Дифференциал принцип работы: Как работает дифференциал?

Самоблокирующийся дифференциал: типы и принципы работы

Блокировка дифференциала заднего моста – это одновременно и хорошо и плохо. Если в условиях твердого дорожного покрытия он (дифференциал) увеличивает проходимость, курсовую устойчивость, то на бездорожье он полностью блокирует вращение колес. Во избежание внезапного клина вращения, используется механизм принудительной блокировки дифференциала. О том, что такое самоблокирующийся дифференциал или самоблок,  условия его применения детально рассмотрим на примере отечественных и зарубежных внедорожников.

 

Принцип работы самоблокирующегося дифференциала

При равных скоростных режимах блокиратор бездействует, но как только одна из полуосей увеличивает частоту вращения, срабатывает ограничитель скорости.

Аналогичный принцип работы действует в момент попадания колеса в болото, грязь, лед. Тяговая мощность ослабляется из-за повышения крутящего момента. Когда показатель соотношения достигает 100 / 1 – колеса перестают вращаться, автомобиль обездвижен. Чтобы частично перераспределить нагрузку необходимо временно отключить блокиратор. В работающем виде это сделать невозможно, только при полной остановке технического средства.

Типы блокировок

• Полная: когда передаваемая нагрузка достигает отметки в 100%, детали жестко соединяются между собой, блокиратор обездвижен;
• Частичная: нагрузка передается частично, временно ограничивая работу сателлитов.

 

В зависимости от степени участия водителя в процессе блокировки различают:

• принудительное отключение: активируется режим по мере необходимости специальным кулачком;
• автоматическое: в основе управления лежит множество цифровых датчиков, уведомляющих ЭБУ о данных в режиме онлайн. На основании переданных параметров ЭБУ принимает решение об активации режима для снижения скорости,

 

Виды блокираторов устройств

Кулачковый дифференциал повышенного трения

Активация происходит рычагом, кнопкой на центральной консоли в случае наличия предустановленного электрического привода. «Кулачок» активно устанавливают на межосевых агрегатах.

 

Что такое самоблокирующийся дифференциал, или самоблок

Изменение силы трения приводит к увеличению нагрузки на ось. Различают блокировщики: дискового, червячного, вискомуфтового, электронного типа.

 

Принцип работы основан на перераспределении крутящего момента посредством фрикционных накладок – пакетов.

 

Торможение прямо пропорционально давлению загруженной полуоси. Конструкцию часто используют на межосевых дифференциалах.

 

• Вискомуфта:

В основе конструкции лежит несколько перфорированных дисков, которые упакованы в герметичный корпус с силиконом и соединены приводным валом. Как только повышается скорость одной из полуосей, жидкость перемещается, блокируя металлическую чашу, что и приводит к блокировке.

Чаще всего, данный тип используют на полноприводных технических средствах, внедорожниках.

 

• Электроблокировка:

Процесс автоматизирован, происходит без вмешательства водителя. Увеличение скорости приводит к созданию давления в тормозной магистрали, тяговая мощность снижается, крутящий момент принудительно передается на противоположное колесо.

В современных внедорожниках управление дифференциалом возложено на антипробуксовочную систему.

Широкий выбор блокировок дифференциала для внедорожников на сайте Bezdor4x4. Читайте статью о блокировках на нашем блоге.

Что такое дифференциал и как он работает

Конструкция современного автомобиля достаточно сложная, даже если речь идёт о самых бюджетных моделях, оснащённых ограниченным количеством различного оборудования и систем.

Но одним из неотъемлемых элементов большинства транспортных средств выступает дифференциал (ДФЦ). Он необходим в машине для обеспечения разных оборотов при вращении колёс. При этом не все понимают, зачем это нужно на автомобиле, кто отвечает за такие функции и как работает дифференциал.

Если говорить коротко, то дифференциалом называют элемент или механизм трансмиссии автомобиля, который предназначен для перераспределения крутящего момента, подводимого к нему. Именно это и придаёт колёсам разную угловую скорость по мере необходимости. Но этот компонент требует более детального изучения.

Зачем он нужен

Для начала нужно разобраться, что же такое дифференциалы в автомобилях. Не все знают, но в машинах колёса вращаются с несколько разной скоростью. Это наиболее становится заметным при входе в повороты. При таком манёвре каждое колесо преодолевает различное расстояние. Причём внутренние шины проходят меньшую дистанцию, чем внешние.

Это вызывает необходимость колёсам, которые преодолевают меньшую дистанцию, проехать одинаковое расстояние с внешними колёсами, но при меньшей скорости. То есть, когда автомобиль поворачивает влево, именно левые шины крутятся медленнее, а правые быстрее. И наоборот.

