Cel mechanizmu różnicowego samochodu. Istota jego twórczości

Kiedy samochód porusza się na zakrętach, koła osi napędowej pokonują drogę o różnej długości. Aby zapobiec poślizgowi opon, koła muszą obracać się z różnymi prędkościami. Zastanówmy się: czym jest mechanizm różnicowy i zasada jego działania, jakie są typy.

Co to jest?

Mechanizm różnicowy to mechanizm, który umożliwia obracanie się kół osi napędowej z różnymi prędkościami i tym samym dostarczanym do nich momentem obrotowym. W skrzyni biegów z jedną osią napędową mechanizm różnicowy montowany jest pomiędzy napędami kół (napęd międzykołowy). W samochody z napędem na wszystkie koła może być umieszczony pomiędzy osiami napędowymi (międzyosiowy).

Iloczyn siły uciągu i promienia koła daje moment obrotowy, który mechanizm różnicowy musi przenieść na koła. Gdy przyczepność jest słaba lub jedno koło jest luźne, moment obrotowy i przyczepność na kole są niewielkie lub nie ma ich wcale, pojazd nie będzie mógł kontynuować jazdy. Jest to cecha powszechnie stosowanego mechanizmu różnicowego z przekładnią stożkową. Ten typ mechanizmu różnicowego nazywany jest symetrycznym, ponieważ równomiernie rozkłada moment obrotowy pomiędzy kołami.

Dzieje się tak, ponieważ satelita działa jak dźwignia równoramienna i przenosi tylko równe siły na przekładnie osi, a zatem na koła napędowe. Jeśli jedno z kół ma słabą przyczepność nawierzchnia drogi, wówczas efektywny moment obrotowy na nim jest niewielki, a odpowiednio symetryczny mechanizm różnicowy dostarczy tę samą siłę na drugie koło. Oznacza to, że jeśli jedno koło się ślizga, siła uciągu na drugim wynosi zero, co negatywnie wpływa na zdolność do jazdy w terenie.

Aby to poprawić, w samochodach stosuje się pełną lub częściową blokadę mechanizmu różnicowego, której stopień ocenia się na podstawie współczynnika blokowania.

Współczynnik blokowania (Kb) - stosunek momentu obrotowego na kole opóźnionym do momentu obrotowego na kole wiodącym. Jego wartość dla różnic symetrycznych jest zawsze równa 1, dla różnic o ograniczonym poślizgu od 1 do 5. Im większy Kb, tym lepsza zdolność przełajowa samochód. Oznacza to, że przy Kb = 3 moment na kole opóźnionym będzie trzy razy większy niż na kole ślizgającym się. Ale moment na kole w tej sekundzie będzie możliwy od 20 do 70%, w zależności od możliwości mechanizmu blokującego.

Istnieje kilka rodzajów mechanizmów różnicowych.

Pełna blokada mechanizmu różnicowego

Wymuszona blokada mechanizmu różnicowego jest stosowana głównie w SUV-ach i samochody ciężarowe, aby poprawić wydajność w terenie. Włącza się go kluczykiem w kabinie, według potrzeby. Bardzo ważne jest wyłączenie blokady podczas jazdy po suchym podłożu, aby uniknąć uszkodzenia półosi.

Przykładem jest zablokowanie środkowego mechanizmu różnicowego w VAZ-2121. Wymuszone uruchamianie przez kierowcę. Prędkości kątowe kół są tu zawsze równe, co jest sprzeczne z warunkami ruchu pojazdu po zakręcie, prowadzi do zużycia opon i pogorszenia prowadzenia na twardych nawierzchniach.

Sprzęgło lepkie

Sprzęgło wiskotyczne to sprzęgło wielotarczowe, w którym przenoszony moment obrotowy zwiększa się wraz ze wzrostem różnicy prędkości pomiędzy wałem napędowym i napędzanym. Stosowany w uproszczonych układach stałego napędu na wszystkie koła oraz jako mechanizm blokujący mechanizm różnicowy.

Zasada działania sprzęgła wiskotycznego opiera się na specjalnych właściwościach specjalnego płynu silikonowego: wraz ze wzrostem temperatury jego lepkość nie maleje, jak np. oleju, ale wzrasta. Sprzęgło lepkie to cylinder wypełniony płynem silikonowym. Wewnątrz znajduje się pakiet perforowanych dysków połączonych jednym przejściem odpowiednio z wałami napędowymi i napędzanymi.

