Межколесный дифференциал: виды, устройство, принцип работы

Межколесный дифференциал относится к трансмиссионному механизму, который распределяет крутящий момент между валами привода. Кроме того, указанный механизм позволяет вращаться колесам с разными угловыми скоростями. Данный момент особо заметен при проходе поворотов. Кроме того, такая конструкция дает возможность безопасно и комфортно перемещаться по сухому твердому покрытию. В некоторых случаях, при выезде на скользкую трассу или бездорожье, рассматриваемое приспособление может сыграть как стопор для автомобиля. Рассмотрим особенности строения и эксплуатации межколесных дифференциалов.

Описание

Дифференциал предназначен для распределения крутящего момента от карданного вала к ведущим колесным мостам спереди или сзади, в зависимости от разновидности привода. В результате межколесный дифференциал дает возможность проворачиваться каждому колесу без пробуксовки. В этом и заключается прямое назначение механизма.

При прямолинейном перемещении транспорта, когда нагрузка на колеса равномерная с идентичными угловыми скоростями, рассматриваемый агрегат функционирует в роли передаточного отсека. В случае изменения условий движения (буксование, разворот, поворот) нагрузочный показатель изменяется. Полуоси стремятся вращаться с разными скоростными параметрами, возникает необходимость распределение крутящего момента между ними в определенном соотношении. На этом этапе межколесный дифференциал начинает выполнять свою основную функцию – гарантирование безопасности маневров транспортного средства.

Особенности

Схема размещения рассматриваемых автомобильных приспособлений зависит от рабочего ведущего моста:

1. На картере коробки переключения передач (передний привод).
2. На корпусе ведущего заднего моста.
3. Машины с полным приводом оснащаются межколесным дифференциалом на остовах обоих мостов или раздаточных коробках (осуществляют передачу рабочего момента между колесами или мостами, соответственно).

Стоит отметить, что дифференциал на машинах появился не так давно. На первых моделях «самодвижущиеся» экипажи имели плохую маневренность. Проворачивание колес с идентичным угловым параметром скорости приводило к пробуксовке одного из элементов либо потере сцепления с дорожным покрытием. Вскоре инженеры разработали усовершенствованную модификацию устройства, позволяющего нивелировать потерю управляемости.

Предпосылки для создания

Межколесные дифференциалы автомобилей изобрел французский конструктор О. Пеккер. В механизме, предназначенном для распределения вращающегося момента, присутствовали шестерни и рабочие валы. Они служили для трансформации момента кручения от двигателя к ведущим колесам. Несмотря на все преимущества, данная конструкция полностью не решала проблемы с пробуксовкой колес на поворотах. Выражалось это в потере сцепления одного из элементов с покрытием. Особенно выражено момент проявлялся на обледенелых участках.

Буксование в подобных условиях приводило к неприятным происшествиям, что послужило дополнительным стимулом для разработки усовершенствованного приспособления, способного предотвратить занос транспортного средства. Техническое решение указанной проблемы разработал Ф. Порше, придумавший кулачковую конструкцию, ограничивающую проскальзывание колес. Первыми автомобилями, на которых применялась имитация межколесного дифференциала, стали «Фольксвагены».

Устройство

Ограничивающий узел работает по принципу планетарного редуктора. В стандартную конструкцию механизма входят следующие элементы:

• полуосевые шестеренки;
• сопутствующие сателлиты;
• рабочий корпус в виде чаши;
• основная передача.

Остов жестким способом соединен с ведомым зубчатым колесом, которое принимает момент кручения от аналога главной передачи. Чаша через сателлиты трансформирует вращение на ведущие колеса. Разность в скоростных режимах угловых параметров обеспечивается также при помощи сопровождающих шестерен. При этом величина рабочего момента остается стабильной. Задний межколесный дифференциал ориентирован на передачу оборотов на ведущие колеса. Транспортные полноприводные средства оснащаются альтернативными механизмами, воздействующими на мосты.

Разновидности

Указанные виды механизмов разделяются по конструкционным признакам, а именно:

• конические версии;
• цилиндрические варианты;
• червячные приспособления.

Кроме того, дифференциалы разделяются по числу зубьев шестеренок полуосей на симметричные и несимметричные версии. По причине оптимальной возможности рассредоточения момента кручения, вторые модификации с цилиндрами монтируются на мосты автомобилей с полным приводом.

