Kāpēc automašīnā to sauc par diferenciāli. Pašbloķējošā centra diferenciāļa konstrukcijas un darbības princips

Tas kalpo tam piegādātā griezes momenta sadalei starp izejas vārpstām un nodrošina to griešanās iespēju ar nevienlīdzīgiem leņķiskajiem ātrumiem.

Kad transportlīdzeklis ar riteņiem izbrauc līkumu, katras ass iekšējais ritenis nobrauc mazāku attālumu nekā tā ārējais ritenis, un vienas ass riteņi pārvietojas atšķirīgus ceļus, salīdzinot ar citu asu riteņiem.

Automašīnas riteņi šķērso nevienlīdzīgus ceļus, braucot pāri nelīdzenumiem taisnos posmos un pagriežoties, kā arī taisni braucot pa līdzenu ceļu, kad dažādi rādiusi riteņu ripošana, piemēram, nevienmērīgs riepu spiediens un riepu nodilums vai nevienmērīgs slodzes sadalījums transportlīdzeklī.

Ja visi riteņi grieztos ar vienādu ātrumu, tas neizbēgami izraisītu to slīdēšanu un slīdēšanu attiecībā pret atbalsta virsmu, kā rezultātā palielināts nodilums riepas, palielinātas slodzes transmisijas mehānismos, dzinēja jaudas izmaksas slīdēšanai un slīdēšanai, palielināts degvielas patēriņš, kā arī apgriešanās grūtības transporta līdzeklis. Tādējādi transportlīdzekļa riteņiem jāspēj griezties ar dažādu leņķisko ātrumu vienam pret otru. Nebraucošajiem riteņiem to nodrošina fakts, ka tie ir brīvi uzstādīti uz savām asīm un katrs no tiem griežas neatkarīgi viens no otra. Piedziņas riteņiem to nodrošina diferenciāļu uzstādīšana to piedziņā.

Diferenciāļu pamatveidi

Pēc atrašanās vietas atšķirības tiek sadalītas:

• starpriteņi (griezes momenta sadale starp vienas ass piedziņas riteņiem)
• starpass (sadala momentu starp divu piedziņas asu galvenajiem pārnesumiem)
• centrālais (sadala momentu starp dzenošo asu grupu)

Atbilstoši piedziņas vārpstu griezes momentu attiecībai diferenciāļi var būt:

• simetrisks (momenti uz piedziņas vārpstām vienmēr ir vienādi)
• asimetrisks (momentu attiecība uz piedziņas vārpstām nav vienāda ar vienu)

Ir arī atšķirības:

• nebloķējošs
• bloķēts piespiedu kārtā
• pašbloķējošs

Pēc konstrukcijas diferenciāļi ir sadalīti:

• konusveida
• cilindrisks
• cam
• tārps

Dažos gadījumos diferenciāļu vietā tiek uzstādīti mehānismi, piemēram, sajūgi. brīvgaita.

Pašlaik riteņu transportlīdzekļos visplašāk tiek izmantoti koniski simetriski nebloķējoši diferenciāļi.

Video: kā darbojas diferenciālis?

Diferenciālās shēmas

Rīsi. Vienkāršu diferenciāļu shēmas ar nemainīgu momentu attiecību uz piedziņas vārpstām: a - simetrisks konisks; b - simetrisks cilindrisks; c - asimetrisks cilindrisks; g - asimetrisks konisks; 1, 8 - diferenciāļa kreisās un labās ass vārpstas; 2, 6 - kreisās un labās puses pārnesumi; 3 - satelīts; 4 - diferenciālais gadījums; 5 - galvenā pārnesuma piedziņas ritenis; 7 - satelītu rotācijas ass; 9 - saules rīks; 10 - epicikliskais pārnesums

Rīsi. Šķērsriteņu simetrisks konisks diferenciālis: 1, 8 - diferenciāļa kausiņi; 2, 7 - atbalsta paplāksnes pusaksiālajiem zobratiem; 3, 6 - pusaksiālie zobrati; 4 - satelīta atbalsta mazgātājs; 5 - satelīti; 9 - krusts

Rīsi. Asimetrisko diferenciāļu shēmas: a - konisks; b - cilindrisks

Rīsi. Automašīnas GAZ-66-11 izciļņa diferenciālis (a) un tā darbības shēma (b): 1 - iekšējais ķēdes rats; 2 - separators; 3 - ārējais ķēdes rats; 4 - diferenciālā kauss; 5 - krekeris

Rīsi. Bloķējams šķērsass diferenciālis: 1 - sajūgs; 2 - gredzenveida zobrats

Rīsi. Automašīnas KamAZ-5320 centra diferenciālis: 1 - piedziņas vārpsta; 2 - blīvējuma aproce; 3 - diferenciālais korpuss; 4, 7 - atbalsta paplāksnes; 5, 17 - diferenciālie krūzes; 6 - satelīts: 8 - bloķēšanas sensors; 9 - uzpildes aizbāznis; 10 - pneimatiskā bloķēšanas kamera; 11 - dakša; 12 - fiksējošais gredzens; 13 - pārnesumu sajūgs; 14 - bloķēšanas sajūgs; 15 - aizbāznis; 16 - vidējās ass piedziņas zobrats; 18 - krusts; 19 - aizmugurējās ass piedziņas zobrats; 20 - krūzīšu stiprinājuma skrūve; 21 - gultnis; 22 - gultņa vāks

Rīsi. Šķērsass diferenciāļa darbība: a - vispārīga shēma; b - virzoties taisni; in - griežoties; 1 - diferenciālais gadījums; 2, 5 - pusaksiālie zobrati; 3 - krusts: 4, 6 - satelīti; 7 - galvenā pārnesuma piedziņas pārnesums; 8, 9 - ass vārpstas; 10 - galvenā pārnesuma piedziņas pārnesums

Rīsi. Centrālais diferenciālis Torsen: 1, 3 - labās un kreisās puses pārnesumi; 2 - diferenciālais gadījums; 4 - satelīts, kas saistīts ar labās puses pārnesumu; 5, 7 - diferenciāļa izejas vārpstas; 6 - satelīts, kas saistīts ar kreisās puses pārnesumu

Terminu “diferenciāļa bloķēšana” jeb “pašbloķējošs diferenciālis” (pašbloķējošs) ir dzirdējuši daudzi autobraucēji, taču tikai retais zina, kā šis process izskatās praksē. Un, ja agrāk autoražotāji ar šādu “opciju” aprīkoja galvenokārt apvidus auto, tagad to var atrast arī diezgan pilsētas automašīnā. Turklāt bieži vien ar pašblokiem neaprīkotu automašīnu īpašnieki, sapratuši, kādu labumu tie nes, uzstāda tos paši.

Bet pirms saprast, kā darbojas pašbloķējošs diferenciālis, jums ir jāsaprot, kā tas darbojas bez bloķēšanas.

Kas ir diferenciālis

Diferenciāli (diff) var pamatoti uzskatīt par vienu no galvenajiem automašīnas transmisijas dizaina elementiem. Ar tās palīdzību notiek motora radītā griezes momenta pārnešana, maiņa un sadale starp patērētājiem: riteņiem, kas atrodas uz vienas mašīnas ass vai starp tās asīm. Turklāt sadalītās enerģijas plūsmas spēks, ja nepieciešams, var būt atšķirīgs, kas nozīmē, ka riteņu griešanās ātrums ir atšķirīgs.

Automašīnas transmisijā var uzstādīt diferenciālu: pārnesumkārbas korpusā un sadales kārbā atkarībā no piedziņas ierīces (-ēm).

