Коэффициент блокировки дифференциала

Обычно тяговая способность дифференциала повышенного трения определяется коэффициентом К распределения крутящих моментов, причем

Момент М_оп соответствует колесу, которое имеет менее благоприятные условия по сцеплению, например лед, снег или грязь.

Этим колесом также может быть колесо, нагруженное реактивным моментом от карданного вала. Момент М_от возникает на колесе, у которого лучше условия по сцеплению, в результате чего он может воспринять больший момент.

Таким образом, коэффициент К определяет, в какой степени дифференциал улучшает тяговые качества транспортного средства. Чем больше значение этого коэффициента, тем большую тяговую силу может развить автомобиль, и наоборот, чем меньше значение коэффициента, тем хуже тяговые качества. Для обычных дифференциалов с малым внутренним трением можно принятьи тогда

Формулы (3.28), определяющие распределение моментов по полуосям для дифференциалов разных типов, основаны на том,

Рис. 3.12. Типичный график изменения коэффициента распределения крутящих моментов для дифференциала с муфтами трения [18]:

1 — прямая предельного сцепления; 2 — коэффициент блокировки; 3 — обычный дифференциал с муфтами трения; 4 — прямая сухой поверхности

что частоты вращения полуосей неодинаковы. Эти формулы определяют условия, при которых элементы дифференциала имеют взаимные перемещения. Если отношения моментов на выходных звеньях дифференциала меньше отношения моментов, найденного по формулам (3.28), т. е. отношение моментов на полуосях меньше значения коэффициента /С, то дифференциал не работает и все его элементы вращаются как одно целое.

Дальнейший анализ коэффициента К распределения крутящих моментов направим на то, какое значение имеет этот коэффициент, когда одно из колес транспортного средства находится на мокром льду. Это значение является критерием тяговой способности дифференциала повышенного трения в самых невыгодных условиях эксплуатации. Этим условиям на графике коэффициента блокировки соответствует точка, которая используется в основном для сравнения эффективности работы двух подобных механизмов.

В этой точке определяется значение коэффициента блокировки К_b Точка находится путем пересечения кривой коэффициента К распределения моментов с линией предельно малого сцепления, как показано на рис. 3.12. Линией предельного сцепления является штриховая прямая, найденная для коэффициента сцепления проскальзы-

вающего колеса =0,1 (для мокрого льда). Например, для легкового автомобиля, имеющего полную массу G_c = 1200 кг и динамический радиус колеса около 0,3 м, крутящий момент на проскальзывающем колесе составляет около’ 120 Н-м. На данном графике коэффициент блокировки равен 2,5. Следовательно, до момента начала работы дифференциала автомобиль может развить крутящий момент, равный 412 Н-м.

График коэффициента распределения крутящих моментов и коэффициент блокировки служат для сравнения различных дифференциалов повышенного трения. Разница в их действии может быть определена опытным путем на роликовом стенде или проанализирована теоретико-математическим путем.

astralogyandex.ru

Методика определения коэффициента блокировки дифференциала «Квайф»

Другие журналы

Методика определения коэффициента блокировки дифференциала «Квайф» # 08, август 2015 DOI: 10.7463/0815.0786392 авторы: Фоминых А. Б.1, Жеглов Л. Ф.1 УДК 629.113 1 Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана В настоящее время в качестве распространенных мер по повышение тяговых свойств автомобилей используют установку в трансмиссию дифференциалов повышенного трения, в частности, дифференциалов типа «Квайф». Степень улучшения тяговых свойств таких автомобилей может быть оценена либо экспериментально, либо теоретически зная коэффициенты блокировки установленных в трансмиссию дифференциалов. В статье рассмотрена методика расчета коэффициента блокировки дифференциала «Квайф», позволяющая на стадии проектирования определить числовые значения коэффициента блокировки такого дифференциала, и приводятся зависимости этого коэффициента от угла зацепления и угла наклона зубьев шестерен дифференциала. Список литературы Исии Т., Усирода Ю., Цутия Т. Дифференциал повышенного трения: пат. 2390433 RU . 2008. Круташов А.В. Дифференциал повышенного трения плюс ПБС. Тяговая эффективность // Автомобильная промышленность. 2010. № 10. С. 17-18. Круташов А.В. Дифференциал повышенного трения плюс ПБС. Энергетическая эффективность распределения мощности // Автомобильная промышленность. 2011. № 1. С .11-13. Коршунов Г.В. К вопросу о внутреннем трении в дифференциале // Труды НАМИ № 245. НАМИ, 2010. С. 42-46. Quaife R.T. Differential mechanism: pat. EP 0130806 B1. 1987. Saari O.E. Spin limiting differentials: pat. GB1099717 (A). 1968. Круташов А.В. Методы формирования рационального распределения мощности в трансмиссии легкового полноприводного автомобиля: дис. … канд. техн. наук. М., 2009. 136 c . Проектирование полноприводных колесных машин: учебник для вузов: В 3 т. Т. 2 / Б.А. Афанасьев, Л.Ф. Жеглов, В.Н. Зузов и др.; под ред. А.А. Полунгяна. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 528 с. Публикации с ключевыми словами: трение, автомобиль, коэффициент полезного действия, дифференциал, сателлит, полуосевая шестерня, коэффициент блокировки Публикации со словами: трение, автомобиль, коэффициент полезного действия, дифференциал, сателлит, полуосевая шестерня, коэффициент блокировки Смотри также: Тематические рубрики:

Установка самоблокирующихся дифференциалов на внедорожник в Ижевске

Автомобилям повышенной проходимости, которые постоянно преодолевают сложные трассы и находятся в непростых дорожных условиях, требуется увеличение проходимости.

Установка самоблокирующихся дифференциалов или дифференциалов с принудительным включением блокировки позволяет таким авто беспрепятственно преодолевать участки местности, проезд по которой затруднен. Благодаря установке самоблокирующихся дифференциалов устраняется возможная пробуксовка колес автомобиля и повышается сцепление с дорогой.

Что такое самоблокирующийся дифференциал?

Дифференциал предназначен для передачи разного крутящего момента на разные потребители, в частности на разные колеса автомобиля, для того, чтобы они могли вращаться с разной скоростью. Это необходимо в первую очередь при прохождении поворотов без заноса.

У внедорожника и любого другого автомобиля с полным приводом дифференциал обеспечивает поступление крутящего момента на все 4 колеса. Но в случае, если колеса начинают пробуксовывать, крутящий момент передается только на них, а другие колеса остаются неподвижными. Именно в этом случае, чтобы избежать пробуксовки и легко преодолеть труднопроходимый участок, необходима блокировка передающего крутящий момент дифференциала.

Установка самоблокирующихся дифференциалов позволяет распределить крутящий момент между всеми колесами и мостами, поэтому, когда одни из них засядут в грязи или снежной каше, другие смогут равномерно двигаться и вытащить внедорожник.

Виды самоблокирующихся дифференциалов

Существует несколько видов самоблокирующихся дифференциалов. Установка самоблокирующихся дифференциалов может производиться на передний или задний мост внедорожника. Специалисты сервисного центра «Интерпартнер» способны грамотно проконсультировать Вас в отношении работы самоблокирующихся дифференциалов на переднем и заднем мосту.

Кроме того, существует такое понятие, как коэффициент блокировки дифференциала, и у каждого автомобиля он может быть своим.

Преимущества самоблокирующихся дифференциалов

Установка самоблокирующихся дифференциалов необходима для тех, кто периодически преодолевает бездорожье, мокрые и разбитые деревенские дороги. Любителям экстрима лучше подойдет ручная блокировка.

Кроме того, важно учесть, что установка самоблокирующихся дифференциалов увеличивает нагрузку на полуоси, поэтому придется позаботиться об их усилении.

Однако самоблокирующиеся дифференциалы являются отличным дополнением для внедорожника, улучшающим его проходимость, а также:

• Позволяющим ежедневно эксплуатировать автомобиль в различных дорожных условиях;
• Исключающим возможность неожиданной пробуксовки колес.

Дифференциалы с ручной блокировкой

Дифференциалы с принудительной блокировкой, которая включается вручную, требуются автомобилям, которые эксплуатируются в условиях сложного бездорожья. Их преимущество в том, что водитель сам определяет момент и необходимость включения блокировки дифференциала.

Выезжая на экстремальное бездорожье, Вы можете просто нажать кнопку управления принудительной блокировкой, и крутящий момент равномерно распределится между всеми колесами. После преодоления непростого участка, блокировку дифференциала также нужно будет выключить, чтобы не рисковать устойчивостью автомобиля при движении.

Где установить самоблокирующийся дифференциал?

Установка самоблокирующихся дифференциалов и дифференциалов с ручной блокировкой — одно из направлений работы сервисного центра «Интерпартнер». Они устанавливаются на место штатной конструкции и требуют профессиональных знаний и навыков. Кроме того, обратившись за такой услугой в наш сервисный центр, Вы получаете:

• Проведение всех необходимых сопутствующих регулировок;
• Использование специального профессионального оборудования;
• Консультации по поводу выбора модели самоблокирующегося дифференциала;
• Профессиональные советы по вопросам правильной эксплуатации внедорожника с самоблоком;
• Гарантию на все работы и установленное оборудование.

Если Вам приходится ежедневно передвигаться по пересеченной местности и преодолевать непростые дорожные условия, установите на свой внедорожник самоблокирующийся дифференциал. Кроме того, в нашем сервисном центре Вам грамотно проведут агрегатный ремонт переднего или заднего моста и окажут такие немаловажные сервисные услуги, как регулировка фар и промывка топливных систем.

Блокировка дифференциала — что это такое? Устройство и принцип действия

Обычный, или свободный дифференциал обладает как плюсами, но и одним большим минусом. Все знают об одной «подлой» и «коварной» особенности дифференциала. О том, когда одно колесо стоит на скользком или плохом покрытии, а другое на поверхности с хорошим сцеплением, то будьте уверены – дифференциал обязательно найдёт колесо с полностью или почти отсутствующим сцеплением с дорогой, и всю тягу мотора перебросит на него – одним словом начнётся пробуксовка! И это относится не только к моноприводным машинам, но и к джипам с отключёнными или отсутствующими блокировками, где даже все три колёса на сухом отличном асфальте, а одно на льду или в грязи, то начнёт буксовать именно оно.

Одним словом работа свободного дифференциала обладает «особенностью», когда выражаясь научным языком, при пробуксовке одного колёса ведущей оси или осей, на другое/другие колесо/колёс распределяется, или передаётся крутящий момент, недостаточный для трогания с места! И как раз чтобы предотвратить это, придумана блокировка дифференциала. Называется самоблокирующийся дифференциал, или самоблок. Чтобы выполнить блокировку дифференциала необходимо выполнить одно из двух условий: соединение корпуса дифференциала с одной из полуосей; ограничение вращения сателлитов. Вот и ролью блокировки дифференциала является увеличение крутящего момента на колесе/колёс (оси) с лучшим сцеплением.

Бывает полная или частичная блокировка. Полная блокировка дифференциала означает жёсткое соединение частей дифференциала, при котором мощность двигателя может полностью может передаваться на колесо, у которого лучшее сцепление с дорогой.

Далее, при частичной блокировке дифференциала происходит ограничение величины, передаваемого усилия между свободными при обычных условиях частями дифференциала, и следовательно, связанное с ней увеличения крутящего момента на том колесе, у которого наилучшее сцеплением с дорогой.

Коэффициентом блокировки оценивается величина повышения/увеличения крутящего момента на свободном колесе. Проще говоря, коэффициент блокировки отвечает за отношение крутящего момента на отстающем, свободном колесе к моменту на забегающем колесе, или буксующем. Если симметричный свободный дифференциал, то коэффициент блокировки равен 1, так как на каждом из колёс крутящие моменты всегда равны. Но когда дифференциал заблокирован, то коэффициент блокировки может находиться в пределах 3-5. Однако, следует знать, что дальнейшее увеличение коэффициента блокировки крайне нежелательно, ибо может привести к поломке агрегатов трансмиссии.

Как говорилось выше, блокировка дифференциала может применяться как на межколёсных дифференциалах на моноприводном авто, так и на межосевых дифференциалах. Они, как правило, бывают, как только для среднего дифференциала (большинство моделей имеют только такой тип, например Нива), так и заднего и среднего (множество джипов-профессионалов), и наконец, трёх, включая передний мост. Таким арсеналом обладают редкие профессиональные джипы, например Мерседес Джи-Ваген. Блокировку переднего дифференциала (межколесного) полноприводного автомобиля в обычных режимах обычно не включают, так как машина снижается управляемость, и машина начинает ехать плугом, то есть постоянно сносит и почти не слушается командам руля! Так что, такой режим – с тремя включенными блокировками, годиться только для очень тяжёлого бездорожья, и то когда машина прямо двигается.

Блокировка дифференциалов можно включить принудительно, вручную, или и это происходит автоматически. Ручная блокировка дифференциала включается по команде водителя, из салона при помощи соответствующих кнопок или рычагов. Автоблокировка дифференциала включается с помощью специальных технических механизмов – самоблокирующихся дифференциалов.

О принудительной, или ручной блокировке дифференциала

Принудительную блокировку дифференциала можно включить, как правило, посредством кулачковой муфты, который, обеспечивает жёсткое соединение корпуса дифференциала и одной из его полуосей.

Замыкать или размыкать кулачковые муфты можно с помощью разных типов приводов. Таких как механического, электрического, пневматического или гидравлического.

Жёсткая принудительная блокировка. Данный тип применяется в межколесных и/или межосевых дифференциалах полноприводных версий автомобилей, преимущественно в профессиональных вездеходах. Применяется для преодоления внедорожником труднопроходимых участков, а при их преодоления обязательно выключается.