Машины с передним или задним ведущим мостом оборудуются симметричными коническими модификациями. Червячная передача универсальна и может агрегировать со всеми типами устройств. Конические агрегаты способны работать в трех конфигурациях: прямолинейным, поворотным и пробуксовочным способом.

Схема работы

При прямолинейном перемещении, электронная имитация блокировки межколесного дифференциала характеризуется равным рассредоточением нагрузки между колесами транспортного средства. При этом наблюдается идентичная угловая скорость, а корпусные сателлиты не вращаются вокруг собственных осей. Они трансформируют момент кручения на полуоси при помощи статичного зубчатого зацепа и ведомой шестеренки основной передачи.

На поворотах автомобиль испытывает переменчивое воздействие усилий сопротивления и нагрузки. Параметры распределяются следующим образом:

1. Внутреннее колесо меньшего радиуса получает увеличенное сопротивление, по сравнению с наружным аналогом. Повышенный показатель нагрузки обуславливает снижение скорости вращения.
2. Внешнее колесо перемещается по большей траектории. При этом увеличение угловой скорости способствует плавному повороту машины, без буксования.
3. С учетом указанных факторов, колеса должны обладать различными угловыми скоростями. Сателлиты внутреннего элемента замедляют вращение полуосей. Те же, в свою очередь, через конический зубчатый элемент, повышают интенсивность работы внешнего аналога. При этом момент кручения от основной передачи остается стабильным.

Пробуксовка и курсовая устойчивость

Автомобильные колеса могут получать разный параметр нагрузки, буксуя и теряя сцепление с дорожным покрытием. При этом на один элемент подается чрезмерное усилие, а второй работает «вхолостую». Из-за такой разницы движение автомобиля становится хаотичным или вообще прекращается. Чтобы устранить эти недостатки, используют систему курсовой устойчивости либо ручную блокировку.

Для того, чтобы момент кручения полуосей выровнялся, следует стопорить действие сателлитов и обеспечить трансформацию оборотов от чаши на нагруженную полуось. Это особенно актуально для межколесных дифференциалов МАЗа и прочих машин повышенной грузоподъемности с полным приводом. Подобная особенность связана с тем, что стоит потерять сцепление в одной из четырех точек, величина крутящего момента устремится к нулю, даже если машина оснащена двумя межколесными и одним межосевым дифференциалом.

Электронный самоблок

Избежать неприятностей, указанных выше, позволяет частичная или полная блокировка. Для этого и применяются самоблокирующиеся аналоги. Они распределяют кручение с учетом разности на полуосях и соответствующих скоростных режимов. Оптимальным способом решения проблемы является оборудование машины электронной блокировкой межколесного дифференциала. Система оснащается датчиками, которые контролируют требуемые показатели во время движения транспортного средства. После обработки полученных данных, процессор выбирает оптимальный режим корректировки нагрузочных и прочих воздействий на колеса и мосты.

Принцип работы данного узла состоит из трех основных стадий:

1. В начале проскальзывания ведущего колеса, контрольный блок получает импульсы от индикаторов скорости вращения, после их анализа автоматически принимается решение о способе функционирования. Далее происходит замыкание клапана-переключателя и открывание аналога высокого давления. Помпа узла АБС создает давление в рабочем контуре тормозного цилиндра буксующего элемента. Торможение ведущего проскальзывающего колеса осуществляется за счет повышения давления тормозной жидкости.
2. На втором этапе система имитации самоблока удерживает тормозное усилие за счет сохранения давления. Действие насоса и пробуксовка колеса прекращается.
3. К третьей стадии работы указанного механизма относится завершение проскальзывания колеса с одновременным сбросом давления. Переключатель открывается, а клапан высокого давления закупоривается.

Межколесный дифференциал КамАЗа

Ниже приведена схема указанного механизма с описанием элементов:

1 — Основной вал.

2 — Уплотнитель.

3 — Картер.

4, 7 — Шайбы опорного типа.

5, 17 — Корпусные чаши.

6 — Сателлит.

8 — Индикатор блокировки.

9 — Заливная пробка.

10 — Пневмокамера.

11 — Вилка.

12 — Кольцо-стопор.

13 — Муфта зубчатая.

14 — Блокировочная муфта.

15 — Сливная крышка.

16 — Шестеренка привода среднего моста.

18- Крестовина.

19 — Зубчатая шестерня заднего моста.

20 — Крепежный болт.

21, 22 — Крышка и подшипник.

