Omejen diferencial: kako deluje?

2024 Avtor: Erin Ralphs | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-02-19 18:24

Izraz "zapora diferenciala" ali "omejen diferencial" (samoblokiranje) so slišali številni vozniki, a le redki vedo, kako ta postopek izgleda v praksi. In če so prejšnji avtomobilski proizvajalci takšno "možnost" opremili predvsem s SUV-ji, jo je zdaj mogoče najti tudi na precej mestnem avtomobilu. Poleg tega pogosto lastniki avtomobilov, ki niso opremljeni s samoblokirnimi napravami, ko so razumeli, kakšne prednosti prinašajo, jih namestijo sami.

Toda preden razumete, kako deluje samozaporni diferencial, morate razumeti, kako deluje brez zapora.

Kaj je razlika

Diferencial (dif) lahko upravičeno štejemo za enega glavnih elementov zasnove avtomobilskega menjalnika. Z njegovo pomočjo poteka prenos, sprememba in porazdelitev navora, ki ga proizvaja motor, med parom porabnikov: kolesa, ki se nahajajo na isti osi stroja ali med njegovimi osmi. Poleg tega je moč pretoka porazdeljene energije, če je potrebno, lahko različna, kar pomeni, da je hitrost vrtenja koles drugačna.

BAvtomobilski menjalnik se lahko vgradi: v ohišje zadnje preme, menjalnik in prenosno ohišje, odvisno od pogonske naprave(-e).

Tisti diferenci, ki so nameščeni v mostu ali menjalniku, se imenujejo medkolesni in ki se nahajajo med osema avtomobila oziroma - medosni.

Diferencialna dodelitev

Kot veste, avtomobil med vožnjo izvaja različne manevre: zavoje, menjavo voznega pasu, prehitevanje itd. Poleg tega lahko na cestišču obstajajo udarci, kar pomeni, da so kolesa avtomobila, odvisno od situacije, v enem in istem času lahko premaga različne razdalje. Zato, na primer, pri obračanju, če je hitrost vrtenja koles na osi enaka, bo eno od njih neizogibno začelo zdrsniti, kar bo povzročilo pospešeno obrabo pnevmatik. A to ni najslabše. Še huje, vodljivost vozila je močno zmanjšana.

Za reševanje takšnih težav so pripravili diferencial - mehanizem, ki bo prerazporedil energijo, ki prihaja iz motorja med osi avtomobila v skladu z vrednostjo kotalnega upora: nižji kot je, večji je hitrost kolesa bo in obratno.

Diferencialni mehanizem

Danes obstaja veliko različic diff, njihova naprava pa je precej zapletena. Vendar je načelo delovanja na splošno enako, zato bo lažje razumeti najpreprostejši tip - odprt diferencial, ki je sestavljen iz naslednjih elementov:

1. Zobniki, nameščeni na osnih gredi.
2. Vojena (kronska) prestava, izdelana v obliki prisekanega stožca.
3. Pogonski zobnik, nameščen na koncu pogonske gredi, ki skupaj s krono tvori glavno prestavo. Ker je gnani zobnik večji od pogonskega, bo moral slednji narediti več vrtljajev okoli svoje osi, preden bo obroč izvedel samo enega. Zato ta dva elementa diferenciala zmanjšata količino energije (hitrosti), ki sčasoma doseže kolesa.
4. Sateliti, ki tvorijo planetno prestavo, ki igra ključno vlogo pri zagotavljanju potrebne razlike v hitrosti vrtenja koles.
5. Zadevi.

Kako deluje diferencial

Med premočrtnim gibanjem avtomobila se njegove osi in s tem kolesa vrtijo z enako hitrostjo kot pogonska gred s svojo vijačno prestavo. Toda med zavojem obremenitev koles postane drugačna (eno od njih se poskuša vrteti hitreje) in zaradi te razlike se sateliti sprostijo. Zdaj energija motorja prehaja skozi njih, in ker sta par satelitov dve ločeni, neodvisni prestavi, se na osne gredi prenaša različna hitrost vrtenja. Tako je moč, ki jo ustvari motor, porazdeljena med kolesi, vendar neenakomerno in odvisno od obremenitve, ki deluje nanje: kar se premika vzdolž zunanjega polmera, doživlja manjši kotalni upor, zato mu diferencial prenese več energije in se vrti.hitreje.

Ni razlike v delovanju sredinskega diferenciala in kolesnega diferenciala: načelo delovanja je podobno, le da je v prvem primeru porazdeljeni navor usmerjen na osi vozila, v drugem pa na njegova kolesa ki se nahaja na isti osi.