Tos diffusus, kas ir uzstādīti tiltā vai pārnesumkārbā, sauc par starpriteņiem un kas atrodas starp automašīnas asīm, attiecīgi - starpass.

Diferenciāļa mērķis

Kā zināms, automašīna braukšanas laikā veic dažādus manevrus: pagriezienus, joslu maiņas, apdzīšanas u.c. Turklāt ceļa segumā var būt izciļņi, kas nozīmē, ka automašīnas riteņi atkarībā no situācijas vienlaikus var ceļot dažādos attālumos. Tāpēc, piemēram, pagriežoties, ja riteņu griešanās ātrums uz ass ir vienāds, tad viens no tiem neizbēgami sāks slīdēt, kas novedīs pie paātrināta riepu nodiluma. Bet tas nav tas sliktākais. Daudz sliktāk ir tas, ka transportlīdzekļa vadāmība ir ievērojami samazināta.

Lai atrisinātu šādas problēmas, viņi nāca klajā ar diferenciāli - mehānismu, kas pārdalīs enerģiju, kas nāk no dzinēja, starp automašīnas asīm atbilstoši rites pretestības lielumam: jo mazāks tas ir, jo lielāks būs riteņa ātrums. , un otrādi.

Diferenciālais mehānisms

Līdz šim ir daudz dažādu atšķirību, un to ierīce ir diezgan sarežģīta. Tomēr darbības princips kopumā ir vienāds, tāpēc būs vieglāk saprast vienkāršāko veidu - atvērts diferenciālis, kas sastāv no šādiem elementiem:

1. Zobrati, kas uzstādīti uz asu vārpstām.
2. Piedziņas (vainaga) zobrats, izgatavots nošķelta konusa formā.
3. Piedziņas vārpstas galā uzstādīts piedziņas zobrats, kas kopā ar vainagu veido galveno pārnesumu. Tā kā piedziņas zobrats ir lielāks par piedziņas zobratu, pēdējam būs jāveic vairāki apgriezieni ap savu asi, pirms gredzenveida zobrats veic tikai vienu. Tāpēc tieši šie divi diferenciāļa elementi samazina enerģijas daudzumu (ātrumu), kas galu galā sasniedz riteņus.
4. Satelīti, kas veido atskaņotāju galvenā loma nodrošinot nepieciešamo riteņu griešanās ātruma atšķirību.
5. korpuss.

Kā darbojas diferenciālis

Automašīnas taisnvirziena kustības laikā tās ass vārpstas un līdz ar to arī riteņi griežas ar tādu pašu ātrumu kā piedziņas vārpsta ar spirālveida zobratu. Bet pagrieziena laikā riteņu slodze kļūst atšķirīga (viens no tiem cenšas griezties ātrāk), un šīs atšķirības dēļ satelīti tiek atbrīvoti. Tagad dzinēja enerģija iet caur tiem, un, tā kā satelītu pāris ir divi atsevišķi, neatkarīgi pārnesumi, uz asu vārpstām tiek pārraidīts atšķirīgs rotācijas ātrums. Tādējādi dzinēja radītā jauda tiek sadalīta starp riteņiem, bet nevienmērīgi un atkarībā no slodzes, kas uz tiem iedarbojas: tas, kas pārvietojas pa ārējo rādiusu, piedzīvo mazāku rites pretestību, tāpēc difūzija nodod tam vairāk enerģijas, ātrāk griežoties.

Centrālā diferenciāļa un starpriteņu diferenciāļa darbībā nav atšķirības: darbības princips ir līdzīgs, tikai pirmajā gadījumā sadalītais griezes moments tiek novirzīts uz transportlīdzekļa asīm, bet otrajā - uz tā riteņiem, kas atrodas uz transportlīdzekļa asīm. tā pati ass.

Nepieciešamība pēc centra diferenciācijas kļūst īpaši pamanāma mašīnas kustības laikā pa nelīdzenu reljefu, kad tās svars nospiež uz asi, kas ir zemāka par otru, piemēram, kalnā vai nogāzē.

Diferenciāla problēma

Lai gan diferenciālis noteikti spēlē lielu lomu automašīnas dizainā, tā darbība dažkārt rada problēmas vadītājam. Proti: kad viens no riteņiem atrodas uz slidena ceļa posma (dubļi, ledus vai sniegs), tad otrs, kas atrodas uz cietākas zemes, sāk piedzīvot pastiprinātu slodzi, diferenciālis mēģina to salabot, novirza dzinēja enerģiju uz bīdāmo riteni. Tādējādi izrādās, ka tas saņem maksimālu rotāciju, bet otrs, kuram ir cieša saķere ar zemi, vienkārši paliek nekustīga.

Tieši šādu problēmu risināšanai tika izgudrots diferenciāļa bloķētājs (atspējots).

Bloķēšanas princips un tā veidi

Saprotot diferenciāļa principu, varam secināt, ka, to nobloķējot, griezes moments palielināsies uz riteņa vai ass, kurai ir vislabākā saķere. To var izdarīt, savienojot tā korpusu ar vienu no divām pusasīm vai apturot satelītu rotāciju.

Slēdzene var būt pilnīga - kad diferenciāļa daļas ir stingri savienotas. To parasti veic ar izciļņa sajūga palīdzību, un vadītājs to kontrolē, izmantojot īpašu piedziņu no automašīnas kabīnes. Vai arī tas var būt daļējs, un tādā gadījumā uz riteņiem tiek pārnests tikai ierobežots spēks - šādi darbojas pašbloķējošais diferenciālis, kam nav nepieciešama cilvēka iejaukšanās.

Kā darbojas pašbloķējošais diferenciālis?

Pašbloķējošais diferenciālis būtībā ir kompromiss starp pilns bloks un brīvais dif. un ļauj samazināt mašīnas riteņu slīdēšanu, ja starp tiem atšķiras saķeres ar zemi koeficients. Tādējādi, neatkarīgi no ceļa kvalitātes, tiek ievērojami palielināta apvidus spēja, vadāmība bezceļa apstākļos, kā arī transportlīdzekļa paātrinājuma dinamika.

Samoblok izslēdz pilnīga bloķēšana riteņi, kas aizsargā ass vārpstas no kritiskām slodzēm, kas var rasties uz diferenciāļiem ar piespiedu izslēgšanu.

Pusasu bloķēšana tiek noņemta automātiski, ja riteņu griešanās ātrums ir izlīdzināts taisnās kustības laikā.

Visizplatītākie pašbloķēšanas veidi

Diska pašbloķētājs ir berzes (berzes) disku komplekts, kas uzstādīts starp diferenciāla korpusu un ass zobratu.

Nav grūti saprast, kā ar šādu bloku darbojas diferenciālis: mašīnai braucot taisnā līnijā, difakcijas korpuss un abas ass vārpstas griežas kopā, tiklīdz rodas griešanās ātruma atšķirība (ritenis atsitās slidena zona), starp diskiem rodas berze, samazinot to. Tas ir, uz cietas zemes atstāts ritenis turpinās griezties, nevis apstāsies, kā tas ir brīvā diferenciāļa gadījumā.

Viskozā sakabe vai citādi viskoza sakabe, tāpat kā iepriekšējā diff, satur divus disku komplektus, tikai šoreiz perforētus, kas uzstādīti savā starpā ar nelielu atstarpi. Vienai disku daļai ir sajūgs ar korpusu, otrai ar piedziņas vārpstu.

Diski tiek ievietoti traukā, kas piepildīts ar organisko silīcija šķidrumu, kas, vienmērīgi griežot, paliek nemainīgs. Tiklīdz starp iepakojumiem rodas ātruma atšķirība, šķidrums sāk ātri un spēcīgi sabiezēt. Starp perforētajām virsmām ir pretestība. Tādējādi tiek palēnināts pārmērīgi savīts iepakojums un izlīdzināts griešanās ātrums.

