Что такое блокировка межосевого дифференциала?
Колесный дифференциал устанавливается на всех автомобилях с передним и задним приводом. И по понятным причинам блокировки этого механизма не предусмотрено. Этот узел предназначен выполнять распределение крутящего момента на колеса ведущей оси. К примеру, при езде или на поворотах, когда колеса не могут крутиться с одинаковой скоростью. У транспортных средств с полным приводом дело обстоит по-другому. Здесь помимо колесного дифференциала на кардан устанавливается межосевой дифференциал, но уже с механизмом блокировки.
Зачем нужна блокировка межосевого дифференциала?
В целом межосевой дифференциал необходим для повышения проходимости транспортного средства и для включения системы полного привода. Принцип данного механизма достаточно просто. При езде транспортного средства по нормальной дороге все тяговое усилие приходится только на основную тяговую ось, тогда как вторая ось не входит в сцепление с трансмиссией из-за отключения системы блокировки.
Механизмы блокировки межосевого дифференциала:какие бывают?
Существует несколько основных групп, которые отличаются по своему принципу. При этом данные группы, в свою очередь подразделяются также на подгруппы.
- Вискомуфта;
- Кулачковая муфта;
- Фрикционная муфта;
- Блокировка Торсен.
Каждая из них работает по своему принципу, но некоторые схожести между ними все-таки есть.
О том, что такое блокировка межосевого дифференциала будет подробно рассказано в этом видеоматериале:
youtube.com/embed/rE6ehrErYRw»/>
Опубликовано: 26 сентября 2019
что это такое и принцип работы? + Видео
На автомобилях с передним или задним приводом на ведущей оси устанавливается такой узел, как колесный дифференциал, механизма же его блокировки не предусмотрено по понятным причинам. Основная задача данного узла — распределение крутящего момента на колеса ведущей оси. Например на поворотах или во время езды по грунтовым дорогам колеса крутиться с одинаковой скоростью не могут.
Если же вы являетесь владельцем транспортного средства с полным приводом, то помимо колесного дифференциала на кардан устанавливают и межосевой дифференциал с механизмом блокировки. Естественно, у читателей возникает вопрос: зачем нужна блокировка, какую функцию выполняет, какие существуют виды блокировки межосевого дифференциала?
Зачем нужна блокировка межосевого дифференциала и принцип ее работы
Мы уже частично затрагивали данную тему на сайте vodi.
su в статье об вязкостной муфте (вискомуфта). Если говорить простыми словами, то межосевой дифференциал необходим для повышения проходимости транспортного средства и включения полного привода.
Принцип его работы довольно прост:
- когда машина едет по нормальной дороге, все тяговое усилие приходится лишь на основную тяговую ось;
- вторая ось посредством отключения механизма блокировки, не входит в сцепление с трансмиссией машины, то есть в данный момент она выступает в качестве ведомой оси;
- как только авто выезжает на бездорожье, где нужно, чтобы работали две оси для повышения проходимости, водитель либо принудительно включает блокировку межосевого дифференциала, либо происходит ее автоматическое подключение.
Когда блокировка включена, обе оси оказываются в жесткой сцепке и вращаются за счет передачи момента вращения на них посредством трансмиссии от двигателя транспортного средства. Так, если установлена вискомуфта, то на дорожном покрытии, где не требуется мощь обеих осей, тяговое усилие поступает лишь на передние или задние колеса.
Ну, а когда выезжаете на грунтовую дорогу и начинаются пробуксовки, колеса разных мостов начинают вращаться с разной скоростью, происходит сильное перемешивание дилатантной жидкости, она затвердевает. Тем самым создается жесткая сцепка между мостами и момент вращения поровну распределяется между всеми колесами машины.
Преимущества механизма блокировки межосевого дифференциала:
- существенное повышение проходимости транспортного средства в сложных условиях;
- отключение полного привода автоматически или принудительно, когда в нем нет необходимости;
- более экономное расходование топлива, ведь с подключенным полным приводом двигатель потребляет больше горючего для создания дополнительной тяги.
Блокировка межосевого дифференциала в зависимости от модели автомобиля включается различными способами. На более старых моделях, например УАЗ, НИВА или грузовые авто, необходимо выбрать соответствующую передачу на раздаточной коробке. Если стоит вискомуфта, блокировка происходит автоматически.
Ну, а на самых совершенных на сегодняшний момент внедорожниках с муфтой Haldex блокировка контролируется электронным блоком управления. Сигналом же к ее включению является нажатие на педаль газа. Так, если вы желаете эффектно разогнаться с пробуксовкой, то блокировка сразу включится, а отключение произойдет автоматически, когда машина будет двигаться на стабильной скорости.
Разновидности механизмов блокировки межосевого дифференциала
Если говорить про принцип действия, то выделяют несколько основных групп, которые в свою очередь делятся на подгруппы:
- жесткая 100-процентная блокировка;
- дифференциалы с ограниченным проскальзыванием — жесткость сцепки зависит от интенсивности вращения колес разных осей;
- с симметричным или ассиметричным распределением тягового усилия.
Так, вискомуфту, можно отнести к второй и третьей группам одновременно, так как в разных режимах езды может наблюдаться проскальзывание дисков, например на поворотах.
Соответственно, тяговое усилие ассиметрично распределяется между осями. В наиболее же сложных условиях, когда одно из колес сильно буксует, то происходит 100-процентная блокировка за счет полного затвердевания жидкости. Если же вы ездите на УАЗ Патриот с раздаткой, то там предусмотрена жесткая блокировка.
Портал vodi.su отмечает, что при включенном полном приводе, особенно на асфальте, происходит быстрый износ резины.
Выделяют также различные конструкции блокировки межосевого дифференциала:
- фрикционная муфта;
- вискомуфта;
- кулачковая муфта;
- блокировка Torsen.
Так, фрикционы работают примерно по той же схеме, что и вискомуфта или сухое сцепление. В нормальном состоянии фрикционные диски не взаимодействуют между собой, но как только начинаются пробуксовки, происходит их зацепление. Муфта Haldex Traction является фрикционной, в ней установлено несколько дисков, которые контролируются электронным блоком управления.
Минус данной конструкции — износ дисков и необходимость их замены.
Блокировка Torsen является одной из наиболее совершенных, ее устанавливают на такие авто как Audi Quattro и универсалы Allroad Quattro. Схема довольно сложная: правая и левая полуосевая шестерни с сателлитами, выходные валы. Блокировка обеспечивается за счет разных передаточных чисел и червячной передачи. В нормальных режимах стабильной езды все элементы вращаются с определенным передаточным числом. Но в случае пробуксовки сателлит начинает вращаться в обратном направлении и происходит полная блокировка полуосевой шестерни и момент вращения начинает поступать на ведомую ось. Причем распределение происходит в соотношении 72:25.
На отечественных авто — УАЗ, ГАЗ — устанавливают кулачковый дифференциал повышенного трения. Блокировка происходит за счет звездочек и сухарей, которые при пробуксовке начинают вращаться с разными скоростями, в результате чего возникает сила трения и блокируется дифференциал.
Существуют и другие разработки.
У каждой из перечисленных систем существуют свои достоинства и недостатки. Нужно понимать, что езда с включенным полным приводом приводит к скорейшему износу шин, трансмиссии и двигателя. Поэтому полный привод используют лишь там, где он действительно нужен.
Загрузка…Поделиться в социальных сетях
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:
- На картере коробки переключения передач (передний привод).
- На корпусе ведущего заднего моста.
- 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:
- Внутреннее колесо меньшего радиуса получает увеличенное сопротивление, по сравнению с наружным аналогом. Повышенный показатель нагрузки обуславливает снижение скорости вращения.
- Внешнее колесо перемещается по большей траектории. При этом увеличение угловой скорости способствует плавному повороту машины, без буксования.
- 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:
- 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.
- На втором этапе система имитации самоблока удерживает тормозное усилие за счет сохранения давления. Действие насоса и пробуксовка колеса прекращается.
