Prečni diferencial: vrste, naprava, načelo delovanja

2025 Avtor: Erin Ralphs | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-22 21:20

Prečni diferencial se nanaša na prenosni mehanizem, ki razporeja navor med pogonskimi gredi. Poleg tega ta mehanizem omogoča, da se kolesa vrtijo z različnimi kotnimi hitrostmi. Ta trenutek je še posebej opazen pri zavijanju. Poleg tega ta zasnova omogoča varno in udobno premikanje po suhi trdi podlagi. V nekaterih primerih lahko pri vožnji po spolzki stezi ali brezpotju zadevna naprava deluje kot zamašek za avtomobil. Razmislite o značilnostih strukture in delovanja prečnih diferencialov.

Opis

Diferencial je zasnovan za porazdelitev navora s kardanske gredi na osi pogonskega kolesa spredaj ali zadaj, odvisno od vrste pogona. Zaradi tega diferencial med osi omogoča vrtenje vsakega kolesa brez zdrsa. To je neposredni namen mehanizma.

Ko se premikate v ravni črti, ko je obremenitev koles enakomerna z enakimi kotnimi hitrostmi,zadevna enota deluje kot predel za prenos. V primeru spremembe voznih pogojev (zdrs, obračanje, obračanje) se indikator obremenitve spremeni. Osne gredi se nagibajo k vrtenju z različnimi parametri hitrosti, zato je treba med njimi porazdeliti navor v določenem razmerju. Na tej stopnji začne prečni diferencial opravljati svojo glavno funkcijo - zagotavljanje varnosti manevrov vozila.

Funkcije

Postavitev obravnavanih avtomobilskih naprav je odvisna od delujoče pogonske osi:

1. Na ohišju menjalnika (prednji pogon).
2. Na ohišju pogonske zadnje preme.
3. Avtomobili s štirikolesnim pogonom so opremljeni z medkolesnim diferencialom na skeletih obeh osi oziroma prenosnih omaric (prenašajo delovni moment med kolesi oz. osmi).

Omeniti velja, da se je diferencial na strojih pojavil ne tako dolgo nazaj. Na prvih modelih so imele "samohodne" posadke slabo manevriranje. Obračanje koles z enakim parametrom kotne hitrosti je povzročilo zdrs enega od elementov ali izgubo oprijema na cestišče. Kmalu so inženirji razvili izboljšano modifikacijo naprave, ki omogoča izravnavo izgube nadzora.

Predpogoji za ustvarjanje

Prečne diferenciale avtomobilov je izumil francoski oblikovalec O. Pekker. V mehanizmu, zasnovanem za distribucijo vrtljivegamoment, zobniki in delovne gredi so bili prisotni. Služile so za pretvorbo navora z motorja na pogonska kolesa. Kljub vsem prednostim ta zasnova ni v celoti rešila problema zdrsa koles pri zavijanju. To se je izrazilo v izgubi oprijema enega od prevlečenih elementov. Trenutek je bil še posebej izrazit na ledenih območjih.

Spodrsanje v takšnih razmerah je povzročilo neprijetne nesreče, ki so služile kot dodatna spodbuda za razvoj izboljšane naprave, ki bi preprečila zdrs vozila. Tehnično rešitev tega problema je razvil F. Porsche, ki je pripravil zasnovo odmika, ki omejuje zdrs koles. Prvi avtomobili, ki so uporabljali simuliran diferencial med osi, so bili Volkswagni.

Naprava

Omejevalno vozlišče deluje na principu planetarnega menjalnika. Standardna zasnova mehanizma vključuje naslednje elemente:

• polosni zobniki;
• povezani sateliti;
• delovno telo v obliki sklede;
• glavna prestava.

Skelet je togo povezan z gnanim zobnikom, ki sprejema navor od analoga glavne prestave. Posoda skozi satelite pretvori vrtenje v pogonska kolesa. Razlika v hitrostnih načinih kotnih parametrov je zagotovljena tudi s pomočjo spremljajočih prestav. Hkrati vrednost delovnega trenutka ostaja stabilna. Zadnji medosni diferencial je osredotočen na prenos hitrosti na pogonska kolesa. Prevozvozila s pogonom na vsa kolesa so opremljena z alternativnimi mehanizmi, ki delujejo na osi.

Sorte

Navedene vrste mehanizmov so razdeljene glede na strukturne značilnosti, in sicer:

• konične različice;
• valjaste možnosti;
• polžasti zobniki.

Poleg tega so diferenciali razdeljeni po številu zob zobnikov osnih gredi na simetrične in asimetrične različice. Zaradi optimalne porazdelitve navora so druge različice z cilindri nameščene na osi vozil s pogonom na vsa kolesa.

Stroji s sprednjo ali zadnjo pogonsko osjo so opremljeni s simetričnimi koničnimi modifikacijami. Polžasto orodje je univerzalno in ga je mogoče združiti z vsemi vrstami naprav. Konične enote lahko delujejo v treh konfiguracijah: ravne, vrtljive in drseče.