W przekładnia napędu na wszystkie koła Na normalne warunki ruchu wały obracają się z w przybliżeniu tą samą prędkością: wał wejściowy napędzany jest momentem obrotowym z głównej osi napędowej, a wał wyjściowy obraca się za pomocą kół, z którymi jest połączony. Gdy koła głównej osi napędowej ślizgają się wał wejściowy obraca się szybciej niż moc wyjściowa (samochód praktycznie stoi w miejscu), płyn nagrzewa się w wyniku tarcia na tarczach, a sprzęgło zaczyna przekazywać większy moment obrotowy do wału wyjściowego.

Istotna wada sprzęgła wiskotycznego: obsługa sprzęgła jest czasochłonna, a jego optymalne właściwości są trudne do doboru. Dlatego wielu producentów odmawia stosowania sprzęgieł wiskotycznych na rzecz sterowane elektronicznie sprzęgła wielotarczowe.

Thorsena

Z angielskiego TORQUE - moment obrotowy i „SENSING” - czyli czuły wrażliwe na moment obrotowy. Satelity umieszczone są w obudowie prostopadle do jej osi, połączone ze sobą parami za pomocą przekładni czołowych, a z przekładniami półosiowymi poprzez przekładnię ślimakową. Podczas skrętu przekładnia osi połączona z kołem opóźnionym obraca sprzężonego z nią satelitę, co z kolei obraca drugiego satelitę i przekładnię osi.

Takie sztywne połączenie kinematyczne umożliwia obrót kół samochodu przy różnych prędkościach. Siły tarcia powstające w przekładni ślimakowej na skutek różnicy momentu obrotowego na kołach blokują mechanizm różnicowy. Wadą projektu jest złożoność produkcji, montażu urządzenia jako całości i jego naprawy.

Quaife

Satelity rozmieszczone są w dwóch rzędach równoległych do osi obrotu obudowy. Ponadto nie są one montowane na osiach, ale znajdują się w obustronnie zamkniętych otworach obudowy. Prawy rząd satelitów (może ich być od 3 do 5) zazębia się z przekładnią prawej osi, lewy z lewą. Ponadto satelity z różnych rzędów współdziałają ze sobą poprzez jeden.

Kiedy jedno z kół zaczyna pozostawać w tyle, związane z nim koło zębate zaczyna obracać się wolniej niż obudowa mechanizmu różnicowego i włączać wraz z nim satelitę. Przekazuje ruch do powiązanego z nim satelity, a ten z kolei do koła zębatego bocznego. Zapewnia to różne prędkości kół podczas skręcania.

Z powodu różnicy momentu obrotowego na kołach powstają siły tarcia, powodując blokowanie, co zwiększa siłę uciągu samochodu, zwiększając jego zdolność do jazdy w terenie. Otrzymuje się tego typu różnice największa dystrybucja w tuningu.

Witajcie przyjaciele czytelnicy! Porozmawiajmy o mechanizmie, który jest i będzie w każdym samochodzie - mechanizmie różnicowym. Co to jest mechanizm różnicowy w samochodzie i dlaczego jest potrzebny? Mechanizm różnicowy jest potrzebny do optymalnego rozkładu momentu obrotowego podczas pokonywania zakrętów i manewrowania, gdy koła zaczynają się kręcić z różnymi prędkościami. prędkości kątowe.

Według mnie różnicę należy pisać wielką literą. Jest to pierwszy złożony mechanizm przekładniowy wynaleziony u zarania przemysłu samochodowego. Zrozumiewszy to i doświadczywszy zachwytu ludzkiego geniuszu, któremu udało się tak prosto rozwiązać ważny problem, przekonacie się, że w istocie jest to proste jak pięć kopiejek i jaki problem rozwiązał!

Nikt teraz tak naprawdę o nim nie myśli, on istnieje – tak, jest i zawsze powinien być. Jesteśmy do tego przyzwyczajeni. Ale bez tego nie ma ani jednego samochodu. Ten istotny element przenoszenie!

Gdzie znajduje się mechanizm różnicowy:

• NA samochód z napędem na tylne koła w obudowie osi i połączony z przekładnią jazda końcowa;
• w przypadku napędu na przednie koła jest on również połączony z głównym biegiem i z reguły w tej samej skrzyni korbowej z;
• są obecne zarówno z przodu, jak i z tyłu i są połączone z głównymi biegami;
• także w pojazdów z napędem na cztery koła SUV-y i, aby zapewnić optymalny rozkład momentu obrotowego na wszystkie koła, dodano trzeci mechanizm różnicowy, który jest montowany pomiędzy osiami w skrzyni rozdzielczej.

