Różnicowanie jest czym? Co to znaczy i jak zaprojektowany jest mechanizm różnicowy samochodu

Każdy nowoczesny samochód zawiera wiele użytecznych i koniecznych jednostek i zespołów zapewniających osiągi pojazdu. Wiele z nich jest odpowiedzialnych za przeniesienie momentu obrotowego z jednostki napędowej na koła, z istotną rolą przypisaną do mechanizmu różnicowego. To jest węzeł, bez którego opony byłyby za każdym razem, gdy wchodzili na turę. Aby się nie stało, koła należy obracać z różnymi prędkościami kątowymi. O tym właśnie będziemy mówić w tym artykule.

Jakim zwierzęciem jesteś?

Jaki jest mechanizm tego mechanizmu - mechanizm różnicowy? Dzięki temu moment obrotowy przenoszony jest ze skrzyni biegów (PPC), a jednocześnie cała moc jest dzielona równo pomiędzy koła napędzające. Ale są chwile, kiedy ta równowaga jest zerwana, co jest nieco później. Głównym zadaniem mechanizmu różnicowego jest umożliwienie obracania się kół napędowych przy różnych prędkościach kątowych.


Jeżeli w przekładni pojazdu znajduje się tylko jedna oś napędowa, mechanizm ten jest umieszczony między siłownikami kół i nazywany jest przekładnią napędową między kołami. W przypadku jednostki koła samochodu znajduje się pomiędzy główną osią i nazwie centralny mechanizm różnicowy.

mechanizm miejsca

Jak w przypadku gdy jest różnica może być umieszczona, zwykle nakłada
  • tylnego koła pojazdów z napędem - pomost miski, gdy mechanizm różnicowy podłączony do przekładni głównej.
  • pojazdy z napędem na przednie koła są również podłączone do głównej skrzyni biegów i znajdują się w ciele punktu kontrolnego.
  • W przypadku napędu na cztery koła mechanizm różnicowy znajduje się za obydwoma jego bokami: zarówno z przodu jak iz tyłu.
  • Te samochody z napędem na wszystkie koła, które zapewniają odłączenie napędu, są zwykle wyposażone w skrzynkę rozdzielczą. Aby optymalnie rozłożyć moment obrotowy na wszystkich kołach, przewidziano jedną trzecią dyferencjału. Umieszczony jest w rozpiętości między osiami.

    Pierwsza konieczność

    Teraz jest już trochę jasne, że taka różnica jest swego rodzaju planetarną transmisją. Ale jaka jest jego konieczność? Podane agregaty samochodów nie są wyposażone w prosty sposób, ponieważ jest to ważna jednostka napędowa. Aby to rozwiązać, musisz znać pewną funkcję.

    Wjeżdżając do samochodu w zakręcie, szczególnie wydłużonym (ruch w kółku), jego koła przechodzą inną drogę. Ale z powodu braku mechanizmu różnicowego są ze sobą ściśle powiązane, a następnie jedno z kół nieuchronnie prześlizguje się przez nie, bez potrzeby wykonywania pozostałych. Warto zauważyć, że koło zewnętrzne ma długą drogę niż wewnętrzna. W związku z tym musi on obracać się szybciej, co pozwoli pojazdowi pozostać stabilnym na drodze.
    Jaki może być problem? Tutaj dochodzimy do sedna i rozumiemy, czym jest różnica. Jest to mechanizm, który unika wielu niuansów. Z uwagi na to, że wewnętrzne koło zwalnia, występują niepożądane konsekwencje. W przypadku samochodów z napędem na tylne koła może to prowadzić do poślizgu,a pojazd z napędem na przednie koła traci kontrolę nad wejściem do zakrętu. Możesz rozwiązać problem, zapewniając różne obroty kół. W rzeczywistości do tego celu stworzono niezębijane urządzenie przekładniowe jako mechanizm różnicowy.

    Mechanizm różnicowy

    Dyferencjał samochodowy wkrótce ma mieć dwieście lat. W swoim projekcie, pomimo pewnych ulepszeń, nadal zachował kluczowe funkcje. Co to jest kompletny mechanizm różnicowy? W rzeczywistości jest to ta sama przekładnia planetarna, składająca się z zestawu różnych biegów.
    Moment obrotowy z zespołu napędowego samochodu przenoszony jest za pomocą wału śruby napędowej na stożkowy bieg, składający się z dwóch kół zębatych: prowadzącego (zamocowanego na karuzeli) i napędzanego. W przeciwnym razie nazywa się to głównym przelewem. Element napędzany jest przymocowany do korpusu, przez co przekazuje obrót do kół zębatych, które stykają się z kołem słonecznym. One z kolei są mocno osadzone w półautomatycznych kołach.

