Ce este de blocare diferențial și ceea ce are nevoie

Differential - un dispozitiv mecanic care transmite cuplul de la o sursă la doi consumatori independente, astfel încât sursa unghiulară și doi consumatori de viteza de rotație poate fi relativ diferită una față de alta. Acest transfer a cuplului este posibilă prin utilizarea așa-numitei viteze planetare. În industria de automobile, diferența este una dintre componentele cheie ale transmisiei. În primul rând servește pentru a transmite cuplul de la transmiterea către roțile axei de antrenare.

De ce este necesar diferențial. În orice rotație, calea axul roții, se deplasează la o scurtă rază (interioară) mai mică decât calea cealaltă roată de pe aceeași axă, care se extinde de-a lungul razei lungi (exterior). Ca rezultat, viteza unghiulară de rotație a roților interioare trebuie să fie mai mică decât viteza roții colț exterior. În cazul în care nu axe de conducere, să îndeplinească această condiție, pur și simplu, deoarece ambele roți nu pot fi conectate între ele și se rotesc independent. Dar dacă podul de conducere, este necesar să se transmită cuplul la ambele roți în același timp (în cazul în care numai pentru a trece timpul pe o singura roata, posibilitatea de a conduce în termeni moderni ar fi foarte rău). Atunci când axul roții rigide de conectare și transmiterea cuplului la o singură axă a ambelor roți, masina s-ar putea să nu se rotească în mod normal, ca o roată, cu viteza unghiulară egală, ar căuta să meargă la fel de colț. Differential permite să rezolve această problemă: transmite cuplul pentru a separa două axa roții (axa reală), printr-un angrenaj planetar cu orice raport de semi-axe de viteze unghiulare. Ca urmare, vehiculul se poate deplasa în mod normal și gestionate ca pe calea cea dreaptă, și, la rândul său.

Cu toate acestea, având în vedere fizica dispozitivului, în angrenajul planetar are o proprietate foarte urât: urmărește să transmită cuplul rezultat acolo unde este mai ușor. De exemplu, dacă atât axul roții au aceeași prindere și forța necesară pentru depanare de fiecare dintre roțile este același, cuplul diferențial pentru a fi distribuite în mod egal între roțile. Dar, dacă va fi o diferență marcată în aderența roților la drum (de exemplu, o roată a căzut pe gheață, în timp ce celălalt rămâne pe trotuar), diferența începe imediat pentru a redistribui timp pentru roata, forța pentru care promovarea cele mai mici (de exemplu, faptul că depozitat pe gheață). Ca urmare, roata situată pe asfalt se oprește primirea cuplului și se oprește, iar roata situată pe gheață va prelua tot timpul și se va roti cu viteza unghiulară a crescut, și un reductor planetar va juca rolul de a spori viteza de rotație a roții. Desigur, acest fenomen afectează grav debitul și manipulare. La urma urmei, în mod logic, într-o astfel de situație în momentul în care este de dorit să transmită roților pe asfalt, masina poate continua de conducere.

Vehiculele cu tractiune diferential sunt de obicei echipate cu două poduri, și de multe ori diferențiale pot fi găsite chiar și între axe (diferential central). Astfel, vom obține o schemă de transport în care sunt la fel de multe ca trei diferențiale, două poduri și una între axe. Acesta din urmă este necesară pentru unitatea permanentă patru roți și transmiterea cuplului la toate cele patru roți. După o rotație a roților de direcție a punții din față (de obicei) au foarte diferite viteze unghiulare, mai degrabă decât roțile punții spate. diferential interaxial destinate să transmită cuplul de la transmisia către ambele osie motoare cu diferite raporturi ale vitezelor unghiulare. Un astfel de sistem cu trei diferentiale este una dintre cele mai comune pentru schemele de tractiune integrala (4WD complet).

