Диференціал переднього приводу. Як працюють диференціали? Відео: GPS Навігатор - опис та тест.
Диференціал призначений для передачі, зміни та розподілу крутного моменту між двома споживачами та забезпечення, при необхідності, їх обертання з різними кутовими швидкостями.
Диференціал одна із основних конструктивних елементів трансмісії. Розташування диференціала у трансмісії автомобіля:
Диференціал - це більш складне, не беручи до уваги вже існуюче різноманіття, від механіки до електронного. Заснований на автомобілі з одновісною тягою, як ззаду, так і спереду, ми можемо знайти від відкритого диференціала до електронного, що проходить через блок, що самоблокується, або електрон, що самоблокується.
Відео: GБлокування диференціала для УАЗу, різновид та принцип роботи
Коли ми подорожуємо прямою, тобто обидва колеса рухаються на однаковій відстані, диференціал, утворений різними передачами, утримує останнє на рівній швидкості. При введенні кривої зовнішнє колесо, на якому лежить опори автомобіля, проходить більше метрів, ніж внутрішнє. Саме тому існує диференціал. Цей механізм, як ми говорили раніше, розподіляє силу двигуна між колесами, дозволяючи їм переміщатися з різною швидкістю.
Диференціали, які використовуються приводу провідних коліс, називаються межколесными. Міжосьовий диференціал встановлюється між провідними мостами повнопривідного автомобіля.
Конструктивно диференціал побудований на основі планетарного редуктора. Залежно від виду зубчастої передачі, що використовується в редукторі, розрізняють такі види диференціалів: конічний, циліндричний і черв'ячний.
Переважна більшість вуличних автомобілів, не стаючи спортивними, мають відомі відкриті диференціали. При досягненні кривої зовнішнє колесо отримує мало сили двигуна, так як диференціал посилає більшу частину його на внутрішнє колесо з меншою підтримкою об'єкта, який повинен прибути туди.
Як працює диференціал
У нормальних умовах це не проблема, але при швидкому керуванні, чи то по контуру, чи по зігнутій дорозі, внутрішнє колесо, якщо у нас немає контролю тяги та стійкості, може закінчитися безконтрольним обертанням, що призведе до ковзання чи втрати з наслідками, які це спричиняє. за собою.
Конічний диференціал застосовується в основному як міжколісний диференціал. Циліндричний диференціал встановлюється найчастіше між осями повнопривідних автомобілів. Черв'яковий диференціал, зважаючи на свою універсальність, може встановлюватися як між колесами, так і між осями.
Пристрій диференціала розглянуто з прикладу найпоширенішого конічного диференціала. Складові диференціала є характерними і для інших видів диференціалів. Конічний диференціал є планетарним редуктором і включає півосьові шестерні з сателітами, поміщені в корпус.
Його робота, як і решта, фокусується на кривих. Таким чином крок за кривою помітно збільшується. Справжні види спорту мають такі відмінності, хоча в Останніми рокамивони стали модними, переважно через простоту управління ними через комп'ютер, електронні диференціали.
Між половиною двох описаних вище типів є відомі диференціали типу Торсена. Вони приносять важливу перевагу над іншими системами. Це не диференціал, що точно самоблокується, тому що він не може бути повністю заблокований, але він посилає крутний момент на колесо, яке може найкращим чиномпередати його на землю. Зіткнувшись з диференціалом, що самоблокується, Торсен уникає ковзання одного з коліс, сприяючи тільки тому, що він може відправити на землю, відволікаючи надлишок на інший.
Корпус (інше найменування - чашка диференціала) сприймає крутний момент від головної передачі і передає його через сателіти на півосьові шестірні. На корпусі жорстко закріплена ведена шестерня головної передачі. Усередині корпусу встановлені осі, на яких обертаються сателіти.
Сателіти, що відіграють роль планетарної шестерні, забезпечують з'єднання корпусу та півосьових шестерень. Залежно від величини переданого крутного моменту конструкції диференціала використовується два або чотири сателіта. У легкових автомобіляхзастосовується, як правило, два сателіти.
Ми докладно розглянемо різні типи диференціалів та найчастіше використовуємо автомобілі, які ви можете знайти на ринку, а також їх переваги та недоліки. Ця система, яка гарантує, що два колеса, прикріплені до однієї осі, обертаються з різною швидкістю, досягла з моменту її введення того, що кількість нещасних випадків зменшується і менше зносу шин для всіх транспортних засобів.
Диференційна операція
Диференціал це система, яка дозволяє краще захоплювати рухомі колеса на кривих. Тобто коли ми беремо криву, колесо, яке дає зовнішню сторону, переміщається на більшу відстань. Диференціал дозволяє адаптувати швидкість кожного колеса залежно від того, знаходиться він у внутрішній або зовнішній зоні. Інакше машина дрейфуватиме. Цікаво, що дрейфуючі транспортні засоби уникають роботи цієї системи, тому обидва колеса завжди обертаються з однаковою швидкістю.