- К третьей стадии работы указанного механизма относится завершение проскальзывания колеса с одновременным сбросом давления. Переключатель открывается, а клапан высокого давления закупоривается.
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.
Самые расхожие заблуждения о полном приводе — журнал За рулем
Оказывается, многие владельцы внедорожников понятия не имеют, что такое крутящий момент и в какой пропорции он делится между колесами. А еще не знают, как на самом деле устроен дифференциал. ЗР помогает разобраться во всех нюансах полноприводной трансмиссии.
«Господь Бог вычисляет дифференциалы эмпирически».
Альберт Эйнштейн
Материалы по теме
Обилие комментариев к материалам о распределении моментов в трансмиссиях автомобилей, особенно полноприводных, и радует, и огорчает. Народ интересуется техникой — это хорошо. А вот постоянно ощущать влияние безграмотных блогерских стереотипов на массовое сознание — это обидно.
Впрочем, подобное явление подметил еще изобретатель теории эволюции, причем задолго до интернетов. Мол, «уверенность чаще порождается невежеством, нежели знанием».
Что ж, попробуем пробежаться еще разок по основным болевым точкам в массовом сознании. Во всех ситуациях условно считаем, что трение и прочие потери отсутствуют как класс. Нагрузки на колеса — одинаковые. Продольная и поперечная развесовки — равномерные. Условия сцепления шин с покрытием — одинаковые, если иное не оговорено. Все дифференциалы — симметричного типа. Момент, передаваемый двигателем на конкретный дифференциал, условно принимаем за 100 %. И прошу прощения у всех читателей, которые хорошо в этом разбираются безо всяких повторений.
Итак, вспоминаем основные заблуждения.
Крутящий момент на вывешенном колесе не может равняться нулю: за чей же счет оно вращается-то?
Материалы по теме
Если не разобраться в этом, то дальше можно не читать. Главная мысль проста: момента без сопротивления не бывает! Поэтому момент на валу двигателя, молотящего вхолостую, равен нулю: он не совершает никакой полезной работы.
Точно так же на колесе, зависшем в воздухе, никакого момента нет. Конечно, можно порассуждать насчет сил трения и прочих негативных факторов, которые приходится преодолевать, но мы сразу уточнили, что подобные потери не принимаем во внимание.
Межколесные дифференциалы задают колесам равные угловые скорости.
Ничего подобного: дифференциал (от лат. differentia — разность, различие) — это механизм, обеспечивающий вращение ведущих колес именно с разными скоростями (например, в повороте). Простенькие игрушечные автомобильчики зачастую плохо ездят по кругу именно потому, что в них нет дифференциалов, а потому колеса, проходящие разный путь, вынуждены проскальзывать или пробуксовывать. Дифференциал выравнивает не угловые скорости, а моменты. Если он делит крутящий момент поровну, его называют симметричным.
Если у Нивы (будь то Chevrolet Niva или Лада 4х4) одно колесо повисает в воздухе, то за счет остальных трех она спокойно поедет дальше, поскольку момент постоянно поступает на все четыре колеса.
В данной ситуации на каждое из трех оставшихся колес придется при этом по 33,3% момента.
Выражение «момент поступает» не вполне корректное: напоминаем, что без сопротивления никакого момента на колесе быть не может. А Нива в данном случае не стронется с места, поскольку нулевой момент на зависшем колесе тут же отразится на всех остальных: межколесные и межосевой дифференциалы изначально делят его поровну — по 25% каждому. Чтобы ехать дальше, надо заблокировать межосевой дифференциал. В этом случае на оси с зависшим колесом момент останется нулевым, зато на другой оси на каждое колесо придется половина от усилий мотора.
Самый надежный тип привода…Самый надежный тип привода…
После блокировки дифференциала моме
Дифференциалы полноприводных автомобилей — Энциклопедия журнала «За рулем»
Межосевой дифференциал может быть сконструирован так, чтобы распределять крутящий момент несимметрично. Если распределение момента по осям неравное, то большая часть момента обычно передается к задним колесам.
Это объясняется тем, что при разгоне автомобиля или движении на подъем большая часть массы автомобиля перераспределяется на задние колеса и они могут реализовать больший крутящий момент, чем передние, и, кроме того, уменьшение доли крутящего момента, поступающего к передним колесам, улучшает управляемость автомобиля и меньше подвергает ее влиянию изменения крутящего момента.
Для любого автомобиля с четырьмя ведущими колесами важно обеспечить движение автомобиля в случае, если одно из колес теряет сцепление с дорогой.
Если одно из колес на оси буксует, то дифференциал передает на другое крутящий момент, недостаточный для движения. Если автомобиль имеет привод на четыре колеса и три дифференциала, то достаточно попасть одним колесом на скользкую поверхность, чтобы лишить автомобиль способности тронуться с места. Существуют различные способы борьбы с этим нежелательным свойством.
Один из таких способов—это блокировка дифференциала. При заблокированном дифференциале крутящий момент, подводимый к колесам с лучшим сцеплением, увеличивается.
Необходимо учитывать, что, если вся величина крутящего момента передается в одном направлении, карданный вал и полуоси должны быть сделаны более прочными, чтобы исключить возможность их поломки. Внедорожные автомобили, работающие в сложных условиях, могут иметь устройства, блокирующие как межосевой, так и задний межколесный дифференциалы. Блокировка дифференциала передней оси обычно не предусматривается из-за негативного воздействия на управляемость автомобиля.
Другим распространенным способом улучшения характеристик трансмиссий современных полноприводных автомобилей является применение различных устройств повышенного трения, применяющихся в качестве межосевых и задних дифференциалов. Самый простой способ заключается в создании дополнительного трения при проскальзывании деталей в дифференциале. Здесь, однако, требуется ограничить величину проскальзывания таким образом, чтобы оно не оказывало ч
Самый полный привод — ДРАЙВ
- Войти
- Регистрация
- Забыли пароль?
- user
- Выход
- Наши
тест-драйвы - Наши
видео - Цены и
комплектации - Сообщество
DRIVE2
misc»> - Новости
- Наши тест-драйвы
- Наши видео
- Поиск по сайту
- Полная версия сайта
- Войти
- Выйти
- Acura
- Alfa Romeo
- Aston Martin
- Audi
- Bentley
- Bilenkin Classic Cars
- BMW
- Brilliance
- Cadillac
- Changan
- Chery
- CheryExeed
- Chevrolet
- Chrysler
- Citroen
- Daewoo
- Datsun
- Dodge
- Dongfeng
- DS
- FAW
- Ferrari
- FIAT
- Ford
- Foton
- GAC
- Geely
- Genesis
- Great Wall
- Haima
- Haval
- Hawtai
- Honda
- Hummer
- Hyundai
- Infiniti
- Isuzu
- JAC
- Jaguar
- Jeep
- KIA
- Lada
- Lamborghini
- Land Rover
- Lexus
- Lifan
- Maserati
- Mazda
- Mercedes-Benz
- MINI
- Mitsubishi
- Nissan
- Opel
- Peugeot
- Porsche
- Ravon
- Renault
- Rolls-Royce
- Saab
- SEAT
- Skoda
- Smart
- SsangYong
- Subaru
- Suzuki
- Tesla
- Toyota
- Volkswagen
- Volvo
- Zotye
- УАЗ
- Kunst!
- Тесты шин
- Шпионерия
- Автомобизнес
- Техника
- Наши дороги
- Гостиная
- Автоспорт
- Авторские колонки
- Acura
- Alfa Romeo
Часто задаваемые вопросы о заблокированном центральном дифференциале |
За последний месяц я потратил много времени на поиск плюсов и минусов использования заблокированного межосевого дифференциала.
Межосевой дифференциал определяет, какая мощность передается спереди назад. Блокировка межосевого дифференциала делит мощность 50/50, спереди назад. Это в основном используется для дрэг-рейсинга, чтобы добиться более стабильного старта и распределить вечернюю мощность на все четыре колеса.