Zobu (skrūvju, tārpu) pašbloķēšana. Tās darbība ir balstīta uz tārpu pāra spēju ieķīlēties un tādējādi bloķēt ass vārpstas, ja uz tām rodas griezes momenta atšķirība.

Kameras pašbloķēšana. Lai saprastu, kā darbojas šāda veida diferenciālis, pietiek iedomāties atvērtu diferenciāli, kurā planētu pārnesumu mehānisma vietā ir uzstādīti zobratu (izciļņu) pāri. Izciļņi griežas (lec), kad riteņu griešanās ātrumi ir gandrīz vienādi, un tiek stingri bloķēti (iestrēguši), tiklīdz viens no tiem sāk slīdēt.

Atšķirības bloķēšanas darbībā centra diferenciālis un starpriteni, nē - darbības princips ir vienāds, atšķirības ir tikai gala punktos: pirmajā gadījumā - divas asis, otrajā - divi riteņi, kas uzstādīti uz vienas ass.

Iekšzemes "Ņiva" un tās diferenciāļi

Iekšzemes VAZ rindā Niva ieņem īpašu vietu: atšķirībā no saviem “radiniekiem” uz konveijera, šī automašīna ir aprīkota ar nepārslēdzamu visu riteņu piedziņu.

VAZ SUV transmisijā ir uzstādīti trīs diferenciāļi: starprites - katrā tiltā un starpass - sadales kārbā. Neskatoties uz šādu skaitu, jums vairs nebūs jāizdomā, kā Niva darbojas diferenciāļi. Viss ir tieši tāds pats kā aprakstīts iepriekš. Tas ir, mašīnas taisnvirziena kustības laikā, ja riteņi neslīd, vilkšanas spēks starp tiem ir vienmērīgi sadalīts un tam ir tāda pati vērtība. Kad kāds no riteņiem sāk slīdēt, tad visa dzinēja enerģija, kas iet cauri difuzoriem, tiek novirzīta šim ritenim.

Niva diferenciāļa slēdzene

Pirms runāt par to, kā darbojas Niva diferenciāļa bloķēšana, jāatzīmē viens punkts, proti, lai precizētu sadales kārbas priekšējā (mazā) roktura mērķi.

Daži autovadītāji uzskata, ka ar tā palīdzību automašīna ieslēdzas Priekšējā piedziņa- tas tā nav: gan priekšpuse, gan aizmugures piedziņas"Niva" vienmēr ir iesaistīts, un šis rokturis kontrolē sadales kārbas diferenciāli. Tas ir, kamēr tas ir iestatīts pozīcijā “uz priekšu”, diferenciāls darbojas parastajā režīmā, un, kad tas ir “atpakaļ”, tas izslēdzas.

Un tagad tieši par slēdzeni: kad diferenciālis ir izslēgts, sadales korpusa vārpstas tiek aizvērtas viena pret otru ar sajūgu, tādējādi piespiedu kārtā izlīdzinot to griešanās ātrumu, tas ir, priekšējās ass riteņu kopējais ātrums ir vienāds ar kopējo aizmugurējās ass ātrumu. Vilces spēka sadalījums notiek lielākas pretestības virzienā. Teiksim, ka paslīd aizmugurējais ritenis, ja ieslēdz slēdzeni, vilces spēks aizies uz priekšējo asi, kuras riteņi izstieps auto, bet ja vienlaikus ar aizmugurējo asi noslāps un priekšējais ritenis, tad Ņiva pati no sevis netiks ārā.

Lai tas nenotiktu, autobraucēji tiltos uzstāda pašbloķētājus, kas palīdzēs izvilkt iestrēgušu automašīnu. Līdz šim vispopulārākais Niva īpašnieku vidū ir Nesterova diferenciālis.

Samobloks Ņesterovs

Tieši tajā, kā darbojas Nesterova diferenciālis, slēpjas tā popularitātes noslēpums.

Diferenciāļa dizains ļauj ne tikai optimāli noregulēt automašīnas riteņus, veicot manevrus, bet arī riteņa izslīdēšanas vai pakarināšanas gadījumā ierīce tam piešķir minimālu enerģijas daudzumu no dzinēja. Turklāt pašbloķētāja reakcija uz izmaiņām satiksmes situācija gandrīz acumirklī. Turklāt Nesterova diferenciālis ievērojami uzlabo automašīnas vadāmību pat slidenos pagriezienos, palielina valūtas kursa stabilitāte, palielina paātrinājuma dinamiku (īpaši ziemā), samazina degvielas patēriņu. Un ierīces uzstādīšana neprasa nekādas izmaiņas transmisijas konstrukcijā un tiek uzstādīta tāpat kā klasiskā dif.

Diferenciālis ir atradis pielietojumu ne tikai automobiļu tehnoloģija, tas izrādījās ļoti noderīgs aizbraucamiem traktoriem, ievērojami atvieglojot tā īpašnieku dzīvi.

Diferenciālis aizmugures traktoram

Aizmugurējais traktors ir diezgan smaga vienība, un, lai to vienkārši pagrieztu, ir jāpieliek daudz pūļu, un ar neregulētu riteņu griešanās leņķisko ātrumu tas kļūst vēl grūtāk. Tāpēc šo mašīnu īpašnieki, ja sākotnēji nebija paredzēti difukcijas projektēšanā, iegādājas un uzstāda tos paši.

Kā darbojas motobloka diferenciālis? Faktiski tas nodrošina tikai vieglu automašīnas pagriezienu, apturot vienu no riteņiem.

Otra tā funkcija, kas nekādā veidā nav saistīta ar jaudas pārdali, ir garenbāzes palielināšana. Diferenciāļa dizains paredz to izmantot kā ass pagarinājumu, kas padara aizmugures traktoru manevrējamāku un izturīgāku pret apgāšanos, īpaši līkumos.

Vārdu sakot, diferenciālis ir ļoti noderīga un neaizvietojama lieta, un tā bloķēšana ievērojami palielina automašīnas spējas šķērsot.

Dizainā modernas automašīnas ir vairākas sastāvdaļas un mezgli, kas ir obligāti visiem to zīmoliem, modeļiem, veidiem un veidiem. Tajos ietilpst, pirmkārt, dzinējs, pārnesumkārba, bremžu sistēma. Sarakstā ir arī diferenciālis.

Jebkurā automašīnā ir diferenciālis, un dažās automašīnās ir vairāki no šiem mezgliem. Pieredzējuši autobraucēji labi zina, kas ir diferenciālis automašīnā, kādu lomu tas spēlē un kādas šķirnes tas var būt. Tiem cilvēkiem, kuri līdz šim ir tikai iesācēji autobraucēji, noteikti būs noderīgi par to uzzināt.

Automašīnas slīpuma diferenciālis: 1 - kardāna vārpsta; 2 - piedziņas riteņa ass vārpsta;

Diferenciālis ir mehānisms, ar kura palīdzību viens un tas pats griezes moments tiek pārsūtīts uz vienas ass riteņiem, kas griežas dažādos ātrumos. Turklāt diferenciālis tiek izmantots, lai vienmērīgi sadalītu griezes momentu starp vairākām piedziņas asīm.

Jebkura dizaina pamats automobiļu diferenciālis darba princips planetārais zobrats. Atkarībā no tā, kāda veida rotācijas kustības pārraide tiek izmantota, ir šādi diferenciāļu veidi:

• Konisks;
• Cilindrisks;
• Tārps.