Potreba po sredinskem diferencialu postane še posebej opazna pri vožnji avtomobila po grobem terenu, ko njegova teža pritisne na os, ki je nižja od druge, na primer na klancu navzgor ali navzdol.

Diferencialna težava

Kljub dejstvu, da ima diferencial zagotovo veliko vlogo pri oblikovanju avtomobila, njegovo delovanje včasih povzroča težave vozniku. Namreč: ko je eno od koles na spolzkem odseku ceste (blato, led ali sneg), potem drugo, ki se nahaja na trši podlagi, začne doživljati povečano obremenitev, diff poskuša to popraviti, preusmeri energijo motorja na drsno kolo. Tako se izkaže, da dobi največjo rotacijo, medtem ko drugi, ki ima tesen oprijem na tleh, preprosto ostane nepremičen.

Prav za reševanje takšnih problemov je bila izumljena zapora (onemogočanje) diferenciala.

Načelo blokiranja in njegove vrste

Ko razumemo princip diferenciala, lahko sklepamo, da če ga blokirate, se bo navor povečal na kolesu ali osi, ki ima najboljši oprijem. To lahko storite tako, da njegovo telo povežete z eno od dveh osnih gredi ali tako, da preprečite vrtenje satelitov.

Blokirajje lahko popolna - ko so deli diferenciala togo povezani. Izvaja se praviloma s pomočjo odmične sklopke in jo upravlja voznik s posebnim pogonom iz kabine avtomobila. Lahko pa je delna, v tem primeru se na kolesa prenaša le omejena sila - tako deluje samozaporni diferencial, ki ne zahteva človeškega posredovanja.

Kako deluje samozaporni diferencial

Samozaporni diferencial je v bistvu kompromis med polnim blokom in prostim diferencialom ter vam omogoča, da zmanjšate zdrs koles avtomobila v primeru razlike v koeficientu oprijema med njimi. Tako se občutno povečajo tekaška sposobnost, vodljivost na terenu, pa tudi dinamika pospeševanja vozila, ne glede na kakovost ceste.

Samozaklepanje odpravlja popolno blokiranje koles, kar ščiti osne gredi pred kritičnimi obremenitvami, ki se lahko pojavijo pri prisilno izklopljenih diferencialih.

Zaklepanje osi se samodejno sprosti, če se hitrosti koles med vožnjo po ravni črti izenačijo.

Najpogostejše vrste samoblokiranja

Samoblokiranje diska je niz tornih (drgljivih) diskov, nameščenih med ohišjem diferenciala in osno prestavo.

Ni težko razumeti, kako diferencial deluje s takšnim blokom: medtem ko avto vozi v ravni črti, se telo diferenciala in obe osni gredi vrtita skupaj, takoj ko pride do razlike v hitrostih vrtenja (kolo je zadelo spolzko območje), se med diski pojavi trenje, ki ga zmanjša. To je koloostanek na trdi podlagi se bo še naprej vrtel, namesto da bi se ustavil, kot v primeru prostega diferenciala.

Viskozna sklopka ali drugače viskozna sklopka, kot tudi prejšnji dif, vsebuje dva paketa diskov, le tokrat perforiranih, nameščenih med seboj z majhno režo. En del diskov ima sklopko s karoserijo, drugi s pogonsko gredjo.

Diski so postavljeni v posodo, napolnjeno z organosilicijevo tekočino, ki ob enakomernem vrtenju ostane nespremenjena. Takoj, ko pride do razlike v hitrosti med paketi, se tekočina začne hitro in močno zgostiti. Med perforiranimi površinami obstaja upor. Pretirano zvit paket se tako upočasni in hitrost vrtenja se izravna.

Zobni (vijak, polž) samoblokirni. Njegovo delo temelji na sposobnosti para polža, da zagozdi in s tem blokira osne gredi, ko se na njih pojavi razlika v navoru.

Samoblokiranje kamere. Da bi razumeli, kako deluje ta vrsta diferenciala, je dovolj, da si predstavljamo odprt diferencial, v katerem so namesto planetarnega zobniškega mehanizma nameščeni zobniški (odmični) pari. Odmikača se zavrtita (skočita), ko je hitrost koles skoraj enaka, in se močno zaskočita (zatakneta), takoj ko eden od njih začne zdrsniti.

