Дифференциал повышенного трения | Устройство автомобиля
Как устроен и работает дифференциал повышенного трения?
Дифференциал повышенного трения устанавливается на автомобиле ГАЗ-66 (рис.133) и состоит из двух чашек 1 и 7, опирающихся на роликовые конические подшипники, смонтированные в картере ведущего моста. К левой чашке жестко прикреплен сепаратор 2, в котором просверлено два ряда радиальных отверстий, расположенных в шахматном порядке по 12 в каждом ряду. В отверстия установлены сухари 3, изготовленные из легированной стали, термически обработанные и имеющие высокую твердость. Сухари могут перемещаться и соприкасаться с внутренней (малой) 5 и наружной (большой) 6 звездочками, установленными между чашками 1 и 7. От выпадания и проворачивания сухари удерживаются стопорными кольцами 4. Сепаратор вместе с чашкой дифференциала жестко крепится к ведомой шестерне главной передачи, а звездочки внутренними шлицами соединяются с полуосями 8. На внутренней поверхности звездочки 6 равномерно расположены шесть выступов (кулачков), а на внешней поверхности внутренней звездочки 5 имеется два ряда кулачков, расположенных в шахматном порядке по шесть кулачков в каждом ряду.
Рис.133. Кулачковый дифференциал повышенного трения.
Работает дифференциал так. При движении автомобиля по прямой ровной дороге частота вращения колес одинаковая, все детали дифференциала вращаются как одно целое вместе с ведомой шестерней главной передачи. Крутящий момент от ведомой шестерни главной передачи передается на сепаратор, а от него через заклиненные между кулачками сухари на звездочки и полуоси. Между колесами в этом случае он распределяется поровну. На повороте или неровной дороге, когда одно из колес вращается быстрее другого, с разной частотой вращаются и звездочки дифференциала. Звездочка, соединенная с отстающим колесом, вращается медленнее и вследствие этого своим н кулачками толкает сухари в сторону второй звездочки, ускоряя ее вращение. При этом сухари скользят по кулачкам. Следовательно, на поверхностях кулачков возникают силы трения, направления которых различны на кулачках отстающей и забегающей звездочек: на отстающей звездочке равнодействующая сил трения направлена в сторону вращения, а на забегающей – в сторону, противоположную направлению вращения.
В дифференциале повышенного трения коэффициент блокировки, т. е. отношение усилия тяги небуксующего колеса к суммарному усилию на буксующем и небуксующем колесах равен 0,8, тогда как у шестеренного дифференциала он равен всего 0,55. Следовательно, кулачковые дифференциалы повышенного трения создают лучшие условия для прохождения автомобилем скользких участков дороги. В то же время они значительно дороже шестеренных дифференциалов, что и сдерживает их производство для массового внедрения на автомобилях.
***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Карданная передача. Ведущий мост»
дифференциал, звездочка, колесо, повышенный, сухарь, трение
Смотрите также:
Модельный ряд Jaguar — Официальный дилер Рольф Октябрьский.
Часто задаваемые вопросы — AVT Автоград технолоджи Изготовление автомобильных деталей
Дифференциал повышенного трения — деталь автомобиля предназначенная сделать автомобиль более выносливой, повысит проходимость на бездорожье и управляемость на обычном покрытии. Десять сателлитов, установленных в самоблоке, равномерно распределяют и снижают наргузку на данный узел.
Самый верный способ, который повышает проходимость колесных машин — это блокировка дифференциала. Если вы хотите использовать Ваш автомобиль на бездорожье, либо просто улучшить проходимость, то установите самоблокирующийся дифференциал.
В данном разделе мы отвтим на часто задаваемые вопросы.
Что такое блокировка дифференциала?
Когда Ваш автомобиль движется по неровной дороге, либо поворачивает, на детали трансмиссии действует дополнительная нагрузка. Это происходит за счет различия проходимого пути ведущими колесами, что приводит к ухудшению управляемости и дополнительному износу деталей. Раньше, когда дорог практически не было, а скорости были весьма незначительными, данная проблема не волновала водителей.
Со временем как развивались скорости, совершенствовались технологии, так же возникла потребность улучшать ведущее колесо. Основным изобретением стал дифференциал — планетарный механизм, благодаря которому крутящий момент равномерно распределялся между полуосями, что позволяло колесам вращаться с разной скоростью. Дифференциал с правился со своей задачей, автомобили стали более устойчивыми и легче управлялись. Но проходимость стала хуже, поскольку крутящий момент задавало колесо, которое хуже сцеплялось с дорогой.