Не стоит забывать и о разнице в преодолеваемой дистанции между передними и задними колёсами.

Если это машина с моноприводом (передний или задний), здесь особой роли не играет разница скорости вращения между передними и задними покрышками. Они не связаны друг с другом и осуществляют своё вращение независимо.

Но при этом ведущие колёса всегда между собой связаны. Их вращение задаёт двигатель и трансмиссия. Причём им нужно приводить в движение оба колеса, но чтобы их скорость вращения была разной. И тут возникает закономерный вопрос касательно того, как это возможно, если двигатель только один. Именно здесь становится ясно, зачем машине нужен этот дифференциал. Чтобы оба ведущих колеса могли вращаться с разной скоростью.

При отсутствии ДФЦ даже поворот под небольшим углом становился бы целой проблемой, поскольку оба колеса вращались бы с одинаковой скоростью. Во время манёвра одно из них скользило или буксовало. Постоянные повороты в таком режиме быстро выводят из строя автомобильную ось.

Как вы понимаете, дифференциал действительно выполняет очень важную задачу, поскольку обеспечивает возможность комфортно и безопасно передвигаться по дорогам, легко входить в повороты и совершать развороты на ограниченном пространстве.

Нюансы применения

ДФЦ необходимы для обеспечения передачи крутящего момента на ведущие колёса и ведущие мосты. Если говорить применительно к грузовому и легковому транспорту, то здесь подавляющее большинство автомобилей, вне зависимости от типа привода, используют межколёсный тип дифференциалов. Он требуется для передачи необходимого вращения колёсам.

Также существует понятие межосевого ДФЦ, который отвечает за распределение момента между мостами. Такая конструкция используется только на машинах с полным приводом.

В зависимости от используемой зубчатой передачи, различают червячные, конические и цилиндрические механизмы. А если отталкиваться от количества зубцов на шестернях полуоси, то деление идёт на несимметричные и симметричные.

В случае с мостами машин на полном приводе, оптимальным выбором считается несимметричный тип с цилиндрической передачей. Это объясняется способностью такой системы распределять момент пропорционально.

Для транспортных средств, имеющих задний и полный привод, принято использовать конические симметричные ДФЦ. Но специалисты отмечают, что наиболее универсальным вариантом является именно червячный вариант. Он подходит для всех устройств и для всех видов привода.

Схема работы

Для чёткого понимания сути следует понять, как работает на автомобилях дифференциал.

Поскольку самым актуальным вариантом для легковых автомобилей выступает именно конический межколёсный ДФЦ, принцип работы системы стоит рассмотреть на его примере. Это позволит понять, как устроен и как функционирует автомобильный дифференциал в различных эксплуатационных условиях:

• при прямолинейном движении;
• в повороте;
• при пробуксовке.

Каждую ситуацию стоит рассмотреть отдельно.

1. Прямолинейное движение. Когда авто движется прямолинейно, нагрузки между колёсами распределяются равномерно. Они движутся с одинаковыми показателями угловой скорости. Расположенные в корпусе ДФЦ сателлиты не осуществляют вращения вокруг своей оси. Крутящий момент передаётся на полуоси с помощью неподвижного зубчатого зацепления от ведомой шестерни главной передачи.
2. Поворот. Здесь речь идёт уже о несколько ином принципе работы автомобильного дифференциала. В этой ситуации происходит распределение нагрузок и сил сопротивления определённым образом. У внутренних колёс с меньшим радиусом поворота воздействующее сопротивление обладает большей силой в сравнении с наружными колёсами. Поскольку нагрузка возрастает, это заставляет снижать их скорость вращения. При этом наружное колесо перемещается по большему радиусу, а потому угловая скорость увеличивается. Это необходимо для плавного поворота без явных пробуксовок. То есть ДФЦ задаёт колёсам разную угловую скорость. Когда полуось внутреннего колеса вращается с меньшей скоростью, это заставляет двигаться сателлиты. Они с помощью конической передачи повышают скорость вращения уже наружной покрышки. При этом крутящий момент, который идёт со стороны главной передачи, не меняется.
3. Пробуксовка. Даже если автомобиль движется прямолинейно, но в условиях бездорожья или скользкой дороги, появляются различные нагрузки, включая пробуксовки. Когда буксует одно колесо, оно теряет сцепление с поверхностью дорожного полотна. Параллельно второе колесо нагружается сильнее и его скорость вращения снижается. Это напоминает поворот по схеме движения. Только в этой ситуации машине наносится вред, поскольку пробуксовывающее колесо потенциально может взять на себя весь крутящий момент от дифференциала, а нагруженное прекратит своё вращение. Это заставит машину остановиться. Чтобы решить такую проблему, используются системы курсовой устойчивости, а также автоматическая и ручная блокировка межосевых дифференциалов, что актуально для внедорожных авто.

