliuose.

Diferencialo užraktų privalumai ir trūkumai

+ ratų blokavimo galimybė iki 70%;

Minimali priežiūra;

Jokių trūkčiojimų ant vairo;

Pavarų dėžei nereikia pilti specialios alyvos;

Diegimas nesukelia jokių sunkumų;

Užtikrinti geriausią visureigio automobilio veikimą;

Ilgesnis konstrukcijos tarnavimo laikas;

Geresnis automobilio valdymas;

Gebėjimas lenkti didesniu greičiu;

Automobilį lengviau išlipti iš slydimo.

Laikui bėgant išankstinė apkrova mažėja;

Reguliavimo elementus reikia keisti kas 40 tūkstančių kilometrų, kad būtų geriau projektuojami;

Ne laiku ar pavėluotai atlikti reguliavimo darbai lems tai, kad sistema neveiks tinkamai.

Prenumeruokite mūsų kanalus

Renkantis visureigį, daugelis pirkėjų turi būti susidūrę su terminu „elektroninis diferencialo užraktas“ konkretaus modelio aprašyme. Tačiau kas tai yra ir kaip veikia šis diferencialas, ne visi potencialūs šios klasės automobilių savininkai žino. Mūsų šiandieninėje medžiagoje mes jums išsamiai papasakosime, kam skirtas diferencialas, kokios jo rūšys ir kuriuose automobiliuose jis sumontuotas.

Diferencialo sukūrimo istorija ir paskirtis

Automobiliuose su vidaus degimo varikliu diferencialas pasirodė praėjus keleriems metams po jų išradimo. Faktas yra tas, kad pirmieji varikliu varomų mašinų kopijos buvo labai prastai valdomos. Abu tos pačios ašies ratai posūkio metu sukosi tuo pačiu kampiniu greičiu, todėl rato slydimas judėjo išilgai išorinio, didesnio nei vidinis skersmuo. Problemos sprendimas buvo rastas paprastai: pirmųjų automobilių su vidaus degimo varikliais dizaineriai pasiskolino diferencialą iš garo vežimėlių – mechanizmą, kurį 1828 metais išrado prancūzų inžinierius Oliveris Pecke-Romas. Tai buvo įtaisas, susidedantis iš velenų ir krumpliaračių, per kuriuos variklio sukimo momentas perduodamas varantiesiems ratams. Tačiau automobilyje sumontavus diferencialą, buvo aptikta kita bėda – ratų slydimas, praradęs sukibimą.

Dažniausiai tai pasireikšdavo automobiliui judant ledo lopais padengtu keliu. Tada į ledą atsitrenkęs ratas ėmė suktis didesniu greičiu nei buvęs ant žemės ar betono, todėl galiausiai automobilis slydo. Tuomet dizaineriai sumanė patobulinti diferencialą, kad panašiomis sąlygomis abu ratai suktųsi vienodu greičiu ir automobilis neslystų. Pirmasis eksperimentas su riboto slydimo diferencialo kūrimu buvo Ferdinandas Porsche.

Jam prireikė trejų metų sukurti, išbandyti ir parduoti vadinamąjį kumštelių diferencialą – pirmąjį riboto slydimo mechanizmą, kuris buvo sumontuotas pirmuosiuose „Volkswagen“ prekės ženklo modeliuose. Vėliau inžinieriai sukūrė Skirtingos rūšys skirtumai, kurie bus aptarti toliau.

Automobilyje diferencialas atlieka tris funkcijas: 1) perduoda iš variklio į varančiuosius ratus, 2) nustato ratus į skirtingus kampinius greičius, 3) tarnauja kartu su galutine pavara.

Diferencialinis įrenginys

Automobilių dizainerių patobulintas diferencialas yra išdėstytas planetinės pavaros pavidalu, kai variklio sukimo momentas per kardaninį veleną ir kūginę pavarą perduodamas į diferencialo korpusą. Tai savo ruožtu nukreipia sukimo momentą į dvi pavaras, o jos jau paskirsto momentą tarp ašių velenų. Sankaba tarp satelitinių pavarų ir ašies velenų turi du laisvės laipsnius, todėl jie gali suktis skirtingu kampiniu greičiu.

Taigi diferencialas užtikrina skirtingą toje pačioje ašyje esančių ratų sukimosi greitį, kuris taip pat neleidžia paslysti sukant. Jį išradus automobilis turėjo du, o vėliau ir tris (su centriniu) diferencialus, kurie paskirstydavo sukimo momentą tarp varančių ašių.