В конструкции механического привода объединяются рычаг и тросы или система рычагов. Путём перемещения водителем рычага в определенное положение включается блокировка дифференциала. Это должно происходить при неподвижном автомобиле. Полностью остановить машину, если он в движении, и только после этого включить или выключить. Правда, вот уже десять лет есть модели джипов, на которых можно включить/выключить прямо на ходу, на скоростях до 60-90 км/ч. В будущем, вероятно, появятся и более продвинутые эластичные системы подключения.

Гидравлический привод блокировки дифференциала состоит из главного и рабочего цилиндров. В пневматическом приводе исполнительным элементом является пневмоцилиндр, или пневмокамера. Чтобы замыкать муфты в электрическом приводе — применяется электромотор. Включение блокировки дифференциала, инициации привода производится нажатием соответствующей кнопки в салоне, который находится на панели приборов.

О самоблокирующемся дифференциале

Самоблокирующийся дифференциал имеет также и другое название – дифференциал повышенного трения, Limited Slip Differential, сокр. от LSD. По своей конструкции представляет собой компромисс между свободным дифференциалом и полной блокировкой дифференциала «в ноль», т.к. даёт реализовать при необходимости возможности и первого варианта и другого.

В автомобильном мире существует две категории самоблокирующихся дифференциалов — первая, блокирующиеся в зависимости от разности угловых скоростей колёс, и вторая — блокирующиеся от разности тяг, крутящих моментов.

К первому типу относятся дисковый дифференциал, дифференциал с вискомуфтой, или вязкостной муфтой, а также так называемая электронная блокировка дифференциала. Блокировка происходит в зависимости от разности крутящих моментов в червячном дифференциале.

Простейший дисковый дифференциал является симметричным дифференциалом, в котором находятся дополнительные один или два пакета фрикционных дисков. Одной частью фрикционные диски жёстко связаны с корпусом дифференциала, а с другой – с полуосью.

Принцип работы дифференциала повышенного трения дискового типа основывается на силе трения, которая возникает из-за разности скоростей вращения полуосей.

При движении в прямолинейном направлении, когда корпус дифференциала и полуоси вращаются с одинаковой скоростью, то фрикционный пакет свободно вращается как единое целое. При прохождении поворотов увеличивается частота вращения одной их полуосей, и соответствующая ей часть дисков в пакете фрикционов начинает быстрее вращаться. Тогда между дисками создаётся сила трения, которая препятствует увеличению частоты вращения. На свободном колесе крутящий момент увеличивается, и этим включается частичная блокировка или полная.

В дифференциале степень сжатия фрикционных дисков бывает фиксированной – при таком методе блокировка реализуется с помощью пружин постоянной жесткости, или переменной – а при таком способе осуществляется с помощью гидравлического привода, в том числе с электронным управлением.

Перейдём к любимой теме производителей настоящих спорткаров, спортивных версий стандартных моделей, и наконец, стритрейсеров, а именно к дисковому дифференциалу — к LSD. Его применяют в качестве межколесного дифференциала спортивных автомобилей (как говорилось выше, сюда входят как настоящие спорткары, так и «подогретые» версии стандартных моделей, например Хонда Интегра, Цивик, Рено Клио и др. ), а также в роли межосевого (очень редко межколёсного) дифференциала в автомобилях повышенной проходимости «паркетного» типа и внедорожники со средними возможностями.

Червячный самоблокирующийся дифференциал — что это такое?

Этот тип блокировки гарантирует автоматическую блокировку исходя из разности, так сказать крутящих моментов, которые на корпусе и полуоси, то есть на приводном вале. Когда начинает проскальзывать колесо, что сопровождается падением крутящего момента, то блокируется червячный дифференциал и перераспределяет тягу мотора на свободное колесо, считай на колесо с лучшим сцеплением. А сама величина коэффициента блокировки при этом частичная, и эта величина всегда прямо зависит от степени уменьшения, падения крутящего момента.

Ярчайшим примером среди конструкций червячных дифференциалов считаются дифференциал Torsen, от сокращенного понятия Torque Sensing, что значит чувствительный к крутящему моменту, и самоблок Quaife — Куайф. Конструкция данных дифференциалов включает планетарный редуктор, который состоит из ведомых или полуосевых шестерен червячного типа, и ведущих, то есть сателлитов. Сателлиты устанавливаются как параллельно полуосям, как во всех Куайф, и модели Торсен Т-2, так и по отношению к полуосям перпендикулярно – как в торсеновской модели Т-1. Торсен является основой трансмиссий легендарных Кваттро от Ауди, начиная от модели А4 и его горячих производных, заканчивая люкс-внедорожником Ку7. Не оснащаются разве Торсенами разве что полноприводники-модели А1 и А3, соплатформенники бюджетных Фольксвагенов, Сеатов и Шкод.

Отличительной чертой червячной шестерни является то, что она приводит во вращение другие шестерни, а сама при этом вращаться от других шестерен не может. В этот момент, говоря простым языком, расклинивается червячная шестерня. Данное свойство и является основой работы частичной блокировки червячных дифференциалов.

Червячные «самоблоки» нашли широкое применение как в качестве межколесных дифференциалов, так и межосевых.

• < Назад
• Вперёд >

Коэффициент блокировки — Энциклопедия по машиностроению XXL

Отношение момента на отстающем колесе к моменту на забегающем колесе называют коэффициентом блокировки  [c. 178]

Оптимальный коэффициент блокировки определяется отношением максимального и минимального коэффициентов сцеплений  [c.178]

Вследствие того, что дорожные условия очень разнообразны, он не может быть постоянным. Наиболее вероятным сочетаниям дорожных условий соответствует коэффициент блокировки около 3—5.  [c.178]

Возникающие при скольжении сухарей на поверхностях кулачков силы трения Ртр (рис. 117, б) увеличивают тангенциальную составляющую реакции на отстающей звездочке (Рот Р + os а) и уменьшают на забегающей = Р — Р р os а). Вследствие этого перераспределяются моменты между звездочками и валами 3 и 7. Коэффициент блокировки рассматриваемого дифференциала /Се = 3 -f- 5.  [c.181]

Величина коэффициента блокировки составляет для дифференциала с малым внутренним трением = 0,1-г-0,2 с повышенным трением = 0,2—0,6 для блокированного к 0,6 (подробнее см. гл. X, 46).  [c.69]

Величина коэффициента блокировки  [c.253]

При полностью заблокированном дифференциале Л1, = Мд и коэффициент блокировки дифференциала к = 1.  [c.254]

Однако для того чтобы использовать полностью силу сцепления ведущих колес с грунтом даже при весьма значительной разнице в коэффициентах сцепления под отдельными колесами, нет надобности иметь полностью заблокированный дифференциал с ке = 1. Максимальные величины коэффициента блокировки могут быть найдены из формулы (Х.З), если подставить в нее значения М» и М для практически максимально возможной разницы в коэффициентах ф.  [c.254]

Для дифференциала обычной конструкции с коническими сателлитами, величина коэффициента блокировки составляет 6 = 0,1.  [c.255]

Нередко коэффициент блокировки дифференциала рассматривается как отношения моментов на отстающей и забегающей полуосях  [c. 255]

Сила тяги на ведущих колесах в зависимости от коэффициента блокировки дифференциала может быть подсчитана по следующим формулам  [c.256]

Рис. х.1. Графики тяговых усилий на колесах РрИ РрВ зависимости от коэффициента блокировки  [c.256]

Влияние коэффициента блокировки кц на тяговые свойства того же автомобиля при существенно различающихся коэффициентах сцепления ф (ф,пщ =0,1 ф, ах = 0,7) видно из рис. Х.1,б. Сила [c.256]

Величина коэффициента блокировки feg кулачкового дифференциала зависит от коэффициента трения между плунжерами  [c.261]

Кривая изменения величины коэффициента блокировки в зависимости от угла Р представлена на рис. Х.З, б.  [c.263]

Вязкость масла, залитого в картер червячного дифференциала, существенно влияет на величину к . При низких температурах, когда вязкость масла возрастает, коэффициент блокировки будет увеличиваться. Поэтому существенно важно применять для дифференциалов червячного типа масла с вязкостью мало меняющейся в широком диапазоне температур.  [c.263]

Рис. Х.9. К расчету дифференциала кулачкового типа а и б — схемы сил, действующих на плунжер в — величина коэффициента блокировки к(,= I (Рз)

Червячный дифференциал. Величина коэффициента блокировки червячного дифференциала определяется величиной к. п. д. всех последовательно включенных червячных пар. У дифферен-  [c.268]

Величина коэффициента блокировки будет  [c.269]

В отличие от блокируемого дифференциала, где он полностью отключается и обе полуоси вращаются с одинаковой угловой скоростью, автоматически блокирующийся дифференциал (АБД) дает промежуточные значения блокировочных свойств в зависимости от действия усилий, тормозящих вращение полуосей. Блокировочные свойства таких дифференциалов оценивают коэффициентом блокировки, представляющим отношение крутящего момента или касательной силы тяги на отстающем колесе к значению аналогичных параметров на  [c.285]

Кулачковые диф ренциалы имеют повышенное трение и отличаются большим коэффициентом блокировки, что обусловливает высокую проходимость автомобиля в любых условиях эксплуатации.  [c.287]

Короткое замыкание пластин 181 Коэффициент блокировки 285  [c.434]

Одной из наиболее вероятных причин потери устойчивости прямолинейного движения при торможении является неравенство тормозных сил левых и правых колёс, которое приводит к возникновению момента, уравновешенного боковыми реакциями колёс. Неравенство тормозных сил может быть вызвано неодновременным срабатыванием тормозов, различной интенсивностью нарастания тормозных сил в тормозных механизмах разных колёс. Это в свою очередь может быть следствием разных зазоров и коэффициентов трения колодок с барабаном, разной жёсткости привода к тормозным механизмам и других причин. Если осуществляется электрическое торможение, то на соотношение тормозных сил левых и правых колёс троллейбуса может повлиять величина коэффициента блокировки механического дифференциала.  [c.152]

Коэффициент блокировки дифференциала  [c.248]

При таком определении коэффициента блокировки =0…] к =0,ссли трение в дифференциале отсутствует к- = 1 если М,, = (полная блокировка дифференциала). Иногда пользуются при определении коэффициента блокировки дифференциала зависимостью кд = . При этом  [c.249]

КПД передачи связан с коэффициентом блокировки дифференциала зависимостью  [c.249]

Территория завода составляет 50,3 га при коэффициенте застройки 0,35 (с увеличением его в перспективе до 0,45), что является хотя и прогрессивным, но не предельно возможным показателем рассматриваемого генерального плана, так как преимущество блокировки цехов при его разработке учитывалось все же недостаточно.  [c.385]

Решение генерального плана этого специализированного завода представляет интерес в связи с широким применением не только блокировки цехов, но и непрерывных видов транспорта (конвейерного, пневматического, трубопроводного), осуществляющих около 60% всех перемещений грузов. В данном случае не учитывался принцип зонирования территории завода и была принята обычная тупиковая схема, в результате чего потери территории, вызванные веером железнодорожных путей, составляют около 15%. Это не могло не отразиться на коэффициенте застройки, который в рассматриваемом генеральном плане не превышает 0,32 при площади 40 га, а длина автомобильных и железных дорог соответственно равна 2,5 и 4 км.  [c.388]

При трении стали по стали газообразный водород приводит к торможению и блокировке движущихся дислокаций и уменьшению пластичности поверхностного слоя [2]. В результате увеличения плотности заблокированных дислокаций выше критических значений происходит разупрочнение поверхностного слоя, снижение износостойкости металла и повышение коэффициента трения.  [c.150]

Распределение крутящих моментов поровну между левым и правым колесами является благоприятным при движений автомобиля по дорогам с твердым покрытием и относительно малым сопротивлением. В частности, это свойство симметричного конического дифференциала обеспечивает хорошую управляемость и устойчивость автомобиля. Однако, если одно из двух ведущих колес, например правое, при трогании автомобиля с места находится на скользком участке дороги, то крутящий момент на нем уменьшается до значения, ограниченного коэффициентом сцепления колеса с дорогой. Такой же крутящий момент будет и на левом колесе, хотя оно и находится на поверхности с высоким коэффициентом сцепления. Если суммарного момента будет недостаточно для движения автомобиля, то автомобиль не тронется с места, и левое колесо будет неподвижным, а правое будет буксовать. Для устранения этого недостатка дифференциалов применяют принудительную блокировку жестко соединяя одну из полуосей с корпусом дифференциала. При заблокированном дифференциале крутящий момент, подводимый к колесу с лучшим сцеплением, увеличивается,  [c.177]

Чем больше коэффициент ф сцепления, тем больше может быть тормозная сила. Так, на асфальтовой сухой дороге (ф = 0,8) торможение более эффективно, чем на той же дороге во время дождя (ф = 0,5). Лучшее сцепление колеса с дорогой происходит при его качении. Когда колесо блокируется и скользит по дороге, то коэффициент сцепления уменьшается на 20—30%. Этим объясняется то, что при торможении колесо надо удерживать на грани блокировки, не допу-. ская юза.  [c.248]

Клапан ограничения давления (рис. 203) уменьшает возможность блокировки передних колес при служебных торможениях, сохраняя управляемость автомобиля, что особенно важно на дорогах с малыми коэффициентами сцепления. Схема включения клапана 17 ограничения давления в передний контур показана на рис. 196, в.  [c.256]

Оптимальным распределением тормозной силы считают такое ее распределение, при котором передние и задние колеса автомобиля могут быть доведены до блокировки одновременно. Для этого случая коэффициент  [c.170]