Вопрос блокировки вообще заслуживает отдельного внимания, поскольку без неё могут проявляться всевозможные недостатки классической конструкции ДФЦ.

Зачем нужна блокировка

Столкнувшись с ситуациями, когда в работу включаются сателлиты дифференциала, после нормализации состояния машины необходимо вернуть всё в исходное состояние, то есть колёсам снова нужен одинаковый крутящий момент. А для этого нужно заблокировать сателлиты, либо же передать момент на нагруженную колёсную ось.

Особенно это важно для автомобилей, которые характеризуются повышенной проходимостью и предназначены для бездорожья. То есть речь идёт о полноприводных транспортных средствах. И дело не только в самом бездорожье.

Подобные авто отличаются тем, что у них в конструкции предусмотрено сразу 3 ДФЦ. Два их них межколёсные, а ещё один межосевого типа. Если машина теряет сцепление с поверхностью хотя бы одним колесом, крутящий момент на всех остальных колёсах начнёт стремиться к нулю. И тогда ситуация обернётся тем, что авто ехать не сможет. Это к вопросу том, что такое блокировка для дифференциала на автомобиле и что даёт наличие данной системы.

Чтобы предотвратить подобные неприятные ситуации, существует так называемая блокировка дифференциала. Она бывает частичной и полной, а также делится на автоматическую и ручную.

Превосходно себя показали самоблокирующиеся ДФЦ. Их особенность заключается в распределении крутящего момента на основе анализа разности значений на полуосях, либо же на основании из параметров угловой скорости каждого из колёс.

Самой сложной с позиции реализации считается электронная блокировка. Она работает в тандеме с системой курсовой устойчивости, и они тесно взаимосвязаны друг с другом. Специальный датчик отвечает за контроль параметров, когда автомобиль движется. Получая информацию от контролеров, система меняет работу машины в автоматическом режиме. Водителю ничего для этого делать не приходится.

Классификация ДФЦ по способу блокировки

Несмотря на все свои объективные преимущества, свободный дифференциал характеризуется одним существенным недостатком. Когда одно из колёс начинает буксовать, сателлит при этом прокручивается и передаёт полный импульс вращения на буксующую покрышку. Это заставляет колесо вращается с большой скоростью. Но проблема в том, что соседняя шина, которая твёрдо стоит на земле, не вращается. Подобный процесс крайне опасен во время передвижения на высоких скоростях.

Не сложно представить, как на дороге образуется участок, который неравномерно покрылся слоем льда. Если проехать по такому участку на авто со свободным дифференциалом, не имеющем блокировки, это грозит опаснейшим неуправляемым заносом.

Чтобы предотвратить подобные опасные ситуации, дифференциалы начали в обязательном порядке дополнять системами блокировок.

При этом существует несколько вариантов блокировки дифференциалов, каждый из которых имеет свой принцип работы блокирующих механизмов. Рассматривают следующие методы:

• с ручной блокировкой;
• самоблокирующиеся;
• с электронным управлением.

Всё это позволяет решить проблему предотвращения пробуксовки. Суть всех систем заключается в том, чтобы временно остановить один из элементов механизма. Реализовать это можно путём блокирования одного колеса, полуоси, ДФЦ или всего двигателя.

В зависимости от способа реализации, принято рассматривать 3 блокировки.

Ручная

Автомобили с принудительной ручной блокировкой дифференциала встречаются достаточно часто, несмотря на наличие более современных и усовершенствованных систем.

Ручная блокировка считается самой простой, поскольку для её отключения требуется непосредственное участие самого водителя.

Для реализации этой функции в транспортном средстве устанавливают специальные кнопки или рычаги, расположенные непосредственно в салоне на определённом расстоянии от водителя, чтобы тот имел возможность легко дотянуться до органа управления.

Используя этот рычаг или кнопку, автомобили блокирует вращение сателлита вдоль собственной оси. В итоге планетарная передача становится стандартной обычной муфтой.

Такие процедуры переключения следует выполнять только тогда, когда автомобиль полностью остановился, а педаль сцепления была выжата до упора.

Опытные водители настоятельно советуют применять блокировку только тогда, когда автомобиль движется на небольшой скорости, преодолевая сложные участки бездорожья. Если ДФЦ отключить, управление практически пропадает, и машина будет стремиться двигаться прямолинейно.