Jau dabar aišku, kad be diferencialo neapsieina nei vienas automobilis. Priekiniais ir galiniais ratais varomuose automobiliuose jis yra ant varančiosios ašies. Jei automobilis turi dvigubą varomąją ašį, tai transmisijos konstrukcijoje naudojami du diferencialai – po vieną kiekvienai ašiai. Visais ratais varomose transporto priemonėse yra du diferencialai (modeliams su įkraunamais įtaisais Visais ratais varoma- po vieną kiekvienai ašiai) arba tris (modeliams su nuolatine visų varančiųjų ratų pavara – po vieną kiekvienai ašiai, plius centrinis diferencialas, paskirstantis sukimo momentą tarp ašių). Be daugybės mechanizmų, sumontuotų automobiliuose su skirtingų tipų pavaromis, diferencialai išsiskiria pagal užrakto tipą.

Diferencialų veislės

Pagal blokavimo tipą diferencialai skirstomi į du – rankinį ir elektroninį blokavimą. Rankinį režimą, kaip rodo pavadinimas, vairuotojas atlieka rankiniu būdu, naudodamas mygtuką arba perjungimo jungiklį. Tokiu atveju blokuojamos mechanizmo palydovinės pavaros, varomieji ratai juda vienodu greičiu. Paprastai visureigiuose yra rankinis diferencialo užraktas.

Elektroninis arba automatinis diferencialo blokavimas atliekamas naudojant elektroninį valdymo bloką, kuris, analizuodamas kelio dangos būklę (naudodamas informaciją iš jutiklių ir traukos kontrolės), blokuoja pačias palydovines pavaras.

Range Rover Sport elektroniniu būdu valdomas galinis diferencialas

Pagal blokavimo laipsnį šis įrenginys skirstomas į diferencialą su visišku blokavimu ir diferencialą su daliniu palydovinių pavarų blokavimu.

Visiškas diferencialo užraktas reiškia 100% palydovinių pavarų sukimosi sustabdymą, kai pats mechanizmas pradeda atlikti įprastos sankabos funkciją, perduodamas lygiavertį sukimo momentą abiem ašių velenams. Dėl to abu ratai sukasi tuo pačiu kampiniu greičiu. Jei vienas iš ratų praranda sukibimą, visas sukimo momentas perduodamas geresnio sukibimo ratui, o tai leis įveikti nepravažiuojamumą. Toks diferencialinis įtaisas naudojamas visureigiuose ir kt.

Dalinis diferencialo užraktas reiškia nepilną palydovinių pavarų sukimosi sustabdymą, ty slydimą. Šis efektas pasiekiamas dėl vadinamųjų savaime užsifiksuojančių diferencialų. Priklausomai nuo to, kaip veikia šis mechanizmas, jie skirstomi į du tipus: jautrus greičiui (funkcija, kai skiriasi pusašių sukimosi kampiniai greičiai) ir sukimo momentui jautrius (funkcija, kai sumažėja sukimo momentas vienoje iš pusiau ašių). -kirviai). Toks diferencialinis įrenginys naudojamas visureigiuose Mitsubishi Pajero, Audi with, BMW su X-Drive sistema ir pan.

„Speed“ jautrių grupei priklausantys diferencialai turi skirtingą dizainą. Yra mechanizmas, kuriame klampi jungtis atlieka diferencialo vaidmenį. Tai rezervuaras, esantis tarp ašies veleno ir sraigto veleno rotoriaus, užpildytas specialiu klampiu skysčiu, į kurį savo ruožtu panardinami su ašies velenu ir rotoriumi sujungti diskai. Kai skiriasi ratų sukimosi kampinis greitis (vienas ratas sukasi greičiau už kitą), diskai bake taip pat pradeda suktis skirtingu greičiu, tačiau klampus skystis pamažu išlygina jų greitį ir atitinkamai sukimo momentą. Kai tik abiejų ratų kampiniai greičiai yra vienodi, klampi mova išjungiama. Pagal savo charakteristikas klampi mova yra mažiau patikima nei trinties diferencialas, todėl ji montuojama transporto priemonėse, skirtose įveikti vidutinio laipsnio bekelės ar sportinių automobilių modifikacijas.

Kitas diferencialo mechanizmas, priklausantis greičio jautrių grupei, yra gerotorinis diferencialas. Čia spynos vaidmenį, skirtingai nei klampią movą, atlieka alyvos siurblys ir frikcinės plokštės, sumontuotos tarp diferencialo korpuso ir ašių velenų palydovinės pavaros. Tačiau veikimo principas daugeliu atžvilgių panašus į klampios movos veikimo principą: kai skiriasi varomųjų ratų kampiniai greičiai, siurblys pumpuoja alyvą ant frikcinių plokščių, kurios, veikiamos slėgio, blokuoja diferencialo korpusą ir ašies pavarą tol, kol ratų greičiai bus vienodi. Kai tik tai atsitiks, siurblys nustoja veikti, o užsikimšimas pašalinamas.