Есть несколько способов заблокировать межосевой дифференциал.Самый распространенный способ — приварить межосевой дифференциал, но это необратимо (очевидно). Другой распространенный тип заблокированного межосевого дифференциала — это установка VCE (Viscous Coupler Eliminator), что я и буду использовать.
Слова: AJ Hunsinger | Автор изображений: AJ Hunsinger
3 типа дифференциалов центра блокировки
Катушка — это устройство, которое блокирует центральный дифференциал изнутри, и его можно перевернуть.Но обычно вам нужен хороший центральный дифференциал, чтобы он работал.
Сварной центральный дифференциал — это всего лишь то, что вам нужно: взять стандартный передний дифференциал и сварить его.
Это необратимо, но вы можете взять перегоревший межосевой дифференциал и сварить его, чтобы не испортить ничего ценного.
A VCE (Eliminator вязкой муфты ) блокирует центральный дифференциал снаружи. Его главным преимуществом является тот факт, что вы можете установить и / или удалить его менее чем за 25 минут (примерно 1/3 времени, необходимого для снятия золотника или сварного центрального дифференциала).Так что это предпочтительный вариант, если вы планируете довольно часто возвращаться туда и обратно.
Слабым местом VCE является тот факт, что вы все еще полагаетесь на стандартный центральный дифференциал и две его крестовины, так что они все равно могут выйти из строя. Для достижения максимального эффекта вы хотите использовать центральный дифференциал с 4 крестовинами и VCE. Но это становится дороже.
VCE действует так же, как сварной межосевой дифференциал, поскольку он блокирует центральный дифференциал.
Одним из самых больших преимуществ использования VCE по сравнению со сварным межосевым дифференциалом является то, что он не только реверсивный, но и требует 30 минут или меньше для установки и снятия.Эта деталь была в основном произведена для того, чтобы автомобиль с полным приводом мог работать в режиме FWD, чтобы автомобиль можно было разместить на динамометрическом стенде с полным приводом, поскольку не у всех есть динамометрический стенд с полным приводом поблизости.
Запуск вашего автомобиля AWD в режиме FWD только с VCE осуществляется простым опусканием раздаточной коробки и / или карданного вала. VCE не только позволяет вам работать как FWD, но вы также можете работать в режиме RWD. Чтобы работать в режиме RWD, вы должны снять передние оси, разрубить старый комплект передних осей, вставить чашки в трансмиссию и отрезать каждый внешний вал оси, чтобы можно было затянуть гайку оси.
Прежде чем я подробно остановлюсь на блокировке межосевого дифференциала, я быстро объясню, что делает каждый дифференциал.
Наши автомобили AWD имеют три различных дифференциала.
Передний дифференциал: Передний дифференциал распределяет крутящий момент на каждое переднее колесо, левое переднее и правое переднее. Передний дифференциал позволяет каждому переднему колесу вращаться с разной скоростью, что важно в поворотах.
При повороте налево передний дифференциал позволяет колесу RF вращаться быстрее, чем колесо LF, поскольку оно проходит большее расстояние, чем колесо LF.В то время как передний дифференциал помогает в поворотах, он может повредить ускорению по прямой, поскольку дифференциал передает большую часть крутящего момента на колесо с наименьшим сопротивлением. Вот почему вы увидите, как одно будет вращаться от запуска / вытягивания на FWD DSM, в то время как противоположное колесо не вращается. Чтобы исправить это, используется LSD (дифференциал повышенного трения), который помогает именно в этом. Большинство наших AWD поставляются с заводским передним LSD с вискомуфтой.
Центральный дифференциал: Центральный дифференциал распределяет крутящий момент от передней части к задней.
Задний дифференциал: Задний дифференциал распределяет крутящий момент на каждое заднее колесо. Левый задний против правого заднего. Это работает очень похоже на то, как работают наши передние дифференциалы. Некоторые полноприводные DSM поставлялись с завода с задним дифференциалом LSD.
Теперь вернемся к центральному дифференциалу. В нашем центральном дифференциале используется вискомуфта как форма LSD, чтобы обеспечить распределение крутящего момента 50/50 между передней и задней частью. Без вязкостной муфты центральный дифференциал был бы открытым дифференциалом.Это означает, что если передние шины имеют меньшее сцепление с дорогой, чем задние, передние будут получать большую часть или весь крутящий момент, передаваемый на эти колеса.
Представьте, что вы застряли в снегу. С открытым дифференциалом, если бы передние колеса имели наименьшее сопротивление, ТОЛЬКО одна из передних шин могла бы вращаться на этом автомобиле с полным приводом, так как задние колеса не вращались бы.
Таким образом, вы не сможете оторваться с открытым передним И центральным дифференциалом.
А теперь представьте, что автомобиль в этом примере внезапно имеет вязкостную муфту, как в нашем полном приводе DSM.Теперь переднее колесо с наименьшим сопротивлением будет вращаться, а заднее — с наименьшим сопротивлением. Теперь крутятся одно переднее колесо и одно заднее колесо.
Может, мы все еще застряли в снегу. Итак, давайте продолжим и заблокируем межосевой дифференциал, приварив центральный дифференциал, используя золотник, или установив наш VCE. Теперь ВСЕ ЧЕТЫРЕ колеса будут вращаться в режиме 4 × 4, и мы сможем выползти из снега.
Интересная вещь, о которой большинство людей не задумывается, говоря о «Locking Center Diff», заключается в том, что даже если центральный дифференциал заблокирован, каждое колесо на каждой оси (передней и / или задней) все равно вращается с разной скоростью при повороте.
Например, левое заднее колесо все равно будет вращаться медленнее, чем правое заднее колесо при повороте влево.
Но левое заднее колесо будет вращаться с той же скоростью, что и левое переднее. Из-за нашей конструкции с вязкостной муфтой и межосевым дифференциалом скорости левого / правого колес будут разными, даже если скорости передних / задних колес будут одинаковыми.
Дифференциалы необходимы, когда автомобиль поворачивает, потому что при условии отсутствия пробуксовки шин внутренние колеса вращаются медленнее, чем внешние колеса и , задние колеса вращаются медленнее, чем передние колеса .Если бы у вас не было дифференциала, ваша машина не захотела бы поворачивать и испытала бы значительный износ шин при принудительном повороте.
Иногда люди заставляют идею «заблокированного центрального дифференциала» звучать хуже, чем она есть на самом деле, потому что они забывают об этом. На первый взгляд может показаться, что нормальная езда по шоссе или проселочной дороге сильно сказывается на трансмиссии. Но все не так плохо, как вы думаете.
Все 4 колеса не могут быть полностью заблокированы и вращаться с одинаковой скоростью и в одно и то же время.Вместо этого только переднее колесо с одной стороны будет заблокировано с задним колесом с той же стороны, даже при повороте. Колесо LF будет вращаться медленнее, чем RF, при повороте налево, что приведет к вращению колеса LR с той же скоростью, но все еще медленнее, чем колесо RR. Я подробнее остановлюсь на этом позже.
Я в основном проводил все свои исследования, чтобы убедиться, что случайное вождение в выходные не убьет трансмиссию с использованием моего VCE. Я нашел много уважаемых людей в мире DSM, которые говорят, что у них не было никаких отказов трансмиссии, «даже после 5 или более лет ежедневного вождения, шоссейных гонок, автокроссинга и дрэг-рейсинга с заблокированным центральная разница.
Но, конечно, я также обнаружил, что многие другие люди думали, что это значительно сократит срок службы трансмиссии и других деталей трансмиссии.
Единственная другая вещь, на которую заблокированный центральный дифференциал может явно негативно повлиять, — это раздражение от вибрации шин. Дребезжание шин по сухому асфальту увеличивает износ шин. Износ шин не обязательно сильно улучшит мышление, поскольку любое колесо по обе стороны от передней и задней оси по-прежнему сможет вращаться с разной скоростью, чтобы достичь разницы в расстоянии, которое каждое колесо должно пройти.
