Diferența dintre mașină funcționează pentru a îndeplini următoarele trei sarcini:
- Diferența transferă puterea motorului pe roțile mașinii.
- Face ultimul pas în reducerea numărului de rotații pe roți (ne amintim că primul astfel de pas face din cutia de viteze) și, în consecință, creșterea cuplului transmis la aceleași roți motrice.
- Puterea de transmisie a roților motoare (întotdeauna un număr par de roți pe aceeași axă: pe două sau toate cele patru), diferențial permite fiecare dintre ele să se rotească la diferite viteze (acest lucru este ceva din care diferențial și-a câștigat numele).
În acest articol, veți afla de ce mașina dvs. are nevoie de viteze diferite de rotație ale roților, de modul în care acestea sunt furnizate, de diferența, de modul în care funcționează diferențialul și de principalele sale dezavantaje. Vom lua în considerare, de asemenea, mai multe tipuri.
Care este scopul diferențialului?
Roțile automate se rotesc la viteze diferite, mai ales atunci când se rotesc. Puteți vedea în animația de mai jos că fiecare roată parcurge o distanță foarte diferită atunci când vehiculul se întoarce, și că unitatea roata interioară printr-o distanță mult mai scurtă decât în exterior. Deoarece viteza este distanța împărțită la timpul necesar pentru a călători această distanță, se dovedește că roțile trec distanța minimă, se rotesc cu o viteză mai mică, astfel, la rotirea roților stânga se rotesc mai lent decât în dreapta, și vice-versa. De asemenea, trebuie remarcat faptul că roțile din față deplasează o distanță diferită de cea pe care trec roțile din spate.
Pentru autovehiculele cu o singură axă a roților - fie pe roțile din spate, fie pe roțile din față - diferența dintre roțile din față și roțile din spate nu este o problemă. Nu există nicio legătură între ele, așa că se rotesc independent. Dar roțile motoare sunt interconectate astfel încât un motor și o transmisie trebuie să conducă ambele roți, în același timp, cu viteze diferite de rotație. Dar dacă avem doar un motor. Dacă mașina nu este echipată cu un diferențial, roțile trebuie să fie blocate împreună, forțându-se să se rotească la aceeași viteză. Acest lucru ar face dificilă manevrele de întoarcere - chiar și într-un unghi mic: pentru ca astfel de autoturisme să poată să se rotească, unul dintre pneuri trebuie să alunece în mod necesar sau altul să alunece în mod necesar. Și cu anvelopele moderne și drumurile asfaltate, acest lucru va necesita mult efort. Această forță va trebui să fie transmisă prin axă de la o roată la alta, plasând astfel o povară foarte mare pe componentele axei.
Este cu această problemă că diferențialul perfect gestionează.
Care este diferența?
Diferențial este un dispozitiv care împarte cuplul motorului în două căi cu ieșiri, ceea ce permite ca fiecare ieșire să se rotească la viteze diferite.
Diferența este disponibilă pentru toate autoturismele și camioanele moderne, precum și pentru multe vehicule cu tracțiune integrală. Mai mult decât atât, toate cu tractiune integrala automobile ar trebui să aibă o diferență între fiecare set de roți motoare pe aceeași axă, și, în plus, au nevoie de o diferență între perechile roților din față și din spate (amintesc începutul articolului - deoarece roțile din față sunt o altă distanță, față de roțile din spate când mașina se mișcă într-o altă direcție decât directă?).
Cu toate acestea, unele mașini cu tracțiune integrală nu au o diferență între roțile față și spate, și, în schimb, aceste perechi de roți sunt strâns legate, astfel încât roțile față și spate trebuie să se rotească cu aceeași viteză. De aceea, producătorii de astfel de autovehicule nu vă recomandă să conduceți pe o suprafață dură într-un mod de acționare complet și să-l includeți doar pe impasibilitate.
Și acum, să aflăm unde se află diferențialul în mașină, în funcție de tipul de vehicul:
Cum funcționează diferențialul?