Mechanizmy różnicowe działające na koła napędowe nazywane są mechanizmami różnicowymi międzykołowymi, a mechanizmy różnicowe, które rozdzielają momenty pomiędzy osiami samochodu, nazywane są mechanizmami różnicowymi międzyosiowymi.

Zasada działania mechanizmu różnicowego opiera się na pomyśle przekładnia planetarna. W zależności od rodzaju zastosowanej przekładni mechanizmy różnicowe są następujących typów: cylindryczne, stożkowe, ślimakowe.

Mechanizm różnicowy skośny jest zwykle stosowany w mechanizmach różnicowych międzyosiowych. Cylindryczny jest powszechny ze względu na prostotę konstrukcji w środkowych mechanizmach różnicowych. Przekładnia ślimakowa uznawana jest za uniwersalną i najcichszą w działaniu, choć najtrudniejszą w produkcji; stosowana jest zarówno w napędach międzykołowych, jak i międzyosiowych.

Urządzenie różnicowe pojazdu

Rozważ projekt mechanizmu różnicowego samochodu. Wszystkie mechanizmy różnicowe mają tę samą zasadę - zasadę przekładni planetarnej. Oznacza to, że mają koła zębate półosiowe, a biegające wzdłuż nich koła zębate to satelity.

Obudowa (miska mechanizmu różnicowego) odbiera moment obrotowy z przekładni głównej, poprzez osie satelitarne i same przekładnie satelitarne, i przekazuje go na koła zębate boczne.

W mechanizmie różnicowym skośnym mogą znajdować się dwa lub cztery satelity, zależy to od mocy samochodu.

W przypadku różnic skosowych i ślimakowych jest dokładnie dwa razy więcej, dzieje się tak z powodu cecha konstrukcyjna tego typu mechanizm różnicowy. Każda para satelitów jest rozdzielona na własną przekładnię półosiową.

Przekładnie półosiowe, zwane także „kołami słonecznymi” w przekładni planetarnej, przenoszą moment obrotowy na koła. Koła zębate po lewej i prawej stronie mogą mieć różną liczbę zębów; takie mechanizmy różnicowe nazywane są asymetrycznymi. Odpowiednio asymetryczne mechanizmy różnicowe mają również pary satelitów o różnej liczbie zębów (przyjrzyj się uważnie różnicy skosów na powyższym rysunku).

Pomimo asymetrii mechanizmy różnicowe działają w taki sam sposób, jak mechanizmy symetryczne, a ten lub inny pomysł projektantów na rozmieszczenie tych mechanizmów jest determinowany jedynie względami zwartości i konieczności projektowania.

Działanie różnicowe

Działanie mechanizmu różnicowego międzyosiowego charakteryzuje się trzema trybami:

1. ruch w linii prostej;
2. pracować na zmianę;
3. w śliskich warunkach drogowych.

Podczas jazdy na wprost siły rozkładają się równomiernie na każde koło, a moment obrotowy przenoszony jest przez nadwozie na satelity. Satelity nie obracają się zatem wokół swoich osi, półosie obracają się z równymi prędkościami kątowymi.

Podczas skręcania mechanizm różnicowy zaczyna działać, to znaczy wykonywać pracę, do której został stworzony. Koło wewnętrzne zaczyna kręcić się po mniejszym promieniu, a koło zewnętrzne zaczyna kręcić się po większym promieniu, prędkości kątowe na bocznych kołach zębatych zaczynają się zmieniać; Satelity zaczynają obracać się wokół swoich osi, co zwiększa prędkość zewnętrznego koła zębatego półosi biegnącej wzdłuż zewnętrznego promienia koła i zmniejsza prędkość kątową wewnętrznego koła zębatego, półosi i koła biegnącego wzdłuż wewnętrznego promienia.

Sumy prędkości obrotowych przekładni bocznych odpowiadają zawsze prędkości obrotowej przekładni napędzanej przekładni głównej. Dlatego podczas skręcania przyczepność kół jest zawsze taka sama, a koło wewnętrzne nigdy się nie ślizga, pod warunkiem, że koła mają jednakową przyczepność do drogi.