    Zasada działania mechanizmu różnicowego

    Podczas gdy pojazd porusza się bezpośrednio, satelity są w stanie stacjonarnym. W tym przypadku koło napędowe obraca się z taką samą prędkością jak ogniwa słoneczne. W rezultacie moment obrotowy jest równomiernie rozłożony na wszystkie koła i mają one tę samą prędkość kątową.
    Ale samochód musi rozpocząć skręt, ponieważ wszystko się zmienia, przedni dyferencjał (lub tył) jednocześnie włącza się automatycznie. Satelity zaczynają się obracać, dzięki czemuPrzekładnie słoneczne są podawane z różnymi prędkościami kątowymi. W związku z tym koła obracają się na różne sposoby. W tym przypadku wewnętrzne koło, które porusza się w małym promieniu, działa bardziej opornie, co zmniejsza prędkość jego obrotu. Natomiast drugie koło, które znajduje się na zewnątrz, odczuwa mniejszy opór, dzięki czemu wzrasta jego prędkość. Dzięki temu samochód wykonuje zwrotnie, unikając poślizgu.

    Wolne obroty koła od wewnątrz są również zapewniane przez satelity, a dzięki specjalnej konstrukcji przekładni prędkość kątowa zewnętrznego koła wzrasta. W takim przypadku główna transmisja działa cały czas.

    Znacząca niedogodność

    Przy wszystkich istniejących zaletach posiadających pełną różnicę, ma jedną istotną wadę ze względu na specyfikę jej konstrukcji. Chociaż z jednej strony można go uznać za plus: przeniesienie całego momentu obrotowego z silnika na pojedyncze koło. Ale w zasadzie idzie to w minus, ponieważ mniej obciążone koło dostaje całą moc, a samochód się nie porusza. Jest tak w przypadku, gdy jedno z kół w pewnych warunkach przyczepności do nawierzchni drogi nie wystarcza. W tym przypadku cała moc zaczyna go przekazywać. W rezultacie ten samochód zatrzymuje się, a czasami nawet ostro, w zależności od początkowej prędkości. Żywy przykład to jazda na kole w kałuży lub na lodzie z lodem.
    Walka z tą wadą może polegać na zablokowaniu różnicy mostu, która może byćWykonane w trybie automatycznym lub ręcznym. Również w tym celu niektóre nowoczesne samochody są wyposażone w system stabilności kursu.

    Odmiany różnicy

    Jak zauważono powyżej, kluczowa cecha wszystkich mechanizmów jest taka sama, ale jednocześnie istnieje wiele różnic. Tak, istnieją dyferencjały robakowe, stożkowe i cylindryczne. Ponadto, jeżeli koła znajdują się na tej samej osi, skrzynia biegów zawiera koła zębate stożkowe. W różnicach międzyosiowych są cylindryczne. Modele robaka są uniwersalne.
    Ale poza tym mogą istnieć inne warianty mechanizmu różnicowego:
  • Mechanizmy z pełnym blokowaniem.
  • Viscomut.
  • Torsen.
  • Kw.
  • Jak można zauważyć, każdy z tych typów implikuje blokadę mechanizmu różnicowego, który, jak wspomniano powyżej, jest ręczny lub automatyczny. W takim przypadku pierwszy typ jest zawarty w sterowniku za pomocą przycisku lub przełącznika, natomiast automatyczny aktywuje się w razie potrzeby. Z reguły większość SUV-ów jest wyposażona w ręczną blokadę i jest dołączana przez kierowcę. Na przykład różnica w UAZ jest właśnie takim przypadkiem. Automatyczny system kontrolowany jest przez elektroniczną jednostkę sterującą, która za pomocą czujników analizuje stan jezdni.

    Pełna blokada

    Wymuszona blokada skrzyni biegów dotyczy samochodów typu SUV i ciężarówek, które lepiej pokonują nieprzejezdność. Zazwyczaj specjalny klucz w kabinie pojazdu służy do jego włączenia. Uderzającym tego przykładem jest zainstalowany mechanizm różnicowy w Niva (VAZ-2121).
    Zasadniczo jest to ręczny rodzaj zamka i zaleca się go uwzględnić tylko podczas jazdy na niecierpiętym terenie w celu pokonywania trudnych przeszkód. A kiedy jedziesz do zwykłej drogi, powinieneś ją wyłączyć. W przeciwnym razie grozi nie tylko pogorszeniem obsługi samochodu na twardej nawierzchni, ale także zużyciem opon.

