Diferencijalno - što je to? Što je diferencijala vozila i kako je dizajnirana

Svaki moderni automobil uključuje mnogo korisnih i potrebnih komponenti i sklopova koji osiguravaju performanse vozila. Mnogi od njih su odgovorni za prijenos okretnog momenta iz pogonske jedinice na kotače, uz značajnu ulogu diferencijala. Ovo je čvor, bez kojeg bi gume na svakom koraku skliznule. Da bi se to spriječilo, kotači se okreću s različitim kutnim brzinama. To je o tome samo govoriti u ovom članku.

Kakva je to životinja?

Kakav je to mehanizam ta razlika? Ona prenosi okretni moment iz mjenjača (mjenjača), a istodobno je sva energija podijeljena između pogonskih kotača jednako. No postoje trenuci kada je ta ravnoteža poremećena, o čemu malo kasnije. Glavni cilj diferencijala je omogućiti rotiranje pogonskih kotača s različitim kutnim brzinama.

Ako u prijenosu vozila postoji samo jedna pogonska osovina, tada se taj mehanizam postavlja između pogona kotača i naziva se mjenjač s poprečnom osovinom. Kod vozila s pogonom na sva četiri kotača, jedinica je već smještena između vodećih osovina i zove se središnji diferencijal.

Mjesto mehanizma

Što se tiče mjesta gdje se diferencijali mogu nalaziti, to su obično sljedeća mjesta:

• Kod automobila s pogonom na stražnjim kotačima ovo je kućište osovine, gdje je diferencijal priključen na konačni pogonski zupčanik.
• Za vozila s prednjim pogonom mehanizam je također spojen na glavni prijenos i nalazi se u kućištu mjenjača.
• Kod vozila s pogonom na sva četiri kotača, diferencijal je na obje strane: stražnji i prednji.

oni automobili s pogonom na sva četiri kotača koji u pravilu osiguravaju isključivanje pogona prijenosa. Da bi se okretni moment optimalno rasporedio na sve kotače, predviđen je još jedan treći diferencijal. Postavljena je u razdatke između osovina.

Prva potreba

Sada je malo jasno što je razlika, kao što je, neka vrsta planetarnog zupčanika. Ali što je njezina potreba? Automobili su opremljeni ovom jedinicom iz nekog razloga, za to postoji značajan razlog. A da bi to razumjeli, potrebno je znati neku posebnost.

Kada automobil ulazi u okret, pogotovo dugotrajan (vožnja oko prstena), njegovi kotači idu drugačije. Ali budući da su, u nedostatku diferencijala, oni čvrsto međusobno povezani, jedan od kotača neizbježno će kliziti bez praćenja drugog. Važno je napomenuti da vanjski kotač ide dulje od unutarnjeg. S tim u vezi, trebao bi se okretati brže, što će očuvati stabilnost vozila na cesti.

Što bi mogao biti problem? Ovdje dolazimo do suštine i razumijevanja što je razlika. To je mehanizam koji izbjegava mnoge nijanse. Zbog činjenice da unutarnji kotač klizi, postoje nepoželjne posljedice. Za vozila s pogonom na stražnje kotače, to može dovesti do klizanja, a vozilo na prednji pogon rizikuje da izgubi kontrolu nad kontrolom prilikom ulaska u kut.

Problem možete riješiti različitom rotacijom kotača. Zapravo, za to je stvoren takav nekomplicirani zupčanik kao diferencijal.

Diferencijalni uređaj

Diferencijal automobila uskoro će biti star dvije stotine godina. U svom dizajnu, unatoč nekim poboljšanjima, ključne značajke su još uvijek sačuvane. Što je puna razlika? U stvari, to je isti planetarni zupčanik, koji se sastoji od niza različitih zupčanika.

Okretni moment iz pogonskog dijela vozila prenosi se kroz osovinu propelera na konusni zupčanik, koji se sastoji od dva zupčanika: pogona (montiranog na kardanu) i pogonjenog. U suprotnom se to naziva glavni zupčanik. Pogonski element je pričvršćen na kućište, kroz koji prenosi rotaciju na satelitske zupčanike koji su u mreži s sunčanim zupčanicima. Oni su, pak, čvrsto fiksirani u osovinama pogonskih kotača.