Ni razlike v delovanju zapora sredinskega diferenciala in medkolesnega diferenciala - princip delovanja je enak, razlikesamo na končnih točkah: v prvem primeru - dve osi, v drugem - dve kolesi, nameščeni na isti osi.

Domača "Niva" in njeni diferenciali

Niva zavzema posebno mesto v liniji domačih VAZ-ov: za razliko od svojih "sorodnikov" na tekočem traku je ta avtomobil opremljen z nepreklopnim štirikolesnim pogonom.

V menjalnik VAZ SUV so nameščeni trije diferenciali: medkolesni diferenciali v vsaki osi in medosni diferenciali v prenosnem ohišju. Kljub takšni številki vam ne bo treba znova ugotoviti, kako delujejo diferenciali na Nivi. Vse je popolnoma enako, kot je opisano zgoraj. To pomeni, da je med pravokotnim gibanjem stroja, pod pogojem, da na kolesih ni zdrsa, vlečna sila med njimi enakomerno porazdeljena in ima enako vrednost. Ko eno od koles začne zdrsniti, se vsa energija motorja, ki gre skozi diferencial, usmeri na to kolo.

Niva diferenciala

Preden spregovorimo o tem, kako deluje zapora diferenciala na Nivi, je treba opozoriti na eno točko, in sicer, da pojasnimo namen sprednjega (majhnega) ročaja prenosnega ohišja.

Nekateri vozniki verjamejo, da se z njegovo pomočjo v avtomobilu vklopi pogon na prednja kolesa - to ni tako: pogon na prednja in zadnja kolesa Nive sta vedno vklopljena in ta ročica nadzoruje prenos diferencial primera. Se pravi, medtem ko je nastavljen v položaj "naprej", razlika deluje normalno in kdaj"nazaj" - izklopljeno.

In zdaj neposredno o zaporo: ko je diferencial izklopljen, se gredi prenosnega ohišja zaprejo s sklopko, s čimer se na silo izenači njihova hitrost vrtenja, to je skupna hitrost koles sprednje osi skupna hitrost zadnje osi. Porazdelitev potiska se pojavi v smeri večjega upora. Recimo, da zadnje kolo zdrsne, če vklopite ključavnico, bo vlečna sila šla na sprednjo os, katere kolesa bodo raztegnila avto, če pa tudi sprednje kolo zdrsne skupaj z zadnjim kolesom, potem Niva ne bo izšel sam.

Da se to ne bi zgodilo, vozniki na mostove namestijo samobloke, ki pomagajo izvleči zagozdeni avtomobil. Do danes je med lastniki Nive najbolj priljubljen diferencial Nesterov.

Nesterov samoblokiranje

Skrivnost njegove priljubljenosti je v načinu delovanja diferenciala Nesterov.

Zasnova diferenciala omogoča ne le optimalno prilagajanje kotne hitrosti koles avtomobila pri manevrih, ampak tudi v primeru zdrsa ali obešanja kolesa, mu naprava daje minimalno količino energije iz motorja. Poleg tega je reakcija samoblokiranja na spremembo prometne situacije skoraj takojšnja. Poleg tega diferencial Nesterov bistveno izboljša vodljivost avtomobila tudi v spolzkih zavojih, poveča smerno stabilnost, poveča dinamiko pospeševanja (zlasti pozimi) in zmanjša porabo goriva. In namestitev naprave ne zahteva nobenegaspremembe v zasnovi menjalnika in je nameščen na enak način kot klasični dif.

Diferencial je našel uporabo ne le v avtomobilski tehnologiji, izkazalo se je, da je zelo uporaben na motoblokih, ki močno olajša življenje njegovim lastnikom.

Diferencial za motoblok

Motoblock - enota je precej težka in zahteva veliko truda, da jo preprosto obrnete, z neregulirano kotno hitrostjo vrtenja koles pa to postane še težje. Zato lastniki teh strojev, če diferenciacije niso bile prvotno predvidene z zasnovo, jih kupijo in namestijo sami.

Kako deluje diferencial pohodnega traktorja? Pravzaprav zagotavlja le enostavno obračanje avtomobila in ustavi eno od koles.

Njegova druga funkcija, ki ni povezana s prerazporeditvijo moči, je povečati medosno razdaljo. Zasnova diferenciala omogoča njegovo uporabo kot podaljšek osi, zaradi česar je hodni traktor bolj okreten in odporen na prevračanje, zlasti v ovinkih.

Z eno besedo, diferencial je zelo uporabna in nenadomestljiva stvar, njegova blokada pa znatno poveča voznost avtomobila.