Другими словами когда одно пробуксовывало, другое колесо просто останавливалось.
Использование ручной блокировки дифференциала не решило проблемы в корне, так как водителю приходилось лично заниматься включением и выключение блокировки дифференциала. В связи с этим возникла потребность изобрести самоблокирующийся дифференциал. Различные конструкции дифференциала повышенного трения, помогают компенсировать ошибки в управлении, при этом блокировка межосевого дифференциала не требуют от водителя дополнительных действий.
Что такое натяжение и как его выбрать?
Чтобы выровнять срабатывание блокировки, устанавливается муфта предварительного натяжения. Величина натяжения определяет минимальный крутящий момент действующий на колесо. Чем больше значение натяжения самоблока, тем лучше автомобиль проходит бездорожье. Меньшее значение натяжения — помогает проходить резкие повороты. Натяжение самоблокирующиегося дифференциала устанавливают от 1 до 10 кгс.
Какое масло использовать?
При установке самоблокирующегося дифференциала АВТ, рекомендуется использовать масло, характеристики и параметры которого указаны в руководстве по эксплуатации автомобиля. С учетом температурных значений региона, где будет использоваться автомобиль.
Если конкретных рекомендаций от производителя нет, то за основу берутся рекомендации производителя масла. В редукторе моста рекомендовано использовать масло со следующими классами вязкости: SAE 75W90, 80W90, 85W90, 75W140 и групп API GL-5. В механических коробках передач, масло с классом вязкости:SAE 75W90, 80W90, 85W90 и групп API GL-4, API GL-4/5. Так же наиболее эффективно использовать специальные трансмиссионные масла для самоблокирующихся дифференциалов LSD — limited slip differential.
Как часто нужно менять масло?
Замена масла в трансмиссии проводится в соответствии с рекомендациями завода производителя автомобиля, либо масла. Если Ваш автомобиль долго не эксплуатировался, то замена масла проводится не реже одного раза в год, в соответствии с регламентом обслуживания. Если автомобиль часто используется в экстремальных условиях, такие как брод, болота, грязь и другие, где есть вероятность попадания влаги в редуктор, необходимо следить за состоянием масла. В случае попадания воды, нужно обязательно заменить масло!
Использовать антифрикционные присадки ЗАПРЕЩЕНО!!!
Что такое самоблокирующийся дифференциал?
Это то, что помогает вашему автомобилю развивать мощность, а не крутить колеса.
Автор: Дэвид Глюкман, 28 февраля 2022 г. Поверхность захвата не будет вращаться бесполезно. В этом учебнике описывается, что делает самый простой дифференциал, а также почему вас может волновать проскальзывание и как LSD ограничивает его.
Что такое самоблокирующийся дифференциал?
Дифференциал повышенного трения — это часть автомобиля, которая получает крутящий момент от трансмиссии и распределяет его между колесами. Хотя у всех автомобилей есть дифференциал, только у некоторых есть дифференциал повышенного трения, который является разницей между способностью сохранять или даже иметь сцепление с дорогой в скользких условиях, таких как грязь, дождь или снег и лед.
Чтобы немного подстраховаться, дифференциал позволяет колесам автомобиля вращаться с разной скоростью, что особенно важно, когда вы собираетесь поворачивать машину. И вот почему: при повороте внешние колеса автомобиля должны пройти немного большее расстояние, чем внутренние колеса. Без дифференциала автомобиль будет дергаться или нестись по тротуару, когда вы попытаетесь это сделать. Но с ним внешнее ведущее колесо (колеса) может вращаться с большей скоростью, чем внутреннее колесо (колеса), чтобы не отставать. Этот тип дифференциала — наиболее простая и широко используемая форма — называется открытым дифференциалом.
LSD улучшает эту концепцию, также ограничивая проскальзывание.
Как работает самоблокирующийся дифференциал?
Пока не произойдет пробуксовка, LSD будет действовать как открытый дифференциал, позволяя ведущим колесам вращаться с разной скоростью. Когда происходит определенное проскальзывание, LSD (также известный как антипробуксовочный дифференциал) определяет его — механически или электронным образом, как разницу в крутящем моменте или скорости вращения колес — и затем ограничивает его, связывая колеса каким-либо образом, например, с помощью сцепление, вязкостная муфта или давление между шестернями и корпусом.
Что такое скольжение и почему меня это должно волновать?