Безопасность

Межколесный дифференциал предназначен для обеспечения безопасной и комфортной езды на дорогах различного предназначения. Некоторые недостатки рассматриваемого механизма, указанные выше, проявляются при опасном и агрессивном маневрировании по бездорожью. Следовательно, если на машине предусмотрен привод ручного блокиратора, эксплуатировать ее необходимо исключительно в соответствующих условиях. Скоростные машины использовать без указанного механизма весьма затруднительно и небезопасно, особенно на высоких скоростях по шоссе.

устройство, назначение и принцип работы — Volk96

Содержание статьи:

• Дифференциал в трансмиссионной системе
• Назначение дифференциала
• Может ли дифференциал отсутствовать в трансмиссии
• Конструкционное устройство дифференциала
• Работа дифференциала на прямой дороге
• Работа дифференциала в повороте
• Работа дифференциала на скользкой дороге
• Блокировка свободного дифференциала
• Дифференциал с принудительной блокировкой
• Самоблокирующийся дифференциал
• Заключение

Функции трансляции и распределения крутящего момента присутствуют во многих механизмах. В оптимизированном виде такие задачи реализуются в обычных автомобилях для обеспечения возможности вращения колес на разных скоростях. Данную работу выполняет дифференциал – в автомобиле это конструкционная часть трансмиссии, позволяющая избегать пробуксовок и улучшающая динамические характеристики.

Дифференциал в трансмиссионной системе

Вам будет интересно:Рядный двигатель: виды, устройство, преимущества и недостатки

В транспортных средствах дифференциал является функциональным компонентом ходовой части. В зависимости от конфигурации колесных осей он может занимать разные позиции, но принципиально его связка с базовыми исполнительными органами ведущей системы не меняется. Для начала стоит рассмотреть устройство трансмиссии, в которое также входит коробка передач, сцепление, блок отбора мощности и механизм раздачи. В общем комплексе это набор узлов и агрегатов, которые обеспечивают сопряжение двигателя с колесами. К слову, трансмиссия присутствует и в стационарной технике, где требуется соединение других вращающихся органов.

Вам будет интересно:«Тойота»: страна производитель, деятельность в мире и России

В общем случае механизм обеспечивает передачу рабочему узлу крутящего момента с той или иной силой. Но что такое трансмиссия автомобиля конкретно в связке с дифференциалом? Это техническая инфраструктура, в рамках которой обеспечивается работа ведущей оси. Причем в зависимости от устройства трансмиссии дифференциалов может быть несколько. Например, в машинах с полноприводной подключаемой системой дифференциал присутствует на каждой оси.

Назначение дифференциала

Потребность в данном узле обуславливается различиями в скоростях работы колес. Конечно, на прямой дороге они движутся в одинаковом режиме, но малейший поворот заставляет одно из колес проходить большее расстояние, чем противоположное на той же оси. В ином случае будет иметь место пробуксовка. Иными словами, что такое дифференциал в автомобиле на практике? Это механизм, благодаря которому ведущие колеса в принципе могут вращаться с равными угловыми скоростями в условиях непрерывной трансляции крутящего момента от силового агрегата. Другое дело, что могут быть разные схемы размещения и взаимодействия данного агрегата с другими элементами ходовой части.

Может ли дифференциал отсутствовать в трансмиссии?

Вам будет интересно:«Тойота-Церес» – маленькая легенда большого автопроизводителя

Само присутствие дифференциала в конструкции автомобиля как средства разделения и оптимизации мощностных нагрузок на оси вращения является нежелательным. Это компромиссный вариант, который даже с учетом полезной функции оправдывает себя далеко не всегда. В каких же случаях устройство трансмиссии обходится без дифференциала? Преимущественно такая конфигурация возможна и на обычных легковых машинах, но ввиду быстрого износа колес это будет нерациональное решение. С точки зрения эксплуатационной целесообразности исключение дифференциала оправдывается на гоночных автомобилях, у которых ведущая ось – задняя. В частности, речь идет о спорткарах, которые используются на специальных покрытиях с пониженным коэффициентом сцепки.

Отсутствует дифференциал и на тяговых машинах наподобие электровозов, тепловозов, электропоездов и т. д.