Cu toate acestea, acest lucru este un subiect pentru o altă secțiune. În această secțiune, ne interesează diferențial și proprietățile sale. Revenind la angrenajul planetar proprietăți aflate în dificultate descrise mai sus, este interesant să ia în considerare situația când tracțiunea integrală cu diferențial central una dintre cele patru roți a lovit gheața la fel (sau o groapă alunecos). Ce se întâmplă atunci. ax diferential, o roată care este pe gheață, va da toate cuplul rezultat pe această roată. diferential central, la rândul său, urmărește, de asemenea, să transfere cuplul acolo unde este mai ușor. Desigur, este mai ușor să dea punct ACD pe punte cu patinarea roților pe gheață, mai degrabă decât la pod, care roțile au o aderență bună și se pot deplasa vehiculul. Ca urmare, întregul cuplul de la motor și transmisia merge pe o singură roată detorsiunii pe gheață. Celelalte trei roți se va opri și nu va primi nici un cuplu de diferențial. Rezultatul: doar unul stânga din cele patru roțile motoare, care alunecă pe gheață - all-wheel drive masina „blocat“. Deoarece diferențialele forță transmite cuplul la roțile cu o mai bună prindere rutier. În acest scop, au fost dezvoltate diferite metode de diferențiale blocabile manuale și automate complete și parțiale, care vor fi discutate mai jos.

Scopul principal este transferul cuplului de blocare diferențial necesar atât pentru consumatori (sau semiaxes cardanice). Există în mod fundamental diferite metode de rezolvare a acestei probleme.

Cu acest tip de blocare a diferențialului de fapt încetează să îndeplinească funcțiile sale și se transformă într-un manșon simplu care leagă rigid jumătatea de axa (sau articulații cardanice) între ele și să le transmită același cuplu la aceeași viteză unghiulară. Pentru a bloca complet diferențial clasic suficient pentru a bloca orice posibilitate de rotație a sateliților, sau rigid interconecta diferențial cu o ceașcă semiaxes. O astfel de blocare este, de obicei, realizată printr-un dispozitiv de acționare pneumatic, electric sau hidraulic controlat din interiorul conducătorului de vehicul. Este folosit pentru pod și pentru ACD. In imagine prezentat blocarea ARB circuitului punte de legătură diferențial, în care sateliții sunt blocate.

Include acest tip de blocare poate fi doar oprit complet mașina. Noi trebuie să le folosim foarte atent, deoarece forța motorului suficient pentru a „deraieze“ mecanismul de blocare sau rupe arborele. Se aplică o astfel de blocare este de dorit numai la viteze mici pentru deplasarea pe un teren dificil, deoarece utilizarea lor în poduri (mai ales în direcție) vehicul pierde foarte mult controlul. De obicei, un bloc de hard pe diferențial pod și centru echipat cu SUV full-frame, cum ar fi Toyota Land Cruiser, 4Runner (Hilux Surf), Mercedes Clasa G și. m. p.

Diferențialele autoblocant - diferentiale cu „alunecare“ limitată (o jumătate de axe față de cealaltă).

În acest caz, se aplică blocarea uneia dintre semi-axe cu un diferențial ceașcă. Viskomufta semiaxis montat coaxial astfel încât unul dintre acționare său este fixat rigid pe suport diferențial și celălalt - pe axa. În mișcarea normală a vitezei de rotație unghiulară a paharului și a semiaxis identice sau diferă ușor (la rândul său). În consecință, vâscoase planurile de lucru de cuplare au aceeași ușoară diferența în vitezele unghiulare și ambreiajul rămâne deschis. Odată ce una dintre axele incepe sa ia un cuplu semnificativ mai mare și o viteză mai mare unghiulară în raport cu cealaltă, în cuplaj vascos apare frecarea și începe să fie blocat. Mai mult, cu atât mai mare diferența în ratele, mai frecare în interiorul cuplajului vâscos și gradul de blocare a acestuia. Ca gradul de aliniere și blocare viskomuftyi cupă și semiaxes viteze unghiulare, frecare în interiorul cuplajului vâscos care începe să scadă, ceea ce conduce la deschiderea unui lin de cuplare vâscoasă și blocarea deconectare. Acest sistem este utilizat pentru diferentiale interaxial, ca design-ul este prea masiv pentru a fi montat pe reductor de pod. (Conducere în imagine) Acest mecanism de blocare este adecvat pentru utilizarea în condiții de suprafață redusă a drumurilor, cu toate acestea, în ceea ce privește capacitatea de off-road a capacității sale nu este remarcabil: nu viskomufta face față schimbărilor constante ale stării de prindere a podului cu solul este întârziată atunci când este pornit, supraîncălzire și din sistem. Acest tip de blocare diferential central poate fi găsită în „parchet“ off-road vehicule: Toyota RAV4, Lexus RX300 și. m. p.