Jeśli samochód znajdzie się na śliskiej nawierzchni, wówczas koło o mniejszej przyczepności zacznie się ślizgać i obracać szybciej, a koło o większej przyczepności po prostu przestanie się obracać i tak naprawdę samochód po prostu będzie stał w miejscu z jednym obracającym się kołem. Jest to wada mechanizmu różnicowego, o której decyduje jego konstrukcja.

Można walczyć z tym zjawiskiem, a projektanci wymyślili blokadę mechanizmu różnicowego. Ale o tym w innym artykule.

Dziękuję za uwagę! Przejdź do innego artykułu, prawdopodobnie znajdziesz tam wiele przydatnych informacji. I udostępniaj znajomym w sieciach społecznościowych.

W projektowaniu nowoczesnych samochodów istnieje wiele komponentów i zespołów, które są obowiązkowe dla wszystkich ich marek, modeli, typów i typów. Należą do nich przede wszystkim silnik, skrzynia biegów, układ hamulcowy. Na tej liście znajduje się również mechanizm różnicowy.

Każdy samochód ma mechanizm różnicowy, a niektóre samochody mają zainstalowanych kilka takich jednostek. Doświadczeni kierowcy doskonale wiedzą, czym jest mechanizm różnicowy w samochodzie, jaką rolę odgrywa i jakie są jego typy. Dla osób, które dopiero zaczynają przygodę z motoryzacją, wiedza na ten temat będzie prawdopodobnie przydatna.

Mechanizm różnicowy skosu pojazdu: 1 – wał kardana; 2 – półoś koła napędowego;

Mechanizm różnicowy to mechanizm, za pomocą którego ten sam moment obrotowy jest przekazywany na koła tej samej osi obracające się z różnymi prędkościami. Ponadto mechanizm różnicowy służy do równomiernego rozdziału momentu obrotowego pomiędzy kilkoma osiami napędowymi.

Podstawa projektu dowolnego dyferencjał samochodowy oparty na zasadzie działania przekładni planetarnej. W zależności od zastosowanego rodzaju przeniesienia ruchu obrotowego wyróżnia się następujące typy mechanizmów różnicowych:

• Stożkowy;
• Cylindryczny;
• Robak.

Pomiędzy kołami zamontowanymi na tej samej osi prawie zawsze montowany jest skośny mechanizm różnicowy. Jako mechanizm różnicowy międzyosiowy zwykle stosuje się mechanizm różnicowy cylindryczny, natomiast mechanizm różnicowy ślimakowy wyróżnia się wszechstronnością zastosowania. Najbardziej rozpowszechnione są stożkowe mechanizmy różnicowe, które są instalowane w prawie wszystkich samochodach jako mechanizmy różnicowe międzykołowe. Wszystkie ich główne elementy są również dostępne w wersji z mechanizmami różnicowymi cylindrycznymi i ślimakowymi.

Obudowa mechanizmu różnicowego stożkowego (często nazywana miską) odbiera moment obrotowy z przekładni głównej i przekazuje go na koła zębate osi za pośrednictwem tak zwanych satelitów. Pełnią funkcje przekładni planetarnych, a jeśli chodzi o ich liczbę, w zależności od cech konstrukcyjnych konkretnego mechanizmu różnicowego stożkowego, może być od dwóch do czterech.

Jeśli samochód porusza się po prostej drodze, opór każdego koła względem drogi jest taki sam. W tym przypadku obrót satelitów nie występuje, a obrót przekładni półosiowych odbywa się przy równych prędkościach kątowych. W momencie skrętu jedno z kół, to, które jest włączone wewnątrz skręcając, napotyka większy opór od drogi, obroty bocznego biegu stają się wolniejsze, a satelity zaczynają się obracać. W rezultacie wzrasta prędkość obrotowa koła zewnętrznego, ale moment obrotowy pozostaje taki sam jak na kole wewnętrznym.

Podczas jazdy śliska droga, gdy jedno koło ślizga się i porusza z mniejszą prędkością, sytuacja przypomina sytuację z zakrętem, w wyniku czego samochód często po prostu nie może się poruszać. Aby zwiększyć moment obrotowy na jednym lub drugim kole, stosuje się blokadę mechanizmu różnicowego.

Rodzaje mechanizmów różnicowych samochodowych

Oprócz stożkowych, cylindrycznych i ślimakowych istnieją i są z powodzeniem stosowane następujące typy mechanizmów różnicowych: mechanizm różnicowy z całkowita blokada, mechanizm różnicowy Thorsena, mechanizm różnicowy Quaife, sprzęgło wiskotyczne.