Конструкционное устройство дифференциала

Принципиальной особенностью дифференциала является наличие планетарной передачи, за счет которой обеспечивается функция вращательно-распределительного действия в трансмиссионном комплексе. Независимо от формата выпуска, устройство будет основываться на трехзвенной планетарной системе без управляющих дополнений. Распределение между уровнями расположения шестерней в передаче определяется внешними командами от ручной КП или автоматическим регулятором – в зависимости от типа трансмиссии. При этом конфигурации звеньев могут меняться. Например, в простейшем устройстве дифференциала межколесного типа предусматривается наличие четырех конических шестерней. Функцию водила (направляющего звена) в данной системе выполняет корпус дифференциала. По отношению к ведущему звену две другие шестерни будут выступать сателлитами.

Работа дифференциала на прямой дороге

Вам будет интересно:Тюнинг дисков — самый популярный вид улучшения внешности автомобиля

Обычные модели дифференциалов могут находиться в одном из трех рабочих режимов в зависимости от текущей задачи трансмиссии. Это может быть движение по прямой, маневр на скользкой дороге или движение в повороте. В каждом случае предусматривается определенная механика срабатывания дифференциала с подачей крутящего момента через ведущий мост к колесам. Так, при движении по прямой оба колеса сталкиваются с равным сопротивлением покрытия. В этом режиме от корпуса подается тяга на сателлиты, которые обегают полуосевые звенья и в равных долях распределяют усилие на колесах.

Работа дифференциала в повороте

При движении в повороте нарушается симметрия распределения крутящего момента, в котором выделяется внутреннее и наружное колесо, получающее большую угловую скорость. Для обеспечения этой разницы полуосевая внутренняя шестерня притормаживается, заставляя свои сателлиты крутиться вокруг оси, наращивая скорость внешних полуосевых шестерней. Хотя устройство дифференциала может иметь несколько планетарных групп в составе, соотношение суммарной частоты вращения всех полуосевых элементов с количеством оборотов ведомой шестерни всегда будет одинаковым. Также и начальный крутящий момент, который подается на внешнюю и внутреннюю сегменты распределения частоты, будет одинаков относительно двух колес независимо от угловых скоростей.

Работа дифференциала на скользкой дороге

В предыдущем случае речь шла о движении по дороге с оптимальной сцепкой, а вмешательство функции дифференциала было вызвано разницей в расстояниях, которые должны были пройти в повороте ведущие колеса. В данной ситуации те же колеса будут выполнять разный объем работы, но по другой причине. На скользкой дороге одно из колес буксует, заставляя и трансмиссию делать соответствующую поправку. Сразу надо подчеркнуть, что в случаях с двумя колесами на скользком покрытии функция дифференциала принципиального и решающего значения не имеет. Итак, буксующее колесо должно работать с увеличенной скоростью, однако крутящий момент будет невелик ввиду недостаточного сцепления. Более выигрышно на скользкой дороге действует дифференциал переднего моста, хотя и в его применении есть свои риски. Дело в том, что контроль колес в данной конфигурации более стабильный, но есть вероятность неуправляемого ухода в больший радиус, после чего увеличится и риск сноса машины. То есть многое в функции дифференциалов будет зависеть от других факторов – траектории движения и условий на дороге помимо снега и наледи.

Блокировка свободного дифференциала

Сама по себе функция блокировки предназначена для более эффективной регуляции соотношения между крутящим моментом и сцепкой колес с покрытием. В конструкции с наличием свободного дифференциала эта задача осуществляется следующим образом: при естественной пробуксовке одного колеса на второе транслируется вращение, недостаточное для движения. Принцип работы блокировки дифференциала в такой ситуации будет заключаться в выполнении двух операций:

• Сопряжение корпуса дифференциала с полуосью, которую необходимо сдерживать.
• Ограничение вращения сателлитов.

Это наиболее распространенная частичная блокировка, при которой обеспечивается эффект регулировки распределения крутящего момента.

Но также бывает и полная блокировка, предполагающая жесткую сцепку сегментов дифференциала для максимальной (свободной) передачи вращения на колесо с наилучшим сцеплением.

Дифференциал с принудительной блокировкой

В таких конфигурациях функция блокировки обычно выполняется за счет кулачковой муфты, которая обеспечивает жесткую сцепку с колесами посредством приводного механизма. Системы приводов бывают разными – от классической гидравлики или механики до более инновационных электрических и пневматических устройств. Например, что такое механическая принудительная блокировка в дифференциале автомобиля? Это функция, которая активируется водителем посредством рычага и задействует группу механизмов, среди которых тросы и силовые узлы. Что касается гидравлических приводов, то в них усилие передается по группе цилиндров – в принципе, работает та же механика. Существенные отличия в рабочих схемах имеют современные пневмоцилиндры и электрические приводные устройства, в которых инициация блокировки реализуется путем нажатия кнопки на приборной панели. Далее от поданной команды происходит замыкание назначенных муфт в той или иной схеме – в зависимости от типа блокировки.