Principiul de funcționare a acestor încuietori este destul de simplu. In loc de mecanismul clasic planetar viteze folosind came sau perechi de unelte care, atunci când o mică diferență în vitezele unghiulare semiaxes au capacitatea de a roti reciproc (salt), iar când alunecarea și înțepenirea semiaxis bloc cu un altul. Este ușor de imaginat ce se întâmplă cu o mașină atunci când a declanșat o astfel de blocare în rotație.

Unele elemente pur și simplu dezactivați una dintre semi-axe, la momentul o mică diferență în viteză. De aceea, nominal astfel de diferențialele de blocare prevăzute cu doar vehiculele militare și speciale (transportoare blindate și. M. P.)

Dispozitivul acestor diferențiale este destul de simplu și practic nu diferă de dispozitiv convențional deschis diferențial. Între arborii de osii și diferențiale adăugate seturi de pahare de plăci de fricțiune ale blocurilor (care sunt marcate în imaginea din dreapta cu puncte roșii). De aceea, aceste diferențialele sunt adesea denumite «frecare pe bază de LSD». Când se încearcă realocarea cuplului diferential pe una dintre semiaxes și începe să apară diferența de semiaxes vitezele unghiulare și cupe, farfurii sub acțiunea forțelor de frecare împiedică apariția acestei diferențe. Desigur, atunci când valoarea cuplului depășește plăcile de fricțiune, toate rotația este transferată la arborele rotativ mai ușor. Aceste încuietori lucrează într-un interval relativ mic de momente de relație.

Destul de des, blocurile de frecare energiza. Astfel de diferențialele sunt nominal setate la puntea spate mai multe SUV-uri - Toyota 4Runner (Hilux Surf), Nissan Terrano, Kia Sportage și. m. n. Compania americana Asha Corp. El a mers mai departe prin furnizarea de pachete de ambreiaj LSD diferential dispozitiv alcătuit dintr-o pompă cu piston (diferential Gerotor) de blocare. În cazul unei diferențe în vitezele unghiulare ale axei cup și pompa pompa de ulei (lichid) și pistonul comprimă blocul de frecare, blocând astfel diferențial. Acest design este numit Gerodisk (Hydra-Lock) și nominal stabilit la Chrysler SUV (foto stânga). Practic, toate diferențele de bază de frecare trebuie să se aplice un ulei special care conține aditivi pentru a asigura funcționarea normală a blocurilor de frecare.

Aceasta este una dintre formele cele mai interesante, eficiente, tehnologic și, practic, aplicabile de blocare diferențial. Principiul de funcționare se bazează pe capacitatea unei perechi de hipoidala „divizor“. În acest sens, principalele (sau toate) angajarea în astfel de diferentiale hipoidale (vierme, sau în comun - șurub). proiectează specii nu sunt atât de mult - există trei tipuri de bază.

Primul tip este fabricat de Zexel Torsen. (T-1) perechi de viteze hipoide sunt axa de conducere și sateliți. Astfel, fiecare axă are propriile sale sateliți, care sunt conectate în perechi cu sateliți opuse semiaxis angrenaj pinten convențional. Trebuie remarcat faptul că axa satelitului perpendicular pe axa. În traficul normal și transmis pe jumătate de egalitatea de momente, perechea hipoidala „Sat roată / pinion“ sau oprit, sau sunt rotite prin furnizarea diferența în vitezele unghiulare de rotație ale semiaxes.