Princip rada diferencijala

Dok se vozilo kreće ravno, sateliti su nepomični. U ovom slučaju, zupčanik zupčanika se okreće istom brzinom kao i solarne ćelije. Kao rezultat toga, okretni moment je jednako raspodijeljen na svim kotačima i imaju jednaku kutnu brzinu.

No, kada se automobil počne okretati, kako se stvari mijenjaju, prednji diferencijal (ili stražnji) u isto vrijeme "uključen" u rad samostalno. Sateliti počinju rotirati zbog čega sunčani zupčanici komuniciraju drugačije kutna brzina. Zbog toga se kotači rotiraju na različite načine.

U tom slučaju, unutarnji kotač, koji se kreće uz mali radijus, podliježe većem otporu, što dovodi do smanjenja njegove brzine vrtnje. Drugi kotač, koji se nalazi s vanjske strane, naprotiv, ima manji otpor, zbog čega se njegova brzina vrtnje povećava. Zbog toga, automobil glatko skreće, izbjegavajući padove.

Usporavanje rotacije kotača s unutarnje strane također je omogućeno od strane satelita, a zbog posebne konstrukcije mjenjača, kutna brzina vanjskog kotača se povećava. U isto vrijeme glavni zupčanik radi cijelo vrijeme.

Značajan nedostatak

Uz sve prednosti koje ima puna razlika, ona ima jedan veliki nedostatak, zbog posebnosti njegova dizajna. Iako se s jedne strane može smatrati plusom: cijeli okretni moment iz motora prebacite na jedan kotač. Ali u osnovi to ide na negativ, jer manje opterećeni kotač prima svu snagu, a automobil se zbog toga ne pomiče.

To se događa u slučajevima kada jedan od kotača, pod određenim uvjetima, nema dovoljno prianjanje. U ovom slučaju, sva snaga počinje ići k njemu. Kao rezultat toga, automobil se zaustavlja, a ponekad i naglo, ovisno o početnoj brzini. Živopisan primjer toga je udaranje kotača ili lokvica.

Možete se nositi s ovim nedostatkom blokada diferencijala most, koji se može provesti automatski ili ručno. U tu svrhu, neki moderni automobili opremljeni su sustavom stabilnosti staze.

Vrste diferencijala

Kao što je gore navedeno, ključna značajka svih mehanizama je ista, ali u isto vrijeme postoje brojne razlike. Dakle, postoje pužni, kosi i cilindrični diferencijali. Štoviše, ako se kotači nalaze na istoj osi, mjenjač sadrži konusne zupčanike. Središnji diferencijal ima cilindrični oblik. Modeli crva su univerzalni.

No, pored toga, mogu postojati i druge varijante diferencijala:

• Mehanizmi s punim blokiranjem.
• Viskozna spojka.
• Thorsen.
• Kvayf.

Kao što možete vidjeti, svaki od ovih tipova uključuje zaključavanje diferencijala, koji, kao što je gore navedeno, može biti ručni ili automatski. U ovom slučaju, prvi tip je uključen od strane vozača preko tipke ili prekidača, dok je automatizacija aktivirana sama po sebi, ako je potrebno.

U pravilu, većina SUV vozila opremljena je ručnim zaključavanjem i uključenim od strane vozača. Na primjer, razlika na UAZ-u, upravo takav slučaj. Automatskim sustavom upravlja elektronička upravljačka jedinica koja pomoću senzora analizira stanje kolnika.

Potpuno zaključavanje

Prinudna oprema za zaključavanje je relevantna za SUV-ove i kamione, što omogućuje bolje prevladavanje off-road. Obično za njegovo uključivanje služi poseban ključ u kabini vozila. Upečatljiv primjer je utvrđena razlika na Nivi (VAZ-2121).