Самоблокирующийся дифференциал

Подобные устройства также называют дифференциалами высокого трения. Они формируют промежуточную группу исполнительных механизмов, занимая место между свободными и принудительными средствами блокировки полуосей. Причем самоблокирующиеся системы могут выполнять как свободную, так и полную блокировку в зависимости от текущих требований. Фактором регуляции распределения крутящего момента может выступать и угловая скорость, и разность в силе вращения у ведущих колес. По конструкционному устройству наиболее распространенными считаются механизмы с пакетами фрикционных дисков. Например, блокировка дифференциала заднего моста у внедорожников обеспечивается фрикционными блоками с пружинами. Перспективные разработки в этом направлении связаны с концепцией героторного дифференциала. В его основу входит поршень с насосом, который при фиксации разности угловых скоростей нагнетает техническую жидкость (специальные составы с присадками) и сдавливает фрикционную группу для обеспечения блокировки.

Заключение

Автомобили нового поколения становятся все более функциональными, эргономичными и надежными, что в значительной степени достигается благодаря электронике. В то же время сохраняются рабочие части, агрегаты и механизмы, где применение «умной» техники пока не столь эффективно по сравнению с конструкционным улучшением. Так и устройство дифференциала все еще зависимо от физической реализации систем контроля тяги и сцепления ведущих колес посредством планетарной передачи с ее звеньями. Но и в этой нише есть технологические продвижения. Об этом говорит и все более плотная связка с системами безопасности наподобие блокировщиков ABS, и электронное управление базовыми режимами работы дифференциала.

Источник

ДИФФЕРЕНЦИАЛ: ФУНКЦИИ — ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ И КЛАССИФИКАЦИЯ

Дифференциал является очень важной частью автомобиля, так как в качестве компонента передачи мощность двигателя передается на колеса.

Мощность двигателя передается задним карданным валом на колесо, сначала изменяющее направление за счет дифференциального вращения, затем передается на задние полуоси, после этого на задние колеса.

Дифференциальные функции для уменьшения скорости, получаемой карданным валом, для создания большого момента и для изменения направления вращения карданного вала 900 передается на колесо следующего витка через заднюю полуось отдельно.

Однако, если дифференциал не работает, это приведет к невозможности движения автомобиля A.

Во время движения по прямой дороге.

При прямолинейном движении колеса заднего моста будут экранироваться ведущей шестерней через корпус венца дифференциала, вал шестерни колесного дифференциала, шестерни колесного дифференциала, зубья боковых шестерен не проворачиваются, остаются быть втянутым во вращение зубчатого венца.

Таким образом, колесо вращается одинаково влево и вправо.

Во время поворота.

В момент поворота автомобиля налево левое колесо заключенного больше правого.

Если корпус дифференциала с зубчатым венцом вращается, шестерня будет вращаться вокруг своей оси, а также движение вокруг левой боковой шестерни, поэтому вокруг правой боковой шестерни увеличивается сторона, где число оборотов шестерни равно 2 раз вокруг зубчатого венца.

Можно сказать, что средняя шестерня второго витка сравнима с зубчатым венцом. как это должно.

Основной принцип работы дифференциального редуктора можно понять, используя оборудование, состоящее из двух шестерен и зубчатой ​​рейки.

Обе стойки можно перемещать в вертикальном направлении до тех пор, пока весовая стойка и сопротивление скольжению не будут подняты одновременно.

Устанавливается между зубчатой ​​рейкой и шестерней, соединенной с раскосами, и может перемещаться этими раскосами.

Когда одинаковая нагрузка «W» помещается на каждую рейку, то скобы (скоба) подтягиваются, вторая рейка поднимается на такое же расстояние, это предотвратит вращение ведущей шестерни.

Но если большая нагрузка ложится на левую рейку и буфер шестерни затем вытягивается вверх по вращению зубчатой ​​рейки, нагрузка становится тяжелее, что связано с различиями заключенных, которым дана шестерня, поэтому чем меньше бремя будет снято.

Расстояние между поднятыми рейками пропорционально числу витков шестерни.