Однако тяговые свойства автомобиля при блокировке дифференциала значительно улучшаются лишь при большой разнице между коэффициентами сцепления на участках дороги под левым и правым ведущими колесами или при уменьшении нагрузки на одно из них во время движения по весьма неровной поверхности. Однако такие случаи возникают сравнительно редко. Суммарная сила тяги при блокировке дифференциала во время движения в реальных дорожных условиях увеличивается на 20—25%, так как разница между коэффициентами сцепления на участках дороги под правым и левым ведущими колесами сравнительно невелика.  [c.242]

Для более полного использования коэффициента сцепления колес с дорогой разрабатывают и испытывают специальные устройства, включаемые в тормозной привод и предотвращающие блокировку колес. Устройства связаны с колесом и при его блокировке снижают давление в тормозном приводе.  [c.279]

Увеличение коэффициента блокировки дифференциала приводит к увеличению использования силы спеплсния ведущих колес с опорной поверхностью, увеличению тяговой силы и улучшению проходимости троллейбуса. Однако, при высоких значениях ухудшается управляемость троллейбуса, возрастает износ шин, увеличивается нагрузка на одну из полуосей, снижается КПД передачи. Следует отметить, что при повышенных значениях коэффициента блокировки из-за большого трсиия в дифференциале снижается время и относительная скорость перемещения поверхностей трения, что уменьшает их износ, несмотря на относительно низкий КПД по сравнению с простым дифференциалом. Значение к для шестеренчатых дифференциалов составляет 0,05…0,15.  [c.249]

Последние на стороне, обращенной к осям сателлитов 10 (оси расположены под прямым углом одна к другой), снабжены треугольными выемками, служащими опорой для плоскостей 6 (рис. 3.2.38) выемки размещены одна к другой под определенным углом а (вид Б на рис. 3.2.37). Передаваемый от двигателя крутящий момент вращает корпус дифференциала 1, нажимные диски 2, а последние, контактируя с плоскостями 6, — оси 10. На этих осях вращаются сателлиты 4, которые входят в зацепление с коническими шестернями 5 полуосей (см. рис. 3.2.36). Чем больший момент сопротивления создается на колесах автомобиля, тем больший момент передается через корпус 1 дифференциала на нажимные диски 2 и тем тяжелее дискам вращать оси сателлитов. В результате этого диски 2 распираются и сжимают пакет дисков, состоящий (с каждой стороны) из двух дисков 8 с наружными шлицами и свободно расположенного между ними дисками 9 с внутренними шлицами. Чтобы обеспечить нормальную работу дифференциала, в частности, контакт осей 10 с дисками 2, требуется создание осевого преднатяга. Его создают тарельчатые пружины 3 с внутренними шлицами, расположенные на левой и правой наружных сторонах пакета дисков. Величину преднатяга можно регулировать. Значение коэффициента блокировки дифференциала зависит от крутящего момента двигателя чем больше этот момент, тем сильнее сжимают кольца 2 пакет дисков.  [c.168]

Стеклянные и стекло-эмалевые конденсаторы применяют в схемах блокировки, связи, настройки и т. д., за исключением тех случаев, когда температурный коэффициент и диэлектрические потери на звуковых и радиочастотах являются критическими [28]. Эти конденсаторы показали самое высокое сопротивление по отношению к радиационным нарушениям. В опытах, которые проводили при интегральном потоке быстрых нейтронов 2,5-10 нейтрон1см и дозе у-облучения 6,1 эрг/г, емкость изменилась не более чем на 2%, а сопротивление изоляции снизилось на 2—3 порядка.  [c.363]

Максимальную интенсивность торможения можно обеспечить при условии полного использования сцепного веса автомобиля. Так как соотношение между тормозными силами Рторх и Рторг действующими на передние и задние колеса, не изменяется, то суммарная сила Ртор может достигнуть наибольшего значения без скольжения колес только на дороге с определенной величиной коэффициента сцепления, равной, например фд. На других дорогах полное использование сцепного веса без блокировки передних или задних колес невозможно.  [c.170]

---

Что такое дифференциал автомобиля — типы дифференциалов

При движении автомобиля в поворотах колёса ведущей оси проходят путь разной длины. Чтобы шины не проскальзывали, колёса должны вращаться с разными скоростями. Рассмотрим: что такое дифференциал и принцип его работы, какие бывают разновидности.

Что это такое

Дифференциал — механизм, позволяющий колёсам ведущей оси вращаться с разными скоростями и одинаковым, подводящимся к ним, крутящим моментом. В трансмиссии с одной ведущей осью дифференциал устанавливается между приводами колёс (межколёсный). В полноприводных авто он может находиться между ведущими осями (межосевой). Произведение силы тяги на радиус колеса даёт тот крутящий момент, который дифференциал должен передать на колёса. Когда сцепление с дорогой слабое или одно колесо вывешено, крутящий момент и сила тяги на колесе очень малы или отсутствуют, автомобиль не сможет продолжить движение. Это особенность дифференциала с коническими шестернями, получившего широкое распространение. Этот вид дифференциала называют симметричным, так как он поровну распределяет крутящий момент между колёсами.

Это происходит потому, что сателлит работает как равноплечий рычаг и передаёт только равные усилия к шестерням полуоси, а соответственно к ведущим колёсам. Если одно из колёс имеет малое сцепление с дорожным покрытием, то эффективный крутящий момент на нём небольшой. Соответственно симметричный дифференциал подведёт такое же усилие к другому колесу. Т.е., если одно колесо буксует, сила тяги на втором равна нулю, что отрицательно сказывается на проходимости.

Для её улучшения на автомобилях применяют полную или частичную блокировку дифференциалов, степень которой оценивают коэффициентом блокировки.

Коэффициент блокировки (Кб)

Соотношение крутящего момента на отстающем колесе к моменту на забегающем колесе. Его величина для симметричного дифференциала всегда равна 1, для дифференциалов повышенного трения от 1 до 5. Чем больше Кб, тем лучше проходимость автомобиля. При Кб = 3 момент на отстающем колесе будет в три раза больше, чем на буксующем. Но момент на колесе в эту секунду будет возможным от 20 до 70%, в зависимости от возможности блокирующего механизма.

Существует несколько видов дифференциалов.

Дифференциал с полной блокировкой

Принудительная блокировка дифференциала используется в основном на внедорожниках и грузовых машинах, для улучшения проходимости на бездорожье. Включается с помощью клавиши в салоне, по мере необходимости. Очень важно отключить блокировку при выезде на сухой грунт, во избежание поломки полуосей. Пример — блокировка межосевого дифференциала на ВАЗ-2121. Приводится в действие водителем принудительно. Угловые скорости колёс здесь всегда равны, что противоречит условиям движения автомобиля по кривой, приводит к износу резины и ухудшению управляемости по твёрдому покрытию.

Вискомуфта

Это многодисковая муфта, в которой передаваемый момент возрастает с увеличением разности скоростей ведущего и ведомого валов. Используется в упрощенных системах постоянного полного привода и в качестве блокирующего механизма дифференциалов.

Принцип работы вискомуфты

Основан на особых свойствах специальной силиконовой жидкости: при повышении температуры ее вязкость не понижается, как, например, у масла, а повышается. Вискомуфта представляет собой цилиндр, заполненный силиконовой жидкостью. Внутри его находится пакет из перфорированных дисков, соединенных через один соответственно с ведущим и ведомым валами. В полноприводной трансмиссии при нормальных условиях движения валы вращаются примерно с одинаковой скоростью: входной – под действием крутящего момента от основного ведущего моста, а выходной вращают колеса, с которыми он соединен. При буксовании колес основного ведущего моста входной вал вращается быстрее выходного (машина практически стоит), жидкость нагревается от трения о диски, и муфта начинает передавать больший момент на выходной вал.

Существенный недостаток вискомуфты: на срабатывание муфты требуется время, а оптимальную ее характеристику трудно подобрать. Поэтому многие производители отказываются от применения вискомуфты в пользу управляемых электроникой многодисковых сцеплений.

Торсен

От англ. TORQUE и «SENSING» — чувствительный к крутящему моменту. Сателлиты расположены в корпусе перпендикулярно его оси, объединены между собой попарно с помощью прямозубого зацепления, а с полуосевыми шестернями связаны червячным зацеплением. В повороте полуосевая шестерня, связанная с отстающим колесом, поворачивает входящий с ней в зацепление сателлит, он, в свою очередь, вращает второй сателлит и шестерню полуоси. Такой жесткой кинематической связью колёсам автомобиля обеспечивается возможность вращаться с разной скоростью. Силы трения, возникающие в червячном зацеплении от разности моментов на колёсах, осуществляют блокировку дифференциала. Недостаток конструкции – сложность изготовления, сборки агрегата в целом и ремонта.

Квайф

Сателлиты расположены в два ряда параллельно оси вращения корпуса. Причём они крепятся не на осях, а находятся в закрытых с обеих сторон отверстиях корпуса. Правый ряд сателлитов (их может быть от 3 до 5) входит в зацепление с правой шестерней полуоси, левый — с левой. Кроме того, сателлиты из разных рядов зацепляются между собой через один. Когда одно из колёс начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня начинает вращаться медленнее корпуса дифференциала и поворачивать входящий с ней в зацепление сателлит. Он передаёт движение связанному с ним сателлиту, а тот в свою очередь, на полуосевую шестерню. Так обеспечиваются разные обороты колёс в повороте.

Благодаря разности крутящих моментов на колёсах возникают силы трения, осуществляющие блокировку, что увеличивает силу тяги автомобиля, повышая его проходимость. Дифференциалы такого типа получили наибольшее распространение в тюнинге.

Установка блокировки дифференциала на УАЗ Патриот, ГАЗ

Введение

Что такое дифференциал и для чего нужны блокировки

Устройство дифференциала

Способы решения проблемы буксующего колеса

Электронное управление дифференциалом

Фрикционный самоблокирующийся дифференциал

Вязкостная муфта (Вискомуфта, Viskodrive)

DPS

Дифференциал ELocker на УАЗ и ГАЗ

Блокировки на автомобили УАЗ

Введение

В нашем автосервисе вы можете установить на автомобиль блокирующийся дифференциал любого типа. Вы можете ознакомится с существующими вариантами блокировок и подобрать наиболее подходящий тип блокировки.

Что такое дифференциал и для чего нужны блокировки

Дифференциал — это механическое устройство, которое передает крутящий момент с одного источника на два независимых потребителя таким образом, что угловые скорости вращения источника и обоих потребителей могут быть разными относительно друг друга. Такая передача момента возможна благодаря применению так называемого планетарного механизма. В автомобилестроении, дифференциал является одной из ключевых деталей трансмиссии. В первую очередь он служит для передачи момента от коробки передач к колесам ведущего моста.

Почему для этого нужен дифференциал? В любом повороте, путь колеса оси, двигающегося по короткому (внутреннему) радиусу, меньше, чем путь другого колеса той же оси, которое проходит по длинному (внешнему) радиусу. В результате этого, угловая скорость вращения внутреннего колеса должна быть меньше угловой скорости вращения внешнего колеса. В случае с не ведущим мостом, выполнить это условие достаточно просто, так как оба колеса могут быть не связанными друг с другом и вращаться независимо. Но если мост ведущий, то необходимо передавать крутящий момент одновременно на оба колеса (если передавать момент только на одно колесо, то возможность управления автомобилем по современным понятиям будет очень плохой). При жесткой же связи колес ведущего моста и передачи момента на единую ось обоих колес, автомобиль не мог бы нормально поворачивать, так как колеса, имея равную угловую скорость, стремились бы пройти один и тот же путь в повороте. Дифференциал позволяет решить эту проблему: он передает крутящий момент на раздельные оси обоих колес (полуоси) через свой планетарный механизм с любым соотношением угловых скоростей вращения полуосей. В результате этого, автомобиль может нормально двигаться и управляться как на прямом пути, так и в повороте.

Однако, ввиду физики устройства, у планетарного механизма есть очень нехорошее свойство: он стремится передать полученный крутящий момент туда, куда легче. Например, если оба колеса моста имеют одинаковое сцепление с дорогой и усилие, необходимое для раскручивания каждого из колес одинаковое, дифференциал будет распределять крутящий момент равномерно между колесами. Но стоит только появится ощутимой разнице в сцеплении колес с дорогой (например, одно колесо попало на лед, а другое осталось на асфальте), как дифференциал тут же начнет перераспределять момент на то колесо, усилие для раскрутки которого наименьшее (то есть на то, которое находится на льду). В результате, колесо, находящееся на асфальте перестанет получать крутящий момент и остановится, а колесо, находящееся на льду примет на себя весь момент и будет вращаться с увеличенной угловой скоростью, причем планетарный механизм будет играть роль редуктора, повышающего скорость вращения этого колеса. Естественно, это явление сильно ухудшает проходимость и управляемость автомобиля. Ведь по логике вещей, в рассмотренной ситуации момент желательно передавать на колесо, расположенное на асфальте, чтобы автомобиль мог продолжить движение.

В полноприводных автомобилях дифференциалом обычно оборудованы два моста, а зачастую дифференциал можно обнаружить еще и между мостами (межосевой дифференциал). Таким образом, мы получаем схему трансмиссии, в которой присутствуют целых три дифференциала: два мостовых и один межосевой. Последний необходим для постоянного движения с полным приводом и передачей момента на все четыре колеса. Ведь в повороте колеса рулевого моста (обычно переднего) имеют совсем другие угловые скорости, нежели чем колеса заднего моста. Межосевой дифференциал призван передавать крутящий момент от коробки передач к обоим ведущим мостам с разным соотношением угловых скоростей. Такая схема с тремя дифференциалами является одной из самых распространенных схем для постоянного полного привода (Full time 4WD).