Starp riteņiem, kas uzstādīti uz vienas ass, gandrīz vienmēr ir uzstādīts slīpais diferenciālis. Cilindrisko diferenciāli parasti izmanto kā centra diferenciāli, un tārpu pārnesums izceļas ar tā pielietojuma daudzpusību. Visplašāk izmantotie koniskā tipa diferenciāļi, kas tiek uzstādīti gandrīz visiem transportlīdzekļiem kā šķērsass. Visi to galvenie elementi ir pieejami arī cilindriskajos un tārpu diferenciāļos.

Koniskā diferenciāļa korpuss (bieži saukts par bļodu) saņem griezes momentu no galvenā pārnesuma un nodod to uz asu vārpstu zobratiem caur tā sauktajiem satelītiem. Tie veic planētu pārnesumu funkcijas, un, kas attiecas uz to skaitu, tad atkarībā no konkrētā konusveida diferenciāļa konstrukcijas iezīmēm tie var būt no diviem līdz četriem.

Ja automašīna pārvietojas pa taisnu ceļu, katra riteņa pretestība pret ceļu ir vienāda. Šajā gadījumā satelītu rotācija nenotiek, un pusaksiālo zobratu rotācija tiek veikta ar vienādiem leņķiskajiem ātrumiem. Viena riteņa pagriešanas brīdī, kas ir ieslēgts iekšā pagriezienu, sastopas ar lielāku ceļa pretestību, tā sānu pārnesuma griešanās kļūst lēnāka, satelīti sāk griezties. Tā rezultātā palielinās ārējā riteņa griešanās ātrums, bet griezes moments paliek tāds pats kā iekšējam ritenim.

Braucot pa slidenu ceļu, kad viens ritenis izslīd un pārvietojas ar mazāku ātrumu, situācija ir līdzīga situācijai ar pagriezienu, kā rezultātā automašīna bieži vien vienkārši nevar kustēties. Lai palielinātu griezes momentu vienam vai otram ritenim, tiek izmantota diferenciāļa bloķēšana.

Automobiļu diferenciāļu šķirnes

Papildus koniskajam, cilindriskajam un tārpu veidam pastāv un tiek veiksmīgi izmantoti šādi diferenciāļi: pilna bloķēšanas diferenciālis, Torsena diferenciālis, Quaif diferenciālis, viskoza sakabe.

Pilnīga diferenciāļa bloķēšana

Šāda veida diferenciālis visbiežāk tiek izmantots kravas automašīnām un SUV. To bloķēšanu ieslēdz un izslēdz tieši no pasažieru nodalījuma, izmantojot īpašu atslēgu, ko veic vadītājs. Tos izmanto, lai palielinātu transportlīdzekļu apvidus spēju.

Diferenciāļi Thorsen

Tika izstrādāts Thorsen diferenciāļu dizains Vācijas uzņēmums Siemens. Faktiski tās ir konisko un tārpu diferenciāļu kombinācijas. Thorsen diferenciāļi ir atšķirīgi augsta efektivitāte Tomēr tos ir diezgan grūti ražot un uzturēt.

Quaif diferenciāļi

Šāda veida diferenciāļu atšķirīgā iezīme ir tā, ka tajos esošie satelīti atrodas paralēli korpusa (bļodas) rotācijas asij un divās rindās. Turklāt šo agregātu darbības laikā veidojas berzes spēki, kas, ja nepieciešams, automātiski bloķē, palielina automašīnas krosa spēju un vilces spēku. Visbiežāk Quaif diferenciāļi tiek izmantoti automašīnu un apvidus auto tūningam.

viskozs savienojums

Šāda veida diferenciāļa darbība balstās uz tādu pašu principu kā griezes momenta pārveidotāja darbība. Visbiežāk viskozās sakabes tiek izmantotas transportlīdzekļos ar visu riteņu piedziņu un tiek izmantotas, lai nodrošinātu priekšējo riteņu savienošanu ar aizmugurējiem riteņiem pēc šāda principa: ja viens no tiem slīd, tad griezes moments tiek pārnests uz pārējiem, kā dēļ tiek atrisināta slīdēšanas problēma. Strukturāli viskoza sakabe ir cilindrs, kurā atrodas viskozā šķidrumā iegremdētu perforētu metāla disku pakete, kas savienota ar vārpstām (gan piedziņas, gan piedziņas). Atkarībā no temperatūras mainās šķidruma viskozitāte, uz kuras balstās šīs iekārtas darbības princips.

Diferenciāļu izmantošana, to priekšrocības un trūkumi

Tiem transportlīdzekļiem, kuriem ir tikai viena priekšējā ass, ir uzstādīts viens diferenciālis. Transportlīdzekļi ar divām vai vairāk dzenošām asīm ir aprīkoti ar katrā no tiem uzstādītiem diferenciāļiem. Transportlīdzekļos ar krosa spēja, kam ir divas vadošās asis, ir uzstādīti trīs diferenciāļi: viens katrai no asīm un viens starp tiem. Tajā pašā transportlīdzekļiem, kuriem ir vairāk nekā divas dzenošās asis, tiek izmantoti tā sauktie ratiņu diferenciāļi.

Izvēloties apvidus auto, daudzi pircēji konkrēta modeļa aprakstā noteikti ir sastapušies ar terminu “elektroniskā diferenciāļa bloķēšana”. Bet kas tas ir un kā darbojas šis ļoti diferenciālis, ne visi potenciālie šīs klases automašīnu īpašnieki zina. Mūsu šodienas materiālā mēs detalizēti pastāstīsim, kam ir paredzēts diferenciālis, kādas ir tā šķirnes un uz kurām automašīnām tas ir uzstādīts.

Fotoattēlā pašbloķējošie diferenciāļi

Diferenciāļa radīšanas vēsture un mērķis

Transportlīdzekļos, kas aprīkoti ar dzinēju iekšējā degšana, diferenciālis parādījās dažus gadus pēc to izgudrošanas. Fakts ir tāds, ka ar dzinēju darbināmu mašīnu pirmajiem eksemplāriem bija ļoti slikta vadāmība. Abi riteņi uz vienas ass pagrieziena laikā griezās ar vienādu leņķisko ātrumu, kas noveda pie riteņa slīdēšanas, kas pārvietojās gar ārējo, lielāku par iekšējo diametru. Problēmas risinājums tika atrasts vienkārši: pirmo automobiļu ar iekšdedzes dzinēju dizaineri aizņēmās diferenciāli no tvaika ratiņiem - mehānismu, ko 1828. gadā izgudroja franču inženieris Olivers Peke-Roms. Tā bija ierīce, kas sastāvēja no vārpstām un zobratiem, caur kuriem griezes moments no dzinēja tiek pārsūtīts uz piedziņas riteņiem. Bet pēc diferenciāļa uzstādīšanas automašīnai tika atklāta vēl viena problēma - riteņu izslīdēšana, kas bija zaudējusi saķeri.

Parasti tas izpaudās, automašīnai pārvietojoties pa ceļu, kas klāts ar ledus plankumiem. Tad ritenis, kas nokrita uz ledus, sāka griezties no lielāks ātrums nekā tas, kas atradās uz zemes vai betona, kas galu galā noveda pie automašīnas slīdēšanas. Tad dizaineri domāja par diferenciāļa uzlabošanu, lai kad līdzīgi apstākļi abi riteņi griezās vienā ātrumā un mašīna neslīdēja. Pirmais, kurš eksperimentēja ar ierobežotas slīdes diferenciāļa izveidi, bija Ferdinands Porše.

Viņam bija vajadzīgi trīs gadi, lai izstrādātu, pārbaudītu un pārdotu tā saukto izciļņu diferenciāli – pirmo ierobežotas slīdēšanas mehānismu, kas tika uzstādīts pirmajiem modeļiem. Volkswagen zīmoli. Pēc tam inženieri izstrādāja Dažādi atšķirības, kas tiks aplūkotas turpmāk.