Напівосьові шестірні (сонячні шестірні) передають крутний момент на провідні колеса через півосі, з якими мають шліцеве з'єднання. Права і ліва півосьові шестерні можуть мати однакову або різна кількістьзубів. Шестерні з рівним числом зубів утворюють симетричний диференціал, тоді як нерівна кількість зубів характерна для несиметричного диференціала.
Типи диференціалів, що самоблокуються.
Диференціал, що самоблокується, є найбільш широко використовуваною системою, хоча електронні системи майже замінили їх, тому що вони виконують свою роботу за допомогою датчиків, а не самоблокувальників. В даний час ця система дуже використовується в транспортних засобах змагань, хоча кілька років тому вони використовувалися звичайним способом.
Диференціальний диференціал
Ці системи широко використовуються у гоночних автомобілях, як правило, у задньому приводі. Через великі сили, з якими грають певні автомобілі, їм необхідно включити цю систему, оскільки вона має втрати на тягу, і дуже важливо контролювати тягу, використовуючи серію фрикційних дисків, які розподіляють потужність на колеса форми послідовні.
Симетричний диференціал розподіляє момент, що крутить, по осях в рівних співвідношеннях, незалежно від величини кутових швидкостей провідних коліс. Завдяки цим властивостям симетричний диференціал використовується як міжколісний диференціал.
Несиметричний диференціал ділить момент, що крутить, у певному співвідношенні, тому встановлюється між провідними осями автомобіля.
Фрикційний диск, що самоблокується
Хоча використовується кілька типів, це, без сумніву, найпоширеніший із механічних самоблокувань. Ця система має окремі диски, які перетинаються з-поміж них.
В'язкий диференціал або Фергюсон
Ці диференціали характеризуються наявністю обсадної колони на трансмісійному валу, який покриває диски, інтеркалюється один з одним або включений в редуктор в даний час. Його робота заснована на вигляді олії, змішаної з силіконом. Коли вал втрачає тягу, температура цього мастила збільшується, а також її тиск, тим самим досягається повне покриття дисків.Робота диференціалу
У роботі симетричного міжколісного диференціала можна виділити три характерні режими:
- прямолінійний рух;
- рух у повороті;
- рух по слизькій дорозі.
При прямолінійному русіколеса зустрічають рівний опір дороги. Крутний момент від головної передачі передається на корпус диференціала, разом із яким переміщуються сателіти. Сателіти, оббігаючи півосьові шестірні, передають момент, що крутить, на провідні колеса в рівному співвідношенні. Так як сателіти на осях не обертаються, півосьові шестерні рухаються з рівною кутовою швидкістю. При цьому частота обертання кожної із шестерень дорівнює частоті обертання веденої шестерні головної передачі.
У цьому дії досягається гармонійний замок залежно від уваги, необхідного кожним колесом. Це дуже поширена система в транспортних засобах 4×4, так як це дешева та компактна система, і дозволяє розподіляти диференціал з двома передатними валами, по одному для кожної осі.
Основна проблема, яку вони становлять, полягає в тому, що часи, коли загальна тяга активується тільки за наявності ковзних поверхонь, але за нормальних обставин діє як задній або передній привід. У цій системі ми також знаходимо альтернативу для віскозу. Це коли ми використовуємо нормальний диференціал, виконуючи основну функцію блокування чотирьох коліс, коли це необхідно, з тією різницею, що дія дозволяє підтримувати тягу на чотирьох колесах постійної форми, усуваючи проблему подвійного режиму тяги, яка представляє Нормальна в'язка система.
При русі у повороті внутрішнє провідне колесо (розташоване ближче до центру повороту) зустрічає більший опір, ніж зовнішнє колесо. Внутрішня півосьова шестерня сповільнюється і змушує сателіти обертатися навколо своєї осі, які у свою чергу збільшують частоту обертання зовнішньої шестерні напівосьової. Рух провідних коліс із різними кутовими швидкостями дозволяє проходити поворот без пробуксовки. При цьому, в сумі частоти обертання внутрішньої і зовнішньої шестерень напівосьових завжди дорівнює подвоєної частоті обертання веденої шестерні головної передачі. Крутний момент, незалежно від різних кутових швидкостей, розподіляється на провідні колеса в рівному співвідношенні.
На відміну від попередніх моделей, його робота більш повна та ефективна. Тобто замість розподілу обертання кожного колеса в залежності від швидкості, з якою він циркулює на кривій, ця система виконує функцію опору, який протистоїть кожній осі цього ходу.
