Диференциал - какво е това? Какво е диференциалът на превозното средство и как е проектиран

Всеки модерен автомобил включва много полезни и необходими компоненти и възли, които гарантират работата на автомобила. Много от тях са отговорни за предаването на въртящ момент от силовия агрегат към колелата, като значителна роля играе диференциалът. Това е възел, без който гумите биха се изплъзнали на всяка крачка. За да се предотврати това, колелата се въртят с различни ъглови скорости. Това е за това просто говори в тази статия.

Какъв вид животно е това?

Какъв механизъм е този диференциал? Той предава въртящия момент от скоростната кутия (скоростна кутия) и в същото време цялата мощност се разделя еднакво между задвижващите колела. Но има моменти, когато този баланс е нарушен, за което малко по-късно. Основната цел на диференциала е да позволи на задвижващите колела да се въртят с различни ъглови скорости.

Ако в трансмисията на превозното средство има само една задвижваща ос, този механизъм се поставя между задвижванията на колелата и се нарича предавателна кутия с напречен мост. В случай на автомобили с пълно задвижване, устройството вече е разположено между водещите оси и се нарича централен диференциал.

Местоположение на механизма

Що се отнася до мястото на диференциала, обикновено това са следните места:

• При автомобилите с задно задвижване това е корпусът на моста, където диференциалът е свързан с крайното задвижване.
• За превозни средства с предно задвижване механизмът също е свързан с главната трансмисия и се намира в корпуса на скоростната кутия.
• При автомобилите на всички колела диференциалът е от двете страни: отзад и отпред.

тези автомобили на всички колела които по принцип осигуряват изключване на задвижването, са оборудвани с прехвърляне. За да се разпредели оптимално въртящия момент към всички колела, се предвижда друг трети диференциал. Поставя се в раздатката между осите.

Първо трябва

Сега е малко ясно какво е диференциалът, така да се каже, нещо като планетарна предавка. Но каква е нейната нужда? Автомобилите са оборудвани с този уред по някаква причина, има значителна причина за това. И за да разберем това, е необходимо да знаем някаква особеност.

Когато един автомобил влезе в завой, особено закъснял (движещ се около пръстена), колелата му се движат по различен начин. Но тъй като в отсъствието на диференциала, те са твърдо свързани помежду си, едно от колелата неизбежно ще се подхлъзне, без да последва другото. Струва си да се отбележи, че външното колело върви по-дълъг от вътрешния. В тази връзка той трябва да се върти по-бързо, което ще запази стабилността на автомобила по пътя.

Какъв може да бъде проблемът? Това е мястото, където стигаме до същността и разбирането на това, което е разликата. Това е механизъм, който избягва много нюанси. Поради факта, че вътрешното колело се плъзга, има нежелани последици. За превозните средства с задно задвижване това може да доведе до приплъзване, а превозното средство с предно задвижване рискува да загуби контрол върху управлението при влизане в ъгъла.

Можете да решите проблема, като осигурите различно въртене на колелата. Всъщност, за това и е създаден такъв безпроблемно устройство като диференциал.

Диференциално устройство

Разликата в автомобила скоро ще бъде на двеста години. В дизайна си, въпреки някои подобрения, основните характеристики все още са запазени. Каква е пълната разлика? Всъщност, това е същата планетарна предавка, състояща се от набор от различни предавки.

Въртящ момент от силовия агрегат на превозното средство се предава през карданния вал на конусна предавка, състояща се от две предавки: задвижването (монтирано на кардана) и задвижването. В противен случай тя се нарича главна предавка. Задвижваният елемент е фиксиран върху корпуса, чрез който предава въртене към сателитните зъбни колела, които са в мрежа с слънчевите зъбни колела. Те на свой ред са неподвижно закрепени в осите на задвижващите колела.

Принципът на действие на диференциала

Докато превозното средство се движи направо, сателитите са неподвижни. В този случай, зъбното колело се върти със същата скорост като слънчевите клетки. В резултат на това въртящият момент се разпределя поравно на всички колела и те имат еднаква ъглова скорост.

Но след като колата започне да се обръща, докато нещата се променят, предният диференциал (или зад) в същото време "включен" в работата автономно. Сателитите започват да се въртят, поради което слънчевите зъбни колела комуникират по различен начин ъгловата скорост. Следователно, колелата се въртят по различни начини.

В този случай вътрешното колело, което се движи по малък радиус, е подложено на по-голямо съпротивление, което води до намаляване на неговата скорост на въртене. Друго колело, което се намира отвън, напротив, изпитва по-малко съпротивление, поради което неговата скорост на въртене се увеличава. Благодарение на това, колата прави плавно завъртания, избягвайки приплъзване.

Забавянето на въртенето на колелото от вътрешната страна също е осигурено от сателитите и поради специалната конструкция на скоростната кутия, ъгловата скорост на външното колело се увеличава. В същото време главното съоръжение работи постоянно.

Значителен недостатък

С всички предимства, които има една пълна разлика, тя има един основен недостатък, поради особеностите на неговия дизайн. Въпреки че, от една страна, той може да се разглежда като плюс: прехвърлянето на целия въртящ момент от двигателя на едно колело. Но в основата си той отива към негатива, защото по-малко натовареното колело получава цялата мощност, а колата не се движи заради това.

Това се случва в случаите, когато едно от колелата при определени условия няма достатъчно сцепление. В този случай, цялата власт започва да отиде при него. В резултат на това, колата спира, а понякога дори рязко, в зависимост от началната скорост. Ярък пример за това е, че колелото удря локва или парче лед.

С този недостатък можете да се справите заключване на диференциала мост, който може да се извършва автоматично или ръчно. Също така за тази цел някои модерни автомобили са оборудвани със система за стабилност на курса.

Видове диференциали

Както бе отбелязано по-горе, основната характеристика на всички механизми е една и съща, но в същото време има редица разлики. Така че има червячни, конусни и цилиндрични диференциали. Освен това, ако колелата са разположени на една и съща ос, редукторът съдържа конусни зъбни колела. Централният диференциал има цилиндрична форма. Червените модели са универсални.

Но, в допълнение към това, може да има и други варианти на разликата:

• Механизми с пълно блокиране.
• Вискозно свързване.
• Торсен.
• Kvayf.

Както можете да видите, всеки от тези видове включва заключване на диференциала, който, както е отбелязано по-горе, може да бъде ръчен или автоматичен. В този случай първият тип се включва от шофьора чрез бутон или превключвател, докато автоматиката се активира от само себе си, ако е необходимо.

По правило повечето джипове са оборудвани с ръчно заключване и включени от водача. Например, диференциала на УАЗ, просто такъв случай. Автоматичната система се управлява от електронен блок за управление, който посредством сензори анализира състоянието на пътя.

Пълно заключване

Принудително заключване предавка е от значение за SUV и камиони, което позволява по-добре да се преодолее оф-роуд. Обикновено за включването й служи специален ключ в кабината на автомобила. Ярък пример е установената разлика на Нива (ВАЗ-2121).

Всъщност, това е ръчен тип блокиране и се препоръчва да го активирате само когато шофирате извън пътя за преодоляване на трудни препятствия. И когато напускате обичайния начин, той трябва да бъде изключен. В противен случай това заплашва не само влошаването на работата на автомобила на твърда повърхност, но и износването на гумите.

Характеризира се с вискозно свързване

Това е многодисков механизъм, където предавателният момент се увеличава поради увеличаването на разликата в скоростта на въртене на двата вала: главния и подчинения. Обикновено такава схема е приложима за превозни средства с задвижване на всички колела.

В основата на операцията на вискозно свързване заключване на диференциала Специална характеристика на силиконовата течност се поставя върху ВАЗ (или друга кола). Ако, например, вискозитетът на маслото намалява с повишаване на температурата, тогава всичко е обратното - този параметър също се увеличава. Самият механизъм изглежда като цилиндър, където е разположен комплект перфорирани дискове, които са свързани с двата вала. Също така тялото е пълно с тази течност. Входният вал има въртящ момент от двигателя през задвижващата ос, а изходът е отговорен за въртенето на колелата.

При нормално движение на автомобила и двата вала се въртят със същата скорост. Но веднага щом едно от колелата започне да се плъзга, входният вал на главния главен мост се върти по-бързо от изходния. Благодарение на триенето на дисковете, течността се загрява, което в крайна сметка допринася за прехвърлянето на повече мощност към изходящия вал.

Но, подобно на обичайния диференциал, вискозното прикачване също има недостатък. За да задействате механизма, имате нужда от определено време. В допълнение, оптималните параметри са много трудни за избор. Поради тази причина повечето производители предпочитат да не се занимават с такъв механизъм.

Диференциал "Торсен"

Можем да кажем, че тази разлика е сливане на две английски думи: torque и sensing. Първият се изразява като въртящ момент, а вторият - чувствителен към въртящ момент. В корпуса сателитите са разположени в равнина, перпендикулярна на оста му. Те са свързани помежду си с цилиндрично зъбно колело, докато те са свързани с полуосевите зъбни колела посредством червячна предавка.

При влизане в завой полуосната предавка, която е свързана с изоставащото колело, кара спътника да се върти и вече предава ротацията на друг сателит, полуосната предавка. Благодарение на такава твърда кинематична връзка, колелата на автомобила се въртят с различни ъглови скорости.

Ако е необходимо, механизмът е заключен. Това се прави поради силата на триене, която възниква в червячната предавка поради разликата в въртящия момент на колелата. За съжаление, този дизайн има недостатъци. Механизмът е доста сложен за производство и ремонт.

Самозаключващ механизъм на Quaife

Отличителна черта на този диференциал е, че сателитите са разположени в паралелна равнина към оста на въртене на тялото и освен това в два реда. Те се закрепват не по осите, а в затворените отвори на корпуса, които са разположени от двете му страни.

В същото време, дясната лента, която съдържа 3-5 спътника, е свързана с дясната предавка на полуосите, а левият ред е свързан съответно с лявата полуос. В допълнение, тези елементи от двата реда са свързани помежду си чрез един.

Когато едно от колелата намали скоростта на въртене, полу-осът е свързан към него и съответно предавката се върти по-бавно от задния диференциален корпус, което предизвиква въртене на сателита към него. Той, от своя страна, предава щафетата на друг такъв елемент, а вече и на съответния вал на полуос. В резултат на това е осигурена различна ъглова скорост на двете колела при завиване.

Поради разликата в въртящия момент при различните колела възниква сила на триене, която води до блокиране на диференциала. В резултат - колата се издига. Такива механизми са широко разпространени сред феновете на тунинг.