Pełna blokada mechanizmu różnicowego

Ten typ mechanizmu różnicowego jest najczęściej stosowany w ciężarówkach i SUV-ach. Ich blokowanie jest aktywowane i dezaktywowane bezpośrednio z kabiny pasażerskiej za pomocą specjalnego kluczyka przez kierowcę. Służą do poprawy zdolności pojazdów do jazdy w terenie.

Mechanizmy różnicowe Thorsena

Opracowano konstrukcję mechanizmu różnicowego Thorsen Niemiecka firma Siemensa. Zasadniczo są one kombinacją mechanizmów różnicowych stożkowych i ślimakowych. Mechanizmy różnicowe Thorsen są inne wysoka wydajność są jednak dość trudne w produkcji i utrzymaniu.

Różnice Quaife’a

Charakterystyczną cechą mechanizmów różnicowych tego typu jest to, że satelity w nich są umieszczone równolegle do osi obrotu obudowy (miski) oraz w dwóch rzędach. Dodatkowo podczas pracy tych zespołów powstają siły tarcia, które w razie potrzeby automatycznie blokują i zwiększają zwrotność pojazdu oraz siłę uciągu. Najczęściej do strojenia stosuje się mechanizmy różnicowe Quaiff. samochody osobowe i SUV-y.

Sprzęgło lepkie

Działanie tego typu mechanizmu różnicowego opiera się na tej samej zasadzie, co działanie przemiennika momentu obrotowego. Najczęściej sprzęgła wiskotyczne stosuje się w samochodach z napęd na wszystkie koła i służą do zapewnienia połączenia kół przednich z tylnymi zgodnie z następującą zasadą: jeśli jedno z nich się ślizga, moment obrotowy przekazywany jest na pozostałe, rozwiązując w ten sposób problem poślizgu. Konstrukcyjnie sprzęgło wiskotyczne to cylinder, w którym znajduje się pakiet perforowanych metalowych krążków zanurzonych w lepkiej cieczy i połączonych z wałami (zarówno napędowym, jak i napędzającym). W zależności od temperatury zmienia się lepkość cieczy i na tym opiera się zasada działania tego urządzenia.

Zastosowanie różnicówek, ich zalety i wady

W samochodach, które mają tylko jedną oś napędową, zainstalowany jest jeden mechanizm różnicowy. Pojazdy posiadające dwie lub więcej osi napędzanych wyposażone są w mechanizmy różnicowe zamontowane w każdej z nich. W samochodach z zdolność przełajowa mając dwie osie napędowe, zamontowane są trzy mechanizmy różnicowe: po jednym na każdej z osi i jeden pomiędzy nimi. W tym samym pojazdy, które mają więcej niż dwie osie napędowe, stosuje się tzw. mechanizmy różnicowe międzypojazdowe.

Mechanizm różnicowy spełnia dwie funkcje:

• przenoszenie energii silnika na koła, umożliwiając im obracanie się z różnymi prędkościami;
• zmniejszenie przełożenia silnika na koła;

Dlaczego potrzebujesz mechanizmu różnicowego?
Kiedy skręcasz, koła samochodu obracają się z różnymi prędkościami. Możesz to sprawdzić oglądając animację, na której widać, że koła poruszają się po innej drodze, natomiast koło poruszające się po mniejszym promieniu po krótszej drodze. Widać to również ze wzoru opisującego obwód L=2*pi*r, im mniejszy promień, tym mniejsza droga. Należy również pamiętać, że trajektoria kół przednich i tylnych jest inna.

Dla samochód z napędem na przednie koła Koła napędowe znajdują się z przodu, w przypadku napędu na tylne koła odpowiednio z tyłu. Koła napędowe są ze sobą połączone w taki sposób, że silnik lub skrzynia biegów może obracać oba koła jednocześnie. Kolejna para kół, nazwijmy je napędzanymi, nie jest ze sobą sztywno połączona i może obracać się niezależnie od siebie. Gdyby Twoje auto nie posiadało mechanizmu różnicowego, koła obracałyby się z tą samą prędkością i trudno byłoby w takim aucie skręcać. W takim przypadku jedno koło musiałoby się ślizgać. Z jakością nowoczesne drogi i opony, będzie to wymagało wiele wysiłku.