Другими словами, эта стойка становится еще больше, а заключенные, получившие меньшую нагрузку, будут двигаться. Этот принцип используется при проектировании дифференциальных передач.

1. Еще больше уменьшает количество оборотов, исходящих от коробки передач, прежде чем они передаются на задние оси.
2. Изменяет направление оси вращения силового агрегата на 90°, т.е. с продольного на поперечное направление.
3. Для равномерного распределения мощности на обе задние ведущие оси при прямолинейном движении трактора.
4. Для распределения мощности по требованию на ведущие оси при повороте, т.е. внешнему колесу требуется больше оборотов, чем внутреннему колесу – при повороте.

1. Входная шестерня
2. Коронная шестерня
3. Клетка дифференциала
4. Звездочка дифференциала
5. Дифференциал моста (солнечная) шестерня

1. Открытый дифференциал
2. Заблокированный дифференциал
3. Вискомуфта дифференциала повышенного трения
4. LSD с механическим сцеплением (включая eLSD)
5. Торсен и винтовой дифференциал
6. Дифференциал векторизации крутящего момента

Открытые дифференциалы являются самой простой формой дифференциалов. Цель состоит в том, чтобы обеспечить разные скорости между двумя колесами, в то время как распределение крутящего момента остается постоянным на уровне 50/50.

Распространенное заблуждение относительно открытых дифференциалов состоит в том, что когда одно колесо поднимается, на него передается 100 % крутящего момента.

Это неверно, однако количество крутящего момента, передаваемого на колесо с тягой, очень мало, потому что количество крутящего момента, необходимого для вращения колеса, также невелико.

Помните, что оба колеса всегда получают одинаковый крутящий момент, но если одно из них не имеет сопротивления (например, если оно находится в воздухе), в результате крутящий момент, передаваемый на ведущую ось, очень мал.

• Разделяет крутящий момент двигателя на два выхода
• Позволяет колесам вращаться с разной скоростью
• Когда одна шина теряет сцепление с дорогой, противоположная шина также теряет мощность
• Используется в семейных седанах и автомобилях эконом-класса

Преимущества:

• Позволяет использовать абсолютно разные скорости вращения колес на одной оси, что означает отсутствие проскальзывания колес при повороте, так как внешнее колесо будет перемещаться дальше.
• С точки зрения эффективности меньше энергии будет потеряно при использовании дифференциального варианта по сравнению с альтернативными вариантами.
• Стоимость.

Недостатки:

• Когда одно колесо имеет плохое сцепление с дорогой, это резко ограничивает мощность, которую может подавить транспортное средство.

Поскольку распределение крутящего момента всегда 50/50, если одно колесо не может передать большую мощность, другое получит такой же низкий крутящий момент.

Заблокированные дифференциалы находятся на противоположной стороне спектра по сравнению с открытыми дифференциалами.

Цель состоит в том, чтобы скорость вращения колес между двумя колесами оставалась постоянной, и основное преимущество здесь заключается в том, что крутящий момент передается на колесо с тягой, до 100 процентов на одно колесо.

При использовании на бездорожье дифференциал обычно имеет функцию блокировки, чтобы он открывался при движении по асфальту.

• Подключенные колеса всегда вращаются с одинаковой скоростью
• Поворот автомобиля может быть очень затруднен
• Встречается в Jeep Wrangler и большинстве полноразмерных грузовиков

Преимущества:

• Позволяет передавать крутящий момент на колесо с наибольшим сцеплением. Для всех стилей дифференциала это позволит максимальному крутящему моменту достичь земли на любом состоянии поверхности.
• Для езды по бездорожью, где износ шин не является проблемой, это самое лучшее, что может быть. Надежный, простой и очень эффективный.
• В ситуациях, когда желательно поддерживать постоянную скорость вращения колес на оси (например, при заносе), это простое решение (сварной дифференциал работает так же).

Недостатки:

• Заблокированный дифференциал не будет учитывать разницу в скорости вращения правого и левого колес.

Это означает дополнительный износ шин и, как следствие, заедание в трансмиссии.

VLSD довольно просты в эксплуатации, однако имеют некоторые недостатки по сравнению с другими формами LSD.

• Комбинация открытых и блокируемых дифференциалов
• Обычно действует как открытый дифференциал
• Автоматически блокируется при проскальзывании
• Встречается в спортивных автомобилях, таких как Nissan 370Z и Mazda MX-5 Miata
.