Однако, это уже тема другого раздела. В данном разделе нас интересует дифференциал и его свойства. Возвращаясь к вышеописанному проблемному свойству планетарного механизма, интересно рассмотреть ситуацию, когда полноприводный автомобиль с межосевым дифференциалом одним из четырех колес попал на тот же лед (или в скользкую яму). Что тогда произойдет? Дифференциал моста, колесо которого находится на льду, отдаст весь полученный крутящий момент на это колесо. Межосевой дифференциал, в свою очередь, тоже стремится передать крутящий момент туда, куда легче. Естественно, межосевому дифференциалу легче отдать момент на мост с прокручивающимся на льду колесом, нежели чем на мост, колеса которого имеют хорошее сцепление с дорогой и могут двигать автомобиль. В результате, весь крутящий момент от двигателя и коробки передач пойдет на раскручивание единственного колеса, находящегося на льду. Остальные три колеса остановятся и не будут получать никакого крутящего момента от дифференциалов. Итог: из четырех ведущих колес осталось только одно, которое проскальзывает на льду — полноприводный автомобиль «застрял». Как же заставить дифференциалы передавать крутящий момент на колеса с более хорошим дорожным сцеплением? Для этого были разработаны различные способы частичной и полной, ручной и автоматической блокировки дифференциалов, которые будут рассмотрены ниже.

Назначение дифференциала в автомобилях:

• позволяет ведущим колесам вращаться с разными угловыми скоростями;
• неразрывно передает крутящий момент от двигателя на ведущие колеса;
• в сочетании с главной передачей служит дополнительной понижающей передачей.

В случае единственного приводного колеса или отдельного двигателя для каждого из ведущих колес дифференциал не требуется. В конструкции раллийных автомобилей иногда дифференциал намертво блокируют (заваривают), жестко связывая колеса ведущей оси — это допустимо, так как на гравии или снегу в ралли повороты проходятся только с заносом. Также дифференциал отсутствует в конструкции картов, при этом их рамы обычно позволяют вывешивать ведущее заднее колесо с внутренней стороны поворота без отрыва передних колес от трассы. В веломобилях с ведущей осью вместо дифференциала часто применяются более простые и доступные трещотки (обгонные муфты) в колесах — такой привод допускает вращение колес на ведущей оси с разной скоростью, но при этом весь момент передается только на то колесо, которое медленнее вращается.

Расположение дифференциала

1. На автомобилях с одной ведущей осью дифференциал располагается на ведущей оси.
2. На автомобилях со сдвоенной ведущей осью два дифференциала, по одному на каждой оси.
3. На автомобилях с подключаемым полным приводом по одному дифференциалу на каждой оси. На таких машинах не рекомендуется ездить по дорогам с включенным полным приводом.
4. На автомобилях с постоянным полным приводом есть три дифференциала: по одному на каждой оси (межколесный), плюс один распределяет крутящий момент между осями (межосевой). При трех или четырех ведущих мостах (колесная формула 6х6 или 8х8) добавляется еще межтележечный дифференциал.

Устройство дифференциала

Рис. 1

Классические автомобильные дифференциалы основаны на планетарной передаче. Карданный вал 1 (Рис.1) через коническую (или гипоидную) зубчатую передачу передает вращение на корпус дифференциала 2. Корпус дифференциала через независимые друг от друга шестерни (сателиты) 3 вращает полуоси 4. Такое зацепление имеет не одну, а две степени свободы, и каждая из полуосей вращается с такой скоростью, с какой может. Постоянна лишь суммарная скорость вращения полуосей.

Проблема буксующего колеса

Обычный («свободный») дифференциал отлично работает, пока ведущие колеса неразрывно связаны с дорогой. Но, когда одно из колес оказывается в воздухе или на льду, то крутится именно это колесо, в то время как другое, стоящее на твердой земле, теряет всякую силу. Может показаться, что обычный дифференциал — это бессмысленный механизм, который направляет крутящий момент двигателя именно на то колесо, которое легче прокручивается. Конечно, целесообразнее было бы передавать больше крутящего момента на колесо с лучшим сцеплением, но этого не происходит в силу устройства дифференциала.
Дело в том, что создаваемый двигателем момент зависит от силы реакции (коэффициент трения между колесом и дорожным покрытием) на каждом из ведущих колес автомобиля.

Принцип свободного дифференциала делить крутящий момент ровно пополам: момент на обоих колесах ведущей оси всегда одинаковый. В случае потери сцепления одним из колес, его сопротивление падает, а раскрутка происходит без существенного увеличения момента сопротивления (трение скольжения в пятне контакта меньше трения покоя и несущестенно зависит от скорости пробуксовки). Как только это происходит, обычный дифференциал «стравливает» весь избыточный момент двигателя на проскальзывающее колесо — дальше двигатель легко прогазовывает уже не создавая значительного момента. А на другом колесе, с более хорошими условиями сцепления, остается точно такой же момент, как и на буксующем. В некоторых условиях этот «остаточный» момент не позволяет даже сдвинуться с места — одно колесо будет стоять, а второе прокручиваться с удвоенной скоростью.

Способы решения проблемы буксующего колеса

Основной целью блокировки дифференциала является передача необходимого крутящего момента обоим его потребителям (полуосям или карданам). Существуют принципиально разные методы решения данной задачи.
Ручная блокировка дифференциала (возможны различные виды привода блокировки)

Полная (100%) принудительная блокировка.

При таком типе блокировки, дифференциал фактически перестает выполнять свои функции и превращается в простую муфту, жестко связывающую полуоси (или карданы) между собой и передающую им одинаковый крутящий момент с одинаковой угловой скоростью. Для того, чтобы полностью заблокировать классический дифференциал, достаточно либо заблокировать возможность вращения сателлитов, либо жестко соединить между собой чашку дифференциала с одной из полуосей. Такая блокировка как правило реализована при помощи пневматического, электрического или гидравлического привода, управляемого водителем из салона автомобиля. Применяется как для мостовых, так и для межосевых дифференциалов.

Рис.2

Рис.3

По команде из кабины шестерни дифференциала блокируются, и колеса вращаются синхронно. Таким образом, дифференциал стоит блокировать перед преодолением сложных участков пути (вязкий грунт, препятствия), и затем отключать блокировку после выезда на обычную дорогу. Применяется в вездеходах и внедорожниках.

При езде на таких автомобилях чаще всего не рекомендуется включать блокировку, когда автомобиль движется. Также нужно знать, что крутящий момент, создаваемый мотором, настолько велик, что может сломать механизм блокировки или полуось. Обычно производители автомобиля отдельно указывают рекомендованную максимальную скорость движения при заблокированном дифференциале, в случае ее превышения возможны поломки трансмиссии. Включенная блокировка, особенно в переднем мосту, отрицательно влияет на управляемость.

Электронное управление дифференциалом

В современном автомобилестроении применяется все больше и больше электронных систем контроля за движением автомобиля. Уже редко можно встретить автомобили, не оснащенные системой ABS (не дающей колесам заблокироваться при торможении). Более того, уже с конца 80-х годов прошлого века передовые производители стали комплектовать свои флагманские модели системами контроля тяги и сцепления колес — Traction Control. Например, Тойота установила систему Traction Control на Lexus LS400 в 1989 (90) году. Принцип работы такой системы прост: универсальные (так же обслуживают ABS) датчики вращения, установленные на контролируемых колесах, фиксируют начало пробуксовки одного колеса оси относительно другого и система автоматически притормаживает забуксовавшее колесо, тем самым увеличивая на него нагрузку и вынуждая дифференциал отдать момент на колесо с хорошим сцеплением. При сильной пробуксовке, система так же может ограничивать подачу топлива в цилиндры. Работа такой системы очень эффективна, особенно на заднеприводных автомобилях. Как правило, при желании такую систему можно принудительно деактивировать кнопкой на приборной панели.

Со временем, электронная система контроля тормозных усилий совершенствовалась и к ней добавлялись все новые функции, работающие наряду с ABS и TRAC. (например управление разностью разблокировки рулевых колес для более успешного прохождения поворотов). У всех производителей эти функции назывались по разному, однако смысл при этом оставался одинаковым. И вот, данные системы стали устанавливаться на полноприводные автомобили и внедорожники, причем в некоторых случаях они являются единственным средством контроля тяги и перераспределения крутящего момента между осями и колесами (Mercedes ML, BMW X5). В случае, если внедорожник оснащен более серьезными средствами распределения крутящего момента (жесткими блокировками и/или самоблокирующимися дифференциалами), то электронная система контроля тормозных усилий очень удачно дополняет эти средства. Хороший пример тому — великолепная управляемость и проходимость последнего поколения Тойотовских внедорожников 4Runner (Hilux Surf), Prado, Lexus GX470. Являясь представителями одной платформы, они обладают межосевым дифференциалом Torsen T-3 с возможностью жесткой блокировки, а так же электронной системой контроля тормозных усилий и тяги со множеством функций, помогающих водителю управлять автомобилем.

Преимущество электронного управления в том, что повышается тяга в повороте, и степень блокировки можно настроить в зависимости от предпочтений гонщика. На прямой совсем не теряется мощность двигателя. Недостаток в том, что датчики и исполнительные механизмы обладают некоторой инерцией, и такой дифференциал нечувствителен к быстро меняющимся дорожным условиям.

Фрикционный самоблокирующийся дифференциал

Этот тип дифференциала (как, впрочем, и вязкостная муфта) основан на том, что на прямой полуоси вращаются синхронно с корпусом дифференциала, но в повороте появляется разница в угловых скоростях.
Между корпусом дифференциала 2 и полуосевой шестерней 4 установлен фрикцион (в зависимости от конструкции, фрикцион может быть установлен с одной стороны или с двух; на ходовые качества это не влияет). Когда автомобиль движется по прямой, корпус и шестерня вращаются с одной и той же скоростью, и потерь нет. При появлении разницы в скоростях вращения корпуса и шестерни, на отстающую шестерню подается дополнительный крутящий момент из-за наличия трения между шестерней и корпусом дифференциала.

Устройство таких дифференциалов довольно простое и принципиально ни чем не отличается от устройства обычного открытого дифференциала. Между полуосями и чашкой дифференциала добавлены комплекты блоков фрикционных пластин (которые помечены на картинке справа красными точками). Именно поэтому, подобные дифференциалы часто именуют «friction based LSD». Когда дифференциал пытается перераспределить крутящий момент на одну из полуосей и начинает возникать разница в угловых скоростях полуосей и чашки, пластины под действием силы трения сдерживают возникновение этой разницы. Разумеется, когда величина крутящего момента превосходит силу трения пластин, все вращение передается на более легко вращаемую полуось. Такие блокировки работают в сравнительно небольшом диапазоне отношения моментов.

Рис.4

Этот вид дифференциала требует периодического обслуживания (так как трущиеся части фрикциона изнашиваются, снижается сила трения и эффективность блокировки) и поэтому редко устанавливается на серийные машины (в основном на спортивные и тюнингованные).

Вязкостная муфта (Вискомуфта, Viskodrive)

Рис.5

Упрощенный вариант фрикционного дифференциала. На одной из полуосей имеется резервуар, заполненный вязкой жидкостью. В эту жидкость погружены два пакета дисков; один соединен с ротором, второй с полуосью. Чем больше разница в скоростях колес, тем больше разница в скоростях вращения дисков, и тем больше вязкое сопротивление.

Достоинство такой конструкции в простоте и дешевизне. Недостаток в том, что вязкостная муфта довольно инерционна и отказывается работать на полном бездорожье. Хороших ходовых качеств вязкостная муфта не обеспечивает и применяется только в «паркетниках» (вседорожниках, которые жертвуют проходимостью ради комфорта) между осями. Для установки в качестве осевого дифференциала такая конструкция слишком громоздка. 

Иногда вместо дифференциала ставят коническую зубчатую передачу с вязкостной муфтой на одной из полуосей.
Кулачковый/зубчатый самоблокирующийся дифференциал

Рис.6

Рис.7

Рис.8

На картинках изображены: кулачковая блокировка отечественного производства (БТР 60), Detroit Locker и Detroit E-Z Locker (компания Tractech).
Принцип действия аналогичен, но полуоси соединяются зубчатой или кулачковой парой. Таким образом, при пробуксовке одного из колес дифференциал резко блокируется. Поэтому такая система применяется только в военной и специальной технике (например, в бронетранспортерах), где нужно большое тяговое усилие и высокая долговечность в ущерб управляемости.

Гидророторный самоблокирующийся дифференциал

Попытка повысить эффективность и долговечность фрикционного дифференциала. При возникновении разницы в угловых скоростях насос закачивает жидкость в цилиндр, и поршень сжимает фрикционный пакет, блокируя дифференциал.

Довольно часто фрикционные блоки подпружинивают. Такие дифференциалы штатно устанавливаются в задний мост многих внедорожников — Toyota 4Runner (Hilux Surf), Nissan Terrano, Kia Sportage и. т. п. Американская компания ASHA Corp. пошла дальше, снабдив пакет фрикционов LSD дифференциала устройством блокировки, состоящего из насоса с поршнем (Героторный дифференциал). При возникновении разности в угловых скоростях полуоси и чашки насос нагнетает масло (жидкость) на поршень и сдавливает фрикционный блок, тем самым блокируя дифференциал. Данная конструкция получила название Gerodisk (Hydra-Lock) и штатно устанавливается на внедорожники Chrysler (на картинке слева). Практически для всех friction based дифференциалов необходимо применять специальное масло, которое содержит присадки, обеспечивающие нормальную работу фрикционных блоков.