Automašīnā diferenciālis veic trīs funkcijas: 1) pārraida no dzinēja uz piedziņas riteņiem, 2) iestata riteņus uz dažādiem leņķiskie ātrumi, 3) tiek izmantots kopā ar gala piedziņu.

Diferenciālā ierīce

Uzlabota automobiļu dizaineri diferenciālis ir sakārtots formā planetārais zobrats, kur griezes moments no dzinēja tiek pārraidīts caur kardānvārpstu un konusveida zobratu vilciens uz diferenciāļa korpusu. Tas savukārt novirza griezes momentu uz diviem pārnesumiem, un tie jau sadala momentu starp ass vārpstām. Sajūgam starp satelītpārnesumiem un asu vārpstām ir divas brīvības pakāpes, kas ļauj tiem griezties ar dažādu leņķisko ātrumu.

Tādējādi diferenciālis nodrošina atšķirīgu riteņu griešanās ātrumu, kas atrodas uz vienas ass, kas arī novērš slīdēšanu griežoties. Pēc tā izgudrošanas automašīnai bija divi, vēlāk trīs (ar centrālo) diferenciāļi, kas sadalīja griezes momentu starp dzenošajām asīm.

Jau tagad ir skaidrs, ka bez diferenciāļa nevar iztikt neviena automašīna. Priekšējo un aizmugurējo riteņu piedziņas transportlīdzekļiem tas atrodas uz piedziņas ass. Ja automašīnai ir dubultā piedziņas ass, tad transmisijas konstrukcijā tiek izmantoti divi diferenciāļi - pa vienam katrai asij. IN visu riteņu piedziņas transportlīdzekļi ir divi diferenciāļi (modeļiem ar visu riteņu piedziņu, pa vienam katrai asij) vai trīs (modeļiem ar pastāvīgu visu riteņu piedziņu, pa vienam katrai asij, plus centrālais diferenciālis, kas sadala griezes momentu starp asīm). Papildus automašīnām uzstādīto mehānismu skaitam ar dažādi veidi piedziņas, diferenciāļi atšķiras pēc bloķēšanas veida.

Diferenciāļu šķirnes

Atbilstoši bloķēšanas veidam diferenciāļi ir sadalīti divos - manuālā un elektroniskā bloķēšana. Manuāli, kā norāda nosaukums, vadītājs veic manuāli, izmantojot pogu vai pārslēgšanas slēdzi. Šajā gadījumā tiek bloķēti mehānisma satelīta zobrati, piedziņas riteņi pārvietojas ar tādu pašu ātrumu. Parasti SUV tiek nodrošināta manuāla diferenciāļa bloķēšana.

Elektroniskā vai automātiskā diferenciāļa bloķēšana tiek veikta, izmantojot elektroniskais bloks vadība, kas, analizējot stāvokli bruģis(izmantojot informāciju no sensoriem un vilces kontroles sistēma), pats par sevi bloķē satelīta pārnesumus.

Aizmugurējais diferenciālis Ar elektroniskā vadība Range Rover Sports

Pēc bloķēšanas pakāpes šī ierīce ir sadalīta diferenciālī ar pilnīgu bloķēšanu un diferenciālī ar daļēju satelīta pārnesumu bloķēšanu.

Pilnīga diferenciāļa bloķēšana nozīmē 100% satelīta pārnesumu griešanās apturēšanu, pie kura pats mehānisms sāk pildīt parastā sajūga funkciju, nododot līdzvērtīgu griezes momentu uz abām ass vārpstām. Rezultātā abi riteņi griežas ar vienādu leņķisko ātrumu. Ja kāds no riteņiem zaudē saķeri, viss griezes moments tiek pārnests uz riteni ar labāka saķere, kas ļaus jums pārvarēt neizbraucamību. Šāda diferenciāla ierīce tiek izmantota SUV un citos.

Daļēja diferenciāļa bloķēšana ir saistīta ar nepilnīgu satelīta zobratu griešanās apturēšanu, tas ir, ar slīdēšanu. Šis efekts tiek panākts, pateicoties tā sauktajiem pašbloķējošajiem diferenciāļiem. Atkarībā no tā, kā šis mehānisms darbojas, tos iedala divos veidos: ātruma jutīgie (funkcija ar atšķirību pusasu griešanās leņķiskajos ātrumos) un griezes momenta jutīgie (funkcija ar griezes momenta samazināšanos vienā no pusass). -cirvis). Šāda diferenciālā ierīce tiek izmantota Mitsubishi SUV Pajero, Audi s, BMW s X-Drive sistēma un tā tālāk.

Ātruma jutīgajai grupai piederošajiem diferenciāļiem ir atšķirīgs dizains. Ir mehānisms, kurā viskozā sakabe spēlē diferenciāļa lomu. Tas ir rezervuārs, kas atrodas starp ass vārpstu un rotoru kardāna vārpsta, pildīts ar speciālu viskozu šķidrumu, kurā savukārt iegremdēti diski, šarnīrsavienoti ar ass vārpstu un rotoru. Kad riteņu griešanās leņķiskais ātrums atšķiras (viens ritenis griežas ātrāk par otru), arī diski tvertnē sāk griezties ar dažādi ātrumi, bet viskozs šķidrums pakāpeniski izlīdzina to ātrumu un attiecīgi arī griezes momentu. Tiklīdz abu riteņu leņķiskie ātrumi ir vienādi, viskozā sakabe tiek izslēgta. Saskaņā ar tā īpašībām viskozā sakabe ir mazāk uzticama nekā berzes diferenciālis, tāpēc tā ir uzstādīta transportlīdzekļiem, kas paredzēti, lai pārvarētu vidējus vai bezceļa apstākļus. sporta modifikācijas automašīnas.

Vēl viens diferenciāļa mehānisms, kas pieder pie ātruma jutīgās grupas, ir gerotora diferenciālis. Šeit bloķēšanas lomu, atšķirībā no viskozā savienojuma, spēlē eļļas sūknis un berzes plāksnes, kas ir uzstādītas starp diferenciāļa korpusu un ass vārpstu satelītpārvadu. Taču darbības princips daudzējādā ziņā ir līdzīgs viskozā sakabes principam: kad piedziņas riteņu leņķiskie ātrumi atšķiras, sūknis sūknē eļļu uz berzes plāksnēm, kas zem spiediena bloķē diferenciāļa korpusu un ass zobratu, līdz riteņu apgriezieni ir vienādi. Tiklīdz tas notiek, sūknis pārstāj darboties un bloķēšana tiek atspējota.

Arī diferenciāļiem, kas pieder pie griezes momenta jutīguma grupas, ir atšķirīgs dizains. Piemēram, ir mehānisms, kas izmanto berzes diferenciāli. Tās iezīme ir atšķirība starp riteņu griešanās leņķiskajiem ātrumiem, kad automašīna pārvietojas taisnā līnijā un pagriezienā. Braucot pa taisnu ceļu, abu riteņu leņķiskais ātrums ir vienāds, savukārt līkumos tā vērtība katram ritenim ir atšķirīga. Tas tiek panākts, uzstādot berzes sajūgu starp diferenciāļa korpusu un satelīta pārnesumu, kas palīdz uzlabot griezes momenta pārvadi uz riteni, kas zaudējis saķeri.

Cita veida diferenciāļi ir ar hipoīdu (tārps vai skrūve) un spirālveida zobratu. Tos nosacīti iedala trīs grupās.