Но правое колесо на задней оси должно было бы вращаться медленнее, чем колесо справа от передней оси, но не могло, потому что центральный дифференциал заблокирован. Таким образом, это будет означать, что задние шины будут изнашиваться быстрее, чем без заблокированного межосевого дифференциала, независимо от того, будет ли разница в износе шин больше или незначительна.
«Проблемы, связанные с использованием сварного центра вместо блока LSD / VC, включают более быстрый износ шин, приводного вала, валов CV и опор двигателя, а также проскальзывание или стрекотание шин при поворотах в тесноте.
” — Передаточные домкраты
Обратите внимание, что в Jacks Transmission ничего не говорится об износе коробки передач. Разница между VCE и сварным межосевым дифференциалом заключается в том, что VCE по-прежнему опирается на хрупкую конструкцию крестовины с двумя шестернями.
В итоге я пришел к такому выводу. Невозможно проверить влияние блокировки межосевого дифференциала на конкретную область конкретной части трансмиссии с конкретным типом заблокированного дифференциала — даже близко.Итак, как и многие другие в прошлом, я решил, что мне нужно выяснить, что именно произойдет, на моем личном опыте. Как я уже сказал ранее, я предпочитаю использовать VCE для блокировки межосевого дифференциала. Почему это практически здравый смысл, но вы можете найти мои рассуждения интересными.
У меня всегда была склонность к дрифту, но я никогда не преследовал этот интерес, потому что я очень предан DSM. DSM не дрейфуют. Это область, в которой стремятся автомобили 240sx, Miata, 350z и другие заднеприводные автомобили.
Поэтому, естественно, в моем списке вещей, которые я хочу сделать, прежде чем умру, был проект дрейфующей ракеты 1G. Я купил VCE пару лет назад и подумал о том, чтобы поставить его в #VirginMary. Но я опасался возможных проблем с надежностью, которые это может вызвать. Поскольку Мэри была моим ежедневным водителем, я никогда не садился.
Я продал его в какой-то момент, когда мне понадобились быстрые деньги. Совсем недавно я наткнулся на одну в нашей группе Eat Sleep DSM в Facebook за 20 долларов с доставкой. Я отправил средства продавцу через PayPal, и они пришли через некоторое время.У меня никогда не было плана на это, я просто хотел его, потому что это было 20 долларов, и было бы неплохо иметь под рукой что-то в будущем, так как в наши дни их очень трудно найти.
Сегодня я поставил свою коробку передач на #PoisonIvy и должен был принять решение о том, устанавливать ли ее в трансмиссию, прежде чем надеть ее на двигатель. После всех моих дней поисков я решил установить его.
Я не планирую заниматься дрифтом Айви или чем-то в этом роде, но у меня есть сильное побуждение снять всего одно видео о перегорании заднего привода или записать короткую сессию дрифта на открытой парковке.Да просто так.
Но это определенно не единственная причина, по которой я хотел попробовать VCE. На самом деле есть несколько других потенциальных преимуществ для запуска VCE. Самая очевидная причина — повышение производительности на драг-полосе. С заблокированным межосевым дифференциалом AWD DSM будет иметь более стабильный запуск и даст вам больше тяги при запуске. С моим LSD центральным и задним дифференциалами блокировка центрального дифференциала должна обеспечивать идеальное ускорение по прямой, потому что каждое переднее / заднее колесо с обеих сторон будет вращаться с одинаковой скоростью.
Еще одна вещь, от которой я выиграю, — это поломка оси. Допустим, я сломал радиочастотную ось, когда ехал из продуктового магазина домой. Без заблокированного межосевого дифференциала дифференциалы будут пытаться передать большую часть крутящего момента на колесо RF, поскольку оно будет иметь наименьшее сопротивление при сломанной оси.
При заблокированном центральном дифференциале ось RF будет получать такой же крутящий момент, как ось RR. Поскольку крутящий момент фактически не прикладывается к земле на RF из-за сломанной оси, 100% крутящего момента будет приложено к колесу RR.
Но это также может быть очень опасно в правильной ситуации. Если бы я сломал заднюю ось при резком ускорении на трассе, задняя часть машины могла бы развернуться и ударить меня в стену, если бы я был достаточно хреновым водителем. Даже лучшему водителю будет сложно удержать машину подальше от стены. Три другие рабочие оси будут передавать мощность на землю, поэтому левая сторона автомобиля попытается обойти правую сторону машины и резко повернуть направо.
Еще одно преимущество использования заблокированного межосевого дифференциала — это возможность при необходимости вести автомобиль на переднем приводе.Если бы я взорвал задний дифференциал, сломал заднюю ось, сломал карданный вал или взорвал раздаточную коробку, я мог бы снять задние оси и запустить машину в режиме FWD до тех пор, пока я не смогу позволить себе покупать новые детали или получить машину.
домой, не называя плоской кровати.
Причина, по которой я решил использовать VCE, а не сварной межосевой дифференциал, заключалась в том, что у меня был VCE, и я не собирался блокировать свой межосевой дифференциал до этого. Это очень быстрый способ заблокировать межосевой дифференциал с помощью VCE.
Чтобы установить сварной межосевой дифференциал, вы должны снять трансмиссию, снять с трансмиссии сторону колоколообразного кожуха, снять межосевой дифференциал, профессионально приварить его, затем переустановить межосевой дифференциал, если вы можете понять, как все эти маленькие крошечные части транс возвращается вместе.И это навсегда.
С VCE вы просто снимаете крышку шестерни 5 th с конца трансмиссии, снимаете зажим с вискомуфты, снимаете вискомуфту, устанавливаете VCE, переустанавливаете стопорный зажим и прикручиваете болтами -я крышка шестерни обратно на. Если я по какой-либо причине решу не использовать заблокированный межосевой дифференциал, это займет буквально 30 минут работы или меньше, и вам не потребуется снимать трансмиссию с двигателя в автомобиле.
Если вы приварите межосевой дифференциал, вам все равно нужно будет держать вискомуфту на месте.Фактически невозможно правильно сварить центральный дифференциал без установленной вискомуфты. Вы также можете использовать VCE с заблокированным дифференциалом. Большинство людей скажут вам, что в этом нет необходимости, потому что ваш центральный дифференциал уже заблокирован сварным дифференциалом. Но VCE может весить намного меньше, чем блок вязкой муфты, в зависимости от того, какая у вас конструкция VCE, поэтому вы можете значительно уменьшить вес, используя VCE со сварным центральным дифференциалом.
Есть две конструкции VCE. Один выглядит как обычная вискомуфта, но внутри приварен.Другой тип VCE — это стандартная вязкостная муфта, отфрезерованная на токарном станке, так что остаются только зубья и шестерни, а затем две шестерни свариваются вместе. Это позволяет снять большой вес с устройства. Сейчас я использую этот тип в своей передаче.
Как удалить VCU и межосевое отклонение и сварное межосевое отклонение
Сначала снимаем торцевую крышку (11 болтов, 9 коротких и 2 длинных).
Вот что вы увидите.
Удалите этот штифт на вилке переключения передач и снимите его (держите все вместе, это поможет при повторной сборке).
Прицепные стопорное кольцо от VCU.
После того, как вы снимите VCU, в валу окажется небольшой шарикоподшипник (снимите его и сохраните для повторной сборки).
Снимите две гайки шестерен.
Вытяните три болта сбоку (держите пружину и шарикоподшипник вместе).
Вы не сможете оторвать второй слой покрытия.
Снимите болты, удерживающие центральный дифференциал.
Снимите центральный дифференциал.
Детали, изображенные на рисунке ниже, не будут использоваться повторно. Вытащите их и отложите в сторону.
Теперь можно сварить центральный дифференциал. См. Диаграмму ниже.
Удалите все с и «X».Приварите шестерню 6 к корпусу 4, затем приварите шестерню 10 к корпусу 12.