Пробуксовка — это то, что происходит, когда шина теряет сцепление с дорогой. Давайте рассмотрим двухколесный автомобиль: когда одно ведущее колесо имеет сцепление с дорогой, а другое нет, первое остается неподвижным, а второе вращается и вращается в поисках сцепления. Возможно, вы сталкивались с этим, когда пытались тронуться с места и слишком сильно нажимали на педаль акселератора, когда шины крутились, а затем чирикали, восстанавливая сцепление с дорогой.
Это обычное явление на мокрой или обледенелой поверхности, когда одно колесо находится на сухом асфальте, а другое на грязи или льду.
Сцепление с дорогой чаще является проблемой для спортивных и внедорожных транспортных средств, чем для обычных автомобилей средней мощности. Отчасти это связано с мощными двигателями, которые, как правило, проверяют пределы сцепления шин, а отчасти из-за того, как используются эти типы транспортных средств. Спортивные автомобили и суперкары, скорее всего, будут ездить жестко, а внедорожники обычно отрывают колесо от земли.
На асфальте, если вы попытаетесь ускориться с буксующим колесом, вы, скорее всего, увидите целую кучу дыма от шин и никакого движения. Во время прохождения поворотов, когда на внешние шины приходится больше веса, чем на внутренние, ненагруженное ведущее колесо будет свободно вращаться. А внедорожник с открытыми дифференциалами никуда не поедет без посторонней помощи, если только одно колесо у него прочно стоит на земле, а остальные увязают в рыхлой грязи или песке или висят в воздухе.
Это проблема, если в моей машине нет самоблокирующегося дифференциала?
Не обязательно. Многие современные автомобили имеют систему контроля тяги, которая может довольно хорошо избежать проскальзывания, применяя тормоза для замедления вращающегося колеса, что позволяет другому колесу на той же оси использовать его сцепление для движения автомобиля. Однако LSD — это более эффективный способ превратить крутящий момент двигателя в поступательное движение. Не нужно быть инженером, чтобы понять, что использование тормозов для ускорения автомобиля имеет некоторые недостатки. Вот почему в специальных моделях используются LSD.
BMW
В большинстве случаев любой автомобиль, который нуждается в LSD или может получить от него большую пользу, будет иметь его или, по крайней мере, позволит вам добавить его в качестве опции. Например, BMW M5 2013 года поставлялся с активным дифференциалом, который является одним из наиболее сложных способов ограничения проскальзывания.
Этот дифференциал, изображенный в начале этого учебника, помогает седану с турбонаддувом превращать 560 л.с. в движущую силу. С другой стороны, большинство пикапов имеют открытый дифференциал в качестве стандартного оборудования и включают в список опций дифференциалы повышенного трения или блокировки.
TAGSдифференциал повышенного тренияlsd
Этот сайт предназначен только для образовательных целей. Перечисленные третьи стороны не связаны с Capital One и несут единоличную ответственность за свое мнение, продукты и услуги. Capital One не предоставляет, не поддерживает и не гарантирует какие-либо сторонние продукты, услуги, информацию или рекомендации, перечисленные выше. Информация, представленная в этой статье, считается точной на момент публикации, но может быть изменена. Показанные изображения предназначены только для иллюстрации и могут не соответствовать продукту. Материалы, представленные на этом сайте, не предназначены для предоставления юридических, инвестиционных или финансовых рекомендаций или указания на доступность или пригодность какого-либо продукта или услуги Capital One для ваших уникальных обстоятельств.
Для получения конкретных советов о ваших уникальных обстоятельствах вы можете проконсультироваться с квалифицированным специалистом.
Дэвид Глюкман
Дэвид Глюкман имеет более чем десятилетний опыт работы писателем и редактором печатных и цифровых автомобильных изданий. Он может параллельно парковать школьный автобус, у него есть электронная таблица со списком всех транспортных средств, которые он когда-либо тестировал, и однажды он проехал на Lincoln Town Car со скоростью 63 мили в час задним ходом. Когда Дэвид не ищет идеальную подержанную машину, вы можете обнаружить, что он пробует новейшие бесполезные продукты питания, которые может предложить Америка.
Дифференциал повышенного трения: применение, типы, схема, работа
Дифференциал повышенного трения (LSD) позволяет двум выходным валам вращаться с разными скоростями, ограничивая максимальную разницу между ними. он также известен как самоблокирующийся дифференциал или блокировка дифференциала.