Преимущества:

• Позволяет использовать разные скорости вращения колес на оси, что снижает износ шин по сравнению с заблокированным дифференциалом (то же самое относится ко всем формам LSD, но этот стиль особенно хорош для него).
• Позволяет передавать крутящий момент на колесо с большим сцеплением.
• Очень плавная работа, как правило, не будет неуклюжести на низкой скорости, характерной для других типов LSD, перемещающихся в узком радиусе (например, на парковках).

Недостатки:

• Невозможно полностью заблокировать, для передачи крутящего момента системе требуется разность скоростей между двумя сторонами.
• По мере того, как жидкость внутреннего редуктора нагревается (в случаях, когда она используется слишком часто), действие LSD будет уменьшаться.

LSD со сцеплением выпускаются в широком ассортименте. односторонние, 1,5-полосные, двусторонние и даже электронные.

В принципе, все они работают очень похоже, с пакетом сцепления, который пытается заблокировать дифференциал, позволяя передать крутящий момент на колесо с наибольшим сцеплением.

Преимущества:

• Применяет блокировку при нажатии дроссельной заслонки. В отличие от VSLD, это означает, что разделение крутящего момента может произойти до того, как одно колесо достигнет другой скорости (аналогично заблокированному дифференциалу).
• Для LSD с односторонним движением дифференциал действует как открытый дифференциал, когда газ не нажат, что позволяет легко изменять скорость вращения колес при прохождении поворотов.
• Для LSD с двусторонним движением дифференциал применяет блокирующее усилие при замедлении, что в некоторых случаях может способствовать стабильности торможения.
• Хорошо работает, даже если одно колесо оторвано от земли или имеет ограниченное сцепление с дорогой.
Электронные LSD
• позволяют бортовым компьютерам управлять включением сцепления, оптимизируя блокировку в зависимости от условий движения.

Недостатки:

• Часто требуется регулярная замена масла, а фрикционы могут изнашиваться со временем, требуя замены.
Электронные LSD
• увеличат стоимость и сложность.

Торсен и косозубые дифференциалы работают довольно схожим образом, используя хитроумную передачу, чтобы применить блокирующее усилие для передачи крутящего момента на колесо с большим сцеплением.

Они отлично подходят для использования на улице и даже на легком треке, хотя у них есть недостаток.

Преимущества:

• Эти дифференциалы начинают передавать больший крутящий момент на более медленно вращающееся колесо в тот момент, когда между ними возникает разница скоростей. По сути, он реагирует гораздо быстрее, чем VLSD.
• Это чисто механические системы, не требующие регулярного обслуживания, поскольку действие дифференциала зависит от трения в шестернях.

Недостатки:

• Когда одно колесо находится в воздухе, дифференциал Torsen действует очень похоже на открытый дифференциал, и на ведущую ось передается очень небольшой крутящий момент.

Для уличного использования это вполне приемлемо, но может быть проблемой для более специализированных транспортных средств на трассе.

Без сомнения, самый сложный из дифференциалов, этот вариант предоставляет разработчикам максимальный контроль, что означает уникальное программирование для реагирования на любую ситуацию, а также способность вызывать рыскание.

• Используются дополнительные зубчатые передачи
• Точная настройка крутящего момента, подаваемого на каждое ведущее колесо
• Может замедлить или ускорить поворот автомобиля на повороте
• Тяжелый, сложный и малоэффективный для экономии топлива
• Встречается в BMW X5 M или Lexus RC F
.

Преимущества:

• Позволяет передавать больший крутящий момент на внешнее колесо при прохождении поворотов. Как правило, LSD передают крутящий момент на колесо, которое вращается с меньшей скоростью.
• Это связано с тем, что большая скорость колеса воспринимается как проскальзывание, поэтому LSD блокируется, чтобы передать больший крутящий момент на более медленное колесо и предотвратить проскальзывание колеса.
• При ускорении на выходе из поворота TVD передает больший крутящий момент на внешнее колесо, помогая вызвать рыскание и поворот автомобиля.
• Обеспечивает полный контроль конструктора, система может выбирать, в каких ситуациях автомобиль будет передавать больший крутящий момент на любое колесо, а не реагировать.
• Может передавать до 100 % имеющегося крутящего момента на одно колесо.

Недостатки:

• Стоимость и сложность.