Pirmais ir ar hipoidālo zobratu, kurā katrai ass vārpstai ir savi satelītzobrati. Tie ir savienoti viens ar otru, izmantojot cilindrisko zobratu, un zobrata ass ir perpendikulāra pusasij. Ja ir piedziņas riteņu leņķisko ātrumu atšķirība, pusasu zobrati tiek saķīlēti, starp diferenciāļa korpusu un zobratiem veidojas berze. Notiek daļēja diferenciāļa bloķēšana un griezes moments tiek pārnests uz asi, kuras leņķiskais ātrums ir mazāks. Tiklīdz riteņu leņķiskie ātrumi sakrīt, bloķēšana tiek deaktivizēta.

Otrais ir ar spirālveida zobratu, kurā katrai ass vārpstai ir arī savi satelītzobrati (tie ir spirālveida), bet to asis ir paralēlas asu vārpstām. Un šīs vienības tiek apvienotas viena ar otru ar spirālveida zobratu palīdzību. Satelīti šajā mehānismā ir uzstādīti īpašās nišās uz diferenciāļa korpusa. Ja riteņu griešanās leņķiskais ātrums atšķiras, notiek zobratu ieķīlēšanās, un tie, savienojoties ar zobratiem diferenciāļa korpusa nišās, to daļēji bloķē. Šajā gadījumā griezes moments tiek novirzīts uz ass vārpstu, kuras griešanās ātrums ir mazāks.

Trešais - ar asu vārpstu spirālveida zobratiem un satelītu spirālveida zobratiem, kas ir paralēli viens otram. Šis tips tiek izmantots centrālā diferenciāļa konstrukcijā. Pateicoties diferenciāļa planetārajai konstrukcijai, ar daļējas bloķēšanas palīdzību ir iespējams novirzīt griezes momentu uz to asi, kuras riteņu griešanās leņķiskais ātrums ir mazāks. Šādas maiņas diapazons ir ļoti plašs - no 65/35 līdz 35/65. Nosakot līdzvērtīgu priekšējo un riteņu griešanās leņķisko ātrumu aizmugurējā ass diferenciālis ir atbloķēts.

Šīs diferenciāļu grupas ir plaši izmantotas automobiļu rūpniecībā: tās tiek uzstādītas gan uz “civilajiem”, gan sporta modeļiem.

Kas ir diferenciālis

Diferenciālis ir ierīce, kas sadala jaudas plūsmu no dzinēja uz citiem transmisijas elementiem. Automašīnā ar piedziņu uz vienu asi tiek izmantots tikai viens diferenciālis, starpritenis, pilnpiedziņas gadījumā tie ir trīs - divi starpriteņi un starpass.

Apsveriet, piemēram, klasisko diferenciāli (atšķirībā no bloķējamiem, to sauc par “atvērtu” vai “bezmaksas”). Tas ir uzstādīts galvenā pārnesuma korpusā un saņem griezes momentu no piedziņas zobrata. Diferenciāļa kastē ir satelīta konusveida zobrati. Tie saslēdzas ar zobratiem, kas uzstādīti uz ass vārpstām, un tie savukārt griež piedziņas riteņus. Braucot pa līdzenu un taisnu ceļu, riteņu leņķiskie ātrumi ir vienādi, un satelīti negriežas ap savu asi. Izbraucot līkumus vai braucot pāri nelīdzenumiem, kad pabrauc garām labā un kreisā borta riteņi savādākā veidā, satelīti sāk griezties un pārdalīt griezes momentu.

Aizmugurējās ass VAZ-2101 galvenais pārnesums: 1 - kardānvārpstas atloks; 2 - pildījuma kārba; 3 - eļļas flingera gredzens; 4 - priekšējais gultnis piedziņas pārnesums; 5 - aizmugurējais gultnis piedziņas pārnesums; 6 - regulēšanas gredzens; 7 – pusass zobrata pamatgredzens; 8 – pusvārpstas zobrats; 9 - satelīts; 10 - pin satelīti; 11 - galvenā pārnesuma piedziņas pārnesums; 12 - diferenciāļa kārba; 13 – regulēšanas uzgriežņa aizbāžņa stiprinājuma skrūve; 14 - regulēšanas uzgriežņa aizbāznis; 15 - diferenciāļa kastes gultnis; 16 - piedziņas zobrata regulēšanas uzgrieznis; 17 – vadīta zobrata stiprinājuma skrūve pie diferenciāļa kārbas atloka; 18 - galvenā pārnesuma piedziņa; 19 - galvenā pārnesuma korpuss; 20 - starplikas uzmava; 21 - paplāksne; 22 – aizmugurējās ass piedziņas zobrata uzgrieznis.

Ir vienkārša formula, kas atspoguļo attiecības starp diferenciāļa kārbas un sānu pārnesumu ātrumu. Ja cauri a1 Un a2 norāda sānu pārnesumu griešanās ātrumus un cauri A- diferenciāļa kārbas griešanās biežums, tad: a \u003d (a1 + a2) / 2. Formula parāda, ja viens no automašīnas riteņiem stāv, tad otrs ritenis griežas ar dubultā frekvence. Ja viens no diviem piedziņas riteņiem ietriecas slidenā ceļa segumā ( slapjš asfalts, eļļas traipi, ledus), tā griešanās pretestība strauji pazeminās, samazinās arī saķere ar ceļu, kas nozīmē, ka ritenis nespēj iegūt nepieciešamo vilces spēku. Šāds ritenis sāks griezties ātrāk un slīdēt. Otrs piedziņas ritenis, kuram ir pietiekama saķere, tiks piegādāts ar tādu pašu griezes momentu kā slīdošais. Tā kā otrais ritenis spēj radīt lielu vilces spēku, tas to nespēs, jo diferenciālis tam piešķirs tikai pusi no pēdējās piedziņas griezes momenta.

Ja transportlīdzekļa kustības pretestība pārsniedz negriešanās riteņa vilces spēku, transportlīdzeklis nevarēs pārvietoties. Griešanās riteņa ātrums strauji palielināsies, un otrais ritenis apstāsies. Būs mašīnas izslīdēšana. Vadītāja mēģinājums palielināt vilces spēku uz riteņiem, palielinot degvielas padevi, tikai palielinās viena riteņa ātrumu. Šādā situācijā parādās būtisks trūkums parasts diferenciālis, kas samazina transportlīdzekļa spēju pārvietoties pa apvidu slideni ceļi, un uz augsnēm, kas nodrošina lielu pretestību pret ripojošiem riteņiem (smiltis, sniegs, dubļi).

Piespiedu bloķēšana

Transportlīdzekļiem, kas paredzēti braukšanai bezceļa apstākļos, ir jāuzstāda īpašas konstrukcijas diferenciāļi. Slēdzenes Bieži izmanto diferenciāļus ar piespiedu bloķēšanu. Tajos vadītājs, izmantojot īpašu piedziņu (visbiežāk pneimatisko), uz brīdi aptur satelītu griešanos, un automašīnas riteņi sāk griezties ar tādu pašu ātrumu. Jāpiebilst, ka automašīna ar bloķētu diferenciāli līkumotā ceļā patērē vairāk degvielas un tai ir intensīvs riepu nodilums, kas nozīmē, ka palielinās auto ekspluatācijas izmaksas.

Tiklīdz riteņu savstarpējā rotācija uz kopējās ass ar bloķētu diferenciāli ir lielāka, nekā pieļauj riepu elastīgā deformācija, notiks riteņu slīdēšana, kas turpināsies līdz brīdim, kad kāds ritenis nolūzīs no ceļa uz nelīdzenas virsmas. Tas liek domāt, ka vadītājam pēc sarežģīta posma pārvarēšanas nevajadzētu aizmirst izslēgt diferenciāļa bloķēšanu. Vairākos dizainos tas tiek nodrošināts automātiska atbloķēšana vai ierobežojot iespēju iespējot ātruma bloķēšanu.

