Ribotas diferencialas: kaip tai veikia?

2024 Autorius: Erin Ralphs | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-02-19 17:41

Sąvoką „diferencialo užraktas“arba „ribotas diferencialas“(savaiminis blokavimas) girdėjo daugelis vairuotojų, tačiau tik nedaugelis žino, kaip šis procesas atrodo praktiškai. Ir jei anksčiau automobilių gamintojai tokią „parinktį“daugiausia aprūpindavo visureigiais, dabar ją galima rasti ir gana miesto automobilyje. Be to, dažnai automobilių, kuriuose nėra automatinių blokų, savininkai, supratę, kokią naudą jie atneša, juos montuoja patys.

Tačiau prieš suprasdami, kaip veikia savaime užsifiksuojantis diferencialas, turite suprasti, kaip jis veikia neužsirakinęs.

Kas yra diferencialas

Diferencialas (diff) pagrįstai gali būti laikomas vienu iš pagrindinių automobilio transmisijos konstrukcijos elementų. Jo pagalba vyksta variklio sukuriamo sukimo momento perdavimas, keitimas ir paskirstymas tarp vartotojų poros: ratų, esančių toje pačioje mašinos ašyje arba tarp jos ašių. Be to, paskirstytos energijos srauto stiprumas, jei reikia, gali būti skirtingas, o tai reiškia, kad ratų sukimosi greitis yra skirtingas.

Bautomobilio transmisijos diferencialas gali būti montuojamas: galinės ašies korpuse, pavarų dėžėje ir perdavimo dėžėje, priklausomai nuo pavaros įtaiso (-ų).

Tie difuzoriai, kurie montuojami tiltelyje arba pavarų dėžėje, vadinami tarpračiais, kurie yra tarp automobilio ašių, atitinkamai - interaxle.

Diferencinis priskyrimas

Kaip žinia, automobilis važiuodamas atlieka įvairius manevrus: posūkius, eismo juostų keitimą, lenkimą ir pan.. Be to, kelio dangoje gali būti nelygumų, o tai reiškia, kad automobilio ratai, priklausomai nuo situacijos, per vieną ir tą patį laiką gali įveikti skirtingus atstumus. Todėl, pavyzdžiui, sukant, jei ratų sukimosi greitis ant ašies yra vienodas, vienas iš jų neišvengiamai ims slysti, o tai lems greitesnį padangų susidėvėjimą. Bet tai nėra blogiausia. Dar blogiau, kad transporto priemonės valdymas labai sumažėja.

Norėdami išspręsti tokias problemas, jie sugalvojo diferencialą – mechanizmą, kuris perskirstys iš variklio gaunamą energiją tarp automobilio ašių pagal pasipriešinimo riedėjimui vertę: kuo jis mažesnis, tuo didesnis. rato greitis bus ir atvirkščiai.

Diferencialinis mechanizmas

Šiandien yra daug skirtingų skirtumų, o jų įrenginys yra gana sudėtingas. Tačiau veikimo principas paprastai yra tas pats, todėl bus lengviau suprasti paprasčiausią tipą – atvirą diferencialą, kurį sudaro šie elementai:

1. Pavaros, sumontuotos ant ašies velenų.
2. Varomoji (karūninė) pavara, pagaminta nupjauto kūgio pavidalu.
3. Varančiojo veleno gale sumontuota pavara, kuri kartu su karūnėlė sudaro pagrindinę pavarą. Kadangi varomoji pavara yra didesnė už varomąją pavarą, pastaroji turės kelis kartus apsisukti aplink savo ašį, kol žiedinė pavara atliks tik vieną. Todėl būtent šie du diferencialo elementai sumažina energijos kiekį (greitį), kuris galiausiai pasiekia ratus.
4. Palydovai, kurie sudaro planetinę pavarą, kuri atlieka pagrindinį vaidmenį užtikrinant būtiną ratų sukimosi greičio skirtumą.
5. Bylos.

Kaip veikia diferencialas

Tiesiai judant automobiliui, jo ašių velenai, taigi ir ratai, sukasi tokiu pačiu greičiu kaip ir varančiojo veleno sraigtinė pavara. Bet posūkio metu ratų apkrova tampa skirtinga (vienas iš jų stengiasi suktis greičiau), dėl šio skirtumo paleidžiami palydovai. Dabar per juos praeina variklio energija, o kadangi palydovų pora yra dvi atskiros, nepriklausomos pavaros, ašies velenams perduodamas skirtingas sukimosi greitis. Taigi variklio generuojama galia pasiskirsto tarp ratų, bet netolygiai ir priklausomai nuo juos veikiančios apkrovos: kas juda išoriniu spinduliu, patiria mažesnį pasipriešinimą riedėjimui, todėl difuzorius jam perduoda daugiau energijos, sukasi.greičiau.