---

Подробнее:

---

Дифференциал в тракторах, как он работает

Мы рассмотрим основной принцип работы дифференциала ведущих осей

Фото: Скотт Гарви

«(Обязательно)» указывает обязательные поля

Подпишитесь на рассылку новостей — получайте статьи Grainews прямо на свой почтовый ящик!

От выбора подходящего гербицида до покупки и технического обслуживания техники — главный ресурс для помощи в управлении зерновыми или интегрированными сельскохозяйственными работами

Скрытый

Конфиденциальность (обязательно)

Я даю согласие на получение новостей от Glacier FarmMedia и аффилированных лиц. Я могу отписаться в любой момент.

Ваш адрес электронной почты (обязательно)

Ваш почтовый индекс (обязательно)

Комментарии

Это поле предназначено для проверки и должно быть оставлено без изменений.

---

Передача мощности двигателя на землю в транспортном средстве или сельскохозяйственной машине обычно означает передачу крутящего момента от маховика двигателя через трансмиссию с последующим ее вращением 90 градусов для вращения оси, соединенной с колесами. Простые конические зубчатые колеса допускают это изменение направления, но есть еще одна проблема, которую необходимо решить: если машина не всегда движется по идеально прямой линии, бывают случаи, когда ведомое колесо с одной стороны оси должно перемещаться. большее или меньшее расстояние, чем другое.

Вот почему. Когда машина движется по кривой или делает поворот, внешнее колесо перемещается дальше, потому что оно следует по дуге с большим радиусом, чем его партнер внутри поворота. Чтобы преодолеть дополнительное расстояние за то же время, это колесо должно двигаться быстрее, чем его напарник, даже если общая скорость машины остается постоянной. В то же время колесо внутри должно замедляться на равную величину. Если бы мощность поступала на оба колеса с одинаковой скоростью, каждое из них пришлось бы скользить по поверхности дороги, чтобы машина могла повернуть, что сделало бы управление рулевым управлением трудным или невозможным.

Читайте также

Новые грабли и ворошилки от Kuhn

Прошлой осенью производителю сенокосного оборудования Kuhn было о чем рассказать. Он представил ряд обновленных новых моделей…

Задача дифференциала, таким образом, состоит в том, чтобы обеспечить непрерывную подачу мощности двигателя на ведущую ось, поддерживая движение автомобиля с постоянной скоростью, но при этом позволяя двум колесам изменять скорость вращения. И он должен позволять постоянно изменять разницу в фактических скоростях вращения колес по мере продолжения поездки.

Самый простой способ понять, как это делает дифференциал, — сначала рассказать о том, что делает каждый компонент внутри него. Дифференциал расположен в центре картера моста — или шасси машины. Колеса с каждой стороны машины прикреплены к отдельным полуосям, которые входят в деталь, называемую корпусом дифференциала, которая вращается внутри картера оси. Оси приводятся в движение на концах коническими зубчатыми колесами, называемыми боковыми шестернями дифференциала. Эти две шестерни сопрягаются с двумя шестернями, установленными на валу внутри картера дифференциала. Шестерни-шестерни передают вращение корпуса дифференциала на боковые шестерни дифференциала и, следовательно, на полуоси. Корпус дифференциала, в свою очередь, приводится в движение зубчатым венцом, который вращается ведущей шестерней, соединенной с карданным валом от трансмиссии.

Если все это звучит немного запутанно, прикрепленные ниже изображения помогут вам визуализировать, как все эти части соединяются вместе. На самом деле все гениально просто.

(щелкните изображение, чтобы увеличить его)

Две шестерни внутри корпуса дифференциала могут свободно вращаться на своем валу. Поскольку их работа заключается в передаче привода на боковые шестерни дифференциала на полуосях при вращении картера дифференциала, их способность вращаться на своем валу важна, поскольку позволяет каждой полуоси вращаться с разной скоростью, когда это необходимо.

Во время поворота трение шины о дорожное покрытие приводит к тому, что ось на внутренней стороне кривой оказывает большее сопротивление, она начинает поворачиваться медленнее, чем ось на внешней стороне. Это заставляет шестерни «ходить» (вращаться) на своем валу и увеличивать скорость привода, подаваемую на внешний полуось (и колесо), на величину, равную уменьшению скорости внутренней оси. Общая скорость машины остается постоянной, пока одно колесо ускоряется, а другое замедляется.

Проблема с дифференциалами заключается в том, что они всегда пропускают мощность к полуоси с наименьшим сопротивлением, что может вызвать проблемы в условиях плохой тяги.