Учитывая все эти нюансы, можно с уверенностью сказать, что управление ручной блокировкой требует обязательного наличия определённых навыков и мастерства от водителя. Ручная блокировка реализована на достаточно популярных внедорожниках, которые оснащаются жёстким типом рамы.

Самоблокировка

Самоблокирующиеся ДФЦ стали следующим шагом в усовершенствовании этого механизма. Система прекрасно подходит для полноприводных авто, но вот относительно того, нужна ли такая блокировка дифференциала в случае переднего привода, возникает много вопросов.

Если говорить применительно к полноприводным авто, то самоблокировка здесь проявляется себя очень достойно. Она была разработана с целью увеличения проходимости с параллельным упрощением самого управления транспортным средством. Всё же ручная блокировка, при всех своих достоинствах, в эксплуатации не особо удобная.

Можно выделить 2 главные системы самоблокирующихся ДФЦ.

1. Speed Sensitive. Подобные дифференциалы включаются в работу, когда полуоси начинают осуществлять своё вращение при разных показателях угловой скорости. Часть конструкции монтируется на чашке ДФЦ, а вторая располагается на полуоси. При нормальном движении рабочие элементы муфты осуществляют независимое движение, что не меняет вращаться полуосям. Если же угловая скорость одного колеса превосходит скорость другого, вискомуфта активизируется, что позволяет автоматически притормаживать. Когда скорость снижается, падает и сила трения, из-за чего узлы снова оказываются независимыми. Эти системы актуальны для тех, кто не собирается покорять сложное бездорожье, но хочет быть уверенным в безопасности при движении по грунтовке или просто в городских условиях.
2. Torque. Считается более современной и высокоэффективной системой. Эти ДФЦ включаются в работу, когда падает скорость вращения одной из имеющихся полуосей. Узел способен контролировать параметры скорости вращения, а также снижать их полностью в автоматическом режиме. Конструкция представлена в виде обычного свободного дифференциала, дополненного фрикционными подпружиненными гасителями скорости. Они располагаются между чашкой ДФЦ и полуосями. Действие основывается на гиподиной передаче, способной разблокироваться самопроизвольно.

Достаточно распространённый вариант системы, который дополнительно делится на 3 подвида. Их обозначают как Т1, Т2 и Т3.

Электронное управление

Важно понимать, что механическая блокировка не является единственной разработкой для современных автомобилей. Не только она позволяет улучить проходимость транспортных средств, а также повысить качество контроля за поведением машины на дороге в разных условиях.

Наглядным примером достойной альтернативы выступает система, где трансмиссия управляется специальной электроникой. Речь идёт о так называемом трекшн-контроле. Это схема, в которой реализован контроль тяги и сцепления автомобильных колёс. Основой трекшна выступает достаточно простой принцип. Система следит и корректирует частоту вращения колёс, используя для этого специальные датчики-контроллеры.

Когда колесо начинает пробуксовку, параллельно включается тормоз и крутящий момент переходить на иную полуось. Изначально может показаться, что в такой ситуации поведение машины будет аналогично ситуации, когда блокируется дифференциал. В действительности системы с электронным управлением оказались заметно эффективнее механических блокировок. Плюс они проще в конструктивном плане и обладают улучшенной надёжностью.

Интересной особенностью трекшн-контроля является то, что он не создаёт дополнительные помехи в работе дифференциала. Напротив, система очень удачно дополняет его.

Этим обусловлен тот факт, что современные внедорожники начали активно оснащать ДФЦ с электронным управлением. Эта система называется Traction Control.

Подводя итоги, можно сказать, что дифференциалы созданы для повышения уровня безопасности и комфорта при движении и маневрировании по трассам. Все недостатки, которые связывают с дифференциалами, относятся к их использованию в режиме экстремальных условий и бездорожья. И эту проблему также удалось решить с помощью различных систем блокировок.

Дифференциалы называют простыми, но в то же время невероятно важными компонентами трансмиссии. И это более чем справедливая характеристика для этих узлов.

ФУНКЦИИ, ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ И КЛАССИФИКАЦИЯ – FAHADH V HASSAN

ДИФФЕРЕНЦИАЛ: ФУНКЦИИ, ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ И КЛАССИФИКАЦИЯ

19 апреля 2019 г. 17 комментариев Машиностроение ФАХАД В ХАССАН

Дифференциал является очень важной частью автомобиля, поскольку в качестве компонента передачи мощность двигателя передается на колеса. Мощность двигателя передается задним карданным валом на колесо, сначала изменяющее направление за счет дифференциального вращения, затем передается на задние полуоси, а затем на задние колеса.