Centrinis diferencialas ir ratų diferencialas nesiskiria: veikimo principas panašus, tik pirmuoju atveju paskirstytas sukimo momentas nukreipiamas į transporto priemonės ašis, o antruoju - į jos ratus. yra ant tos pačios ašies.

Centrinio diferencialo poreikis ypač išryškėja važiuojant automobiliu nelygiu reljefu, kai jo svoris spaudžia žemesnę už kitą ašį, pavyzdžiui, įkalnėje ar nuokalnėje.

Diferencialinė problema

Nepaisant to, kad diferencialas tikrai vaidina svarbų vaidmenį automobilio konstrukcijoje, jo veikimas kartais sukelia problemų vairuotojui. Būtent: kai vienas iš ratų yra ant slidžios kelio atkarpos (purvo, ledo ar sniego), tada kitas, esantis ant kietesnės žemės, pradeda patirti padidėjusią apkrovą, difuzorius bando tai sutvarkyti, nukreipia variklio energiją. prie slenkančio rato. Taigi paaiškėja, kad jis sukasi maksimaliai, o kitas, tvirtai sukibęs su žeme, tiesiog lieka nejudantis.

Būtent tokioms problemoms išspręsti buvo išrastas diferencialo blokavimas (išjungimas).

Blokavimo principas ir jo tipai

Supratę diferencialo principą, galime daryti išvadą, kad jei jį užblokuosite, sukimo momentas padidės ant rato arba ašies, kurios sukibimas yra geriausias. Tai galima padaryti prijungus jo korpusą prie vieno iš dviejų ašių velenų arba sustabdžius palydovų sukimąsi.

Blokuotigali būti pilnas – kai diferencialo dalys sujungiamos standžiai. Paprastai tai atliekama kumštelinės sankabos pagalba ir vairuotojas valdomas specialia pavara iš automobilio kabinos. Arba jis gali būti dalinis, tokiu atveju į ratus perduodama tik ribota jėga – taip veikia savaime užsiblokuojantis diferencialas, kuriam nereikia žmogaus įsikišimo.

Kaip veikia savaime užsifiksuojantis diferencialas

Savaime užsiblokuojantis diferencialas iš esmės yra kompromisas tarp pilno bloko ir laisvojo diferencialo ir leidžia sumažinti automobilio ratų slydimą, esant skirtumui tarp jų sukibimo koeficientui. Taigi, nepaisant kelio kokybės, ženkliai padidėja pravažumas, valdymas bekelėje, taip pat transporto priemonės pagreičio dinamika.

Savaime užsifiksuojanti sistema pašalina visišką ratų blokavimą, o tai apsaugo ašies velenus nuo kritinių apkrovų, kurios gali atsirasti ant priverstinio išjungimo diferencialų.

Ašių užraktai atleidžiami automatiškai, jei ratų greičiai susilygina važiuojant tiesia linija.

Dažniausi savaiminio blokavimo tipai

Disko savaiminis blokas yra trinties (trinties) diskų rinkinys, sumontuotas tarp difuzoriaus korpuso ir ašies pavaros.

Nesunku suprasti, kaip veikia diferencialas su tokiu bloku: automobiliui važiuojant tiesia linija, difuzoriaus korpusas ir abu ašių velenai sukasi kartu, vos tik atsiranda sukimosi greičių skirtumas. (ratas atsitrenkė į slidžią vietą), tarp diskų atsiranda trintis, ją sumažindama. Tai yra, rataslikę ant kietos žemės ir toliau suksis, o ne sustos, kaip laisvojo diferencialo atveju.

Klampi jungtis, arba kitaip klampi mova, kaip ir ankstesniame skirtuke, yra dvi pakuotės diskų, tik šį kartą perforuoti, sumontuoti tarpusavyje su nedideliu tarpu. Viena diskų dalis turi sankabą su korpusu, kita su pavaros velenu.

Diskai dedami į indą, pripildytą organiniu silicio skysčiu, kuris, tolygiai sukant, išlieka nepakitęs. Kai tik tarp pakuočių atsiranda greičio skirtumas, skystis pradeda greitai ir stipriai tirštėti. Tarp perforuotų paviršių yra pasipriešinimas. Taip per daug nesusuktas paketas sulėtėja, o sukimosi greitis išlyginamas.

Dantuotas (varžtas, sliekinis) savaiminis blokavimas. Jo darbas pagrįstas sliekų poros gebėjimu įsprausti ir taip blokuoti ašies velenus, kai ant jų atsiranda sukimo momento skirtumas.

Kameros savaiminis blokavimas. Norint suprasti, kaip veikia tokio tipo diferencialas, pakanka įsivaizduoti atvirą diferencialą, kuriame vietoj planetinės pavaros mechanizmo sumontuotos krumpliaračių (kumštelių) poros. Kumšteliai sukasi (šokinėja), kai ratų greičiai beveik vienodi, ir yra tvirtai užfiksuojami (užstringa), kai tik vienas iš jų pradeda slysti.