Începem cu cel mai simplu tip de diferențial, numit diferențial deschis. Dar mai intai trebuie sa studiem cateva termeni - uita-te la imaginea de mai jos, acolo vei gasi principalele componente ale muncii diferentiale:
Astfel, diferența constă din următoarele părți principale:
- Arborele de transmisie - transmite cuplul, conducând-l de la cutia de viteze la începutul diferențialului
- Angrenajul antrenării arborelui de antrenare este o angrenaj elicoidal sub forma unui con, care este utilizat pentru cuplarea cu mecanismul diferențial
- Coroana dințată - driven unelte în formă de con, care este pus în mișcare (rotire) a mecanismului de conducere. Master și uneltele slave, luate împreună, sunt numite uneltele principale și acestea sunt ultimul pas in reducerea vitezei de rotație, care ajunge în cele din urmă roata (coroana dințată este întotdeauna mai mică decât liderul, și, prin urmare, pinionul va trebui să facă mult mai mult de viteză, până când slave va face toate o intoarcere in sine).
- Axele semi-axiale sunt ultimele unelte din calea de transmisie de rotație de la arborele de antrenare la roți.
- Sateliții sunt un mecanism planetar care joacă un rol-cheie în asigurarea diferenței de rotație a roților în timpul unui viraj.
- Semiaxis arbori care provin de la diferențial direct la roți.
Acum, hai să trecem la cheia și mai important să înțelegem cum funcționează diferențialul și să privești la animația de mai jos, ca și componentele mai sus menționate ale lucrării diferențiale deschise în două cazuri:
- Când mașina merge direct.
- Când mașina se întoarce.
Care este principalul dezavantaj al diferențialului?
O diferență deschisă rotește rotația la o roată specială în aproape orice raport, inclusiv într-un raport de 100% / 0% - când una din roțile motoare ia tot cuplul la el însuși. În același timp, distribuția de astfel de rotație are loc între roțile atunci când sarcina pe roți (și cu ei pe jumătate) - care este o roată cu o sarcină mai mică, la rândul său devine mai rotație. Dar aici se află un dezavantaj, care are loc în anumite condiții, și anume atunci când ambele roți motoare sunt în noroi, zăpadă sau gheață, iar mașina începe să alunece - în acest caz roata, care are o aderență mai mică, va primi partea leului din rotație. Pur și simplu pune, dacă vă, de exemplu, blocat în zăpadă, așezat „pe burta“ - atunci când o roată este cuplat cu suprafața de zăpadă, iar al doilea la toate atârnă în aer, puterea de a primi în detrimentul distribuirii corespunzătoare a diferențiale semi-axe este doar roata, care este în greutate, și va fi neputincios să se rotească în aer. Această problemă este deosebit de acută în cazul vehiculelor de teren și al vehiculelor de teren.
Ce tipuri de diferențiale există?
Soluția la aceste probleme este diferența de frecare crescută (LSD, se mai numește diferențial cu alunecare limitată). Diferențele de frecare crescute utilizează mecanisme diferite pentru a asigura o acțiune diferențială normală în diferite condiții de conducere. Când roata alunecă, un astfel de diferențial vă permite să transferați mai mult cuplu doar la roata anti-alunecare.
Vehicule off-road și toate tipurile de teren sunt de asemenea folosite diferențialele cu declanșare manuală, care, cu toate acestea, sunt de multe ori nu protejate împotriva deconectării accidentale sau off la momentul nepotrivit de ignoranță - faptul că posibilitatea de diferențiale de declanșare în mișcare aceasta implică posibile pagube, și problemă comună.
Ce este vâscos (o cuplare vâscoasă)?
Viskomufta se găsește cel mai adesea în vehiculele cu tracțiune integrală. Și dacă citiți un articol despre principiul convertorului de cuplu, știți că viskomufta are o schemă similară de lucru. Acesta este utilizat pe scară largă pentru a conecta roțile din spate la partea din față, astfel încât atunci când un set de roți începe să alunece, cuplul este transmis celuilalt set, rezolvarea problemelor urgente, astfel alunecarea roți așa cum este descris mai sus.