Розподіл між колесами більш характерний для умов, в яких воно поводиться в рух. Його робота управляється трьома парами гвинтових коліс, що функціонують як механізм черв'ячного механізму. Тобто вони рухаються так, ніби вони керуються прямою лінією. В основному, коли автомобіль приймає криву, ці осі включаються самі, залежно від повороту одна вісь повертається більше, а протилежна сповільнюється, тому що протилежна, яка обертається швидше, викликає цю реакцію в момент ковзання.
При русі слизькою дорогою одне з коліс зустрічає більший опір, тоді як інше прослизає - буксує. Диференціал, в силу своєї конструкції, змушує обертатися буксуюче колесо з швидкістю, що збільшується. Інше колесо при цьому зупиняється. Сила тяги на колесі, що буксує, внаслідок низької сили зчеплення, мала, тому і крутний момент на цьому колесі теж малий. А оскільки диференціал у нас симетричний, то на іншому колесі момент, що крутить, теж буде невеликим. Тупикова ситуація - автомобіль не може зрушити з місця.
Ще одна перевага цієї системи полягає не лише у прискоренні, а й у моментах гальмування. Дуже важливий фактОскільки в багатьох випадках при гальмуванні, чи то на кривій, чи то на дорогах з нерівностями, ця система приносить більше гальмівного моменту на колесо, яке йому найбільше потрібно, чи то ліворуч чи праворуч.
Диференціали, що мають самоблокування
Завдяки цьому ваші показання стану тяги ефективніші. Ці системи пропонують кілька зручностей, які роблять його чудовим продуктом між різними системами. Комфорт не можна порівняти з одним з обмежених промахів. Крім того, він підтримує більш стабільний автомобіль, пропонуючи керування напрямком, щоб краще контролювати маршрут. Навпаки, єдиними недоліками, які вони приносять, є те, що розбивки можуть бути серйознішими і по суті вони дорожчі.
Для продовження руху необхідно збільшити крутний момент на вільному колесі. Це здійснюється за допомогою
Почнемо з того, що означає сам цей автомобільний технічний термін на доступному для звичайної людинимовою. Автомобільний диференціал - це те, з чого складається трансмісія і те, що дає можливість колесам асинхронно крутиться, тобто кожні колеса не залежать один від одного і обертаються окремо.
Керований диференціал ковзання
Фактично вони також відомі як муфти або багатодискові з'єднувачі. Їхнє завдання виконується за допомогою пакета провідних дисків, що стискаються гідравлічною системою. Тобто, його механізм дуже схожий на механізм зчеплення. Таким чином, при необхідності зчеплення діє більше на одне колесо, ніж інше. Система, у якій, за нормальних умов, на відміну торса, це працює як передній привід. Тим не менш, в екстремальних ситуаціях передача підштовхуватиме потужність двигуна до задніх колес.
Науковою мовою, (від лат. differentia - різниця, відмінність) диференціал автомобіля - це пристрій, який поділяє вхідну енергію (момент), що надходить на вхідний вал між вихідними валами. Просте та зрозуміле пояснення розширює горизонти. Цікавляться роботою механізмів машин ще й дівчата.
Конструкційні відмінності фрикційних муфт
Під інтегральною тягою мається на увазі постійна тяга всіх чотирьох колесах. Центральний диференціал встановлений у роздавальній коробці, і його функція полягає в тому, щоб впливати на криві, що передають крутний момент і різні швидкостідля передньої та задньої осей.
Такий вигляд має сучасний диференціал Torsen
Зверніть увагу, що на кривій кожна вісь переміщається на іншу відстань, і певний ресурс має вжити заходів для компенсації цієї різниці. Коли передня вісь починає криву, вона чинитиме менший опір при розробці більш високої швидкості, а через центральний диференціал буде більше моменту, що крутить, ніж задня вісь.
Причина використання у конструкціях автомобілів
Під час повороту машини, провідні приводні колеса обертаються з однаковою частотою обертання і так, як одне колеса авто здійснює поворот по довгій дузі, а інше по короткій, відбувається пробуксовка, що погано позначається та супроводжується зносом шин та завдає дискомфорту водію через зменшення якості динаміки автомобіля.
Але центральний диференціал працює постійно, а в позашляхових ситуаціях він переносить весь момент, що крутить, на вісь, в якій колесо вільно обертається без контакту із землею. Центральний диференціал залишить вісь з тяговими умовами без моменту, що крутить, і перенесе все на вісь, яка має колесо ковзання. Ця вісь, у свою чергу, матиме свій диференціал, що знімає крутний момент колеса з тягою, передаючи все на колесо, що обертається у повітрі. Результатом є нерухомий транспортний засіб без будь-яких умов просування вперед.
Призначення диференціалу
- дає можливість приводним (провідним) колесам обертатися з різними кутовими швидкостями
- служить окремою додатковою передачею в парі з головною передачею. Головна передача - це зубчастий механізм трансмісії автомобіля, який передає момент, що крутить, провідним колесам.