Pašbloķējošie diferenciāļi

Lai vienkāršotu vadības procesu, tiek izmantoti tā sauktie pašbloķējošie diferenciāļi. Šobrīd galvenokārt tiek izmantotas četru veidu slēdzenes: diskveida (berze, paaugstināta berze, LSD), viskozā (viskozās uzmavas) un skrūves (tārps). Tiek izmantoti vismodernākie sasniegumi elektroniskās sistēmas riteņu slīdēšanas kontrole, pamatojoties uz rotācijas sensoru izmantošanu un izmantošanu regulāras bremzes(Parasti šīs sistēmas ir apvienotas ar pretbloķēšanas un pretslīdes sistēmu).

diska bloķēšana

Ir divi raksturīgākie diferenciāļu ar berzes sajūgi modeļi. Pirmajā tiek izmantots viens, otrajā - divi savienojumi. Pirmajā gadījumā berzes diska sajūgs 1 tiek ievietots starp vienu no ass vārpstām un diferenciāļa kārbu. Bronzas diski ir uzstādīti uzmavas 2 spārnos, savienoti ar diferenciāļa kārbu, tērauda diski atrodas uz ass vārpstas 3. Diski tiek piespiesti viens pret otru ar atsperēm 4. Kad abi riteņi izjūt vienādu pretestību. , viss diferenciālis griežas kā viens, un sajūgā nav berzes 1.

Otrais dizains ir ierobežotas slīdes diferenciālis ar dubultiem berzes sajūgiem, ko plaši izmanto amerikāņu automašīnas. Šajā konstrukcijā šķērsgriezums ir aizstāts ar divām atsevišķām satelītu 6 asīm 5, kas krustojas taisnā leņķī. Asīm 5 ir iespēja pārvietoties viena pret otru gan aksiālā, gan leņķiskā virzienā, kam to galos ir slīpi A. un B, attiecīgi, ar kuriem tie balstās uz 9. lodziņa diferenciāli. Turklāt diferenciālī tiek ievietoti starpkausiņi 7, kā arī sānu zobrati, kas uzlikti uz asu vārpstu šķautnēm.

Ar nerotējošiem satelītiem spēks uz ass vārpstām tiek pārraidīts kā ar vienkāršu diferenciāli. Satelītu rotācijas laikā pēdējie nobīdīs asu 5 gala slīpumus tā, ka spēks uz berzes sajūgu 8, kas tiek pārraidīts caur kausu 7, palielinās atpalikušajai ass vārpstai un samazināsies ātrāk rotējošajai asij. Šajā gadījumā bremzēšanas momenta lielums nebūs nemainīgs, kā diferenciālī ar vienu diska sajūgu, bet gan būs proporcionāls riteņu pārraidītajam momentam.

Priekš normāla darbībašādam diferenciālim ir jāizmanto speciāla transmisijas eļļa LSD vai atbilstošas ​​parastās eļļas piedevas. Turklāt laika gaitā kļūst nepieciešams pielāgoties disku nodiluma dēļ.

Viskozs aizsprostojums

Tās darbības princips ir tāds pats kā diskam. Hidrauliskais sajūgs sastāv no liela skaita disku ar lipīgām darba virsmām. Pateicoties īpaša viskoza silikona bāzes šķidruma īpašībām, kas karsējot sacietē, diski pārraida griezes momentu atkarībā no ieejas un izejas vārpstu ātruma starpības. Sildīšana notiek, kad viena puse vārpstas sāk griezties ātrāk nekā otra.

Konstrukcijas raksturīga iezīme ir tāda, ka ilgstošas ​​riteņu slīdēšanas gadījumā bloķējošais sajūgs ar viskozu šķidrumu sākumā darbojas maigi, un pēc tam ievērojami palielinās bloķēšanas efektivitāte. Rūdītajā silikonā diski ir stingri nostiprināti, un ass vārpstas ir bloķētas. Viskozajiem savienojumiem nav nepieciešama apkope un tie tiek uzskatīti par ļoti uzticamiem, tomēr to ilgstošai darbībai ir nepieciešams saglabāt pilnīgu ierīces hermētiskumu.

skrūvju slēdzene

Tās darbības princips ir šāds: parastajā režīmā skrūves (vai tārpi, kā tos sauc to raksturīgās formas dēļ) brīvi ripo ap centrālo pārnesumu. Griezes momenta maiņas gadījumā skrūves ieslīd galējā pozīcija un ir fiksēti ekscentriskās rievās. Kad moments izlīdzinās, skrūves atgriežas sākotnējā stāvoklī. Skrūvju fiksatoru iedarbināšanas momentu nosaka skrūvju profils. Šādi diferenciāļi ir maz pakļauti nodilumam (kalpošanas laiks ir salīdzināms ar kastes vai klasiskā diferenciāļa kalpošanas laiku), un tiek izmantota parasta transmisijas eļļa.

Kameras slēdzene

Šī bloķēšana tiek aktivizēta, ja ir atšķirība starp riteņu griešanās ātrumu. Apsveriet piemēru atšķirīgai ieviešanai no Tractech. Rotācijas izciļņi ir uzstādīti diferenciāļa korpusā starp kronšteina zobratu pāriem. Normālos apstākļos viņi darbā nepiedalās, bet, tiklīdz viens no viņiem sāk slīdēt (t.i., griezties ievērojami ātrāk nekā otrs), izciļņi griežas un pārnesumu pāri ieslēdzas, tādējādi nodrošinot pilnīgu bloķēšanu. Slēdzene tiek atbrīvota, kad slīdošais ritenis pārstāj slīdēt. Šāda veida diferenciālis ir arī diezgan izturīgs, un tam nav nepieciešamas īpašas eļļas.

Kontroles funkcijas

Braukšanai ar automašīnu, kas aprīkota ar pašbloķējošu šķērsass diferenciāli, ir dažas iezīmes. Jo īpaši automašīna pagriezienā uz slidenas virsmas var pārstūrēt, ja paātrinājums ir pārāk intensīvs uz jauktas virsmas, tas var novirzīties no paredzētās trajektorijas utt. Tas jo īpaši attiecas uz izstrādēm, kas tiek piedāvātas kā papildu aprīkojums trešās firmas. Tomēr kompetenta šādu diferenciāļu īpašību izmantošana ļauj pārliecinoši pārvietoties sarežģītā situācijā ceļa apstākļi, un ievērojami palielina bezceļu caurlaidību.

M asu diferenciālis un tā bloķētāji

Ja nav starpasu jaudas sadalījuma (starpasu diferenciālis vai atvienošanas mehānisms), priekšējā ass ir jāatvieno tā, lai būtu iespējama priekšējo un aizmugurējo riteņu griešanās ar dažādiem leņķiskajiem ātrumiem. Atbilstoši satiksmes apstākļiem tiek prasīts, lai riteņi gan priekšējiem, gan aizmugurējās asis, un viena tilta riteņi varēja griezties dažādās frekvencēs un iet garām Dažādi ceļi. Tas jo īpaši attiecas uz pagriezieniem: priekšējie riteņi pagriežoties nobrauc lielāku attālumu nekā aizmugurējie riteņi.

Riteņu trajektorijas izmaiņas ietekmē dažādi faktori: riepu slīdēšana, to slīdēšanas leņķi, gaisa spiediens, riteņu slodze, piekares kinemātika. Tajā pašā laikā ir acīmredzams, ka kustības laikā mainās arī attiecība starp ceļiem, ko šķērso priekšējās un aizmugurējās ass riteņi. Šis apstāklis ​​izslēdz iespēju izmantot dažādus pārnesumu skaitļi tiltu galvenajos zobratos, lai kompensētu izbraucamo ceļu starpību.