Что такое расходомер Вентури? Определение I…
Пожалуйста, включите JavaScript
Что такое расходомер Вентури? Определение I Части I Работа I Типы I Применение I Преимущество I Недостаток
В этой статье вы познакомитесь с определением, применением, схемой, типами, работой, преимуществами и недостатками дифференциала повышенного трения.
Contents
What is дифференциал повышенного трения (LSD)?
Перемещая крутящий момент между ведущими колесами, дифференциал повышенного трения (сокращенно LSD) позволяет быстрее проходить повороты. Это позволяет автомобилю максимально использовать мощность двигателя, уменьшая пробуксовку колес и увеличивая тягу.
Это тип дифференциала, который позволяет двум его выходным валам вращаться с разной скоростью, но ограничивает максимальную разницу между двумя валами.
Подробнее: Понимание дифференциала
Применение
Применение самоблокирующегося дифференциала обычно используется во внедорожных и высокопроизводительных полноприводных автомобилях. Это также удобно использовать на обледенелых или грунтовых дорогах. Наконец, дифференциалы повышенного трения обычно используются на автомобилях с высокими характеристиками, таких как BMW, Audi, Lexus, Dodge, Cadillac и многих других.
Схема самоблокирующегося дифференциала:
Типы самоблокирующихся дифференциалов
Ниже приведены распространенные типы самоблокирующихся дифференциалов.
Фиксированное значение LSD:
Независимо от входного крутящего момента на дифференциал или разницы скоростей между двумя выходами, максимальная разница крутящего момента между двумя выходами, Trq d, является постоянной величиной в этом дифференциале.
Обычно в этом дифференциале использовались подпружиненные узлы сцепления.
Чувствительность к крутящему моменту LSD:
Косозубые шестерни, муфты или конусы (альтернативный тип муфты) используются в этих самоблокирующихся дифференциалах, а усилие зацепления шестерен или муфты зависит от входного крутящего момента, передаваемого на дифференциал (по мере того, как двигатель прикладывает больший крутящий момент, шестерни или сцепления сжимаются сильнее, и Trq d уменьшается).
LSD, определяющие крутящий момент, реагируют на крутящий момент карданного вала, поэтому чем выше входной крутящий момент карданного вала, тем плотнее сжимаются муфты, конусы или шестерни и тем теснее сцепляются ведущие колеса. Некоторые содержат подпружиненную нагрузку для создания небольшого крутящего момента, так что ведущие колеса минимально соединены с небольшим входным крутящим моментом или без него (дроссельная заслонка / коробка передач в нейтральном положении / нажата главная муфта). Величина предварительного натяга (следовательно, статического сцепления) на муфтах или конусах определяется их общим состоянием (износом) и степенью натяжения, с которой они нагружены.
Подробнее: Типы дифференциалов и их функции
Сцепление, коническое или пластинчатое LSD:
Сцепление состоит из набора тонких дисков сцепления, половина которых соединена с одним из ведущих валов и другая половина к водилу крестовины. Пакеты сцепления могут присутствовать на обоих или только на одном из приводных валов. Если есть только один, зубчатые колеса соединяют уцелевший карданный вал с приводным валом с муфтой. Муфты заменены парой конусов, сжатых вместе, чтобы обеспечить тот же эффект, что и у конусного типа.
2-ходовой, 1-ходовой, 1,5-ходовой:
Нагрузка, холостой ход и выбег — это три состояния входного крутящего момента. Муфта пропорциональна входному крутящему моменту в ситуациях нагрузки, как указано ранее. Соединение сводится к статической муфте, когда нет нагрузки. Поведение LSD при выбеге (особенно при быстром сбросе газа) указывает, является ли это односторонней, 1,5-сторонней или двухсторонней системой.
Как в прямом, так и в обратном направлении двухходовой дифференциал будет иметь одинаковый ограничивающий крутящий момент Trq d.
Это означает, что при торможении двигателем дифференциал оказывает некоторое ограничивающее действие.
Редуктор LSD:
Червячные и прямозубые шестерни используются для передачи и дифференциации входной мощности между двумя ведущими колесами или передней и задней осями в зубчатых, чувствительных к крутящему моменту механических дифференциалах повышенного трения. Это не следует путать с наиболее типичными коническими зубчатыми колесами, которые используются в большинстве автомобилей. Шестерни прижимаются к стенкам корпуса дифференциала при приложении крутящего момента, вызывая трение. Предельный момент Trq d создается трением, противодействующим относительному перемещению выходов.