Zapravo, ovo je ručni način blokiranja i preporučuje se da ga omogućite samo kada vozite izvan ceste kako biste prevladali teške prepreke. A kada napuštate uobičajeni način, treba ga isključiti. Inače, to ugrožava ne samo pogoršanje rukovanja automobilom na tvrdom podlogom, nego i trošenje guma.

Sadrži viskoznu spojku

To je mehanizam s više diskova, gdje se prijenosni moment povećava zbog povećanja razlike u brzini vrtnje dvaju osovina: glavnog i podređenog. Obično je takva shema relevantna za vozila s pogonom na sve kotače.

Osnova rada viskozne spojnice blokada diferencijala Posebna značajka silikonske tekućine nalazi se na VAZ-u (ili drugom automobilu). Ako se, na primjer, viskoznost ulja smanjuje s povećanjem temperature, onda je sve suprotno - ovaj se parametar također povećava. Sam mehanizam izgleda kao cilindar, gdje se nalazi niz perforiranih diskova, koji su spojeni na oba vratila. I tijelo je ispunjeno ovom tekućinom. Ulazno vratilo ima zakretni moment od motora kroz pogonsku osovinu, a izlaz je odgovoran za okretanje kotača.

Kod normalnog kretanja vozila, oba vratila se okreću istom brzinom. Ali čim jedan od kotača počne kliziti, ulazno vratilo glavnog glavnog mosta rotira brže od izlaznog. Zbog trenja na diskovima, tekućina se zagrijava, što u konačnici pridonosi prijenosu veće snage na izlaznu osovinu.

Ali, poput uobičajenog diferencijala, viskozna spojnica također ima nedostatak. Za pokretanje mehanizma potrebno vam je određeno vrijeme. Osim toga, vrlo je teško odabrati optimalne parametre. Iz tog razloga, većina proizvođača ne želi se baviti takvim mehanizmom.

Diferencijalna "Thorsen"

Možemo reći da je ta razlika spajanje dviju engleskih riječi: torque i sensing. Prvi prevodi kao okretni moment, a drugi znači osjetljiv moment. U kućištu su sateliti smješteni u ravnini okomitoj na njenu os. Između njih ih spaja zupčanik, dok su na poluaksijalni zupčanici povezani pužnim prijenosnikom.

Pri ulasku u zavoj, poluosovinski prijenosnik, koji je spojen s kotačem za zaustavljanje, uzrokuje rotaciju satelita i već prenosi rotaciju na drugi satelit, poluosovinu. Zahvaljujući takvoj krutoj kinematičkoj vezi, kotači automobila se okreću različitim kutnim brzinama.

Ako je potrebno, mehanizam je zaključan. To se radi zbog sile trenja koja se pojavljuje u pužnom reduktoru zbog razlike u momentu na kotačima. Nažalost, ovaj dizajn ima nedostatke. Mehanizam je prilično kompliciran za proizvodnju i popravak.

Quaife mehanizam samozaključavanja

Posebnost ove razlike je u tome što su sateliti smješteni u paralelnoj ravnini s osi rotacije tijela i, štoviše, u dva reda. Ne pričvršćuju se na osi, nego na zatvorene otvore na kućištu, koje se nalaze na obje strane.

Istovremeno, desna traka, koja sadrži 3-5 satelita, povezana je s desnim stupnjem polusovine, a lijevi red je povezan s lijevom poluosovinom. Osim toga, ovi elementi iz oba reda povezani su jedan s drugim kroz jedan.

Kada jedan od kotača smanji brzinu okretanja, poluosovinu koja je povezana s njom i, sukladno tome, zupčanik se okreće sporije od stražnjeg diferencijalnog kućišta, što uzrokuje rotiranje satelita na njega. On, pak, prelazi palicu na drugi takav element, a već onu na pripadajuću osovinu poluosovine. Kao rezultat toga, osigurava se različita kutna brzina dvaju kotača pri zavijanju.

Zbog razlike u momentu na različitim kotačima javlja se sila trenja koja dovodi do blokade diferencijala. Kao rezultat toga - auto se diže. Takvi mehanizmi su široko rasprostranjeni među ljubiteljima tuninga.