Дифференциальные функции для снижения скорости, получаемой карданным валом, для создания большого момента и для изменения направления вращения карданного вала 900 передается на колесо следующего витка через заднюю полуось сзади отдельно. Однако, если дифференциал не работает, это приведет к невозможности запуска автомобиля A.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ?

Во время прямой дороги.

При прямолинейном движении колеса заднего моста будут экранироваться ведущей шестерней через корпус дифференциала, вал шестерни колесно-колесного дифференциала, шестерни колесно-шестеренного дифференциала, зубья боковой шестерни не проворачиваются, остаются быть втянутым во вращение зубчатого венца. При этом крутится руль влево и вправо одинаково.

Во время поворота.

Во время поворота автомобиля заключенных налево левое колесо больше правого. Если корпус дифференциала с зубчатым венцом вращается, шестерня будет вращаться вокруг своей оси, а также движение вокруг левой боковой шестерни, поэтому вокруг правой боковой шестерни увеличивается сторона, где число оборотов шестерни в 2 раза больше.

зубчатый венец. Можно сказать, что среднее второе круглое зубчатое колесо сравнимо с вращающимся зубчатым венцом. как это должно.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛА

Основной принцип действия дифференциального редуктора можно понять, используя оборудование, состоящее из двух шестерен, шестерни и рейки. Обе стойки можно перемещать в вертикальном направлении до тех пор, пока весовая стойка и сопротивление скольжению не будут подняты одновременно. Расположенная между зубьями рейки шестерня и шестерня соединены с раскосами и могут перемещаться этими раскосами. Когда одинаковая нагрузка «W» помещается на каждую рейку, а скобы (дужки) поднимаются вверх, вторая рейка поднимается на такое же расстояние, это предотвратит вращение ведущей шестерни. Но если большая нагрузка, возложенная на левый реечно-шестеренный буфер, будет затем подтягиваться вверх вдоль вращения зубчатой ​​рейки, груз становится тяжелее, что связано с различиями заключенных, которым дана шестерня, поэтому тем меньшая нагрузка будет поднята.

. Расстояние между поднятыми рейками пропорционально числу витков шестерни. Другими словами, эта стойка становится еще больше, а заключенные, получившие меньшую нагрузку, будут двигаться. Этот принцип используется при проектировании дифференциальных передач.

ФУНКЦИИ ДИФФЕРЕНЦИАЛА

1. Еще больше снижает вращение, поступающее от коробки передач, прежде чем оно будет передано на задние оси.
2. Изменяет направление оси вращения силового агрегата на 90°, т.е. с продольного на поперечное направление.
3. Равномерно распределять мощность на обе задние ведущие оси при прямолинейном движении трактора.
4. Распределить мощность по требованию на ведущие оси при повороте, т.е. внешнему колесу требуется больше оборотов, чем внутреннему колесу – при повороте.

ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛА

1. Шестерня ведущая
2. Шестерня венца
3. Клетка дифференциала
4. Звездочка дифференциала
5. Шестерня полуоси (солнце) дифференциала

ТИПЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛОВ2 90. 0009 100009 Дифференциал
2. Заблокированный дифференциал
3. Вязкостной дифференциал повышенного трения
4. LSD с механическим сцеплением (включая eLSD)
5. Torsen и винтовой дифференциал
6. Дифференциал векторизации крутящего момента

1. Открытый дифференциал

Открытые дифференциалы — самая простая форма дифференциала. Цель состоит в том, чтобы обеспечить разные скорости между двумя колесами, в то время как распределение крутящего момента поддерживается постоянным на уровне 50/50. Распространенное заблуждение относительно открытых дифференциалов состоит в том, что когда одно колесо поднимается, на него передается 100% крутящего момента. Это не так, однако количество крутящего момента, передаваемого на колесо с тягой, очень мало, потому что количество крутящего момента, необходимого для вращения колеса, также невелико. Помните, что оба колеса всегда получают одинаковый крутящий момент, но если одно из них не имеет сопротивления (например, если оно находится в воздухе), в результате величина крутящего момента, передаваемая на ведущую ось, очень мала.

• Разделяет крутящий момент двигателя на две части
• Позволяет колесам вращаться с разной скоростью
• Когда одна шина теряет сцепление с дорогой, противоположная шина также теряет мощность
• Применяется в семейных седанах и автомобилях эконом-класса

Преимущества:
• Позволяет для совершенно разных скоростей колес на одной и той же оси, что означает, что при прохождении поворота не произойдет пробуксовки колес, поскольку внешнее колесо будет двигаться дальше.