O dată diferențial încearcă să dea timp unuia dintre axurile, perechea hipoidala de jumătate de linie începe și blocul cu despicare o ceașcă de diferențial, ceea ce conduce la un diferențial de blocare parțială. Acest design funcționează într-o gamă largă de relații de cuplu - de la 2,5 / 1-5.0 / 1, care este cel mai puternic din serie. Gama de detectare este reglabilă dinți unghiul de vierme.

Dar compania Zexel Torsen diferențialul lui T-2 a oferit un aspect ușor diferit de fapt, același dispozitiv (foto dreapta). Datorită structurii lor neobișnuite, sateliții pereche sunt interconectate cu partea exterioară a roții dințate solare. Comparativ cu primul tip, aceste diferențiale au o gamă mai mică de funcționare a broaștei, dar ele sunt mai sensibile la diferența dintre cuplul transmis și a declanșat mai devreme (variind de la 1,4 / 1). compania Tractech a lansat recent un cuplu sensibil diferențial pod Electrac, echipat cu blocare forțată-motorizat.

Al treilea tip este produs de Zexel Torsen (T-3), și este folosit în principal pentru diferentiale interaxial. proiectare structura Planetary permite să deplaseze distribuția nominală a cuplului în favoarea uneia dintre axe. De exemplu, utilizat în 4Rannere generația a 4-diferentiale T-3 are o evaluat 40/60 distribuția cuplului în favoarea axei spate. În consecință, offset și întreaga gamă de funcționare a broaștei parțiale de la (față / spate) 53/47 la 29/71.
În general, offsetul distribuției nominale a cuplului între axe, eventual, de la 65/35 la 35/65. Declanșarea blocarea parțială are loc la o diferență de 20-30% în momentele transmise axei. De asemenea, o astfel de structură diferențială face compact, care, la rândul său, simplifică construcția și îmbunătățește aspectul cazului de transfer.
Diferențele sensibile de cuplu de mai sus sunt foarte populare în sporturile cu motor. Mai mult decât atât, mulți producători instalează astfel de diferențe de pe modelele lor în mod normal, atât ca interaxial și interwheel diferentiale. De exemplu, Toyota stabileste diferențialele cum ar fi autoturismele (Supra, Celica, RAV4, Lexus IS300, RX300 u. T.) și SUV-uri (4Runner / Hilux Surf, Land-Cruiser, Mega-Cruiser, Lexus GX470) și autobuz (Coaster Mini-Bus). Aceste diferențe de nu necesită utilizarea unor aditivi speciali pentru ulei (spre deosebire de diferențialele bazate pe frecare), dar este mai bine să utilizeze unelte hipoidale-ulei încărcate de înaltă calitate.

diferențialele de performanță sunt acționate prin intermediul unor sisteme electronice de control a forței de frânare (control al tractiunii, și așa mai departe. n.)

În industria auto de astăzi este folosit mai mult și mai mult pentru sistemele de control al traficului electronic al vehiculelor. Deja rare, pentru a găsi mașini care nu sunt echipate cu un sistem ABS (nu da roțile de blocare atunci când frânare). Mai mult decât atât, de la sfârșitul anilor '80 ai producătorilor de oțel de conducere secolului trecut, echipeze modelul lor principal, sistemele de control de tracțiune și de tracțiune roți - de control al tracțiunii. De exemplu, Toyota a stabilit sistemul de control al tracțiunii Lexus LS400 în 1989 (90) ani. Principiul de funcționare a unui astfel de sistem este simplu: universal (același serviciu ABS) Encodere rotative montate pe roțile controlate, fixat deasupra alunecarea unei roți axă în raport cu cealaltă și sistemul frânează automat stagnează roți, crescând astfel încărcarea și forțând diferențiale da momentul la roata cu bună aderență. Cu alunecări puternice, sistemul poate limita, de asemenea, furnizarea de combustibil în cilindri. Funcționarea acestui sistem este foarte eficient, mai ales în mașinile cu tracțiune pe spate. Ca o regulă, acesta poate fi forțat să dezactiveze un buton de pe tabloul de bord, dacă se dorește, un astfel de sistem.