Nėra jokio skirtumo, kaip veikia centrinio diferencialo ir tarpračių diferencialo blokavimas – veikimo principas tas pats, skirtumaitik galiniuose taškuose: pirmuoju atveju - dvi ašys, antruoju - du ratai, sumontuoti ant tos pačios ašies.

Vietinė „Niva“ir jos skirtumai

Niva užima ypatingą vietą buitinių VAZ serijoje: skirtingai nei jos „giminaičiai“ant surinkimo linijos, šiame automobilyje sumontuota neperjungiama visų ratų pavara.

VAZ visureigio transmisijoje sumontuoti trys diferencialai: tarpračių diferencialai kiekvienoje ašyje ir tarpašiniai diferencialai skirstytuvo dėžėje. Nepaisant tokio skaičiaus, jums nereikės išsiaiškinti, kaip vėl veikia „Niva“diferencialai. Viskas lygiai taip pat, kaip aprašyta aukščiau. Tai yra, mašinos tiesiniu judėjimu metu, jei ratai neslysta, traukos jėga tarp jų pasiskirsto tolygiai ir turi tokią pačią vertę. Kai vienas iš ratų pradeda slysti, visa variklio energija, einanti per difuzorius, nukreipiama į šį ratą.

Niva diferencialo užraktas

Prieš kalbant apie tai, kaip veikia „Niva“diferencialo užraktas, reikėtų atkreipti dėmesį į vieną dalyką, būtent, siekiant išsiaiškinti skirstytuvo priekinės (mažos) rankenos paskirtį.

Kai kurie vairuotojai mano, kad su jo pagalba automobilyje įjungiama priekinių ratų pavara - taip nėra: „Niva“priekinių ir galinių ratų pavara visada įjungta, o ši rankena valdo perkėlimą. atvejų skirtumas. Tai yra, kol jis nustatytas į „pirmyn“padėtį, diferencialas veikia normaliai ir kada„atgal“– išjungta.

Ir dabar tiesiai apie užraktą: kai diferencialas išjungtas, perdavimo dėžės velenai uždaromi sankaba, taip priverstinai išlyginant jų sukimosi greitį, tai yra, bendras priekinės ašies ratų greitis yra lygus bendras galinės ašies greitis. Traukos pasiskirstymas vyksta didesnio pasipriešinimo kryptimi. Tarkim slysta galinis ratas, įjungus užraktą, traukos jėga eis į priekinę ašį, kurios ratai ištemps mašiną, bet jei ir priekinis ratas slysta kartu su galiniu ratu, tai Niva pats neišeis.

Kad taip nenutiktų, vairuotojai tiltuose įrengia savaiminius blokus, padedančius ištraukti užstrigusią mašiną. Iki šiol populiariausias tarp „Niva“savininkų yra Nesterovo diferencialas.

Nesterovo savęs blokavimas

Jo populiarumo paslaptis slypi Nesterovo diferencialo veikimo būdu.

Diferencialo konstrukcija leidžia ne tik optimaliai reguliuoti automobilio ratų kampinį greitį atliekant manevrus, bet ir slystant ar pakibus ratui, įrenginys suteikia jam minimalų energijos kiekį nuo variklio. Be to, savaiminio blokavimo reakcija į eismo situacijos pasikeitimą yra beveik akimirksniu. Be to, Nesterovo diferencialas žymiai pagerina automobilio valdymą net slidžiuose posūkiuose, padidina krypties stabilumą, padidina pagreičio dinamiką (ypač žiemą), sumažina degalų sąnaudas. O įrenginio montavimas nereikalauja jokiųkeičiasi transmisijos konstrukcija ir montuojama taip pat, kaip ir klasikinis diferencialas.

Diferencialas buvo pritaikytas ne tik automobilių technikoje, bet pasirodė esąs labai naudingas motoblokams, labai palengvindamas jo savininkų gyvenimą.

Motobloko diferencialas

Motoblokas - agregatas yra gana sunkus, o jį paprasčiausiai pasukti reikia įdėti daug pastangų, o esant nereguliuojamam kampiniam ratų sukimosi greičiui, tai tampa dar sunkiau. Todėl šių mašinų savininkai, jei skirtumai iš pradžių nebuvo numatyti projektuojant, įsigyja ir montuoja patys.

Kaip veikia važiuojančio traktoriaus diferencialas? Tiesą sakant, tai tik leidžia lengvai pasukti automobilį ir sustabdo vieną iš ratų.

Kita jo funkcija, nesusijusi su galios perskirstymu, yra padidinti ratų bazę. Diferencialo konstrukcija leidžia jį naudoti kaip ašies ilgintuvą, todėl iš paskos einantis traktorius tampa manevringesnis ir atsparesnis apvirtimui, ypač posūkiuose.

Žodžiu, diferencialas yra labai naudingas ir nepakeičiamas dalykas, o jo blokavimas žymiai padidina automobilio pravažumą.