Затем просто выполните все действия в обратном порядке, чтобы собрать заново, и все готово.
Дифференциалы повышенного трения и крестовины
Kazz, Quaife или Cusco : Это все типы центральных дифференциалов повышенного трения. Обычно они предлагают лучшую функцию ограниченного трения, но они не сильнее, чем центральный дифференциал с 4 звездочками.
4 Spider Шестерни Центральный Дифференциал: Заводской межосевой дифференциал поставляется только с двумя звездообразными шестернями. Это, безусловно, самое слабое звено в трансляциях DSM. Это причина того, почему трансмиссии DSM имеют репутацию слабых. Обновление центрального дифференциала ОБЯЗАТЕЛЬНО для всего, что работает быстрее 13 секунд (и вы можете сломать его даже до этого момента).
Самым распространенным обновлением является преобразование его в 4 звездочки, но стоимость обычно составляет от 400 до 500 долларов.Но это никоим образом не влияет на вашу функцию ограниченного скольжения. Вы по-прежнему полагаетесь на дрянную вискомуфту.
Продолжить чтение
|
На передние колеса это никак не влияет.
Просто другой. Некоторые сочтут это лучше, потому что полный привод работает постоянно, а не только когда вы нажимаете на рычаг.
У меня ограниченный 08, так что это не 5-е поколение, но принцип тот же. У вас в основном 3 открытых дифференциала. Открытый дифференциал позволяет колесам вращаться с разной скоростью, поэтому при повороте внутреннее колесо вращается медленнее, чем внешнее. Это не дает автомобилю прыгать по поверхности с высоким сцеплением, например по сухой дороге, где шины не проскальзывают. В режиме 4-х колесного привода или постоянного 4-х колесного привода межосевой дифференциал снова является открытым дифференциалом, позволяющим передним колесам вращаться с другой скоростью, чем задние колеса.Поэтому, когда вы используете полный привод и поворачиваете, каждое из 4 колес может вращаться с разной скоростью. Без открытых дифференциалов вы бы связали дифференциалы, нанося урон.
Вот тут и вступает в игру блокировка дифференциалов.
Если у вас когда-либо был один, а затем его забрали, вы его пропустите, если вообще будете использовать 4×4. Без дифференциала торсена, когда вы включаете 4×4, трансмиссия уходит в тупик. Это заметно даже на грунтовых дорогах. С дифференциалом torsen вы можете бегать на внедорожнике целый день по твердым покрытиям и заснеженным дорогам и не беспокоиться об этом. Это причина, по которой многие люди жалуются на 5-й ген. Было убрано много функций. Думаю, Toyota думала, что никто не заметит и купит все, что они делают.
09.2010, 15:25
Вот почему они поставили на LE большие узкие низкопрофильные 20-дюймовые моторы, чтобы компенсировать затраты на полный галлон полного рабочего времени.
Я поставил диски SR5 и сток 265 размера на свой лимитед и увидел нулевую разницу в пробеге.
Они были нацелены на демографию.
Я поставил диски SR5 и сток 265 размера на свой лимитед и увидел нулевую разницу в пробеге.
.. Признаюсь, я совершенно запутался в дифференциалах 5-го поколения T4R. Является ли центральный дифференциал Torsen на ограниченном автомобиле лучше, чем задний дифференциал неполного полного привода на SR5 и Trail? Насколько я понимаю, Torsen отлично подходит для езды на сухом асфальте, но как насчет бездорожья по тропе или снегу? Является ли задний дифференциал на SR5 и Trail «шагом назад», как утверждают некоторые плакаты? Почему люди не особо упоминают о переднем дифференциале (а есть ли он ???)? И как, черт возьми, во все это играет раздаточная коробка? А как насчет «блокировки» дифференциала? Позволяет ли заблокированный дифференциал передним шинам вращаться с разной скоростью? Всегда ли передние колеса разблокированы, независимо от системы 4WD?
В 4WD-HI 4Runner имеет систему TRAC для передней и задней осей. Это похоже на систему ограниченного скольжения (LSD). По словам Toyota, «датчики Toyota TRAC активируются, когда одно из ведущих колес начинает пробуксовывать. TRAC ограничивает мощность двигателя и применяет тормоза к вращающемуся колесу. Это передает мощность на колеса, которые все еще имеют тягу, чтобы помочь вам не сбиться с пути. »Дифференциальные уравнения — дельта-функция Дирака
Онлайн-заметки ПавлаНоты Быстрая навигация Скачать
- Перейти к
- Ноты
- Практические задания и задания еще не написаны. Пока позволяет время, я работаю над ними, однако у меня нет того количества свободного времени, которое я имел раньше, поэтому пройдет некоторое время, прежде чем здесь что-нибудь появится.
- Показать / Скрыть
- Показать все решения / шаги / и т. Д.
- Скрыть все решения / шаги / и т. Д.
Пока позволяет время, я работаю над ними, однако у меня нет того количества свободного времени, которое я имел раньше, поэтому пройдет некоторое время, прежде чем здесь что-нибудь появится.- Разделы
- IVP со ступенчатыми функциями
- Интегралы свертки
- Разделы
- DE второго порядка
- Системы ДЭ
- Классы
- Алгебра
- Исчисление I
- Исчисление II
- Исчисление III
- Дифференциальные уравнения
- Дополнительно
- Алгебра и триггерный обзор
- Распространенные математические ошибки
- Праймер для комплексных чисел
- Как изучать математику
- Шпаргалки и таблицы
- Разное
- Свяжитесь со мной
- Справка и настройка MathJax
- Мои студенты
- Заметки Загрузки
- Полная книга
определение активного межосевого дифференциала и синонимы активного межосевого дифференциала (английский)
Из Википедии
(перенаправлено с активного центрального дифференциала)
Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки. Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив достоверные ссылки. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. (июль 2009 г.) |
Вид в разрезе автомобильного бортового привода, который содержит дифференциал |
Входной крутящий момент прикладывается к зубчатому венцу (синему), который вращает весь водил (синий), обеспечивающий крутящий момент на обе боковые шестерни (красную и желтую), которые, в свою очередь, могут приводить в движение левое и правое колеса.Если сопротивление на обоих колесах одинаково, планетарная шестерня (зеленая) не вращается, и оба колеса вращаются с одинаковой скоростью. |
Если левая шестерня (красная) встречает сопротивление, планетарная шестерня (зеленая) вращается вокруг левой шестерни, в свою очередь прилагая дополнительное вращение к правой шестерне (желтой). |
Дифференциал — это устройство, обычно, но не обязательно, использующее шестерни, способное передавать крутящий момент и вращение через три вала, почти всегда используемое одним из двух способов.
С одной стороны, он получает один вход и обеспечивает два выхода; это можно найти в большинстве автомобилей. С другой стороны, он объединяет два ввода для создания вывода, который представляет собой сумму, разность или среднее значение входных данных.
В автомобилях и других колесных транспортных средствах дифференциал позволяет каждому ведущему колесу вращаться с разной скоростью, в то время как для большинства транспортных средств каждому из них предоставляется равный крутящий момент. В автомобильной промышленности корпус дифференциала иногда в просторечии называют «тыквой», поскольку корпус дифференциала обычно напоминает тыкву. [1]
Назначение
Колеса автомобиля вращаются с разной скоростью, в основном при поворотах. Дифференциал предназначен для привода пары колес с равным крутящим моментом, позволяя им вращаться с разной скоростью. В автомобилях без дифференциала, таких как карт, оба ведущих колеса вынуждены вращаться с одинаковой скоростью, обычно на общей оси, приводимой в движение простым цепным приводным механизмом.
При прохождении поворотов внутреннее колесо должно пройти меньшее расстояние, чем внешнее колесо, поэтому без дифференциала результатом будет пробуксовка внутреннего колеса и / или волочение внешнего колеса, что приведет к трудному и непредсказуемому управлению, повреждению шин и дороги и нагрузки на всю трансмиссию (или возможную поломку).