Shema dela

Pri pravokotnem gibanju je za elektronsko imitacijo prečne zapore diferenciala značilna enakomerna porazdelitev obremenitve med kolesi vozila. V tem primeru opazimo identično kotno hitrost in telesni sateliti se ne vrtijo okoli svojih osi. Preoblikujejo navor na osni gredi s pomočjo statične prestave in gnane prestave glavne prestave.

V ovinkih doživlja vozilo spremenljive uporne sile in obremenitve. Parametri so razporejeni na naslednji način:

1. Notranje kolo z manjšim polmerom ima večji upor kot zunanje kolo. Povečan indikator obremenitve povzroči zmanjšanje hitrosti vrtenja.
2. Zunanje kolo se premika po večji poti. Hkrati povečanje kotne hitrosti prispeva k gladkemu obračanju stroja brez zdrsa.
3. Glede na te dejavnike morajo imeti kolesa različne kotne hitrosti. Sateliti notranjega elementa upočasnjujejo vrtenje osnih gredi. Enako pa preko stožčastega zobniškega elementa poveča intenzivnost zunanjega nasprotnika. Hkrati ostane navor iz glavne prestave stabilen.

zdrs in stabilnost

Kolesa avtomobila so lahko deležna različnih parametrov obremenitve, zdrsa in izgube oprijema. V tem primeru na en element deluje prekomerna sila, drugi pa deluje "v prostem teku". Zaradi te razlike gibanje avtomobila postane kaotično ali pa se popolnoma ustavi. Za odpravo teh pomanjkljivosti uporabite sistem stabilnosti deviznega tečaja ali ročno blokiranje.

Da bi se moment torzije osnih gredi izravnal, je treba delovanje satelitov ustaviti in preoblikovati rotacijo od sklede do obremenjene osne gredi. To še posebej velja za medosne diferenciale MAZ in druga težka vozila s pogonom na vsa kolesa. Podobna lastnost je posledica dejstva, da če izgubite oprijem na eni od štirih točk, bo količina navora nagnjena k nič,tudi če je stroj opremljen z dvema medkolesnima in enim medosnim diferencialom.

elektronski samostojni blok

Da bi se izognili zgoraj omenjenim težavam, dovoljuje delno ali popolno blokiranje. Za to se uporabljajo samozaklepni analogi. Razporedijo torzijo ob upoštevanju razlike na osnih gredi in ustreznih hitrostnih razmerah. Najboljši način za rešitev težave je, da stroj opremite z elektronsko zaporo diferenciala med osi. Sistem je opremljen s senzorji, ki spremljajo zahtevano zmogljivost med premikanjem vozila. Po obdelavi prejetih podatkov procesor izbere optimalen način za popravljanje obremenitve in drugih učinkov na kolesa in osi.

Načelo delovanja tega vozlišča je sestavljeno iz treh glavnih stopenj:

1. Na začetku zdrsa pogonskega kolesa krmilna enota sprejema impulze od indikatorjev hitrosti vrtenja, po njihovi analizi se samodejno odloči o načinu delovanja. Nato se stikalo ventila zapre in visokotlačni analog se odpre. Črpalka enote ABS ustvarja tlak v delovnem krogu zavornega cilindra drsnega elementa. Drseče pogonsko kolo se zavira s povečanjem tlaka zavorne tekočine.
2. Na drugi stopnji simulacijski sistem samoblokiranja vzdržuje zavorno silo z vzdrževanjem tlaka. Delovanje črpalke in zaustavitev zdrsa koles.
3. Tretja faza delovanja tega mehanizma vključuje dokončanje zdrsa kolesas hkratnim razbremenitvijo tlaka. Stikalo se odpre in visokotlačni ventil se zapre.

KamAZ prečni diferencial

Spodaj je diagram tega mehanizma z opisom elementov:

1 - glavna gred.

2 - Pečat.

3 - Carter.

4, 7 - Podložne podložke.

5, 17 - sklede.

6 - Satelit.

8 - indikator zaklepanja.

9 - Čep za polnjenje.

10 - Pnevmatska komora.

11 - vilice.

12 - Ustavi zvonjenje.

13 - Prestavna sklopka.

14 - Zaklepna sklopka.

15 - Odtočni pokrov.

16 - pogon srednje osi.

18- Križ.

19 - Prestava zadnje osi.

20 - Pritrdilni vijak.

21, 22 - Pokrov in ležaj.

Varnost

Prečni diferencial je zasnovan za varno in udobno vožnjo po cestah različnih namenov. Nekatere zgoraj navedene pomanjkljivosti obravnavanega mehanizma se kažejo med nevarnim in agresivnim terenskim manevriranjem. Zato, če je stroj opremljen z ročnim premostitvenim mehanizmom, ga je treba uporabljati le pod ustreznimi pogoji. Zelo težko in nevarno je uporabljati hitre avtomobile brez določenega mehanizma, zlasti pri velikih hitrostih na avtocesti.