Sukimo momento jautrumo grupei priklausantys diferencialai taip pat turi skirtingą dizainą. Pavyzdžiui, yra mechanizmas, kuris naudoja trinties diferencialą. Jo ypatybė – ratų sukimosi kampinių greičių skirtumas automobiliui važiuojant tiesia linija ir posūkyje. Važiuojant tiesiu keliu abiejų ratų kampinis greitis yra vienodas, o posūkiuose jo reikšmė kiekvienam ratui skirtinga. Tai pasiekiama sumontavus frikcinę sankabą tarp diferencialo korpuso ir palydovinės pavaros, kuri padeda pagerinti sukimo momento perdavimą sukibimo praradusiam ratui.

Kitas diferencialų tipas yra su hipoidine (sliekine arba sraigtine) ir spiraline pavara. Jie sąlyginai skirstomi į tris grupes.

Pirmasis yra su hipoidine pavara, kurioje kiekviena ašies velenas turi savo palydovines pavaras. Jie yra sujungti vienas su kitu krumpliaračio pagalba, o krumpliaračio ašis yra statmena pusašiai. Jei skiriasi varomųjų ratų kampiniai greičiai, pusašių krumpliaračiai pleištuojami, susidaro trintis tarp diferencialo korpuso ir krumpliaračių. Yra dalinis diferencialo blokavimas ir sukimo momentas perduodamas į ašį, kurios kampinis greitis mažesnis. Kai tik ratų kampiniai greičiai susilygina, užraktas išjungiamas.

Antroji – su sraigtinėmis pavaromis, kuriose kiekviena ašies velenas taip pat turi savo palydovines pavaras (jos yra spiralinės), tačiau jų ašys lygiagrečios ašies velenams. Ir šie agregatai tarpusavyje derinami sraigtinės pavaros pagalba. Šio mechanizmo palydovai sumontuoti specialiose diferencialo korpuso nišose. Kai skiriasi ratų kampinis sukimosi greitis, atsiranda krumpliaračių pleištavimas ir jie, susijungę su diferencialo korpuso nišose esančiomis krumpliaračiais, iš dalies jį užblokuoja. Tokiu atveju sukimo momentas nukreipiamas į ašies veleną, kurio sukimosi greitis yra mažesnis.

Trečiasis - su ašies velenų sraigtinėmis krumpliaračiais ir palydovų sraigtinėmis pavaromis, kurios yra lygiagrečios viena kitai. Šis tipas naudojamas projektuojant centrinį diferencialą. Dėl planetinės diferencialo konstrukcijos dalinio blokavimo būdu sukimo momentą galima perkelti į tą ašį, kurios ratų sukimosi kampinis greitis yra mažesnis. Tokio poslinkio diapazonas labai platus – nuo ​​65/35 iki 35/65. Nustačius lygiavertį priekinės ir galinės ašių ratų sukimosi kampinį greitį, diferencialas atrakinamas.

Šios diferencialų grupės buvo plačiai naudojamos automobilių pramonėje: jie montuojami tiek „civiliniuose“, tiek sportiniuose modeliuose.

Pagrindinė jo paskirtis – paskirstyti, keisti ir perduoti sukimo momentą, o prireikus – užtikrinti dviejų skirtingų kampinių greičių vartotojų sukimąsi.

Ašies diferencialas – tai diferencialas, skirtas varant varančiuosius ratus, tačiau jeigu jis sumontuotas tarp varomųjų ašių visais ratais varomoje transporto priemonėje – centrinis intervalas.

Paprastai automobilio diferencialas yra šiose vietose:

• Varomosios ašys visais ratais varomoje transporto priemonėje - perdavimo dėžėje
• Varomųjų ratų pavara visais ratais varomoje transporto priemonėje - galinės ir priekinės ašies karteryje
• Varomieji ratai priekiniais ratais varomoje transporto priemonėje – pavarų dėžėje
• Varomieji ratai galiniais ratais varomoje transporto priemonėje – galinės ašies korpusas

Diferencialas yra pagrįstas planetine pavarų dėže. Pavarų dėžėje naudojamos pavaros tipas sąlyginai padalija diferencialą į šiuos tris tipus:

• Sliekas
• Cilindrinis
• Kūginis

Sliekinė pavara yra universaliausias diferencialas ir gali būti montuojamas tiek tarp ašių, tiek tarp ratų. Cilindrinis tipas, kaip taisyklė, yra automobiliuose tarp ašių. Kūginis tipas daugiausia naudojamas kaip tarpratis.