Automašīnas dažādu asu riteņiem, kas kinemātiski stingri savienoti viens ar otru, rotācijas laikā ir vienādi leņķiskie ātrumi. Uz cieta ceļa seguma, kad transportlīdzeklis pārvietojas ar visu riteņu piedziņu (ja nav starpasu diferenciāļa), var rasties apstākļi, kādos dažādu asu riteņi mēģinās pārvietoties ar dažādiem lineāriem ātrumiem, un stingrs mehāniskais savienojums. starp tiem kļūs par šķērsli šī mērķa sasniegšanai. Taisnajā kustībā aprakstīto parādību var izraisīt, piemēram, savstarpēji savienotu riteņu rites rādiusu atšķirība. Riteņu ripināšana šajā gadījumā būtu jāpapildina ar relatīvu riepas saskares laukuma punktu kustību gar ceļa virsmu (ar slīdēšanu vai slīdēšanu).

Tas pats ir iespējams ar vienādiem rites rādiusiem, bet braucot pa ceļu ar nelīdzenu segumu vai līkumos. Riepu slīdēšana vai slīdēšana, kas notiek šādos apstākļos, ir saistīta ar palielinātu nodilumu, transmisijas mehānismu nodilumu un neproduktīvu dzinēja enerģijas patēriņu automašīnas vadīšanai. Lai riteņi varētu ripot bez kaitīgām pavadošām parādībām transmisijā, papildus starpriteņu diferenciāļiem ir uzstādīti starpasu diferenciāļi.

Tomēr bezceļa satiksmē automašīna var zaudēt mobilitāti brīdī, kad vienas ass riteņi zaudē saķeri un sāk slīdēt. Šādā situācijā parastā tipa diferenciālis nespēs pārnest kustībai nepieciešamo griezes momenta daudzumu uz aizmugurējiem riteņiem, kas balstās uz cietas zemes. Lai no tā izvairītos, SUV ir uzstādīti šķērsasu diferenciāļi ar piespiedu bloķēšanu. Piemērs tādam konstruktīvs risinājums var kalpot kā "Ņiva" VA3-2121, aprīkots ar pārnesumkārba ar piespiedu bloķēšanas centra diferenciāli.

Bloķēšanu izmanto automašīnas vadītājs, lai pārvarētu sarežģīto ceļa posmu. Atgriežoties uz šosejas, centrālais diferenciālis ir jāatslēdz. Mūsdienu konstrukcijās papildus mehāniskajām tiek izmantotas arī citas piedziņas (pneimatiskās, hidrauliskās, elektriskās), savukārt pats pārslēgšanas process tiek samazināts līdz vienkāršai pogas nospiešanai uz paneļa.

Nākamais solis bija pašbloķējošo centra diferenciāļu parādīšanās. Viņu darba principi ir līdzīgi starpriteņu principiem, taču apstākļi un uzdevumi ir nedaudz atšķirīgi. Tātad, pagriežot automašīnu, vārpsta, kas pārraida momentu uz vadāmā ass, ko nosaka mašīnas pagrieziena kinemātika ar 4x4 riteņu formulu. Pamatojoties uz to, skrienot piedziņas vārpsta vadāmai tiltam vēlams zems bloķēšanas koeficients, bet nevadāmai asi braucot (slīdot) vēlams nedaudz lielāku. Šādu diferenciāli sauc par pašbloķējošu ar asimetriskām bloķēšanas īpašībām.

Pašlaik ieslēgts pasažieru apvidus auto plaši tiek izmantoti centrālie diferenciāļi ar automātisku bloķēšanu, izmantojot viskozā šķidruma hidraulisko sajūgu. Viņi nodrošina optimāls spēks saķere jebkuros braukšanas apstākļos, un tāpēc nav vajadzības piespiedu bloķēšana. Viņiem ir arī citas priekšrocības. Šis komplekts pasargā transmisiju no pārslodzes, kas var rasties, piemēram, pēkšņa riteņa trieciena gadījumā.

Diferenciālis, automātiski bloķējas hidrauliskais sajūgs ar viskozu šķidrumu, jutīgs pret ceļa seguma stāvokli un nodrošina vienmērīgāku automašīnas ātrumu, kā arī samazina iestrēgšanas iespējamību. Bremzējot, šāda veida centrālais diferenciālis neļauj vienas ass ritenim bloķēties attiecībā pret citas ass riteni, tādējādi zaudējot stabilitāti. Turklāt ievērojami samazinās liekā bremzēšanas spēka pārdale no viena riteņu pāra uz otru bremzēšanas attālumi un saglabā pilnīgu kontroli pār iekārtu.

Apsvērsim, kā darbojas GKN automātiskās bloķēšanas centra diferenciālis ar hidraulisko sajūgu. Berzes momenta izmaiņas tajā tiek aprēķinātas tā, lai, manevrējot uz virsmas ar labām saķeres īpašībām (asfalts, betons u.c.), starp izejas vārpstām būtu neliels berzes moments. Palielinoties to griešanās frekvenču atšķirībai, ievērojami palielinās berze starp sakabes saitēm. Bloķēšana ar viskozā šķidruma sajūgu notiek precīzi atbilstoši griezes momenta sadalījumam centrālajā diferenciālī.

Testi ir apstiprinājuši, ka momentu sadalījums starp priekšējiem un aizmugurējiem riteņiem nodrošina gandrīz neitrālu automašīnas stūrēšanu. Braukšanas vieglums un drošība četru riteņu piedziņas transportlīdzekļi ar šādu piedziņu ir pārāki pat par priekšējo riteņu piedziņu automašīnas. Tomēr, ņemot vērā visas šāda veida bloķēšanas priekšrocības, jāatzīmē, ka faktiska bloķēšanas iekļaušana pēc riteņu slīdēšanas sākuma, kas raksturīga viskozai sakabei, ievērojami samazina iespēju veiksmīgi pārvarēt nopietnus bezceļa šķēršļus. mīkstas augsnes, dubļu vai sniega veidā, jo slīdošs ritenis var ātri iezagties. Rezultātā ar automašīnas iespējām pat ar bloķētu centra diferenciāli var nepietikt patstāvīgai izbraukšanai.

Pieslēdzama priekšējā ass

Daudzi SUV ražotāji izmanto spraudņa priekšējās ass shēmu (tā saukto nepilna laika 4WD). Šajā gadījumā centra diferenciāļa, kā likums, nav, un tas ir režīmā visu riteņu piedziņa starp tiltiem tiek izveidots stingrs kinemātisks savienojums. Ražotāji iesaka savienot priekšējo asi tikai sarežģītos ceļa apstākļos, kad riteņiem ir tendence slīdēt.

Ilgstoša braukšana šajā režīmā pa cieta seguma ceļiem izraisa palielinātu riepu un transmisijas nodilumu (jo īpaši ķēde ir pārslogota sadales kastēs ar ķēdes piedziņu), palielina degvielas patēriņu, kā arī pasliktina vadāmību uz lieli ātrumi. Lai izvairītos no šīm negatīvajām sekām, daudzi dizaini nodrošina ne tikai izslēgšanu priekšējā ass, bet arī atvienojot priekšējos riteņus no ass vārpstām.

Šim nolūkam tiek izmantotas riteņu rumbas (brīvritenis), kas var būt automātiskas un manuālas, asu vārpstu atvienošana, izmantojot elektrisko vai pneimatisko piedziņu utt.

Par autoru: admin