Mechanizm różnicowy to urządzenie dzielące moment obrotowy silnika, umożliwiając każdemu kołu obracanie się z inną prędkością. Różnicę stosuje się we wszystkich nowoczesne samochody i ciężarówkach, a także w wielu pojazdów z napędem na wszystkie koła. W pojazdach z napędem na wszystkie koła mechanizm różnicowy jest umieszczony na przedniej i tylnej parze kół, ponieważ każda para napędza. Przez chwilę systemy napędu na wszystkie koła nie posiadał mechanizmu różnicowego pomiędzy przednimi i tylnymi kołami.

Otwarty mechanizm różnicowy.
Zaczniemy od najprostszego typu mechanizmu różnicowego, którego nazwa to - otwarty mechanizm różnicowy.
Kiedy samochód jedzie prosto po drodze, oba koła napędowe obracają się z tą samą prędkością. Koło napędowe obraca koło napędzane, na którym zamontowane są satelity. Gdy samochód jedzie prosto, żaden z satelitów nie obraca się wokół własnej osi.
Należy pamiętać, że liczba zębów na wale napędowym jest mniejsza niż na kole zębatym. Być może słyszałeś termin podobny przełożenie tylna oś. Jeśli przełożenie wynosi 4 do 10, oznacza to, że liczba zębów na kole napędowym jest powiązana z liczbą zębów na kole zębatym jako 4 do 10.
Kiedy samochód skręca, koła obracają się z różnymi prędkościami.
Na powyższej animacji widać, że podczas skrętu satelity zaczynają się obracać, dzięki czemu koła mogą poruszać się z różnymi prędkościami.

Mechanizm różnicowy i przyczepność.
Otwarty mechanizm różnicowy zawsze wytwarza ten sam moment obrotowy na każdym kole.
Istnieją dwa czynniki określające, jaki moment obrotowy zostanie przyłożony do koła:

• przyczepność kół na drodze;
• moc silnika;

Gdy droga jest sucha, a koło ma dobrą przyczepność, moment obrotowy przenoszony na koło zależy od silnika i skrzyni biegów. Jeśli przyczepność koła na drodze, powiedzmy na lodzie, będzie słaba, moment obrotowy zostanie ograniczony do takiej wartości, aby koła nie ślizgały się. Dlatego nawet przy wystarczającym momencie obrotowym silnika należy zapewnić dobra przyczepność z drogą.

Na cienkim lodzie.
Podczas jazdy samochodem po lodzie, aby zapobiec poślizgowi kół podczas ruszania, należy uruchomić samochód na drugim, a nawet trzecim biegu. W takim przypadku na koła przekazywany jest mniejszy moment obrotowy.
Co się stanie, jeśli jeden kierownica będzie na ziemi, a drugi na lodzie? Problem występuje w samochodzie z otwartym mechanizmem różnicowym.
Musimy pamiętać, że otwarty mechanizm różnicowy przenosi ten sam moment obrotowy na oba koła. Maksymalny moment obrotowy będzie ograniczony momentem, jaki można przyłożyć do koła na lodzie, a ten moment jest bardzo mały i koło z dobrą przyczepnością otrzyma ten sam moment obrotowy. W efekcie samochód będzie jechał bardzo wolno.
SUV-a.
Otwarty mechanizm różnicowy może powodować wiele niedogodności podczas jazdy po nierównym terenie. Nawet jeśli samochód ma napęd na wszystkie koła i otwarty mechanizm różnicowy, nadal może utknąć. Jeśli jeden z przodu lub tylne koła oderwie się od ziemi i zakręci w powietrzu, uniemożliwiając poruszanie się.
Rozwiązaniem tego problemu jest mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu. Mechanizmy różnicowe o ograniczonym poślizgu wykorzystują różne mechanizmy w celu utrzymania normalnych różnic prędkości. Kiedy jedno z kół się ślizga, moment obrotowy jest przenoszony na drugie koło.
Sprzęgło lepkie.
Sprzęgła wiskotyczne są często stosowane w pojazdach z napędem na wszystkie koła. Zwykle służy do łączenia przedniej i tylnej pary kół, a jeśli przednie zaczną się ślizgać, moment obrotowy przekazywany jest na tylne koła i wzajemnie.
Sprzęgło lepkie ma dwa zestawy płytek wewnątrz szczelnej obudowy wypełnionej cieczą, jak pokazano powyżej. Każdy zestaw płytek jest połączony z wałem. W normalnych warunkach oba zestawy płytek w cieczy obracają się z tą samą prędkością.
Kiedy jedna para kół zaczyna się szybciej obracać, oznacza to, że koła się ślizgają. Zestaw płytek odpowiadający temu kołu zaczyna się obracać szybciej, ale ze względu na właściwości cieczy prędkości płytek tylnych i przednich kół są wyrównane. Na koła przenoszony jest większy moment obrotowy, które nie ślizgają się.