Рис.9

DPS

Dual Pump System — система с двумя насосами, автоматически подключающая вторую ось, когда не хватает одной. Применяется в системах полного привода Honda. Достоинства: работает автоматически, на хорошей дороге экономит бензин. Недостатки: ограниченная проходимость, сложность, ограничения на буксировку.

Шестеренчатые самоблокирующиеся дифференциалы

Существует три типа таких дифференциалов:

• планетарные
• Quaife
• Torsen. 

Все они основаны на свойстве косозубой или червячной передачи «заклинивать» при определенном соотношении крутящих моментов. Такие дифференциалы передают большую часть крутящего момента (до 80%) небуксующему колесу. Применяются во внедорожниках и гоночных автомобилях. Недостатки: сложность; большая потеря мощности, чем у обычного дифференциала.

Дифференциал типа Torsen изобретен в 1958 г. американцем Верноном Глизманом. Имеет достоинства вязкостной муфты и не имеет ее недостатков. Принцип работы основан на свойстве червячной передачи «расклиниваться». Название Torsen произошло от англ. Torque sensitive («чувствительный к крутящему моменту»). Torsen — товарный знак JTEKT Torsen North America Inc.

Разновидностей конструкций не так уж и много — можно выделить три основных:

Первый тип (T-1).

Червячными парами являются шестерни ведущих полуосей и сателлиты. При этом каждая полуось имеет собственные сателлиты, которые парно связанны с сателлитами противоположной полуоси обычным прямозубым зацеплением. Следует отметить, что ось сателлита перпендикулярна полуоси. При нормальном движении и равенстве передаваемых на полуоси моментов, червячные пары «сателлит / ведущая шестерня» либо остановлены, либо проворачиваются, обеспечивая разницу угловых скоростей полуосей в повороте. Как только дифференциал пытается отдать момент на одну из полуосей, то червячную пару этой полуоси начинает расклинивать и блокировать с чашкой дифференциала, что приводит к частичной блокировке дифференциала. Данная конструкция работает в самом большом диапазоне отношений крутящего момента — от 2,5/1 до 5,0/1, то есть является самой мощной в серии. Диапазон срабатывания регулируется углом наклона зубцов червяка.

Рис.10

Рис.11

Второй тип (T-2).

Автором этого типа является англичанин Rod Quaife В данном случае, оси сателлитов параллельны полуосям. Сателлиты расположены в своеобразных карманах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют косозубое зацепление, которое расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки. Подобное устройство имеет и дифференциал TrueTrac компании EATON. Даже у нас в России появилось производство аналогичных дифференциалов под отечественные автомобили УАЗ и т. д.

Рис.12

Рис.13

Третий тип (Т-3).

Планетарная структура конструкции позволяет сместить номинальное распределение момента в пользу одной из осей. Срабатывание частичной блокировки происходит при 20–30% разнице в передаваемых на оси моментах. Подобная структура дифференциала делает его компактным, что в свою очередь, упрощает конструкцию и улучшает компоновку раздаточной коробки.

Рис.14

В отличие от других конструкций, датчики вращающего момента работают практически в любых условиях. Даже если колеса вращаются с различными скоростями (поворот, прохождение через ухабы), они тем не менее всегда получают вращающий момент основанный на сцеплении.

Рис.15

В целом, смещение номинального распределения момента между осями возможно в диапазоне от 65/35 до 35/65. Срабатывание частичной блокировки происходит при 20–30% разнице в передаваемых на оси моментах. Так же, подобная структура дифференциала делает его компактным, что в свою очередь, упрощает конструкцию и улучшает компоновку раздаточной коробки.

Вышеописанные torque sensitive дифференциалы очень популярны в автоспорте. Более того, многие производители устанавливают такие дифференциалы на свои модели штатно, как в качестве межосевых, так и межколесных дифференциалов. Например, Тойота устанавливает такие дифференциалы как на легковые автомобили (Supra, Celica, Rav4, Lexus IS300, RX300 и. т. д), так и на внедорожники (4Runner / Hilux Surf, Land-Cruiser, Mega-Cruiser, Lexus GX470) и автобусы (Coaster Mini-Bus). Данные дифференциалы не требуют применения специальных присадок к маслу (в отличие от friction-based дифференциалов), однако лучше использовать качественное масло для нагруженных гипоидных передач. Не ниже API GL-5.

Установка блокируемого дифференциала ELocker™ (ИЛОКЕР) производства компании Eaton (Итон) на автомобили семейства ОАО «УАЗ» и ОАО «ГАЗ»

Схема дифференциала ELocker™ — ГАЗ

Действие блокируемого дифференциала заднего моста ELocker™ — ГАЗ осуществляется с помощью электропривода. Когда электромагнит активируется, толкатели скользят по канавкам в профилированной шайбе, толкая блокировочное кольцо, вводя его в зацепление с внутренними шлицами на полуосевой шестерне.
Особенности ELocker™ (ИЛОКЕР): конструкция средней степени сложности с электромагнитным механизмом управления (аккуратность в обращении будет не лишней). Полностью взимозаменяем со старым дифференциалом и картером редуктора заднего и переднего моста автомобилей марки Газель и Соболь, как заднеприводных, так и полноприводных моделей.

Включается блокировка дифференциала ELocker™ (ИЛОКЕР) нажатием кнопки на приборной панели.Рекомендуется включать блокировку при скорости а/м не выше 5 км/ч (если автомобиль уже забуксовал его желательно остановить и включить блокировку и только потом продолжить движение).После включения на щитке загорится соответствующий индикатор, а ведущая ось будет заблокирована на 100% и автомобиль перестанет буксовать. Ездить с включенной блокировкой дифференциала быстрее 30 км/ч запрещается!
Выключение блокировки дифференциала ELocker™ (ИЛОКЕР) производится либо принудительно, нажатием кнопки, или автоматически (при наличии соответствующей опции) при достижении скорости 30 км/ч.

ГАЛЕРЕЮ ВСТАВИТЬ

Блокировки дифференциалов для «УАЗов», которые серийно производятся:

1. Кулачковая нижегородского производства (самая популярная)

Рис.16

2. Винтовая системы Torsen

Рис.17

3. Принудительная «Спрут» с пневмоприводом

Рис. 18

Рис.19

4. Принудительная (жесткая, муфтовая с храповым зацеплением)

Полная принудительная блокировка

В принудительных блокировках блокирование дифференциала происходит за счет жесткого соединения одной чаши дифференциала с полуосью при помощи механического либо гидравлического механизма включения. В настоящее время данный тип блокировок производится исключительно для а/м семейства УАЗ, но при необходимости есть все возможности для разработки и производства подобных блокировок на автомобиль любой марки.

Механическая блокировка — блокированием посредством рычага и тросиков чаши дифференциала с одной из полуосей. Механизм включения установлен на чулке моста. В общем виде комплект показан на рисунке.

Рис.20

Гидравлическая блокировка — с использованием главного и рабочего гидроцилиндров. В качестве рабочей жидкости используется тормозная жидкость
Инструкция по эксплуатации жесткой принудительной блокировки с механическим или гидравлическим приводом включения на любые мосты УАЗ: 

• Жесткая блокировка дифференциала переднего и/или заднего мостов предназначена для использования только в случае буксования колес при движении по бездорожью, когда недостаточно подключения переднего моста. После включения необходимо проехать несколько метров для входа в зацепления шлицов подвижной муфты и дифференциала. Не производить включение блокировки при буксовании одного из колес, т. к. это может привести к повреждению системы блокировки. 
  Примечание: не используйте жесткую блокировку в других дорожных условиях, при этом потребуется большее усилие для управление автомобилем особенно при выполнение поворотов, в этом случае в трансмиссии возникнет циркулирующий момент, который может привести к выходу из строя деталей моста (полуось, подвижная муфта блокировки, корпус дифференциала). Не рекомендуется двигаться с включенной блокировкой со скоростью более 10 км/ч. 
• После преодоления сложного участка блокировку необходимо выключить. Для облегчения разблокировки слегка поверните рулевое колесо влево и вправо во время движения автомобиля. 
• Категорически запрещается движение с включенной блокировкой по дорожному полотну с высоким коэффициентом сцепления (асфальтовое покрытие, плотная сухая глинистая дорога).  
• При использовании нестандартных колес (33-38 дюймов) эксплуатировать жесткую блокировку необходимо с повышенной осторожностью, т. к. использование колес большего диаметра приводит к большим нагрузкам и как следствие к возникновению риску выхода из строя деталей трансмиссии.

5. Лок-райт от Иж-Техно (Блокка)

Краткая хар-ка блокировки: очень узкое применение.

ВАЖНАЯ ОСОБЕННОСТЬ в том, что ДИФФЕРЕНЦИАЛ практически ПОСТОЯННО ЗАБЛОКИРОВАН. Т.е. при движении на прямой Лок-райт замкнут, и размыкается лишь в поворотах, когда возникает разница в моменте вращения колес.
Однако, на скользком покрытии (мокрый, обледенелый асфальт, грунтовка, грейдер) может возникнуть пробуксовка колес, достаточной разницы в моменте вращения колес не возникнет и Блокка останется заблокированной! Т.е. не рекомендуется установка блокировки Блокка (Лок-райт) на УАЗ, который ездит в основном по обычным дорогам.

Чем больше разница угловых скоростей колес, тем щелчки громче и чаще.

• В условиях дождя, гололеда и т. п. ухудшается управляемость машины. Необходимо проявлять внимание и осторожность при вхождении в повороты
• Повышенный износ шин на дорогах с твердым покрытием.
• При вхождении в поворот блокировка издает щелчки при срабатывании обгонной муфты.

Итак: Блокка прекрасно ведет себя на бездорожье, проста и надежна. Но это устройство будет выполнять функции дифференциала, только когда на колесо будет воздействовать внешняя сила, позволяющая вращать колесо быстрее, чем вращается остальная часть трансмиссии. На скользких поверхностях, где одно из колес, как правило, имеет худшее сцепление с поверхностью и буксует — Блокка ™ останется заблокированной и будет передавать момент на оба колеса оси.
На поворотах обязательно нужно скидывать газ, проходить их накатом, только в этом случае Блокка разблокируется. Слушайте щелчки — это признак разблокировки и вращения колес с разной скоростью.

Ресурс и использование ограничены. Только для грязи.

6. ДАК (дифференциал автоматический Красикова)

Рис.21

Рис.22

Пожалуйста, выбирайте, то что Вам больше всего подходит, заказывайте, приезжайте на установку. Если необходима консультация звоните (см.контакты).

 

дифференциальных вопросов | Дифференциалы западного побережья

Передаточное число дифференциала, положения и шкафчики

Вопросы по дифференциалам

Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных вопросов по дифференциалам, которые мы получаем. Наши специалисты по дифференциалам готовы ответить на ваши вопросы по осям и дифференциалам с понедельника по пятницу с 8:00 до 17:00 по стандартному тихоокеанскому времени.

Какое передаточное число мне нужно?

Дифференциальное передаточное число определяет, сколько раз приводной вал (или шестерня) будет вращаться за каждый оборот колес (или коронной шестерни).Итак, если у вас передаточное число 3,73: 1, ведущий вал поворачивается 3,73 раза за каждый оборот колеса.

Передаточное число рассчитывается путем деления количества зубьев коронной шестерни на количество зубьев ведущей шестерни. Чем выше число, тем ниже передаточное число: передача 5,29 имеет меньшее передаточное число, чем передача 4,10. При более низком передаточном числе приводной вал (и, следовательно, двигатель) поворачивается больше при каждом обороте колеса, передавая на колесо больше мощности и крутящего момента для любой заданной скорости. При движении по бездорожью желательны более низкие передаточные числа.Более высокие передаточные числа лучше подходят для движения по автостраде, поскольку они работают на более низких оборотах и ​​обеспечивают лучшую экономию топлива.

Изменение размера шин влияет на передаточное отношение главной передачи. Переход с 30-дюймовой шины на 35-дюймовую шину изменяет передаточное число главной передачи примерно на 17%. Это может привести к выходу двигателя из «диапазона мощности» и снижению производительности и экономии топлива. Чтобы восстановить производительность, вы должны изменить передаточное число, чтобы компенсировать изменение размера шин. Если у вас изначально была передача 3,07, вам понадобится передаточное число примерно на 17% ниже, например 3.55. Если вы хотите улучшить внедорожные характеристики, вам может потребоваться передаточное число 4,10 или ниже.

Рекомендуемая частота вращения двигателя при скорости на шоссе

• 4 цилиндра : 2200 — 3200
• Цилиндр V6 : 2000 — 3200
• Малый блок : 1800 — 2800
• Большой блок : 1800 — 2600
• Дизель : 1600-2800

Ознакомьтесь с нашими удобными калькуляторами!

Полный перечень передаточных чисел зубчатого колеса и шестерни, доступных для вашего конкретного автомобиля или области применения, можно найти в нашем каталоге запчастей, расположенном в правом верхнем углу этой страницы.

Вернуться к началу

Нужна ли мне позиция или шкафчик?

Открытый дифференциал:

Большинство автомобилей поставляется с завода с «открытым» дифференциалом. Открытый дифференциал предназначен для движения автомобиля, а также позволяет одной шине вращаться быстрее, чем другой. (Во время поворота шина на внешней стороне поворота проходит более длинный путь, чем внутренняя шина) Эта конструкция обеспечивает плавное прохождение поворота без вредного износа шины.В ситуации с низким сцеплением (например: одна шина на грязи или льду) открытый дифференциал будет передавать мощность на шину с наименьшим сцеплением, что приводит к пробуксовке шины и отсутствию движения вперед.