Cuplajul vâscos are două seturi de plăci în carcasa sigilată, care este umplută cu un lichid vâscos (oarecum mai vâscos decât uleiul de transmisie, de exemplu). Un set de plăci este conectat la fiecare arbore de ieșire. În condiții normale, ambele seturi de plăci și porțiunea lor de fluid vâscos se mișcă cu aceeași viteză. Dar când o axă încearcă să se rotească mai repede, probabil pentru că se alunecă, multe plăci corespunzătoare roților acestei axe se rotesc mai repede decât altele. Un fluid vâscos între plăcuțe, încercând să prinde din urmă discurile mai rapide, ducând astfel la acest lucru și la mișcările lente. Acest lucru transmite un cuplu mai mare roților cu rotație mai lente, care nu alunecă.
Dispozitiv de cuplare vâscos
Când mașina se întoarce, diferența de viteză dintre roțile de pe o axă nu este la fel de mare ca atunci când una dintre roți pur și simplu alunecă. Cu cât plăcile se rotesc mai rapid unul față de celălalt, cu atât are mai mult cuplu la ambreiaj. Cuplajul nu împiedică rotirea roților, deoarece cantitatea de cuplu transmisă în timpul întoarcerii este mică.
Un simplu experiment cu un ou va ajuta la explicarea comportamentului de cuplare vâscoasă. Dacă puneți oul pe masa de bucătărie, coaja, proteina și gălbenușul vor fi imobile. Dar atunci când începe să se rotească ou, coaja de ou va fi în mișcare la o viteză mai mare decât proteina, si proteine este un pic mai repede, mananca gălbenuș de ou, gălbenuș de ou, dar apoi repede prinde din urmă. Apropo, pentru a se asigura că aceste cuvinte, a efectua experimentul de îndată ce va va ou: deșurubați-l destul de repede, și apoi opriți-l, apoi eliberați doar ou, și începe să se întoarcă (bine, sau cel puțin dornetsya în direcția de rotație anterioară) din nou . În acest experiment, am folosit frecare între coajă, proteine și gălbenuș, aplicând forță numai asupra cochiliei. Mai întâi am exagerat de fapt coajă, și o întârziere a carcasei datorită frecării a început să se rotească de proteine, și apoi gălbenușul. Și când am oprit carapacea, aceeași frecare - între gălbenușul, proteina și coaja care se mișca încă - a aplicat forța asupra cochiliei, determinând-o să accelereze. Astfel, în cazul cuplajului vascos, puterea este transferată între fluid și seturile de plăci, în același mod ca între gălbenușului și un înveliș proteic.
Care este diferența Torsen?
Diferențialul Torsen este un dispozitiv pur mecanic: nu este legat în orice electronică, precum ambreiaje sau lichidelor vâscoase și, în esență, este un mecanism destul de simplu, este foarte similar cu un diferențial deschis.
Torsen funcționează ca și un diferențial deschis atunci când valoarea cuplului dintre cele două roți motoare este egală. Dar, de îndată ce una dintre roți începe să piardă tracțiunea, diferența de cuplu are ca rezultat blocarea angrenajelor împreună în diferențialul Torsen.
Acest diferențial este adesea utilizat în vehicule puternice și foarte puternice cu tracțiune integrală. Ca și cuplarea vâscoasă, este adesea folosită pentru a transfera puterea între roțile din față și din spate. Și în această aplicație diferențialul Torsen depășește performanța Viscomood, deoarece transmite cuplul la roți în mod stabil înainte de a începe efectiv alunecarea. Cu toate acestea, în cazul în care un set de roți pierde tracțiune complet, diferențial Torsen va fi în imposibilitatea de a transfera cuplul la celălalt set de roți din cauza structurii și modul de funcționare a diferențialului sale.