История
Есть много пунктов формулы изобретения дифференциальной передачи, но вполне вероятно, что она была известна, по крайней мере в некоторых местах, в древние времена. Вот некоторые вехи в истории этого устройства.
- 1050 г. до н.э.-771 г. до н.э .: Книга песен г. утверждает, что колесница, указывающая на юг, в которой используется дифференциал, была изобретена во времена династии Западная Чжоу в Китае.
- 200–100 гг. До н.э. — механизм Antikythera: Устройство отличается уровнем миниатюризации и сложностью своих деталей, сравнимой с часами 18 века.В нем более 30 шестерен, хотя Майкл Райт (см. Ниже) предложил до 72 шестерен с зубьями, образованными равносторонними треугольниками. В Греции
- 227 — 239 г. н.э. — Несмотря на сомнения коллег-министров при дворе, Ма Цзюнь из Королевства Вэй в Китае изобретает первую исторически достоверную колесницу, указывающую на юг, которая в качестве немагнитного механизированного компаса обеспечивала кардинальное направление.
- 658, 666 г. н.э. — два китайских буддийских монаха и инженера создают колесницы, указывающие на юг, для императора Японии Тэндзи.
- 1027, 1107 г. н.э. — Задокументированные китайские репродукции колесницы, указывающей на юг, написанные Янь Су, а затем Ву Дэреном, в которых подробно описаны механические функции и передаточные числа устройства гораздо больше, чем в более ранних китайских записях.
- 1720 — Джозеф Уильямсон использует дифференциальную передачу в часах.
- 1810 — Рудольф Акерманн из Германии изобретает систему рулевого управления на четыре колеса для экипажей, которую некоторые более поздние авторы ошибочно называют дифференциалом.
- 1827 — современный автомобильный дифференциал, запатентованный часовым мастером Онезифором Пекером (1792-1852) из Conservatoire des Arts et Métiers во Франции для использования на паровой тележке. (Источники: Britannica Online и [1])
- 1832 — Ричард Робертс из Англии патентует «компенсационную шестерню», дифференциал для дорожных локомотивов.
- 1876 — Джеймс Старли из Ковентри изобретает дифференциал с цепной передачей для использования на велосипедах; изобретение позже использовалось на автомобилях Карлом Бенцем.
- 1897 — первое использование дифференциала на австралийском паровозе Дэвидом Ширером.
- 1913 — Packard представляет дифференциал со спиральной шестерней, который снижает шум шестерен.
- 1926 — Packard представляет гипоидный дифференциал, который позволяет опускать карданный вал и его выступ в салоне автомобиля.
- 1958 — Вернон Глисман патентует дифференциал Torsen Dual-Drive Differential, тип дифференциала повышенного трения, который полагается исключительно на действие зубчатой передачи, а не на комбинацию муфт и шестерен.
В Греции
(Источники: Britannica Online и [1]) Примечание. Когда-то предполагалось, что в механизме Antikythera (150 г.
до н.э. — 100 г. до н.э.), обнаруженном на затонувшем древнем корабле возле греческого острова Antikythera, использовалась дифференциальная передача. С тех пор это было опровергнуто.
Функциональное описание
Файл: Схема передачи.JPGСледующее описание дифференциала применимо к «традиционному» заднеприводному легковому или грузовому автомобилю:
Крутящий момент передается от двигателя через трансмиссию на приводной вал (британский термин: «карданный вал», обычно и неофициально сокращенно «карданный вал»), который идет к главной передаче и содержит дифференциал. Коническая шестерня со спиральной шестерней приводится в движение с конца карданного вала и заключена в корпус главной передачи. Это зацепляется с большой спиральной конической шестерней зубчатого колеса , известной как коронное колесо.Ведущее колесо и ведущая шестерня могут зацепляться в гипоидной ориентации (не показано). Зубчатая передача коронного колеса прикреплена к водилу дифференциала или обойме, которая содержит солнечные и планетарные колеса или шестерни, которые представляют собой группу из четырех противоположных конических шестерен в перпендикулярной плоскости, поэтому каждая коническая шестерня входит в зацепление с двумя соседними , и вращается против третьей стороны, с которой он не сцепляется.
Две шестерни солнечного колеса выровнены на той же оси, что и шестерня коронного колеса, и приводят в движение полуоси оси, соединенные с ведомыми колесами автомобиля.Две другие планетарные шестерни выровнены по перпендикулярной оси, которая меняет ориентацию при вращении коронной шестерни. На двух рисунках, показанных выше, показана только одна планетарная передача (зеленая), однако в большинстве автомобильных приложений используются две противоположные планетарные передачи. В других конструкциях дифференциала используется другое количество планетарных шестерен в зависимости от требований к долговечности. По мере вращения водила дифференциала изменение ориентации осей планетарных шестерен передает движение коронной шестерни движению солнечных шестерен, давя на них, а не вращаясь против них (то есть одни и те же зубья остаются в том же зацеплении или положение контакта), но поскольку планетарные шестерни не ограничены во вращении друг относительно друга, в пределах этого движения, солнечные шестерни могут вращаться в противоположных направлениях относительно коронной шестерни и друг к другу под одной и той же силой (в этом случае одинаковая зубы не контактируют).
Так, например, если автомобиль поворачивает вправо, главное коронное колесо может сделать 10 полных оборотов. За это время левое колесо будет делать больше оборотов, потому что ему нужно двигаться дальше, а правое колесо будет делать меньше оборотов, так как ему предстоит пройти меньшее расстояние. Солнечные шестерни (которые приводят в движение полуоси оси) будут вращаться в противоположных направлениях относительно коронной шестерни, скажем, на 2 полных оборота каждая (4 полных оборота друг относительно друга), в результате чего левое колесо сделает 12 оборотов, и правое колесо делает 8 оборотов.
Вращение шестерни коронного колеса всегда является средним из оборотов боковых солнечных шестерен. Вот почему, если ведомые опорные колеса поднимаются над землей при выключенном двигателе, а ведущий вал удерживается (скажем, оставляя трансмиссию на включенной передаче, не позволяя коронной шестерне вращаться внутри дифференциала), вращая вручную одно ведомое roadwheel вызывает противоположную roadwheel вращаться в направлении, противоположном направлению на ту же сумму.
Когда транспортное средство движется по прямой, не будет никакого дифференциального движения планетарной системы шестерен, кроме минутных движений, необходимых для компенсации небольших различий в диаметре колес, неровностей дороги (которые увеличивают или более короткий путь колеса) и т. д.
Потеря тяги
Одним из нежелательных побочных эффектов обычного дифференциала является то, что он может снизить общий крутящий момент — силу вращения, приводящую в движение транспортное средство. Величина крутящего момента, необходимого для приведения в движение транспортного средства в любой данный момент, зависит от нагрузки в этот момент — от того, насколько тяжелое транспортное средство, какое сопротивление и трение, уклон дороги, импульс транспортного средства и т. В данной статье мы будем называть эту величину крутящего момента «пороговым крутящим моментом».
Крутящий момент, прилагаемый к каждому ведущему колесу, является результатом того, что двигатель и трансмиссия прикладывают крутящее усилие против сопротивления тяги на этом колесе.
Если нагрузка не является исключительно высокой, двигатель и трансмиссия обычно могут выдавать столько крутящего момента, сколько необходимо, поэтому ограничивающим фактором обычно является тяга под каждым колесом. Поэтому удобно определять тягу как величину крутящего момента, который может возникнуть между шиной и поверхностью дороги до того, как колесо начнет проскальзывать.Если общая тяга под всеми ведущими колесами превышает пороговый крутящий момент, автомобиль будет двигаться вперед; если нет, то одно или несколько колес просто крутятся.