Positractions / Limited-Slips:

Дифференциал с ограниченным скольжением или положением обычно использует муфты той или иной формы, которые связывают дифференциал, обеспечивая сцепление с обеими шинами. Муфты будут в некоторой степени проскальзывать, позволяя шинам поворачиваться на поворотах с разной скоростью. Некоторые дифференциалы повышенного трения более агрессивны, чем другие, а некоторые могут быть настроены или «предварительно загружены» более или менее агрессивно. Узлы повышенного трения требуют специальной присадки к трансмиссионному маслу и могут дребезжать при повороте. Пакеты сцепления также могут изнашиваться со временем и требовать замены.

Блокировка дифференциалов:

Блокировка дифференциалов бывает различных форм, каждая из которых обеспечивает 100% сцепление с обоими колесами. Дифференциалы с автоматической блокировкой, такие как Detroit Locker или Lockright, вообще не требуют вмешательства водителя. Выбираемые шкафчики, такие как ARB Air Locker, Eaton ELocker и Auburn ECTED, обычно работают как открытый дифференциал, пока водитель не выберет «заблокированный» режим.

Золотники:

Золотник не имеет движущихся частей и в основном превращает оси водителя и пассажира в единый вал оси. Никаких условий для прохождения поворотов не предусмотрено, поэтому стрекот шин неизбежен. Золотники лучше всего подходят только для гоночных приложений.

Для получения полного списка блоков позиционирования и дифференциалов блокировки, доступных для вашего конкретного автомобиля или приложения, обратитесь к нашему каталогу запчастей, расположенному в правом верхнем углу этой страницы.

В начало

Какое у меня передаточное число?

Самый простой способ — использовать идентифицирующие теги, информацию о спецификации или коды RPO.Этот метод подробно описан на нашей странице дифференциальной идентификации. Другой вариант — запросить у местного дилера по VIN-номеру. Все эти методы являются точными при условии, что предыдущий владелец не изменил зубчатое колесо на другое передаточное число.

Если метки отсутствуют или вы подозреваете, что передаточное число могло быть изменено предыдущим владельцем, выполните следующие действия, чтобы определить передаточное отношение: ИЛИ , вы можете открыть дифференциал и подсчитать количество зубьев коронной шестерни и шестерни механизм.

Первый: Определите, есть ли у вас открытый или блокирующийся дифференциал / положение. (Пропустите этот шаг, если вы уже знаете). Когда трансмиссия находится в нейтральном положении или снят ведущий вал, поднимите оба задних колеса над землей и поверните одно колесо. Если другое колесо вращается в противоположном направлении или не вращается совсем, а карданный вал не вращается, ваш дифференциал открыт или у вас изношено положение. Если обе шины вращаются в одном направлении, у вас есть блокируемый дифференциал, функциональное положение или золотник.

Испытание передаточного числа открытого дифференциала : Поднимите одну сторону и поверните шину на 2 полных оборота, тщательно подсчитывая количество полных оборотов карданного вала или вилки шестерни. Число оборотов карданного вала будет указывать на передаточное отношение зубчатого колеса и шестерни. Например, оборот на 3 ¾ означает, что у вас передаточное число 3,73. СОВЕТ : Удвойте количество оборотов шины и разделите результат на два для более точного результата.

Блокирующий дифференциал или работающий тест положительного передаточного числа : Поднимите обе стороны и поверните одну шину на 1 полный оборот, тщательно подсчитывая количество полных оборотов, которые делает карданный вал. Это ваше передаточное число. Другими словами, если ведущий вал поворачивается на 3 ¾ оборота, у вас, вероятно, передаточное число 3,73. СОВЕТ : Удвойте количество оборотов шины и разделите результат на два для более точного результата.

В начало

Есть ли у меня шкафчик для одежды или шкафчик?

Переведите коробку передач в нейтральное положение и поддомкратите обе шины. Поверните одну шину. Если другая шина вращается в противоположном направлении, у вас открытый дифференциал, а если она вращается в том же направлении, у вас есть позиция или шкафчик.

Ознакомьтесь с нашими продуктами

Дополнительные ресурсы

Разъяснение отличий | CarExpert

При повороте автомобиля внутренние колеса проходят меньшее расстояние, чем внешние. Основная проблема, которую пытается решить дифференциал, — это позволить внешним колесам вращаться быстрее, чем внутренним, и предотвратить их волочение, чтобы не отставать.

Дифференциал состоит из ряда шестерен, соединяющих карданный вал автомобиля (вал, передающий мощность от двигателя) к разделенной оси.Помимо изменения скорости колес, дифференциал также работает для разделения крутящего момента между ними.

В автомобильной сфере стандартный тип дифференциала известен как открытый дифференциал. Однако доступны и другие типы, включая дифференциалы с блокировкой, дифференциалы повышенного трения (LSD) и дифференциалы с вектором крутящего момента, которые будут рассмотрены в отдельной статье.

Открытый дифференциал

Открытый дифференциал — это самый простой тип дифференциала, который сегодня встречается на автомобилях с низкими характеристиками. Он состоит из трех основных компонентов, а именно: внутренняя шестерня , коронная шестерня и ведущая шестерня .

Внутренняя передача включает шестерни, позволяющие колесам автомобиля вращаться с разными скоростями. Вместо сплошной балки, соединяющей колеса, оси разделены на две половины, каждая из которых имеет шестерню. Затем их соединяет другая шестерня, параллельная оси.

Кольцевая шестерня герметизирует узел внутреннего зубчатого зацепления и соединяет его с приводным валом через другую шестерню, известную как ведущая шестерня .

Хотите купить автомобиль для буксировки или для тяжелого бездорожья? Вы можете рассмотреть его передаточное число осей .

Это отношение числа оборотов, которое ведущая шестерня должна сделать за каждый оборот коронной шестерни. Например, передаточное число осей , равное 3: 1 , будет означать, что ведущая шестерня поворачивается 3 раза за 1 оборот коронной шестерни.

Транспортные средства, такие как Jeep Wrangler и некоторые грузовые автомобили и пикапы (особенно американские варианты, такие как Chevrolet Silverado и Ram 1500), могут предлагать выбор передаточных чисел осей.Чем выше передаточное число, тем больше крутящий момент.

Как показывает опыт, это означает, что автомобили с более высокими передаточными числами (при условии, что все остальное остается неизменным) имеют больший крутящий момент на более низких скоростях и, следовательно, больше подходят для буксировки за счет меньшей экономии топлива и более низкой максимальной скорости.

Помимо способности обеспечивать вращение колес с разной скоростью, ключевые преимущества открытого дифференциала по сравнению с типами, описанными ниже, заключаются в его меньшем весе, простоте и стоимости изготовления.

Основным недостатком открытого дифференциала является то, что в любой момент он может разделить крутящий момент между колесами только 50/50. Это означает, что крутящий момент по-прежнему передается на колесо без тяги, заставляя его вращаться без движения автомобиля.

Блокировка дифференциала

Блокирующиеся дифференциалы способны «заблокировать» внутреннюю передачу и другие компоненты дифференциального механизма, чтобы колеса вращались на одной оси с одинаковой скоростью.

Блокирующиеся дифференциалы часто используются во внедорожниках, причем основным преимуществом перед открытым аналогом является то, что до 100% доступного крутящего момента может быть направлено на колесо с тяговым усилием.

Для получения дополнительной информации о блокировке дифференциалов см. Более раннюю статью Пола Марика здесь .

Дифференциал повышенного трения (LSD)

Дифференциал повышенного трения призван предложить лучшее из обоих миров, позволяя использовать разные скорости вращения колес по оси, а также передавать большую долю крутящего момента на колесо с большим тяговым усилием.

Три основных типа LSD: механические LSD (на основе муфты), LSD для вязкой жидкости и спиральные / Torsen (с измерением крутящего момента) LSD .

В механическом LSD используется многодисковое сцепление (также известное как многодисковое сцепление ) в сочетании с нажимными кольцами и ведущей шестерней. Если автомобиль ускоряется, ведущая шестерня оказывает усилие на прижимные кольца, что заставляет их блокировать диски сцепления за счет трения, тем самым обеспечивая большее сцепление колес.

В двухстороннем механическом LSD давление также действует при замедлении автомобиля для обеспечения большей устойчивости при торможении.

Электронный LSD (eLSD) — это тип механического LSD, в котором компьютеры (а не механическое усилие от ведущей шестерни) могут управлять взаимодействием между сцеплением и нажимными кольцами для более быстрой реакции на движение автомобиля.

Как следует из названия, вязкие LSD используют вязкую муфту, в которой многодисковое сцепление залито густым маслом (вязкой жидкостью).

Жидкость служит той же цели, что и прижимные кольца в механическом LSD.В случае, если колесо вращается быстрее, чем его аналог (например, на скользкой поверхности), жидкость действует как источник трения, выравнивая скорость вращения обоих колес и воспроизводя эффект заблокированного дифференциала.

Хотя вязкий LSD более плавен в эксплуатации и требует меньшего обслуживания, чем его механический аналог, он не может полностью заблокироваться, чтобы направить 100% крутящего момента на колесо с тягой, так как начальная разница в скорости вращения между колесами требуется для жидкость для функционирования.

Torsen / Helical LSD — это еще один тип LSD, в котором вместо трения через прижимные кольца (которое в конечном итоге потребуется замена) используется набор червячных шестерен, чтобы обеспечить необходимое сопротивление для блокировки внутреннего зубчатого зацепления и, таким образом, распределения крутящего момента между колеса.

Помимо технического обслуживания, основным преимуществом дифференциала Torsen является его отзывчивость. В отличие от механического LSD, работающего по принципу «включено-выключено», червячная передача всегда связана с шестерней внутреннего дифференциала, что значительно улучшает отзывчивость.

Некоторые примеры автомобилей, использующих различные типы LSD, включают Mazda MX-5 (механический LSD в ручном варианте), Nissan 370Z (вязкий LSD) и Ford Mustang (Torsen LSD с высокопроизводительным вариантом 2.3L).

Как понижающие передачи и блокираторы влияют на ваш 4×4

Если вы новичок в использовании четырехколесных транспортных средств, то, вероятно, слышали о переключении передач и добавлении шкафчиков. Если вы представили, как переключаете трансмиссию с блокировками в кровати, мы говорим не об этом.Четырехколесные шестерни и рундуки могут превратить ваш грузовик с нуля на героя так же, как подвеска и шины.

В нашем ’79 F-150, BluFerd, мы недавно изменили передаточное число оси 3,50 с открытыми дифференциалами на 4,56 с Detroit Lockers. Изменения были огромными на бездорожье, как хорошими, так и плохими на дороге. Вот как мы это сделали, что это значит и что мы обнаружили.

Основы нижней передачи
Осевые агрегаты имеют внутри зубчатое колесо с зубчатым венцом, которое преобразует вращение приводного вала во вращение полуоси, в основном совершая поворот на 90 градусов.Ведущая шестерня со стороны приводного вала имеет зубья, которые входят в зацепление и приводят в движение коронную шестерню со стороны полуоси. Отношение зубьев шестерни к зубьям коронной шестерни — это передаточное число.

При сборке полноприводного автомобиля с шинами большего размера мы рекомендуем использовать другое передаточное число, так как это поможет двигателю поворачивать большие и тяжелые шины. Мы часто рекомендуем переходить на «низшую» передачу — передачу, которая обеспечивает большее увеличение крутящего момента, как при переключении на более низкую передачу в вашей трансмиссии.Однако под более низким мы на самом деле подразумеваем более высокое числовое соотношение. Например, 4,56: 1 считается ниже 3,50: 1. Просто помните, что более низкие передачи — это более высокие числа. Чтобы лучше понять это, представьте, что ваш двигатель вкладывает определенное количество крутящего момента в каждое вращение приводного вала, а передаточное число умножает этот крутящий момент на каждый оборот шины. Если одно вращение приводного вала составляет 100 фунт-футов, то нижняя коронная шестерня 4,56 теперь дает 456 фунт-фут для поворота шины только один раз по сравнению с более высокой 3.50, которая показывала только 350 фунт-футов.

Основы шкафчика
В то же время, что и переключение передач, мы часто рекомендуем переход с открытых дифференциалов на блокировку дифференциалов или каких-либо замков. Балка осевого дифференциала позволяет внутренним и внешним шинам поворачиваться с разной скоростью (отсюда и название дифференциал) при повороте. Каждый из них следует своей дуге / треку. Этот дифференциал обычно называют «открытым», что означает, что он передает мощность на колесо с наименьшим тяговым усилием.Из-за этого у большинства полноприводных автомобилей есть только два колеса, которые фактически движутся по бездорожью, и если одно переднее и одно заднее колесо не имеют тяги одновременно, грузовик перестает двигаться вперед. Вот почему мы рекомендуем шкафчики, которые соединяют оба полуоси вместе для обеспечения лучшего движения вперед.

Шкафчики бывают разных стилей: автоматические, выбираемые и катушки. У всех есть простая задача — передавать мощность одинаково на оба колеса на концах полуосей. Два термина, которые могут вас запутать, — это блокировка центрального дифференциала и блокировка ступиц.Это части раздаточной коробки и ступиц переднего моста соответственно — ни то, ни другое не имеет значения для этой истории. Наши наиболее рекомендуемые типы шкафчиков — это автоматические шкафчики и шкафчики с возможностью выбора. Ограниченные проскальзывания не являются фиксаторами, поскольку они «ограничены» в распределении мощности на каждое колесо, в то время как катушки имеют нулевую дифференциацию между шинами, что затрудняет поворот транспортного средства, поскольку шины не могут вращаться с разными скоростями.