Na przykład, gdy przednie koła samochodu ślizgają się, sprzęgło wiskotyczne zamyka się i przenosi moment obrotowy na tylną oś. Kiedy samochód skręca, różnica prędkości jest mniejsza niż w przypadku poślizgu jednego koła. Im szybciej tarcze obracają się względem siebie, tym większy moment obrotowy przenosi sprzęgło wiskotyczne. Sprzęgło nie przeszkadza w pokonywaniu zakrętów, ponieważ wielkość momentu obrotowego podczas pokonywania zakrętów jest bardzo mała. Przeniesienie momentu obrotowego nie nastąpi, dopóki nie rozpocznie się poślizg. Prosty eksperyment z jajkiem pomoże ci zrozumieć, jak działa sprzęgło lepkie. Jeśli położysz jajko na blacie kuchennym, skorupka i żółtko nie poruszą się. Teraz, jeśli obrócisz jajko, żółtko będzie próbowało dogonić skorupkę.
Aby udowodnić, że żółtko się obraca, należy szybko zatrzymać jajko, a następnie ponownie je puścić – jajko się obróci (o ile oczywiście nie jest ugotowane na twardo). W tym doświadczeniu wykorzystujemy siłę tarcia pomiędzy skorupką a żółtkiem. W sprzęgle lepkim siła jest przykładana pomiędzy płynem a zestawem płytek w podobny sposób jak w przypadku jajka.
Samoblokujący mechanizm różnicowy.
Mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu składa się z tych samych części, co otwarty mechanizm różnicowy, a ponadto zawiera mechanizm elektryczny, pneumatyczny lub hydrauliczny, który blokuje ze sobą dwa wyjściowe koła zębate. Mechanizm ten jest zwykle uruchamiany ręcznie za pomocą przełącznika, po uruchomieniu oba koła będą się obracać z tą samą prędkością. Jeśli jedno koło oderwie się od ziemi, drugie będzie się nadal obracać, jakby nic się nie zmieniło.
Mechanizm różnicowy Torsen - czysty urządzenie mechaniczne i nie zawiera elektroniki ani lepkich cieczy. Gdy tylko jedno koło straci przyczepność, system wiąże je ze sobą. Na przykład, jeśli mechanizm różnicowy Torsen został zaprojektowany z przełożeniem 5:1, pozwala to na pięciokrotnie większe obciążenie koła o dobrej przyczepności. Torsen nie wyrównuje momentu obrotowego na kołach, lecz kieruje go na bardziej „obciążoną” oś.

Służy do rozłożenia dostarczonego momentu obrotowego pomiędzy wałami wyjściowymi i zapewnia możliwość ich obrotu przy nierównych prędkościach kątowych.

Kiedy pojazd kołowy porusza się po zakręcie, wewnętrzne koło każdej osi pokonuje krótszą drogę niż jego koło zewnętrzne, a koła jednej osi pokonują różne sposoby w porównaniu do kół innych osi.

Koła pojazdu poruszają się po nierównych torach podczas jazdy po nierównych nawierzchniach na prostych odcinkach oraz przy skręcaniu, a także podczas jazdy po linii prostej po gładka droga Na różne promienie toczenie się kół, na przykład na skutek nierównego ciśnienia powietrza w oponach i zużycia opon lub nierównomiernego rozłożenia obciążenia w pojeździe.

Gdyby wszystkie koła obracały się z tą samą prędkością, nieuchronnie doprowadziłoby to do ich poślizgu i poślizgu względem powierzchni nośnej, co spowodowałoby zwiększone zużycie opony, zwiększone obciążenie mechanizmów przekładni, zużycie mocy silnika w przypadku poślizgu i poślizgu, zwiększone zużycie paliwa i trudności w skręcaniu pojazd transportowy. Zatem koła pojazdu muszą mieć możliwość obracania się z nierównymi prędkościami kątowymi względem siebie. W przypadku kół nienapędowych zapewnia to fakt, że są one swobodnie osadzone na swoich osiach i każde z nich obraca się niezależnie od siebie. W przypadku kół napędowych zapewnia to montaż mechanizmów różnicowych w ich napędzie.