• С точки зрения эффективности меньше энергии будет теряться при использовании дифференциального варианта по сравнению с альтернативными вариантами.
• Стоимость.

Недостатки:
• Когда одно колесо имеет плохое сцепление с дорогой, это резко ограничивает мощность, которую может подавить транспортное средство. Поскольку распределение крутящего момента всегда 50/50, если одно колесо не может передать большую мощность, другое получит такой же низкий крутящий момент.

2. Заблокированный дифференциал (включая блокируемые и сварные дифференциалы)

Заблокированные дифференциалы находятся на противоположной стороне спектра по сравнению с открытыми дифференциалами. Цель состоит в том, чтобы скорость вращения колес между двумя колесами оставалась постоянной, и основное преимущество здесь заключается в том, что крутящий момент будет передаваться на колесо с тягой, до 100 процентов на одно колесо. Для бездорожья дифференциал обычно имеет функцию блокировки, поэтому он открывается при движении по асфальту.

• Подключенные колеса всегда вращаются с одинаковой скоростью
• Повернуть автомобиль может быть очень сложно
• Встречается в Jeep Wrangler и большинстве полноразмерных грузовиков

Преимущества:
• Позволяет крутящему моменту передаваться на колесо с наибольшим сцеплением. Для всех стилей дифференциала это позволит максимальному крутящему моменту достичь земли на любом состоянии поверхности.
• Для езды по бездорожью, где износ шин не является проблемой, это самое лучшее, что может быть. Надежный, простой и очень эффективный.

• В ситуациях, когда желательно поддерживать постоянную скорость вращения колес на оси (например, при заносе), это простое решение (сварной дифференциал работает точно так же).

Недостатки:
• Заблокированный дифференциал не допускает разницы в скорости вращения правого и левого колес. Это означает дополнительный износ шин, а также заедание трансмиссии в результате.

3. Вязкостной самоблокирующийся дифференциал (VLSD)

VLSD достаточно просты в эксплуатации, однако имеют некоторые недостатки по сравнению с другими типами LSD.
• Комбинация открытого и блокируемого дифференциалов
• Обычно действует как открытый дифференциал
• Автоматически блокируется при пробуксовке
• Используется в спортивных автомобилях, таких как Nissan 370Z и Mazda MX-5 Miata. для всех форм ЛСД, но этот стиль особенно хорош для него).
• Позволяет передавать крутящий момент на колесо с большим сцеплением.
• Очень плавная работа, как правило, нет неуклюжести на низких скоростях, характерной для других типов LSD, перемещающихся в узком радиусе (например, на парковках).

Недостатки:
• Невозможно полностью заблокировать, для передачи крутящего момента системе требуется разность скоростей между двумя сторонами.
• По мере того, как жидкость внутреннего редуктора нагревается (в случаях, когда она используется слишком часто), эффект LSD снижается.

4. LSD с механическим сцеплением (включая eLSD)

LSD с механическим сцеплением бывают самых разных типов. односторонние, 1,5-полосные, двусторонние и даже электронные. В принципе, все они работают очень похоже, с пакетом сцепления, который пытается заблокировать дифференциал, позволяя передавать крутящий момент на колесо с наибольшим сцеплением.

Преимущества:
• Применяет блокировку при нажатии дроссельной заслонки. В отличие от VSLD, это означает, что разделение крутящего момента может произойти до того, как одно колесо достигнет другой скорости (аналогично заблокированному дифференциалу).
• Для LSD с односторонним движением дифференциал действует как открытый дифференциал, когда газ не нажат, что позволяет легко изменять скорость вращения колес при прохождении поворотов.
• Для двухсторонних LSD дифференциал применяет блокирующее усилие при замедлении, что в некоторых случаях может способствовать стабильности торможения.
• Хорошо работает, даже если одно колесо оторвано от земли или имеет ограниченное сцепление с дорогой.
• Электронные LSD позволяют бортовым компьютерам управлять включением сцепления, оптимизируя блокировку в зависимости от условий движения.

Недостатки:
• Часто требуется регулярная замена масла, а сцепление может изнашиваться, что в итоге требует замены.
• Электронные LSD увеличат стоимость и сложность.

5. Торсен и косозубые дифференциалы

Торсен и косозубые дифференциалы работают довольно схожим образом, используя интеллектуальную передачу, чтобы применить блокирующее усилие для передачи крутящего момента на колесо с большим сцеплением. Они отлично подходят для уличного использования и даже для легкого трека, хотя у них есть недостаток.