- безперервно передає крутний момент, що походить від двигуна до провідних колес.
У передньопривідних авто головна передача та differencial розташовані безпосередньо в коробці перемикання передач.
Це дозволить використовувати більше умовтяги на місцевості з низьким тертям, такий як бруд, пісок, пухкі скелі, круті скати, схили з крутими схилами та канавками та ерозією. Щоб вимкнути замок, зупиніть автомобіль і вимкніть ключ на панелі приладів або перемістіть важіль у попереднє положення. Якщо важіль зупиняється або ланцюг залишається активним, після вимкнення ключа поверніть назад на кілька метрів, коли система вимкнеться без додаткових проблем.
Центральний замок є надзвичайно важливим для більшості позашляхових ситуацій. Але ніколи не забувайте, що ви ніколи не повинні використовувати їх у ситуаціях, коли повне тертя із землею, наприклад, асфальт, бетонні та ґрунтові дороги з твердим ґрунтом, тому що транспортний засіб не може робити криві так само легко, як центральний диференціал, Створення ризику пошкоджень у коробці передач, крім того, ускладнює виконання кривих.
Якщо на транспортному засобі встановлено більше одного двигуна на кожне колесо один двигун, то диференціал не потрібен. Але так зазвичай не роблять. Встановлюють чотири двигуни, по одному на кожне колесо, тільки на самоскиди Белаз. Двигуни ці електричні.
У пристрої гоночних картингів також диференціал не встановлюють, так як конструкція рами гнучка, що дозволяє злегка піднімати заднє провідне колесо з внутрішньої сторони повороту не піднімаючи передні колеса.
на малюнку а) – колеса обертаються з однаковою частотою, на малюнку б) – рух коліс на повороті
1 - вісь сателітів, 2 - ведена шестерня, 3 - півосьові шестерні, 4 - сателіт,
5 – провідна шестерня, 6 – півосі.
На гоночних автомобілях ралі differencial зазвичай заварюють зварюванням, жорстко блокують і пов'язують намертво колеса на провідній осі. Це застосовується тому, що такі машини при їзді, всі повороти проходять із занесенням.
Як працює диференціал
Принцип дії. Головна передача за допомогою шестерні передає енергію, що крутить, на корпус і сателіти, які зчеплені з шестернями півосей.
Коли швидкість обертання коліс однакова, сателіти сидять нерухомо (див. нижче).
При зміні кутових швидкостей коліс, наприклад, при повороті або пробуксуванні через нерівності доріг і так далі відбувається обертання сателітів. Сателіти служать компенсації різниці частот обертання коліс.
Розглянемо на прикладі – автомобіль буксує на льоду. Тут одне колесо буксує, тому що немає зчеплення з льодом, а значить і немає моменту, що крутить. Оскільки вільний блокуючий пристрій розподіляє тягу порівну на колеса, то раз немає крутної сили на одному колесі, значить воно зникає і на другому.
Вихід із такої ситуації – створити протидіючу силу на протилежному колесі. А це робить блокування. Необхідно заблокувати протилежне колесо, що буксує, і тоді з'явиться протидіюча сила для протилежного колеса.
Як працює диференціал на повнопривідному автомобілі
На джипах, седанах, хетбчеках та універсалах 4х4, якщо встановлений вільний симетричний диференціал, відбувається така ситуація. Під час руху без пробуксування на кожне колесо розподіляється по 25% енергії кр.моменту порівну.
Але якщо одне колесо буксує, наприклад на льоду, енергія, що крутить, знижується до нуля, так як колесо не може зчепитися з гладкою поверхнею льоду. У такій ситуації, якщо одне колесо залишилося без обертання, то й на протилежному сусідньому колесі зникає енергія обертання, бо в даному прикладівстановлений симетричний міжосьовий.
Виходить одна вісь залишилася без обертання, тому і пропадає момент, що крутить, і на другій осі, так як differencial міжосьовий симетричний. Результат – на всіх 4 провідних колесах немає обертання.
Далі ми робимо. Ми блокуємо міжосьовий симетричний диференціал, при цьому виходить між осями жорсткий зв'язок. Так як передні колеса стоять без обертання, енергія обертання розподіляється навпіл задні колесаза 50%.
Креслення-різні в розрізі. Головна передача та диференціал задньопривідного автомобіля:
1 – картер; 2 – кришка; 3 – захисний чохол; 4 - стопорне кільце; 5 - піввісь; 6 – сальник підшипника; 7 – регулювальна гайка; 8 – склянка підшипника; 9 - півосьова шестерня; 10 – кришка коробки диференціала; 11 - ведена шестерня головної передачі; 12 - стопорне кільце пальця сателітів; 13 - палець сателітів; 14 - сателіт; 15 - коробка пристрою