Пробег и стоимость
Переключение передач и рундуки — не дешевое обновление.Два Детройтских шкафчика обойдутся вам примерно в 1150 долларов; Две коробки передач Superior Axle и установочные комплекты для этих осей будут стоить еще 500 долларов. Плюс труд по установке. Сделать это самостоятельно возможно, но для этого потребуются специальные инструменты, что приведет к еще большим затратам.

Мы также обнаружили другие проблемы при врезании в наши оси. Оба задних тормоза требовали замены. Изношена вилка задней шестерни. Требуется замена сальников переднего и заднего моста. Подшипники передней ступицы требовали переупаковки или замены.Проще говоря, установка шестерен и шкафчиков на старом грузовике требует гибкого бюджета, так как вам, возможно, придется получить больше новых деталей, чем планировалось, когда вы откроете эту банку с червями.

Экономия топлива улучшилась и ухудшилась при переключении передач и рулевого механизма, но в основном из-за более низких передач. Перед заменой мы проделали долгую поездку по шоссе, где передачи 3,50 показали 11,4 миль на галлон, а затем участок крутых горных подъемов, городского движения с остановками и пробок на бездорожье, где пробег упал до 7,4 миль на галлон.После переключения передач наш пробег по шоссе значительно упал до 9,2 миль на галлон, поскольку двигатель вращался намного быстрее, чтобы поддерживать скорость на шоссе. Тем не менее, горные, городские и внедорожные участки собрали 11,5 миль на галлон, потому что двигателю приходилось работать меньше, чтобы грузовик двигался и поднимался по крутым подъемам. В среднем, переключение передач на самом деле сэкономит нам топливо, но если вы добираетесь до дальних поездок по шоссе, то более высокие передачи 3,50 или, возможно, 4,10 — лучший вариант для вас — и как раз наоборот, если движение с остановками составляет вашу ежедневную работу. рутина.

Детройтский шкафчик имеет незаслуженную репутацию из-за того, что на улице нехорошо обходятся. На самом деле это обычно происходит из-за неравномерного давления в шинах, которое заставляет внутренние муфты агрессивно блокироваться и разблокироваться при движении по улице. Часто это усугубляется короткой колесной базой и механической коробкой передач. Поддержание равного давления в шинах и одинаковой нагрузки на дороге может значительно снизить печально известную индивидуальность Детройта.

Просмотреть все 6 фото

Differential — Vehicle Physics Pro

Дифференциальный блок состоит из одного входа и двух выходов.Дифференциалы всегда разделяют вход крутящий момент 50% на каждый выход. После этого происходит передача крутящего момента между выходами в зависимости от тип дифференциала и состояние входа и выхода.

Стандартный контроллер автомобиля выставляет дифференциал конфигурацию в разделе «Трансмиссия».

Блоки дифференциала могут использоваться в любом количестве и в любом сочетании (примеры трансмиссии). Смоделированы все ожидаемые и неожиданные эффекты.

Передаточное число

Передаточное отношение на входе к выходу дифференциала.Технические характеристики автомобилей обычно относятся к это соотношение как Конечное соотношение . Этот параметр является общим для всех дифференциальных типов.

Открыть

Стандартный открытый дифференциал, установленный на большинстве коммерческих автомобилей.

Видео: как работает дифференциал?

Заблокировано

Катушка, заставляющая оба выхода вращаться с одинаковой скоростью, со всеми побочными эффектами.

Заблокированные дифференциалы обычно используются в дрифте.В нормальных ситуациях автомобиль обычно отказываются рулить.

Вязкая

Выходы объединяются в зависимости от параметров. Состояние блокировки и передача крутящего момента зависят от разницы скоростей между обоими выходами.

Предварительный натяг (Нм)

Минимальный крутящий момент, который соединяет оба выхода.

Силовая жесткость (%)

Жесткость муфты между обоими выходами, когда вход прикладывает прямой крутящий момент ( мощность ).0.0 — открытый дифференциал. 1.0 — это заблокированный дифференциал.

Береговая жесткость (%)

Жесткость муфты между обоими выходами, когда вход прикладывает обратный крутящий момент ( выбег ). 0.0 — открытый дифференциал. 1.0 — это заблокированный дифференциал.

Вязкостной дифференциал можно настроить так, чтобы имитировать открытый дифференциал или, в крайнем случае, золотник, и практически любая комбинация между ними. Примеры:

Тип	Предварительная нагрузка	Power Stiffnes	Береговая жесткость
Открыть	0	0	0
Заблокировано	(любое)	1	1
Вязкость по замку (%)	0	% <1	% <1
Вязкостная по крутящему моменту (Нм)	крутящий момент	0	0

Пакет сцепления

Состояние блокировки и передача крутящего момента зависят от входного крутящего момента, включающего муфту.Они ведут себя как открытый дифференциал, когда крутящий момент не приложен или один из выходов не имеет сопротивления (т. е. когда колесо поднято).

Дифференциалы в этой категории включают Salisbury, Limited Slip (1-ходовой, 1,5-ходовой, 2-ходовой), Powerflow, Блокировка крутящего момента, VariLock …

Предварительный натяг сцепления (Нм)

Минимальная передача крутящего момента, обеспечиваемая муфтой сцепления. Выходы связаны этим значением.

Пакет сцепления

Коэффициент трения пакета сцепления.

Угол поворота (градусы)

Угол рампы, применяемый, когда на вход поступает прямой крутящий момент (мощность , мощность ).

Угол наклона (градусы)

Угол наклона, применяемый, когда на вход поступает обратный крутящий момент (, выбег, ).

Видео: Работа дифференциала повышенного трения (блок сцепления, углы рампы, 1-ходовой, 2-ходовой, 1,5-ходовой)
Видео: Общие сведения о дифференциале ограниченного скольжения (блок сцепления, предварительная нагрузка)

Смещение крутящего момента

Входной крутящий момент смещен между выходами пропорционально выходу с меньшим сопротивлением.Соотношение определяет, какой крутящий момент может быть смещен на выход с наибольшим сопротивлением. Они ведут себя как открытые дифференциал, когда крутящий момент не приложен или один из выходов не имеет сопротивления.

Дифференциалы в этой категории включают Torsen, Quaife, Truetrac, смещение крутящего момента / определение крутящего момента дифференциалы повышенного трения по передаточному числу дифференциалы …

Предварительный натяг крутящего момента (Нм)

Минимальный крутящий момент для обоих выходов.

Коэффициент мощности (n)

Соотношение n: 1 крутящего момента, прикладываемого к выходу с наибольшим сопротивлением, когда вход принимает передний крутящий момент ( мощность ).

Коэффициент побережья (n)

Соотношение n: 1 крутящего момента, прикладываемого к выходу с наибольшим сопротивлением, когда вход принимает обратный крутящий момент (, выбег, ).

Например, дифференциал Torsen 4: 1 можно настроить, установив предварительную нагрузку 0 и оба передаточных числа на 4.

Диагностика дифференциальных эффектов

Лучше всего использовать график вращения колеса на дисплее производительности. компонент. Он показывает окружную скорость колеса для каждого колеса.Вы можете увидеть разницу скорость между левым и правым ведущими колесами, и сравните, как дифференциал влияет на нее в разные ситуации.

Вот диаграмма для открытого дифференциала при резком ускорении после поворота. Внутренний колесо теряет тягу и снижает ускорение:

Такая же ситуация с дифференциалом пакета сцепления по умолчанию . После минимального скольжения дифференциал блокируется и позволяет обоим ведущим колесам одновременно набирать тягу, обеспечивая лучшее ускорение:

Список литературы

http: // www.taylor-race.com/sites/default/files/understanding_differentials.pdf
http://www.racer.nl/tutorial/differentials.htm
http://www.teamhealeytexas.com/Technical%20Articles/Differentials1.htm
http://www.intothered.dk/simracing/differential.html
http://www.zhome.com/ZCMnL/tech/Torsen/Torsen.htm

Видео

Видео: как работает дифференциал?
Видео: Работа дифференциала повышенного трения (блок сцепления, углы рампы, 1-ходовой, 2-ходовой, 1,5-ходовой)
Видео: Общие сведения о дифференциале повышенного трения (блок сцепления, предварительный натяг)

Дифференциал.Настройки

  пространство имен VehiclePhysics
{
открытый класс Дифференциальный: Блок
    {
    общедоступное перечисление Type {Open, Locked, Viscous, ClutchPack, TorqueBias};

    [Сериализуемый]
    Настройки публичного класса
        {
        // Тип дифференциала

        общедоступный Тип type = Type.Viscous;

        // Передаточное число дифференциала

        [Диапазон (1,12)]
        public float gearRatio = 3,7f;

        // Настройки вязкостного типа:
        //
        // Предварительная нагрузка: крутящий момент (Нм), необходимый для вращения шестерен дифференциала
        // Жесткость: коэффициент блокировки (%) между обоими выходами
        //
        // 0.0 = Открытый дифференциал. Нет передачи крутящего момента между выходами.
        // 1.0 = Заблокировано (катушка, ведущая ось). Выходы ведут себя как связанные с жестким стержнем.

        предварительная загрузка публичного поплавка = 0,0f;
        [Диапазон (0,1)]
        public float powerStiffness = 0.2f;
        [Диапазон (0,1)]
        общественный поплавок CoastStiffness = 0.2f;

        // Настройки типа пакета сцепления:
        //
        // Предварительная нагрузка: крутящий момент (Нм), необходимый для вращения шестерен дифференциала
        // clutchPackFriction: отношение мощности к коэффициенту трения пакета сцепления (зависит от количества и состава)
        // powerAngle: угол наклона (º) для режима мощности (~ 30-80º)
        // CoastAngle: угол наклона (º) для режима наката (~ 30-80º)
        //
        // Примечание: значения трения сцепления выше 0.5 и низкие углы рампы (<45) могут заблокировать
        // дифференциал только при инерции колеса (одно колесо поднято). Не очень реалистично.

        public float clutchPreload = 50.0f;
        [Диапазон (0,1)]
        public float clutchPackFriction = 0.4f;
        [Диапазон (10,90)]
        public float powerAngle = 45.0f;
        [Диапазон (10,90)]
        общественный поплавок CoastAngle = 80.0f;

        // Настройки смещения крутящего момента:
        //
        // Предварительная нагрузка: крутящий момент (Нм), необходимый для вращения шестерен дифференциала
        // Соотношение: пропорция крутящего момента, который может быть передан с одного выхода на другой.//
        // 1 = 1: 1 Открытый дифференциал. Оба выхода получают меньший момент сопротивления.
        // 2 = смещение крутящего момента 2: 1. До двух раз больше крутящего момента выхода с наименьшим сопротивлением
        // можно перевести на выход с максимальным сопротивлением. Разделение крутящего момента 66% - 33%.
        // 5 = смещение крутящего момента 5: 1. Разделение крутящего момента увеличивается до 20% - 80%
        // Это дифференциал Торсена (5: 1).

        Public Float TorquePreload = 0,0f;
        [Диапазон (1,10)]
        public float powerRatio = 5.0f;
        [Диапазон (1,10)]
        public float CoastRatio = 5.0f;
        }
    }
}

  

Часть 2 - Дифференциалы повышенного трения - Дорожные и гоночные трансмиссии

На характеристики блокировки пластинчатых LSD влияет ряд других факторов. Например, фрикционные материалы пластины, характеристики тарельчатой ​​шайбы и количество сопрягаемых поверхностей пластины. Внешние факторы, такие как вес автомобиля, распределение веса, тяговое усилие шин и мощность двигателя, также влияют на то, насколько хорошо блокируется дифференциал.Например, маломощный, легкий переднеприводный автомобиль на гравии не так эффективно блокирует LSD, предназначенный для тяжелого заднеприводного тягача.

Некоторые LSD относятся к процентной блокировке, обычно это блокировка от 100% до 25%. К сожалению, эта цифра сбивает с толку и не имеет отношения к современным ЛСД. ZF положила начало этой тенденции, поскольку они не хотели раскрывать углы рампы в транспортных средствах, поскольку это было коммерческой тайной. Вместо этого они опубликовали процентную ставку, чтобы показать, насколько они агрессивны.Этот процент относится как к ускорению, так и к замедлению, поскольку рампы равны. Современные LSD способны полностью заблокироваться, если это необходимо, и обычно имеют неровные пандусы. Это делает показатель% блокировки бесполезным в качестве инструмента сравнения.

LSD с покрытием предлагают огромную гибкость и могут быть настроены в соответствии с вашим автомобилем, обеспечивая агрессивность, необходимую для мощности, и стабильность при торможении. Для более мощных транспортных средств и транспортных средств, склонных к подъемным колесам, пластинчатые LSD значительно выигрывают, поскольку весь крутящий момент может передаваться на колесо с захватом.Эта блокировка по запросу дает водителю полный контроль, повышая уверенность и сокращая время прохождения круга. В автоспорте LSD с гальваническим покрытием значительно улучшают характеристики и управляемость. Дорожные автомобили также выигрывают от покрытых LSD, поскольку они позволяют передавать больший крутящий момент на дорогу и улучшают контроль над транспортным средством.

Электронные дифференциалы с векторизацией крутящего момента

Дифференциалы с векторизацией крутящего момента, возможно, являются наиболее сложным типом дифференциалов. Они основаны на использовании датчиков современного транспортного средства для точного расчета, сколько крутящего момента должно поступать на каждое колесо или каждую ось.Используя такую ​​информацию, как: индивидуальная скорость колеса, положение дроссельной заслонки / тормоза, угол поворота, поперечная / продольная сила G, компьютер вычисляет, какой крутящий момент передать на каждое колесо, чтобы повысить скорость поворота.