Чувствительность к скорости:
В зависимости от разницы в скорости между двумя выходными валами чувствительные к скорости дифференциалы ограничивают разницу крутящего момента между выходами, Trq d. В результате поведение дифференциала при незначительных изменениях выходной скорости может быть очень похоже на поведение открытого дифференциала.
Предельный крутящий момент увеличивается по мере увеличения разрыва скоростей. По сравнению с дифференциалом, чувствительным к крутящему моменту, это приводит к отличному динамическому поведению.
Подробнее: Принцип работы маховика
Вязкий LSD:
Поскольку он основан на гидродинамическом трении жидкостей с высокой вязкостью, порочный тип часто проще. Часто используются масла на основе силикона. Цилиндрическая камера, заполненная жидкостью, со стопкой перфорированных дисков вращается в тандеме с нормальным движением выходных валов. Внутренняя поверхность камеры соединена с одним из карданных валов, а внешняя — с водилой дифференциала. В стопке половина дисков соединена с внутренней, а другая половина — с внешней. Дифференциальное движение заставляет чередующиеся диски двигаться друг относительно друга через жидкость. При сохранении скорости некоторых вязкостных муфт жидкость будет нагреваться за счет трения.
Electronic LSD:
Планетарная или коническая шестерня, сравнимая с открытой дифференциалом, и пакет сцепления, аналогичный дифференциалу, чувствительному к крутящему моменту, или дифференциалу с героторным насосом, являются общими характеристиками дифференциала повышенного трения с электронным управлением.
Сила прижима муфты в электронном блоке управляется извне компьютером или другим контроллером. Это позволяет регулировать ограничивающий крутящий момент дифференциала, Trq d, как часть комплексной системы управления шасси.
Подпишитесь на нашу рассылку новостей
Подробнее: Понимание автомобильного сцепления
Принцип работы самоблокирующегося дифференциала
В большинстве случаев стандартного дифференциала достаточно. На очень скользком грунте, таком как обледенелые или грязные дороги, недостаток движущей силы, известный как тяговое усилие, может привести к проскальзыванию задних колес, поскольку типичный дифференциал приводит в движение колесо с наименьшим сцеплением. Зубчатый венец и корпус дифференциала будут приводить в движение шестерни, если одно ведущее колесо находится на сухом асфальте, а другое — на льду или грязи. Шестерни, с другой стороны, не будут приводить в движение обе боковые шестерни.
На сухом асфальте ведущая шестерня будет перемещаться вокруг боковой шестерни, соответствующей колесу, приводимому в действие картером дифференциала.
Шестерни приводят в движение проскальзывающее колесо, и в результате автомобиль не движется. Почти вся мощность двигателя передается на скользящее колесо через обычный дифференциал. Для решения этой проблемы можно использовать блокировки дифференциала. Блокировка дифференциала решает проблемы с сцеплением с дорогой, распределяя одинаковую мощность на оба колеса, при этом позволяя автомобилю нормально поворачивать.
Дифференциал повышенного трения (LSD) в корпусе дифференциала ограничивает дифференциальную скорость вращения между двумя колесами, двумя упорными шайбами и диском сцепления. Когда сопротивление шестерни левого дифференциала больше, чем сопротивление колеса, шестерня правого дифференциала вращается. Это приводит к тому, что зубья правого элемента муфты дифференциала поднимаются по зубьям левого элемента муфты дифференциала. В результате это заставляет два элемента сцепления отдаляться друг от друга.
В результате упорные шайбы прижимаются к боковым шестерням.
В результате трения между полуосями и упорными шайбами обороты задних полуосей приближаются к картеру дифференциала. В результате это известно как эффект ограниченного проскальзывания.
Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о работе самоблокирующегося дифференциала:
Подробнее: Знакомство с автомобильными шинами дифференциал LSD в различных вариантах применения:
- Дифференциал повышенного трения повышает мощность и скорость автомобиля за счет увеличения создаваемого им тягового усилия.
- Дифференциал повышенного трения повышает безопасность автомобиля, предоставляя водителю больше контроля над автомобилем.
- Рассмотрим, как обычный (или «открытый») дифференциал ведет себя на бездорожье или в условиях снега, когда одно колесо начинает проскальзывать. В типичном дифференциале бесконтактное или проскальзывающее колесо получает большую часть мощности (в виде вращения с низким крутящим моментом и высокими оборотами), в то время как контактное колесо остается неподвижным относительно земли.