    Cechy sprzęgła wiskotycznego

    Jest to mechanizm wielotarczowy, w którym moment przenoszenia zwiększa się w związku ze wzrostem różnicy prędkości obrotowej dwóch wałów: jazdy i napędzania. Zwykle taki schemat dotyczy pojazdów z pełnym napędem. Podstawą pracy wiskozymetycznej w celu zablokowania dyferencjału na VAZ (lub innym samochodzie) jest specjalna właściwość płynu silikonowego. Jeśli, na przykład, w oleju, gdy temperatura wzrasta, lepkość maleje, wtedy wszystko jest odwrotnie - ten parametr również wzrasta. Sam mechanizm wygląda jak cylinder, w którym znajduje się zestaw perforowanych dysków, które są połączone z obydwoma wałami. Ponadto obudowa jest wypełniona tą cieczą. Na wale wejściowym działa moment obrotowy od silnika przez prowadzący most, a wyjście odpowiada za obrót kół. Gdy pojazd jest w normalnym ruchu, oba wały obracają się z tą samą prędkością. Ale warto tylko jedno z kół zacząć swing, wał wejściowy głównego mostu obraca się szybciej niż wyjście. W wyniku tarcia na tarczach ciecz jest podgrzewana, co ostatecznie przyczynia się do przeniesienia większej mocy na wał wyjściowy.
    Ale podobnie jak zwykły mechanizm różnicowy, viscomut ma również wadę. Do obsługi mechanizmu jest wymaganypewien czas. Ponadto optymalne parametry są bardzo trudne do odebrania. Z tego powodu większość producentów woli nie zajmować się takim mechanizmem.

    Różnicowanie "Torsen"

    Można powiedzieć, że ten mechanizm różnicowy jest połączeniem dwóch angielskich słów: sensing torque. Pierwszy z nich jest tłumaczony jako moment obrotowy, a drugi oznacza moment wyczulony na moment obrotowy. W przypadku satelitów znajdują się w płaszczyźnie prostopadłej do osi. Pomiędzy nimi łączą się one w prosty sposób, a przy półosiach są one połączone za pomocą przekładni ślimakowej. Przy wjeździe na zakręt przekładnia półosiowa, która jest powiązana z kółkiem opóźnionym, prowadzi do obrotu satelity, a on już przekazuje obrót do innej osnowy skrzyni satelitarnej. Dzięki tak sztywnemu połączeniu kinematycznemu koła samochodu obracają się z różnymi prędkościami kątowymi. Jeśli to konieczne, mechanizm jest zablokowany. Odbywa się to kosztem siły tarcia występującej w przekładni ślimakowej z powodu różnicy momentów na kołach. Niestety, w tym projekcie występują wady. Mechanizm jest dość skomplikowany w produkcji i naprawie.

    Mechanizm różnicowy Quaife

    Cechą odróżniającą tego mechanizmu różnicowego jest to, że satelity są usytuowane w płaszczyźnie równoległej do osi obrotu nadwozia, a ponadto w dwóch rzędach. Są one mocowane nie na osiach, ale w zamkniętych otworach ciała, które są po obu stronach. W tym przypadku prawy rząd, który zawiera 3-5 satelitów, jest podłączony do prawej półosi osi prawej, a lewy rząd jest połączony, odpowiednio, z lewą półosi. Ponadto te elementy pochodzą od obuWiersze są połączone ze sobą przez jeden.
    Gdy jedno z kół zmniejsza prędkość obrotową, półosi jest z nią połączona, a zatem koło zębate obraca się wolniej niż tylny korpus mechanizmu różnicowego, który obraca podłączonego do niego satelity. On z kolei przekazuje pałeczkę temu drugiemu z tego samego elementu, a ten na półzawieszanym biegu. W wyniku tego zapewnione są różne prędkości kątowe obu kół na zwojach. Ze względu na różnicę momentu obrotowego na różnych kołach siła tarcia prowadzi do zablokowania mechanizmu różnicowego. W rezultacie - siła ciągu samochodu rośnie. Takie mechanizmy stały się powszechne wśród entuzjastów tuningu.

    Powiązane publikacje