Чтобы проиллюстрировать, как дифференциал может ограничивать общий крутящий момент, представьте себе простой заднеприводный автомобиль с одним задним опорным колесом на асфальте с хорошим сцеплением с дорогой, а другим на участке скользкого льда. С учетом нагрузки, уклона и т. Д. Транспортному средству требуется, скажем, 2000 ньютон-метров (1480 фут-фунт-сила) для движения вперед (то есть пороговый крутящий момент).Предположим далее, что тяговое усилие без вращения на льду равно 400 Н · м (300 фут · фунт-сила), а на асфальте — 3 000 Н · м (2210 фут · фунт-сила).
Если два roadwheels были вытеснены без дифференциала, каждый roadwheel будет поставляться с равным количеством крутящего момента, и будет толкать против поверхности дороги как можно сильнее. Ходовое колесо на льду быстро достигнет предела тягового усилия (400 Нм), но не сможет вращаться, потому что другое колесо имеет хорошее сцепление с дорогой. Сцепление с асфальтом плюс небольшое дополнительное сцепление со льдом превышает пороговое значение, поэтому автомобиль будет продвигаться вперед.
Однако с дифференциалом, как только «ледяное колесо» достигает 400 Нм, оно начинает крутиться, а затем развивает меньшую тягу ~ 300 Нм. Планетарные шестерни внутри водила дифференциала начнут вращаться, потому что «асфальтовое колесо» встречает большее сопротивление. Вместо того, чтобы приводить в движение асфальтовое колесо с большей силой, дифференциал по-прежнему будет симметрично разделить общий доступный крутящий момент поровну. ~ 300 Нм достаточно, чтобы заставить ледяное колесо вращаться, но равное количество ~ 300 Нм недостаточно, чтобы повернуть асфальтовое колесо.
Поскольку асфальтовое колесо остается неподвижным, крутящееся ледяное колесо будет вращаться в два раза быстрее, чем раньше. Поскольку фактический крутящий момент на и обоих опорных колесах одинаков — величина определяется меньшей силой сцепления с ледяным колесом . Таким образом, оба колеса получат по 300 Нм. Поскольку 600 Нм меньше необходимого порогового крутящего момента в 2000 Нм, транспортное средство не сможет использовать мощность двигателя и не будет двигаться.
Наблюдатель будет просто увидеть один стационарный roadwheel на одной стороне транспортного средства, и один вращающийся roadwheel на противоположной стороне.Не будет очевидно, что оба колеса создают одинаковый крутящий момент (т.е. оба колеса фактически толкают одинаково, несмотря на разницу в скорости вращения). Это привело к широко распространенному заблуждению о том, что автомобиль с дифференциалом на самом деле является только «одноприводным». Фактически, обычный дифференциал всегда позволяет передавать равный крутящий момент на оба ведомых колеса; если это не дифференциал особого типа, например, с блокировкой, смещением крутящего момента или с ограниченным скольжением.
Предлагаемый способ распределения мощности на колеса заключается в использовании концепции безредукторного дифференциала , обзор которого был опубликован Provatidis [2] , но различные конфигурации, похоже, соответствуют либо » скользящие штифты и кулачки, такие как ZF B-70, доступные для ранних моделей VW, или разновидность шарового дифференциала.
Тяговые устройства
| Этот раздел может содержать оригинальные исследования . Пожалуйста, улучшите его, проверив сделанные заявления и добавив ссылки. Заявления, состоящие только из оригинальных исследований могут быть удалены. Подробнее можно ознакомиться на странице обсуждения. (июль 2009 г.) |
ARB, дифференциал с пневматической блокировкой
Существуют различные устройства для увеличения тягового усилия от автомобилей с дифференциалами.
- Одним из решений является дифференциал повышенного трения (LSD), наиболее известным из которых является LSD с муфтой сцепления. С помощью этого дифференциала, боковые шестерни соединены с носителем через сцепление с несколькими дисков, которая позволяет дополнительный вращающий момент, чтобы быть послан к колесу с высоким сопротивлением, чем доступно на другой ведомую roadwheel, когда предел трения достигается при этом другом колесе. Ниже предела трения больший крутящий момент поступает на более медленное (внутреннее) колесо. Если нет нагрузки на одно колесо, то вращающий момент не переходит к другому, так что LSD не обеспечивает крутящий момент на весеннюю нагрузки, за исключением, но некоторые дополнительные эффект может быть получен путем частичного применения стояночного тормоза автомобиля, когда один roadwheel вращается, так как это может обеспечить некоторое сопротивление, чтобы увеличить общий крутящий момент и позволить другому ведущему колесу перемещать транспортное средство.Это работает только там, где ручной тормоз действует на ведущие колеса, как в традиционной схеме с задним приводом. Естественно, стоит отпустить ручной тормоз, как только автомобиль снова начнет движение.
С помощью этого дифференциала, боковые шестерни соединены с носителем через сцепление с несколькими дисков, которая позволяет дополнительный вращающий момент, чтобы быть послан к колесу с высоким сопротивлением, чем доступно на другой ведомую roadwheel, когда предел трения достигается при этом другом колесе. Ниже предела трения больший крутящий момент поступает на более медленное (внутреннее) колесо. Если нет нагрузки на одно колесо, то вращающий момент не переходит к другому, так что LSD не обеспечивает крутящий момент на весеннюю нагрузки, за исключением, но некоторые дополнительные эффект может быть получен путем частичного применения стояночного тормоза автомобиля, когда один roadwheel вращается, так как это может обеспечить некоторое сопротивление, чтобы увеличить общий крутящий момент и позволить другому ведущему колесу перемещать транспортное средство.Это работает только там, где ручной тормоз действует на ведущие колеса, как в традиционной схеме с задним приводом. Естественно, стоит отпустить ручной тормоз, как только автомобиль снова начнет движение.
- Блокируемый дифференциал, например, дифференциал, использующий дифференциальные передачи при нормальном использовании, но использующий пневматическую или электрически управляемую механическую систему, которая при блокировке не допускает разницы в скорости между двумя колесами на оси. В них используется механизм, позволяющий блокировать планетарные шестерни относительно друг друга, заставляя оба колеса вращаться с одинаковой скоростью, независимо от того, какое из них имеет большее сцепление; это эквивалентно эффективному отключению дифференциальных передач.Другие системы блокировки могут даже не использовать дифференциал, а вместо этого приводить в движение одно или оба колеса в зависимости от значения крутящего момента и направления.
- Дифференциал с автоматическим смещением крутящего момента (ATB) с высоким коэффициентом трения, такой как дифференциал Torsen, где трение происходит между зубьями шестерни, а не между дополнительными муфтами. Это относится больший крутящий момент к ведомому roadwheel с наивысшей устойчивостью (захвата или тягового усилия), чем доступно на другом Driven roadwheel, когда предел трения достигается при этом другое колесо. При испытании с оторванными колесами от земли, если одно колесо вращается с удерживаемым корпусом дифференциала, другое колесо все равно будет вращаться в противоположном направлении, как в случае открытого дифференциала, но с некоторыми потерями на трение и крутящий момент будет распределяться по другому. чем 50/50. Хотя он позиционируется как «чувствительный к крутящему моменту», он действует так же, как дифференциал повышенного трения.
При испытании с оторванными колесами от земли, если одно колесо вращается с удерживаемым корпусом дифференциала, другое колесо все равно будет вращаться в противоположном направлении, как в случае открытого дифференциала, но с некоторыми потерями на трение и крутящий момент будет распределяться по другому. чем 50/50. Хотя он позиционируется как «чувствительный к крутящему моменту», он действует так же, как дифференциал повышенного трения.- Дифференциал с очень высоким коэффициентом трения, например, типа «скользящие штифты и кулачки» ZF, обеспечивающий блокировку от очень высокого внутреннего трения.При испытании с оторванными от земли колесами и крутящим моментом, приложенным к одному колесу, оно заблокируется, но при использовании все еще возможно возникновение дифференциального действия, хотя и со значительными потерями на трение, и с дорожными нагрузками на каждое колесо в противоположных направлениях. чем то же самое (действующее с действием «запирание и отпускание», а не с распределенным моментом).