Преимущества:
• Эти дифференциалы начинают передавать больший крутящий момент на медленнее вращающееся колесо в тот момент, когда между ними возникает разница скоростей. По сути, он реагирует гораздо быстрее, чем VLSD.
• Это чисто механические системы, не требующие планового технического обслуживания, поскольку действие дифференциала зависит от трения в шестернях.

Недостатки:
• Когда одно колесо находится в воздухе, дифференциал Torsen действует очень похоже на открытый дифференциал, и на ведущую ось передается очень небольшой крутящий момент. Для уличного использования это вполне приемлемо, но может быть проблемой для более специализированных автомобилей на трассе.

6. Дифференциал векторизации крутящего момента (TVD)

Без сомнения, самый сложный из дифференциалов. Эта опция обеспечивает максимальный контроль разработчикам, что означает уникальное программирование для реагирования на любую ситуацию, а также возможность помочь вызвать рыскание.
• Использует дополнительные зубчатые передачи
• Точно регулирует крутящий момент, передаваемый на каждое ведущее колесо
• Может замедлять или ускорять поворот автомобиля на повороте
• Тяжелый, сложный и малоэффективный для экономии топлива
• Используется в BMW X5 M или Lexus RC F

Преимущества:
• Позволяет передавать больший крутящий момент на внешнее колесо при прохождении поворотов. Как правило, LSD передают крутящий момент на колесо, которое вращается с меньшей скоростью. Это связано с тем, что большая скорость колеса воспринимается как проскальзывание, поэтому LSD блокируется, чтобы передать больший крутящий момент на более медленное колесо и предотвратить проскальзывание колеса. При ускорении на выходе из поворота TVD передает больший крутящий момент на внешнее колесо, помогая вызвать рыскание и вращение автомобиля.
• Предоставляет конструктору полный контроль, система может выбирать, в каких ситуациях транспортное средство будет передавать больший крутящий момент на любое колесо, а не реагировать.
• Может передавать до 100 % имеющегося крутящего момента на одно колесо.

Недостатки:
• Стоимость и сложность

Вот так:

Нравится Загрузка…

Все, что вам нужно знать о работе дифференциала

Знание дифференциала начинается с работы автомобильного двигателя и заканчивая системой трансмиссии. Ну, краткое объяснение заключается в том, что мощность от двигателя передается на колесо с помощью системы трансмиссии. Преимущество дифференциала в том, что он разделяет мощность двигателя, заставляя колеса двигаться с разной скоростью.

Сегодня мы рассмотрим определение, функции, работу, детали, применение, а также преимущества и недостатки дифференциальной системы в автомобиле.

Прочтите: Принцип работы механической и автоматической коробки передач

Содержание

• 1 Что такое дифференциал?
• 2 Функции дифференциала в автомобиле:
• 3 Основные части дифференциальной системы:
• 4 Типы дифференциала:
• 5 Применение дифференциала в автомобиле:
• 6 Принцип работы дифференциала
• 7 Преимущества и недостатки дифференциала:
  • 7.1 Преимущества
  • 7.2 Недостатки
  • 7.3 Пожалуйста, поделитесь!

Что такое дифференциал?

Дифференциал — это механизм, который передает крутящий момент двигателя на колеса с целью распределения мощности, позволяя колесам двигаться с различной скоростью. дифференциал не действует, когда автомобиль движется прямо. Эффект возникает, когда автомобиль пытается совершить поворот, в результате чего колесо движется с другой скоростью. Полная схема дифференциала и его маркировка

Функции дифференциала в автомобиле:

Дифференциал выполняет следующие три функции на колесах автомобиля:

• Для передачи мощности двигателя на колеса
• Передача мощности на колеса, когда они вращаются с разной скоростью. скорость
• Действовать в качестве конечной передачи в автомобиле, замедляя скорость вращения трансмиссии в последний момент перед тем, как перейти к колесу0-степень

Основные части дифференциальной системы:

Ниже приведены части дифференциала:

• Шестерня привода: часть дифференциала передает мощность от карданного вала (карданный вал) к зубчатому венцу.
• Зубчатый венец: зубчатый венец передает мощность на корпус дифференциала в сборе.
• Шестерни паука: этот компонент лежит в основе дифференциала.
• Корпус дифференциала в сборе: эта часть удерживает шестерню и приводит в движение ось.
• Задний ведущий мост: передает крутящий момент от дифференциала в сборе на ведущие колеса.

