Диференциално предаване

диференциално предаване

За какво е проектиран и за какво служи диференциала на автомобила

Диференциалът е проектиран да предава, променя и разпределя въртящ момент между пиньона и короната. И да гарантира, ако е необходимо, въртенето им с различни ъглови скорости. Диференциалът е един от основните структурни елементи на предаването. Диференциално предаване на автомобила. В автомобил със задно задвижване за задвижване на задвижващите колела, в корпуса на задната ос. В превозно средство с предно предаване за задвижващи колела, в скоростната кутия. В автомобил със задвижване на всички колела за задвижващи колела, в корпуса на предната и задната ос. В превозно средство със задвижване на всички колела за задвижващи задвижващи оси, в трансферна кутия. Различията, използвани за задвижване на задвижващите колела, се наричат ​​кръстосани колела. Централният диференциал е инсталиран между задвижващите оси на превозното средство на четирите колела.

Структура на диференциално предаване

В структурно отношение диференциалът се основава на планетна скоростна кутия. В зависимост от вида на предавките, използвани в скоростната кутия, се разграничават следните видове различия. Скосени, цилиндрични и червячни. Конусообразният диференциал се използва главно като диференциал между колелата. Цилиндричен диференциал е инсталиран по-често между осите на автомобилите с четири колела. Диференциалът на червяка, поради своята гъвкавост, може да бъде монтиран както между колелата, така и между осите. Диференциалното устройство се разглежда на примера на най-често срещания коничен диференциал. Компонентите на диференциала са характерни за други видове диференциали. Дисковият диференциал е планетарна предавка и включва полуосеви зъбни колела със сателити, поставени в корпуса.

Как работи диференциалното предаване

Касетата получава въртящ момент от основната предавка и я прехвърля през спътниците към полуосевите предавки. Задвижваната предавка на основната предавка е неподвижно фиксирана към корпуса. Вътре в корпуса има оси, на които сателитите се въртят. Сателитите, които играят ролята на планетарна предавка, осигуряват връзката на корпуса и полуосевите предавки. В зависимост от големината на предадения въртящ момент, в диференциалния дизайн се използват два или четири спътника. В автомобилите по правило се използват два спътника. Полуосевите зъбни колела предават въртящ момент на задвижващите колела през осите на валовете, с които са сплетени. Дясната и лявата полуосева предавка могат да имат еднакъв или различен брой зъби. Зъбните колела с равен брой зъби образуват симетричен диференциал, докато неравният брой зъби е характерен за асиметричен диференциал.

Въртящ момент на диференциално предаване

Симетричният диференциал разпределя въртящия момент по осите в равни пропорции. Независимо от величината на ъгловите скорости на задвижващите колела. Поради тези свойства, симетричният диференциал се използва като диференциал между колелата. Асиметричният диференциал разделя въртящия момент в определено съотношение, следователно той е инсталиран между задвижващите оси на колата. Диференциална работа. В работата на симетричен диференциал на кръстосаните колела могат да се разграничат три характерни режима. Праволинейно движение, движение в завой, движение по хлъзгав път. Когато движението е праволинейно, колелата срещат еднакво съпротивление на пътя. Въртящ момент от основната предавка се предава на корпуса на диференциала, с който сателитите се движат. Сателитите, движещи се около полуосевите предавки, предават въртящ момент на задвижващите колела в равни пропорции.

Описание на диференциално предаване

Тъй като спътниците на осите не се въртят, полуосевите предавки се движат с еднаква ъглова скорост. В този случай скоростта на въртене на всяка от предавките е равна на скоростта на въртене на задвижваната предавка на основната предавка. Когато шофирате в завой, вътрешното задвижващо колело среща по-голямо съпротивление от външното колело. Вътрешната полуосна предавка се забавя и кара спътниците да се въртят около оста си. Което от своя страна увеличава честотата на въртене на външната полуосна предавка. Движението на задвижващите колела с различни ъглови скорости ви позволява да преминете през завой, без да се подхлъзвате. Освен това в сумата от скоростите на въртене на вътрешната и външната полуосева предавка тя винаги е равна на двойната скорост на въртене на задвижваната предавка на основната предавка. Въртящият момент, независимо от различните ъглови скорости, се разпределя към задвижващите колела в равни пропорции.