Główne typy mechanizmów różnicowych

Ze względu na lokalizację różnice dzielą się na:

• międzykołowe (rozdzielające moment obrotowy pomiędzy koła napędowe jednej osi)
• międzyosiowy (rozdzielający moment obrotowy pomiędzy przekładniami głównymi dwóch osi napędowych)
• centralny (rozdzielający moment obrotowy pomiędzy grupę osi napędowych)

W zależności od stosunku momentów obrotowych na wałach napędzanych różnice mogą wynosić:

• symetryczne (momenty na wałach napędzanych są zawsze sobie równe)
• asymetryczny (przełożenie momentu obrotowego na wałach napędzanych nie jest równe jedności)

Wyróżnia się również różnice:

• nieblokujący
• wymuszone blokowanie
• samoblokujące

Z założenia różnice dzielą się na:

• stożkowy
• cylindryczny
• krzywka
• robak

W niektórych przypadkach zamiast mechanizmów różnicowych instalowane są mechanizmy takie jak wolnobiegi.

Obecnie w pojazdach kołowych najczęściej stosuje się stożkowe symetryczne, niezablokowane mechanizmy różnicowe.

Wideo: Jak działa mechanizm różnicowy?

Schematy różnicowe

Ryż. Schematy prostych mechanizmów różnicowych ze stałym przełożeniem momentu obrotowego na wałach napędzanych: a - symetryczny stożkowy; b - symetryczny cylindryczny; c - asymetryczny cylindryczny; g - asymetryczny stożkowy; 1, 8 — półosie mechanizmu różnicowego lewego i prawego; 2, 6 — biegi lewe i prawe; 3 — satelita; 4 — obudowa mechanizmu różnicowego; 5 — koło napędzane przekładni głównej; 7 — oś obrotu satelitów; 9 — osłona przeciwsłoneczna; 10 - przekładnia epicykliczna

Ryż. Mechanizm różnicowy symetryczny skośny międzykołowy: 1, 8 — miseczki mechanizmu różnicowego; 2, 7 — podkładki podporowe przekładni półosiowych; 3, 6 — przekładnie półosiowe; 4 — podkładka podporowa satelity; 5 — satelity; 9 — krzyż

Ryż. Schematy różnic asymetrycznych: a - stożkowy; b - cylindryczny

Ryż. Krzywkowy mechanizm różnicowy samochodu GAZ-66-11 (a) i schemat jego działania (b): 1 - koło zębate wewnętrzne; 2 - separator; 3 - zębatka zewnętrzna; 4 - miseczka różnicowa; 5 - krakers

Ryż. Blokowany mechanizm różnicowy międzyosiowy: 1 - sprzęgło; 2 - koło koronowe

Ryż. Środkowy mechanizm różnicowy Samochód KamAZ-5320: 1 - wał napędowy; 2 - kołnierz uszczelniający; 3 - obudowa mechanizmu różnicowego; 4, 7 - podkładki podporowe; 5, 17 - miseczki różnicowe; 6 - satelita: 8 - czujnik blokowania; 9 - korek wlewu; 10 - pneumatyczna komora zamykająca; 11 - widelec; 12 - pierścień ustalający; 13 - sprzęgło zębate; 14 - sprzęgło blokujące; 15 - korek spustowy; 16 - przekładnia napędowa środkowej osi; 18 - krzyż; 19 - przekładnia napędowa tylnej osi; 20 - śruba mocująca miskę; 21 - łożysko; 22 - pokrywa łożyska

Ryż. Działanie mechanizmu różnicowego międzyosiowego: a - ogólny schemat; b - podczas jazdy prosto; c - podczas skręcania; 1 - obudowa mechanizmu różnicowego; 2, 5 - przekładnie półosiowe; 3 - krzyż: 4, 6 - satelity; 7 - przekładnia napędowa głównego biegu; 8, 9 - półosie; 10 - napędzane koło zębate głównego biegu

Ryż. Środkowy mechanizm różnicowy typu Torsen: 1, 3 - biegi prawe i lewe; 2 — obudowa mechanizmu różnicowego; 4 — satelita podłączony do prawego biegu; 5, 7 — wały wyjściowe mechanizmu różnicowego; 6 - satelita podłączony do lewego biegu