Taip pat yra asimetrinių ir simetriškų automobilio diferencialų. Asimetriškas tipas montuojamas tarp dviejų varomųjų ašių ir leidžia perduoti sukimo momentą įvairiomis proporcijomis. Simetrinis tipas, kaip taisyklė, montuojamas ant pagrindinių pavarų ir leidžia sukimo momentą perduoti dviem vienodos vertės ratams.

Automobilio diferencialo įtaisas

Pagrindiniai diferencialo elementai yra šie:

• Šoninės pavaros
• Krumpliaračiai
• Rėmas

Priekiniais ratais varomo automobilio diferencialo schema:
1 - pagrindinės pavaros varomoji pavara; 2 - pagrindinės pavaros fragmentas; 3 - palydovų ašis; 4 - palydovas; 5 - diferencialinis korpusas; 6 - dešinysis flanšinis velenas; 7 - sandarinimo dėžė; 8 - kūginis ritininis guolis; 9 - šoninė pavara; 10 - kairysis flanšinis velenas; 11 - pavarų dėžės korpuso fragmentas.

Palydovinės pavaros savo veikimo principu primena planetinę pavarų dėžę ir yra skirtos korpuso ir šoninės pavaros sujungimui. Pastarieji, savo ruožtu, yra sujungti spygliuočiais su varančiaisiais ratais. Įvairiose konstrukcijose naudojami keturi arba du palydovai automobiliai dažniau naudojamas antrasis variantas.

Diferencialinis puodelis arba korpusas – pagrindinis jo tikslas yra per palydovus perduoti sukimo momentą iš pagrindinės pavaros į šonines pavaras. Jo viduje yra palydovo sukimosi ašis.

Saulės pavaros arba pusiau ašinės pavaros – skirtos sukimo momentui pusiau ašių pagalba perduoti varančiuosius ratus. Kairė ir dešinė krumpliaračiai gali turėti tą patį arba skirtingą dantų skaičių. Savo ruožtu krumpliaračiai skirtingas numeris dantys naudojami asimetriniam diferencialui suformuoti, o su tuo pačiu skaičiumi - simetriškam.

Automobilio diferencialo veikimo principas

Diferencialas veikia taip: sukant vieną iš automobilio varomųjų ratų, antrasis pradės suktis priešinga kryptimi, tačiau turi būti įvykdyta kardaninio veleno nejudėjimo sąlyga. Šiuo atveju stelitai sukasi savo ašimis, atlikdami krumpliaračio vaidmenį.

Jei užvesite variklį ir įjungsite sankabą bei bet kurią iš pavarų, kardaninis velenas pradės suktis, sukimo momentą perduodamas per diferencialo dėžės spyruokles ir kūgines pavaras.

Taigi, automobiliui judant lenkta trajektorija, vienas ratas sulėtina, o antrasis, atvirkščiai, jį padidina. Dėl to ratų slydimas ir slydimas pašalinamas ir kiekvienas iš jų sukasi tokiu greičiu, kuris yra būtinas saugiam judėjimui.

Kai automobilis važiuoja tiesia linija, nieko daug nevyksta ir diferencialas tokiu pačiu santykiu perduoda sukimo momentą abiem ratams. Pusiau ašinės pavaros sukasi tuo pačiu kampiniu greičiu, nes palydovai šiuo atveju yra nejudančioje būsenoje.

Važiuojant slidžia danga, diferencialas turi vieną reikšmingą trūkumą – jis gali sukelti automobilio šoninį slydimą, nes slydančio rato sukibimas su paviršiumi yra mažas ir jis pradeda suktis tuščiąja eiga.

Paprasčiausi automobilių diferencialai turi dar vieną trūkumą. Tarp spygliuočių patekus purvui ar kitiems trečiųjų šalių elementams, sukimo momentas gali būti perduodamas skirtingu santykiu, net nuo 0 iki 100. Taigi vienas ratas liks visiškai statinėje padėtyje.

Šiuolaikiniai modeliai praktiškai neturi šio trūkumo. Jų įrenginys skiriasi rankiniu arba automatiniu, standesniu. Be to, daugelyje šiuolaikinių lengvųjų automobilių yra sumontuotos stabilizavimo ir krypties stabilumo sistemos, kurios leidžia optimizuoti sukimo momento paskirstymą priklausomai nuo automobilio trajektorijos.

Kaip veikia diferencialas - vaizdo įrašas: