Różnicowanie - co to jest? Jaka jest różnica pojazdu i jak jest zaprojektowana

Każdy nowoczesny samochód zawiera wiele użytecznych i niezbędnych komponentów i złożeń, które zapewniają osiągi pojazdu. Wiele z nich jest odpowiedzialnych za przenoszenie momentu obrotowego z jednostki napędowej na koła, z istotną rolą mechanizmu różnicowego. To jest węzeł, bez którego opony ześlizgują się na każdym zakręcie. Aby temu zapobiec, koła obracają się z różnymi prędkościami kątowymi. O to po prostu porozmawiaj w tym artykule.

Jakie to jest zwierzę?

Jaki mechanizm ma ten mechanizm różnicowy? Przenosi moment obrotowy ze skrzyni biegów (skrzynia biegów), a jednocześnie cała moc jest dzielona równo pomiędzy koła napędowe. Ale są chwile, kiedy ta równowaga jest zakłócona, o której nieco później. Głównym celem mechanizmu różnicowego jest umożliwienie obracania się kół napędowych przy różnych prędkościach kątowych.

Jeżeli w przekładni pojazdu znajduje się tylko jedna oś napędowa, mechanizm ten umieszcza się między napędami kół i nazywa się przekładnią poprzeczną. W przypadku samochodów z napędem na wszystkie koła jednostka znajduje się już między prowadzącymi osiami i jest nazywana centralnym mechanizmem różnicowym.

Lokalizacja mechanizmu

Jeśli chodzi o umiejscowienie dyferencjału, zwykle są to następujące miejsca:

• W samochodach z napędem na tylne koła jest to obudowa osi, w której mechanizm różnicowy jest podłączony do końcowego napędu.
• W przypadku pojazdów z napędem na przednie koła mechanizm napędowy jest również podłączony do głównej skrzyni biegów i znajduje się w obudowie skrzyni biegów.
• W pojazdach z napędem na wszystkie koła mechanizm różnicowy znajduje się po obu stronach: z tyłu iz przodu.

Te samochody z napędem na wszystkie koła które zapewniają wyłączenie napędu, z reguły są wyposażone w skrzynia transferowa. Aby optymalnie rozłożyć moment obrotowy na wszystkie koła, przewidziano kolejną trzecią różnicę. Jest on umieszczony w razdatke między osiami.

Pierwsza potrzeba

Teraz jest trochę jasne, czym dyferencjał jest swego rodzaju planetarnym ekwipunkiem. Ale jaka jest jej potrzeba? Samochody są wyposażone w tę jednostkę z jakiegoś powodu, istnieje ku temu ważny powód. Aby to zrozumieć, trzeba znać jakąś osobliwość.

Kiedy samochód wchodzi do zakrętu, a szczególnie do przewracającego się (poruszającego się wokół pierścienia), jego koła poruszają się w inny sposób. Ale ponieważ w przypadku braku dyferencjału, są sztywno połączone, jedno z kół nieuchronnie poślizgnie się bez podążania za drugim. Warto zauważyć, że koło zewnętrzne jest dłuższe niż wewnętrzne. W związku z tym powinien obracać się szybciej, co pozwoli zachować stabilność pojazdu na drodze.

Jaki może być problem? Tutaj dochodzimy do istoty i zrozumienia tego, czym jest różnica. Jest to mechanizm, który unika wielu niuansów. Ze względu na to, że wewnętrzne koło ślizga się, występują niepożądane konsekwencje. W przypadku pojazdów z napędem na tylne koła może to prowadzić do poślizgu, a pojazd z napędem na przednie koła może stracić kontrolę nad kierownicą podczas wchodzenia w zakręt.

Możesz rozwiązać problem, zapewniając różne obroty kół. Właściwie to do tego stworzono takie nieskomplikowane urządzenie przekładniowe, jak dyferencjał.

Urządzenie różnicowe

Dyferencjał samochodowy wkrótce ma mieć dwieście lat. W swojej konstrukcji, pomimo pewnych ulepszeń, kluczowe cechy są nadal zachowane. Jaki jest pełny mechanizm różnicowy? W rzeczywistości jest to ta sama przekładnia planetarna, składająca się z zestawu różnych kół zębatych.

Moment obrotowy z jednostki napędowej pojazdu przenoszony jest przez wał napędowy na przekładnię zębatą stożkową, składającą się z dwóch kół zębatych: napędu (zamontowanego na kardanie) i napędzanego. W przeciwnym razie nazywa się to głównym narzędziem. Element napędzany jest zamocowany na obudowie, przez którą przekazuje obrót do przekładni satelitarnej, które są zazębione z kołem słonecznym. One z kolei są sztywno zamocowane na osiach kół napędowych.

Zasada działania mechanizmu różnicowego

Podczas gdy pojazd porusza się prosto, satelity są nieruchome. W takim przypadku koło zębate obraca się z taką samą prędkością jak ogniwa słoneczne. W rezultacie moment obrotowy jest równomiernie rozłożony na wszystkich kołach i ma równą prędkość kątową.

Ale gdy samochód zaczyna się obracać, jak rzeczy się zmieniają, przedni dyferencjał (lub tył) w tym samym czasie "włącza" się w pracę autonomicznie. Satelity zaczynają się obracać, dzięki czemu koła słoneczne komunikują się inaczej prędkość kątowa. W związku z tym koła obracają się na różne sposoby.

W tym przypadku wewnętrzne koło, które porusza się wzdłuż małego promienia, podlega większej oporności, co prowadzi do zmniejszenia jego prędkości obrotowej. Natomiast inne koło, znajdujące się na zewnątrz, ma mniejszy opór, dzięki czemu wzrasta jego prędkość obrotowa. Dzięki temu samochód wykonuje zwrotnie, unikając poślizgnięć.

Spowolnienie obrotu koła wewnątrz jest również zapewniane przez satelity, a dzięki specjalnej konstrukcji skrzyni biegów wzrasta prędkość kątowa zewnętrznego koła. W tym samym czasie główny sprzęt działa cały czas.

Znaczna wada

Ze wszystkimi zaletami, jakie ma pełny mechanizm różnicowy, ma jedną zasadniczą wadę ze względu na specyfikę jego konstrukcji. Chociaż z jednej strony można go uznać za plus: przenieść cały moment obrotowy z silnika na jedno koło. Ale w zasadzie idzie to w kierunku ujemnym, ponieważ mniej obciążone koło otrzymuje całą moc, a samochód nie porusza się z tego powodu.

Dzieje się tak w przypadkach, gdy jedno z kół, w pewnych warunkach, nie ma wystarczającej przyczepności. W tym przypadku cała moc zaczyna iść do niego. W rezultacie samochód zatrzymuje się, a czasami nawet gwałtownie, w zależności od początkowej prędkości. Żywym tego przykładem jest uderzenie koła w kałużę lub splot lodu.

Możesz uporać się z tą wadą blokada mechanizmu różnicowego most, który można wykonać automatycznie lub ręcznie. Również w tym celu niektóre nowoczesne samochody są wyposażone w system stabilizacji kursu.

Rodzaje różnic

Jak zauważono powyżej, kluczowa cecha wszystkich mechanizmów jest taka sama, ale jednocześnie istnieje wiele różnic. Są więc robaczki ślimakowe, cylindryczne i różnicowe. Ponadto, jeżeli koła znajdują się na tej samej osi, skrzynia biegów zawiera koła zębate stożkowe. Środkowy dyferencjał ma kształt cylindryczny. Modele robaka są uniwersalne.

Ale oprócz tego mogą istnieć inne warianty mechanizmu różnicowego:

• Mechanizmy z pełnym blokowaniem.
• Lepkie sprzężenie.
• Thorsen.
• Quive.

Jak widać, każdy z tych typów obejmuje blokowanie mechanizmu różnicowego, który, jak wspomniano powyżej, może być ręczny lub automatyczny. W takim przypadku pierwszy typ jest włączany przez kierowcę za pomocą przycisku lub przełącznika, a automatyka jest aktywowana sama w razie potrzeby.

Z reguły większość SUV-ów jest wyposażona w ręczne blokowanie i włączane przez kierowcę. Na przykład różnica na UAZ, właśnie taki przypadek. Automatyczny system kontrolowany jest przez elektroniczną jednostkę sterującą, która za pomocą czujników analizuje stan jezdni.

Pełny zamek

Wymuszone zamknięcie jest odpowiednie dla samochodów typu SUV i ciężarówek, co pozwala lepiej pokonać teren. Zwykle do jego włączenia służy specjalny klucz w kabinie pojazdu. Uderzającym przykładem jest ustalona różnica w stosunku do Niva (VAZ-2121).

W rzeczywistości jest to ręczny rodzaj blokowania i zaleca się włączanie go tylko podczas jazdy w terenie, aby pokonać trudne przeszkody. A po wyjściu ze zwykłej metody należy go wyłączyć. W przeciwnym razie grozi nie tylko pogorszeniem obsługi samochodu na twardej nawierzchni, ale także zużyciem opon.

Cechuje się lepkim sprzężeniem

Jest to mechanizm wielotarczowy, w którym moment transmisji wzrasta ze względu na wzrost różnicy prędkości obrotowej dwóch wałków: Master i Slave. Zwykle taki schemat dotyczy pojazdów z napędem na wszystkie koła.

Podstawa działania sprzęgła lepkiego blokada mechanizmu różnicowego Specjalną cechę płynu silikonowego umieszcza się na VAZ (lub innym samochodzie). Jeśli, na przykład, lepkość oleju zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury, to wszystko jest odwrotnie - ten parametr również wzrasta. Sam mechanizm wygląda jak cylinder, w którym znajduje się zestaw perforowanych tarcz, które są połączone z obydwoma wałami. Również ciało wypełnione jest tym płynem. Wał wejściowy ma moment obrotowy od silnika przez oś napędową, a wyjście odpowiada za obrót kół.

W normalnym ruchu pojazdu oba wały obracają się z tą samą prędkością. Ale gdy tylko jedno z kół zacznie się ślizgać, wał wejściowy głównego mostu głównego obraca się szybciej niż wyjściowy. Z powodu tarcia na dyskach ciecz nagrzewa się, co ostatecznie przyczynia się do przeniesienia większej mocy na wał wyjściowy.

Ale, podobnie jak zwykły mechanizm różnicowy, sprzężenie lepkie ma również wadę. Aby uruchomić mechanizm, potrzebujesz pewnej ilości czasu. Ponadto, optymalne parametry są bardzo trudne do wyboru. Z tego powodu większość producentów woli nie zajmować się takim mechanizmem.

Różnicowy "Thorsen"

Można powiedzieć, że ten mechanizm różnicowy jest połączeniem dwóch angielskich słów: torque and sensing. Pierwszy przekłada się na moment obrotowy, a drugi na moment obrotowy. W obudowie satelity znajdują się w płaszczyźnie prostopadłej do osi. Pomiędzy nimi łączy je uzębienie czołowe, natomiast są one połączone z osiami półosiowymi za pomocą przekładni ślimakowej.

Przy wjeździe na zakręt przekładnia półosiowa, która jest połączona z kołem zapadkowym, powoduje obrót satelity i już przekazuje obrót do innego satelity, koła półosiowego. Dzięki tak sztywnemu połączeniu kinematycznemu koła samochodu obracają się z różnymi prędkościami kątowymi.

Jeśli to konieczne, mechanizm jest zablokowany. Odbywa się to z powodu siły tarcia występującej w przekładni ślimakowej ze względu na różnicę momentu obrotowego na kołach. Niestety, ten projekt ma wady. Mechanizm jest dość skomplikowany w produkcji i naprawie.

Mechanizm samoblokujący Quaife

Charakterystyczną cechą tego mechanizmu różnicowego jest to, że satelity są usytuowane w płaszczyźnie równoległej do osi obrotu korpusu, a ponadto w dwóch rzędach. Mocuje się je nie na osiach, lecz w zamkniętych otworach obudowy, które znajdują się po obu stronach.

W tym samym czasie prawy tor, który zawiera 3-5 satelitów, jest połączony z prawym kołem zębatym połowy osi, a lewy rząd jest połączony odpowiednio z lewą półosi. Ponadto te elementy z obu rzędów są połączone ze sobą przez jeden.

Gdy jedno z kół zmniejsza prędkość obrotową, ośosiowo połączona z nią i odpowiednio koło zębate obraca się wolniej niż tylna obudowa mechanizmu różnicowego, co powoduje, że satelita podłączony do niego obraca się. On z kolei przekazuje pałeczkę temu innemu elementowi, a już ten na przyporządkowanym do niego wałku przekładni półosi. W rezultacie zapewniona jest inna prędkość kątowa dwóch kół podczas pokonywania zakrętów.

Z powodu różnicy w momencie obrotowym na różnych kołach, powstaje siła tarcia, która prowadzi do blokady mechanizmu różnicowego. W rezultacie - samochód się podnosi. Takie mechanizmy są szeroko rozpowszechnione wśród fanów tuningu.