Сцепление на диференциално предаване

При движение по хлъзгав път едното колело среща повече съпротива, докато другото се плъзга – то спира. Диференциалът, по силата на своя дизайн, кара плъзгащото колело да се върти с увеличаваща се скорост. Другото колело спира едновременно. Сцеплението на плъзгащо колело, поради ниското сцепление, е малко, следователно, въртящият момент на това колело също е малък. И тъй като диференциалът е симетричен, въртящият момент на другото колело също ще бъде малък. Застой – автомобилът не може да помръдне. За да продължите да шофирате, е необходимо да увеличите въртящия момент на свободното колело. Това става с помощта на блокировка на диференциала. Характеристика на работата на свободния диференциал е, че когато едно колело се плъзне, се предава друг въртящ момент, който е недостатъчен за движение. Диференциалното заключване е проектирано за увеличаване на въртящия момент на колелото с по-добро сцепление.

Задвижване на диференциално предаване

За да блокирате разликата, трябва да направите едно от две неща. Свържете кутията на диференциала към една от техните оси. Ограничете въртенето на спътниците. В зависимост от степента на блокиране, блокировката на диференциала може да бъде пълна или частична. Пълното заключване на диференциала предполага твърда връзка на диференциалните части. При която въртящият момент може да се предаде изцяло на колелото с по-добро сцепление. Частичното заключване на диференциала се характеризира с ограничено количество предавана сила между диференциалните части и съответното увеличаване на въртящия момент върху колелото с по-добро сцепление. Големината на увеличението на въртящия момент на свободното колело се оценява чрез блокиращия коефициент. С други думи, блокиращият коефициент изразява съотношението на въртящия момент на изоставащото колело към момента на въртящото се колело.

Заключване на диференциално предаване

За симетричен свободен диференциал коефициентът на блокиране е 1, защото въртящите моменти на всяко от колелата са винаги равни. При заключен диференциал, блокиращият коефициент може да бъде в диапазона 3-5. По-нататъшното увеличение на блокиращия коефициент е нежелателно, тъй като може да повреди предавателните компоненти. Диференциалното заключване се прилага както върху диференциалите на колелата, така и върху междуосовите диференциали. Диференциалът на предните колела на автомобил с задвижване на четирите колела обикновено не е заключен, за да не се намали управлението. Заключването на диференциала може да бъде принудително и автоматично. Заключването на диференциала се налага от командата на водача. Следователно другото му име е ръчно заключване. Автоматичното заключване на диференциала се извършва с помощта на специални технически устройства – само заключващи се диференциали.

Принудително заключване на диференциала

Принудителното заключване на диференциала обикновено се извършва с помощта на кулач съединител, който осигурява твърда връзка на корпуса на диференциала и един от оста на осите. Затварянето на гърбичния съединител се извършва с механично, електрическо, хидравлично или пневматично задвижване. Механичното задвижване комбинира лост и кабели или лостова система. Диференциалът се заключва от водача, като премества лоста в определено положение на неподвижен автомобил. Хидравличният задвижващ механизъм за диференциално заключване включва главните и подчинените цилиндри. Задействащият елемент на пневматичното задвижване е пневматичен цилиндър. При електрическо задвижване се използва електродвигател за затваряне на съединителя. Заключването на диференциала се активира чрез натискане на съответния бутон на панела с инструменти.

Диференциално предаване с ограничено приплъзване

Твърдото принудително блокиране се използва за преодоляване на трудни участъци от колата и когато те преминават, тя задължително се изключва. Използва се при колесен и централен диференциал на автомобили с задвижване на четирите колела. Диференциалът с ограничено приплъзване по същество е компромис между свободен диференциал и пълно заключване на диференциала. Тъй като ви позволява да приложите, ако е необходимо, възможностите и на двете. Има два типа диференциали за само заключване. Тези, блокирани от разликата в ъгловите скорости на колелата и тези, блокирани от разликата в въртящия момент. Първият включва дисков диференциал, диференциал с вискозна връзка, а също така и така нареченето електронно заключване на диференциала. Диференциалът на червяка се блокира в зависимост от разликата в въртящия момент.