- В качестве дополнительной функции обычных электронных систем контроля тяги обычно используются датчики скорости вращения ведущего колеса антиблокировочной тормозной системы (ABS) для обнаружения вращающегося ведущего колеса и торможения этого колеса.Это постепенно повышает реактивный крутящий момент при этом roadwheel, а дифференциал компенсирует больший крутящий момент передачи через другую roadwheel — один с лучшим сцеплением. В автомобилях Volkswagen Group эта особая функция называется «Электронная блокировка дифференциала» (EDL).
- В полноприводном автомобиле узел вязкостной муфты может полностью заменить межосевой дифференциал или использоваться для ограничения пробуксовки в обычном «открытом» дифференциале. Он работает по принципу, позволяющему двум выходным валам вращаться в противоположных направлениях относительно друг друга посредством системы пластин с прорезями, которые работают в вязкой жидкости, часто силиконовой.Жидкость допускает медленные относительные движения валов, например, при поворотах, но будет сильно сопротивляться высокоскоростным движениям, например, при пробуксовке одного колеса. Эта система похожа на дифференциал повышенного трения.
Эта система похожа на дифференциал повышенного трения.Полноприводное транспортное средство (4WD) будет иметь как минимум два дифференциала (по одному на каждую ось для каждой пары ведомых колес) и, возможно, центральный дифференциал для распределения крутящего момента между передней и задней осями. В некоторых случаях (например, Lancia Delta Integrale, Porsche 964 Carrera 4 1989 года [2]) межосевой дифференциал представляет собой планетарный дифференциал (см. Ниже) для асимметричного разделения крутящего момента, но с фиксированной скоростью между передней и задней осью.В других методах используется центральный дифференциал с автоматическим смещением крутящего момента (ATB), например, Torsen — это то, что Audi использует в своих автомобилях quattro (с продольными двигателями).
Полноприводные автомобили без межосевого дифференциала не должны передвигаться по сухим асфальтированным дорогам в режиме полного привода, поскольку небольшие различия в скорости вращения передних и задних колес вызывают передачу крутящего момента на трансмиссию. Это явление известно как «наматывание», и оно может вызвать значительные повреждения трансмиссии или трансмиссии.На рыхлом покрытии эти различия компенсируются проскальзыванием шины о дорожное покрытие.
Раздаточная коробка может также включать межосевой дифференциал, позволяющий приводным валам вращаться с различной скоростью. Это позволяет полноприводному автомобилю ездить по асфальтированным дорогам, не испытывая при этом «заводности».
Эпициклический дифференциал
Эпициклический редуктор используется здесь для асимметричного распределения крутящего момента. Входной вал — зеленый полый, желтый — выход с низким крутящим моментом, а розовый — выход с высоким крутящим моментом.Сила, приложенная к желтой и розовой шестерням, одинакова, но поскольку плечо розовой шестерни в 2–3 раза больше, крутящий момент будет в 2–3 раза выше.Эпициклический дифференциал использует планетарную передачу для асимметричного разделения и распределения крутящего момента между передней и задней осями. Планетарный дифференциал лежит в основе автомобильной трансмиссии Toyota Prius, где он соединяет двигатель, мотор-генераторы и ведущие колеса (которые, как обычно, имеют второй дифференциал для разделения крутящего момента).Его преимущество заключается в том, что он относительно компактен по длине оси (то есть вала солнечной шестерни).
Эпициклические шестерни также называют планетарными шестернями, потому что оси планетарных шестерен вращаются вокруг общей оси солнца и зубчатых колес, с которыми они зацепляются и катятся между ними. На изображении желтый вал несет почти скрытую солнечную шестерню. Синие шестерни называются планетарными шестернями, а розовые шестерни — кольцевыми шестернями или кольцами.
Дифференциал с цилиндрической зубчатой передачей
Это еще один тип дифференциала, который использовался в некоторых ранних автомобилях, в последнее время в Oldsmobile Toronado, а также в других неавтомобильных приложениях.Он состоит только из прямозубых шестерен.
Дифференциал с цилиндрической шестерней имеет две прямозубые цилиндрические шестерни одинакового размера, по одной для каждой полуоси, с зазором между ними. Вместо конической шестерни, также известной как угловая шестерня, в сборе («крестовина») в центре дифференциала находится вращающийся водил на той же оси, что и два вала. Крутящий момент от первичного двигателя или трансмиссии, такой как приводной вал автомобиля, вращает это водило.
В этом держателе установлена одна или несколько пар идентичных шестерен, обычно длиннее, чем их диаметр, и обычно меньше, чем прямозубые шестерни на отдельных полуосях.Каждая пара шестерен свободно вращается на штифтах, поддерживаемых водилом. Кроме того, пары шестерен смещены в осевом направлении, так что они входят в зацепление только на часть своей длины между двумя цилиндрическими цилиндрическими шестернями и вращаются в противоположных направлениях. Оставшаяся длина данной шестерни находится в зацеплении с ближайшей цилиндрической шестерней на ее оси. Таким образом, каждая шестерня соединяет эту прямозубую шестерню с другой шестерней и, в свою очередь, с другой прямозубой шестерней, так что, когда ведущий вал вращает водило, его отношение к шестерням для отдельных осей колеса такое же, как в угловой -шестеренный дифференциал.
Неавтомобильные приложения
Дифференциальная зубчатая передача также может использоваться для обеспечения разницы между двумя ведущими осями. Мельницы часто использовали такие шестерни для приложения крутящего момента на требуемой оси. Он также используется в точных механических часах со стрелкой, чтобы показать количество резервной мощности в главной пружине.
Самым старым известным примером дифференциала когда-то считался механизм Antikythera. Предполагалось, что такой поезд использовался для получения разницы между двумя входными данными, один вход относился к положению солнца на зодиаке, а другой вход был связан с положением луны на зодиаке; выход дифференциала дал величину, относящуюся к фазе луны.Теперь было доказано, что предположение о существовании дифференциальной передачи было неверным. [3]
В первой половине двадцатого века были сконструированы механические аналоговые компьютеры, называемые дифференциальными анализаторами, которые использовали дифференциальные зубчатые передачи для выполнения сложения и вычитания. В ЭВМ управления огнем пушки ВМС США Mk.1 использовалось около 160 дифференциалов усеченного типа.
Активные дифференциалы
Относительно новой технологией является «активный дифференциал» с электронным управлением.Электронный блок управления (ЭБУ) использует входные данные от нескольких датчиков, включая скорость рыскания, угол поворота рулевого колеса и боковое ускорение, и регулирует распределение крутящего момента, чтобы компенсировать нежелательное поведение при управлении, например недостаточную поворачиваемость. Активные дифференциалы раньше играли большую роль в чемпионате мира по ралли, но в сезоне 2006 года FIA ограничила использование активных дифференциалов только теми гонщиками, которые не участвовали в чемпионате мира по ралли последние пять лет.
Полностью интегрированные активные дифференциалы используются на Ferrari F430, Mitsubishi Lancer Evolution и на задних колесах в Acura RL.Версия, производимая ZF, также предлагается на последних моделях Audi S4 и Audi A4 [4] .
Второе ограничение дифференциала — пассивное — оно приводится в действие цепью кинематики трения по земле. Разница в крутящем моменте на опорных колесах и шинах (вызванная поворотами или неровностями грунта) обеспечивает вторую степень свободы (преодоление крутящего момента внутреннего трения) для выравнивания крутящего момента на шинах. Чувствительность дифференциала зависит от внутреннего трения через вторую степень свободы.Все дифференциалы (так называемые «активные» и «пассивные») используют муфты и тормоза для ограничения второй степени свободы, поэтому все страдают одним и тем же недостатком — пониженной чувствительностью к динамически изменяющейся среде. Чувствительность управляемого ЭБУ дифференциала также ограничена задержкой по времени, вызванной датчиками, и временем отклика исполнительных механизмов.