Поскольку это очень сложный тип дифференциала, его обычно можно приобрести только непосредственно у производителя. Каждый производитель немного отличается в своей реализации, но при обнаружении пробуксовки крутящий момент уменьшается на это колесо, позволяя передавать больший крутящий момент на колеса с захватом.Тот же процесс происходит, когда компьютер чувствует, что машина должна более или менее агрессивно проходить повороты, в результате чего вы можете сделать поворот быстрее. По прямой они позволяют более точно передавать крутящий момент на каждое колесо, увеличивая мощность, которую вы можете подавить.

В современных автомобилях обычно используется векторизация крутящего момента между передней и задней осями. На некоторых полноприводных автомобилях они запрограммированы на передний привод для экономии топлива и задействуют заднюю ось только при обнаружении пробуксовки колес.Компьютер реагирует так быстро, что водитель даже не замечает, что колеса начали вращаться. Другие автомобили явно более смещены назад, например, Nissan GT-R может передавать 98% мощности сзади, но только максимум 50% вперед.

У электронных систем вектора крутящего момента не так много недостатков, однако их самая большая проблема - это стоимость ремонта, если что-то пойдет не так. Сложные компьютерные микросхемы, датчики, гидроприводы и т. Д. Дорого ремонтировать.При серьезной модификации автомобиля заводская установка вектора крутящего момента может не реагировать так, как вы хотите, поскольку оно не может учитывать модификации, что может снизить производительность. Единственная другая причина, по которой вы можете захотеть удалить систему вектора крутящего момента и установить традиционный LSD, связана с личными предпочтениями. Некоторым людям просто не нравится принцип работы вектора крутящего момента, и они могут найти его слишком агрессивным или недостаточно агрессивным.

Электронные дифференциалы на основе тормозов

Электронные дифференциалы на основе тормозов не являются настоящими дифференциалами повышенного трения, однако они основаны на той же технологии, что и дифференциалы с векторизацией крутящего момента.Вместо того, чтобы уменьшать крутящий момент на вращающемся колесе, тормоз используется для его замедления. Поскольку дифференциал представляет собой стандартный открытый дифференциал, когда на вращающееся колесо прикладывается тормоз, возникает ложное ощущение сцепления с дорогой, позволяя передавать равное количество крутящего момента на колесо с захватом. Хотя это устраняет некоторые недостатки открытого дифференциала, тормозное колесо все же не передает этот крутящий момент на землю.

По сравнению с дифференциалом с векторизацией крутящего момента, дифференциалы на основе тормозов уменьшают мощность и не так эффективны.Однако они лучше, чем открытые дифференциалы, и могут быть разницей между застреванием в грязи или нет. К счастью, обновление их с помощью ATB - отличный выбор, значительно улучшающий их производительность. ATB очень хорошо работает с LSD на основе тормозов, так как к прялке нужно приложить лишь небольшое тормозное усилие, чтобы передать большой крутящий момент на колесо с захватом.

Другие LSD

Существуют и другие типы дифференциалов повышенного трения, которые не часто используются из-за их устаревшей конструкции.К ним относятся кулачок и собачка, шкафчик Detroit и дифференциал с фиксированным значением.

Torsen в сравнении с дифференциалом повышенного трения с покрытием. - Решения KMP Drivetrain

• Автор: Гербен Тиммер

• 21 апреля 2020

Время чтения: 8-10 минут

В нашем предыдущем блоге мы объяснили принципы работы дифференциала повышенного трения с пластинами.В этом блоге мы хотели бы объяснить, как работает дифференциал повышенного трения Torsen и чем он отличается от LSD с покрытием, такого как Drexler LSD. В остальной части этого блога предполагается, что читатель знает об обычных открытых дифференциалах и дифференциалах повышенного трения с пластинами.
Дифференциал Torsen и дифференциал повышенного трения с покрытием служат той же цели; всегда сохранять максимально возможный крутящий момент для колес, сохраняя при этом возможность объезжать повороты при обычном вождении.Оба используют трение, но способ создания и использования трения сильно различается.

Компоненты Torsen

Torsen, редукторный или косозубый дифференциал не содержит крестообразных и боковых шестерен, таких как открытый дифференциал или LSD с покрытием. Вместо этого есть червячные передачи (на карданных валах) и червячные колеса, которые соединены с корпусом дифференциала. На конце червячного колеса есть прямозубые шестерни, которые соединяют червячные колеса вместе. Когда автомобиль едет прямо, червячные колеса просто нажимают на червячные шестерни и вращают оба колеса с одинаковой скоростью.Поскольку оба колеса движутся с одинаковой скоростью, червячным колесам нет необходимости вращаться вокруг своей оси.

Как это работает

Torsen работает так же, как открытый дифференциал, когда крутящий момент, прилагаемый к обоим колесам, одинаков. Если одна ось вращается быстрее, она вращает червячную передачу. Эта червячная передача через прямозубые цилиндрические шестерни соединена с червячной шестерней другой оси и заставляет ее вращаться в противоположном направлении, что позволяет обоим колесам вращаться с разной скоростью в поворотах.Внутреннее колесо поворачивается медленнее на ту величину, на которую другое колесо вращается быстрее. Эта разница в скорости продиктована дорогой, но что произойдет, если машина не окажется в повороте?

Иллюстрация Алекса Ю.

Если одно из колес сталкивается с пробуксовкой, дифференциал с зубчатой ​​передачей передает крутящий момент на колесо с захватом. Это происходит из-за трения в дифференциале. Существует трение между червячной передачей и червячным колесом, между обеими червячными передачами и между червячными колесами и корпусом, где они вращаются вокруг своей оси.Это трение создано конструктивно, и поэтому дифференциал работает как LSD. Под нагрузкой шестерни не могут свободно вращаться. Трение между шестернями используется для ограничения разницы скоростей между обоими колесами. Крутящий момент будет смещен по дифференциалу. Коэффициент смещения крутящего момента зависит от конструкции шестерен и точек трения, но, например, может составлять 4: 1. Это означает, что колесо с большим сцеплением может получить в 4 раза больший крутящий момент, чем другое колесо (то есть 80% против 20%).

Обратите внимание, что колесо с захватом получает в 4 раза большее сцепление, чем другое колесо может передать на дорогу.Это не означает, что можно использовать 100% крутящего момента двигателя. Допустим, двигатель развивает крутящий момент 300 Нм, а вращающееся колесо может передавать только 50 Нм крутящего момента на поверхность, на которой оно находится. В обычном открытом дифференциале другое колесо также получит крутящий момент 50 Нм. Суммарный крутящий момент на колеса составляет 100 Нм. В дифференциале Torsen с передаточным отношением 4: 1 другое колесо получит крутящий момент 200 Нм. Общий крутящий момент на колеса теперь составляет 250 Нм.

Плюсы

Плюсы спирального LSD по сравнению с LSD с покрытием - низкий уровень шума и низкие эксплуатационные расходы, поэтому они очень подходят для уличных автомобилей.Их можно установить и о них практически забыть. Гоночные автомобили, как правило, очень громкие и требуют значительного обслуживания, потому что трансмиссия подвергается гораздо большей нагрузке, чем дорожное транспортное средство, поэтому шум и техническое обслуживание на самом деле не являются проблемой.
Характеристики блокировки Torsen очень линейны от нулевой блокировки до максимально возможной блокировки. Поскольку здесь нет точки прерывистого скольжения, как у покрытого LSD, это делает Torsen легким и очень предсказуемым в управлении.

Минусы

Автомобиль не будет двигаться, если одно из колес находится в воздухе.Если одно колесо находится в воздухе или совсем не имеет тяги, для поворота этого колеса потребуется очень небольшой крутящий момент. Необходимо приложить крутящий момент к шестерням для создания необходимой осевой силы для поддержания передаточного отношения. Без крутящего момента шестерни не будут прижиматься друг к другу, и трение не возникнет, поэтому шестерни могут вращаться свободно. Ненагруженное колесо будет иметь высокую скорость, но может передавать очень небольшой крутящий момент или совсем не передавать его. Спиральный LSD будет передавать крутящий момент на колесо с тягой в соответствии с коэффициентом смещения, НО четыре раза ноль по-прежнему равняется нулю.Это означает, что колесо с захватом не получит крутящего момента, а LSD действует как открытый дифференциал. LSD с покрытием будет иметь (ограниченный) крутящий момент, доступный для колеса с тягой из-за предварительной нагрузки в пакете сцепления.

Другой недостаток заключается в том, что коэффициент смещения крутящего момента определяется конструкцией и не может быть изменен. Различное отношение смещения может быть достигнуто путем изменения углов винтовой линии бокового зубчатого колеса или характеристик трения для основных компонентов.

LSD с покрытием дает возможность адаптировать его к потребностям и предпочтениям клиента и его или ее автомобиля.Возможности практически безграничны и очень эффективны. Угол давления, предварительный натяг, тип фрикционных пластин, количество пластин и многое другое можно настроить. Это также означает, что LSD с покрытием можно отрегулировать для различных типов цепей и поверхностей.

Chocholek SE (1988) Разработка дифференциала для улучшения контроля тяги. C368 / 88 © IMechE

Заключение

В заключение, у обоих типов ЛСД есть свои плюсы и минусы. Обзор, который легко сравнить, приведен ниже.

Торсен LSD	LSD с покрытием
Низкие эксплуатационные расходы	Требуется техническое обслуживание
Очень небольшая регулируемая способность	Регулируется для идеального сочетания
Низкий уровень шума при работе	Шумнее открытого дифференциала
Нет скорости при поднятом колесе	Ограниченная скорость при поднятом колесе
Низкие затраты	Относительные более высокие затраты

Мы считаем регулируемую способность LSD с покрытием большим преимуществом в автоспорте.Какой тип LSD лучше всего подходит для вашего применения, зависит от ваших потребностей и от того, для какого типа вождения или гонок вы хотите, чтобы ваш автомобиль подходил. Если вам нужен какой-либо совет по дифференциалам повышенного трения, свяжитесь с нами, чтобы помочь вам найти лучшее решение для трансмиссии.

Определите передаточное число вашей оси

У вас есть ось с неизвестным передаточным числом, которую вы хотите идентифицировать? Хотите точных результатов? Вот простой и абсолютно точный метод, который даст вам результаты на любой заднеприводной оси (или любой передней оси для полноприводной), если рассматриваемая ось приводится в движение карданным валом.Извините, ребята с передним приводом, вам вообще не везет с этим. Это техника для одного человека. Помощники не требуются, хотя они позволяют ускорить подсчет.

Необходимые инструменты:
Мел, мелок или ручка для рисования
Джек
Стенды для Джека

Безопасность:
Я исхожу из предположения, что вы уже знаете, как соблюдать все необходимые методы безопасности. Если вы еще не знаете, как сделать что-либо, что здесь требуется, безопасно, найдите друга, у которого можно поучиться, или другой источник знаний.Общие правила техники безопасности при работе с автомобилями можно найти в Интернете. Следовательно, работайте на свой страх и риск.

Шагов:

1. Определите, есть ли у вас открытый дифференциал или вспомогательное тягово-сцепное устройство (ограниченное скольжение, блокиратор и т. Д.). Вот как это сделать, если вы еще не знаете. Поднимите ось и поставьте обе стороны на стойки так, чтобы оба колеса не касались земли. Оставьте трансмиссию на стоянке или на передаче (ручная). Вращайте одно колесо рукой, наблюдая за противоположным колесом. Если другое колесо легко вращается в противоположном направлении, у вас открытый дифференциал.Если есть сопротивление вращению или нет вращения, у вас есть LSD или шкафчик. Чтобы проверить тяговое усилие, переведите трансмиссию в нейтральное положение, и оба колеса должны вращаться вместе, когда вы поворачиваете одно вручную. На более поздних этапах я отмечу различия между открытой техникой и техникой поддержки тяги.

2. LSD / Locker: оставьте машину на трибунах. Открытый дифференциал: одну шину опустить на землю, другую оставить на подставке.

3. Отметьте шину и карданный вал. Нанесите одну отметку на боковину шины так, чтобы она была хорошо видна, а вторую - на карданном валу рядом с осью.Вам нужно будет видеть обоих с того места, где вы работаете, если у вас нет помощника, поэтому они оба должны смотреть лицом к вам. Если у вас большой зазор между колесами и крыльями, часто проще всего начать с отмеченной точки по направлению к земле и использовать деревянный или каменный блок в качестве ориентира. Вы хотите иметь возможность подсчитывать повороты шины с точностью до нескольких дюймов от начальной точки; точнее, чем это, на самом деле не потребуется.

4. Теперь вам нужно будет повернуть шину, считая обороты карданного вала по вашей отметке.Вращение вперед или назад не имеет значения. Поверните шину на 10 оборотов для LSD / Locker, на 20 оборотов для открытого дифференциала. Когда закончите, попробуйте сосчитать ваш последний оборот карданного вала до ближайшей 1/4 оборота.

5. Разделите количество оборотов карданного вала, которое вы посчитали, на 10 (одинаково для LSD / Locker и открытого). Это твое передаточное число.

Примеры:

• Вы определили, что у вашего пикапа открытый дифференциал, поэтому опустите одну шину на землю. Вы поворачиваете шину на 20 оборотов и отсчитываете 35-1 / 2 оборота карданного вала.35,5 / 10 - это 3,55 - стандартное передаточное число для пикапов Ford.
• У вашего автомобиля ограниченное скольжение, поэтому вы оставите обе шины поднятыми. Вы поворачиваете колеса 10 раз и отсчитываете от 27-1 / 4 до 27-1 / 2 оборотов. Это будет 2,73 или 2,75 в зависимости от марки вашей оси и доступных передаточных чисел.

Последнее число для этого метода всегда немного не так, но всегда достаточно близко, так как вы практически никогда не встретите одну ось, у которой есть два различных доступных передаточных числа, которые так близки.