Типы дифференциала:

Ниже приведены типы дифференциала:

• Открытый дифференциал : открытый дифференциал разделяет крутящий момент двигателя на два выхода и позволяет колесам вращаться с разной скоростью. Часто встречается в семейных седанах и автомобилях эконом-класса. При его работе, когда одна шина теряет сцепление с дорогой, противоположная шина также теряет мощность.
• Блокируемый дифференциал : в блокируемом дифференциале соединенные колеса вращаются с одинаковой скоростью, что делает поворот очень трудным для любого транспортного средства с таким дифференциалом. Его часто можно увидеть на джип-рэнглерах и большинстве полноразмерных грузовиков.
• Дифференциал повышенного трения : этот тип дифференциала сочетает в себе открытый и блокируемый дифференциалы. Он часто используется в спортивных автомобилях, таких как Nissan 370Z и Mazda MX-5 Miata. Дифференциал обычно действует как открытый дифференциал, но автоматически блокируется при пробуксовке. В самоблокирующемся дифференциале блокировка достигается одним из трех способов: вязкой жидкостью, парком сцепления или сложной зубчатой ​​передачей.
• Дифференциал с вектором крутящего момента : этот тип дифференциала использует дополнительную зубчатую передачу. Он точно настраивает крутящий момент, подаваемый на каждое ведущее колесо. Часто встречается в BMW x5 M или Lexus RC F. Замедлить или ускорить поворот автомобиля на повороте может быть проще.

Прочтите: Типы дифференциалов и их функции

Применение дифференциала в автомобиле:

В автомобиле дифференциал предназначен для привода пары колес, поскольку они могут вращаться с разной скоростью. Транспортным средствам без дифференциала, таким как «карты», трудно выполнить подходящий поворот, поскольку оба ведущих колеса вынуждены вращаться с одинаковой скоростью. в этом случае ось приводится в движение простым механизмом цепного привода. При повороте на таком транспортном средстве внутреннее колесо проходит меньшее расстояние, чем внешнее колесо. Это делает дифференциал бесполезным, потому что либо внутреннее колесо вращается слишком быстро, либо внешнее колесо вращается слишком медленно. Однако это приводит к сложному и непредсказуемому управлению, повреждению шин и дорог, а также появлению пятен на трансмиссии.

Применение дифференциала в автомобилях с задним приводом, карданный вал помогает в зацеплении. Это достигается с помощью гипоидной передачи (кольцо и шестерня). Зубчатый венец установлен на водиле планетарной цепи, образующей дифференциал. Эта гипоидная передача представляет собой коническую передачу, изменяющую направление вращения привода.

Принцип работы дифференциала

Принцип работы дифференциала в автомобиле достаточно сложен для современной версии, но интересен. Позвольте мне привести описательный пример; если автомобиль поворачивает направо, главная передача может сделать 10 полных оборотов. В это время левое колесо совершит больше оборотов, потому что ему нужно больше хода, а правое колесо сделает меньше оборотов, так как ему нужно пройти меньшее расстояние. Солнечные шестерни, приводящие в движение полуоси оси, вращаются с разной скоростью относительно зубчатого венца (одна быстрее, другая медленнее). Это означает по 2 полных оборота каждый (4 полных оборота друг относительно друга), в результате чего левое колесо совершает 12 оборотов, а правое колесо — 8 оборотов.

Вращение зубчатого венца является средним вращением боковых солнечных шестерен. Это приводит к тому, что включенная передача препятствует вращению зубчатого венца внутри дифференциала, когда автомобиль выключен.

При работе дифференциала входной крутящий момент передается на зубчатый венец (синий), который вращает все водило (синий). Водило соединено с обеими солнечными шестернями только через планетарную шестерню (зеленая). Крутящий момент передается на солнечные шестерни через планетарную шестерню. Планетарная шестерня вращается вокруг оси водила, приводящего в движение солнечные шестерни. Планетарная передача вращается без вращения собственной оси, если сопротивление на обоих колесах одинаково, что приводит к вращению обоих колес с одинаковой скоростью. Однако, если левая солнечная шестерня (красная) испытывает сопротивление, планетарная шестерня (зеленая) вращается так же, как и вращается. Замедление левой солнечной шестерни с одинаковым ускорением правой солнечной шестерни (желтая).

На видео ниже показано, как работает дифференциал:

Преимущества и недостатки дифференциала:

Преимущества

Преимущества дифференциала:

• передаются по симметричным линиям.
• помогает свести к минимуму электронные перекрестные помехи.
• Может использоваться для высокоскоростных линий электропередачи с хорошим качеством благодаря устранению шума и меньшему излучению.