Симетрично диференциално предаване

Най-простият диференциал на дискове е симетричен диференциал. В който се добавят един или два пакета фрикционни дискове. Някои дискове с триене са свързани твърдо към диференциалния корпус, а другата част е свързана към оста на оста. Принципът на работа на диференциал с ограничено приплъзване от тип дискове се основава на силата на триене. Произтичаща от разликата в скоростите на въртене на оста на осите. С праволинейно движение диференциалният случай и полуос се въртят с една и съща скорост, пакетът с триене се върти като цяло. С увеличаване на скоростта на въртене на една от полуосите, съответната част от дисковете в пакета започва да се върти по-бързо. В този случай между дисковете възниква сила на триене, което предотвратява увеличаване на честотата на въртене. Въртящият момент на свободното колело се увеличава. Като по този начин се постига частично блокиране на диференциала.

Диференциално предаване на спортен и състезателен автомобил

Коефициентът на сгъстяване на фрикционните дискове може да бъде фиксиран или променлив. Дисковият диференциал LSD се използва като диференциал на между осите на спортните автомобили. Както и като централен диференциал на автомобили за междуселищни автомобили. Вискозен съединител е набор от плътно разположени перфорирани дискове. Някои от които са неподвижно свързани към корпуса на диференциала, а другата част към задвижващия вал. Дисковете са поставени в запечатан корпус, изпълнен със силиконова течност с висок вискозитет. Когато корпусът на диференциала и задвижващият вал се въртят със същата скорост, блокът на перфорираните дискове се върти като единица. С увеличаване на скоростта на въртене на задвижващия вал съответната част на диска започва да се върти по-бързо и смесва силиконовата течност. Течността се втвърдява, диференциалът е блокиран. На другия задвижващ вал се наблюдава увеличаване на въртящия момент. Когато се възстанови равенството на скоростите, течността губи свойствата си и съединителят се отключва.

Електронно заключване на диференциала

Поради големия геометричен размер на вискозното съединение, той се използва като правило за блокиране на централния диференциал. Вискозният съединител може да се използва и независимо в система за задвижване на всички колела, която се свързва автоматично. Поради своя дизайн, вискозното съединение има инерция, склонен е към нагряване и при спиране влиза в конфликт с антиблокиращата спирачна система. Поради което в момента не се инсталира на автомобили. Електронното заключване на диференциала е функция на системата за контрол на сцеплението. Реализира се чрез автоматично спиране на застоялото колело, придружено от увеличаване на сцеплението върху него. Съответно, на колело с по-добро сцепление въртящият момент се увеличава. Само заключващият се диференциал на червяка осигурява автоматично заключване. В зависимост от разликата в въртящия момент между корпуса и оста.

Как работи диференциала на автомобила

Когато колелото се подхлъзне, придружено от спад на въртящия момент, диференциалът на червяка се блокира и преразпределя въртящия момент към свободното колело. Блокирането е частично, а степента му зависи от големината на спада на въртящия момент. Добре известните червячни диференциални дизайни са диференциалът Torsen и диференциалът Quaife. Конструкциите на тези диференциали са планетарна скоростна кутия, състояща се от червячни предавки. Задвижвани и водещи. Сателитите могат да бъдат разположени успоредно на половин валове или перпендикулярно на половин валове. Характеристика на червячното предаване е, че той може да задвижва други предавки в въртене и самият той не може да се върти от други предавки. В същото време те казват, че червячното зъбно колело е клинирано. Това свойство се използва за частично заключване на диференциала на червяка. Само заключващите се диференциали за червяка се използват широко както като колело, така и като централен диференциал.