Принцип работы дифференциала заднего моста: устройство, виды и принцип работы

Содержание

Принцип работы дифференциала и его устройство

Автоликбез28 января 2018

Крутящий момент, создаваемый двигателем внутреннего сгорания, передается колесам с помощью различных механизмов – валов, шлицевых и шестеренчатых передач, дифференциалов. Последние вызывают наибольший интерес у любителей экстремальной езды по бездорожью, поскольку принимают участие в распределении мощности. Многие автолюбители слабо представляют работу данного узла, поэтому стоит рассмотреть вопрос, что такое дифференциал в автомобиле, объяснить его устройство и принцип действия.

Назначение механизма

Чтобы понять роль дифференциала, применяющегося в транспортных средствах всех типов, нужно рассмотреть конструкцию обычного планетарного редуктора, передающего усилие от карданного вала двум полуосям. Алгоритм работы агрегата прост:

Кардан вращает хвостовик с косозубой шестеренкой на конце.
От хвостовика крутится большая планетарная шестерня, соединенная с двумя полуосями.
Крутящий момент передается от планетарной шестерни полуосям и закрепленным на концах колесам.

Без дифференциала редуктор поровну распределяет крутящий момент на 2 оси, в результате колеса вертятся с одинаковой скоростью. Такое разделение вполне годится для прямолинейного движения, которое в реальности встречается довольно редко – даже при езде по ровным участкам трассы автомобиль отклоняется от прямой линии.

Чтобы машина идеально прошла поворот, колеса одного моста должны вращаться с разными скоростями, поскольку внешнее катится по более широкой дуге. Простой редуктор, обеспечивающий одинаковое вращение обеих полуосей, на повороте заставит одну шину скользить, вторую – буксовать, что заметно ухудшает маневренность авто.

Справка. Проблема весьма актуальна для внедорожников с постоянным полным приводом. В данном случае крутящий момент делится не только между колесами, но и между осями, вращающими редукторы переднего и заднего моста.

Совмещенный с планетарным редуктором дифференциал нужен для изменения угловых скоростей правого и левого колеса в зависимости от крутизны поворота. Механизм автоматически распределяет крутящий момент на полуоси, позволяя колесным покрышкам совершать разное число оборотов при движении автомобиля по дуге. Без дифференциала нормальная эксплуатация транспортного средства невозможна по таким причинам:

недостаточная управляемость;
быстрое истирание шин;
ускоренный износ деталей редуктора, валов и полуосей.

Как работает свободный дифференциал?

Механизмами данного типа оснащается подавляющее большинство машин с приводом на переднюю либо заднюю ось. В первом случае узел размещается внутри коробки передач, во втором является частью планетарного редуктора заднего моста.

Конструкция планетарной передачи подразумевает использование шестеренок конической формы. Существуют и другие разновидности автомобильных редукторов – цилиндрические, конусно-цилиндрические и червячные.

Устройство дифференциала свободного типа предусматривает совмещение с главной передачей. Механизм заднего моста включает следующие детали:

хвостовик с конической ведущей шестерней, соединенный с карданным валом;
ведомая планетарная шестеренка;
корпус ведомой шестерни оборудован двумя проушинами, куда вставляются оси сателлитов;
сателлитные шестеренки конической формы;
ведомые шестерни полуосей;
подшипники;
корпус редуктора.

В легковых авто устанавливается 2 сателлита, на грузовиках – четыре.

Изучить принцип работы свободного дифференциала предлагается на примере:

Пока машина едет прямо, колеса крутятся с одинаковой скоростью. Хвостовик вращает «планетарку» вместе с закрепленными на ней сателлитами, причем последние остаются неподвижными и передают равный крутящий момент обеим осям за счет давления на зубья.
Автомобиль входит в поворот. Крутящиеся вместе с большой шестерней сателлиты начинают вращаться вокруг собственной оси, причем в разные стороны.
Мощность на валу делится не пополам, а в зависимости от крутизны дуги. Благодаря комбинированному вращению сателлитов полуоси и колеса совершают разное число оборотов, машина успешно преодолевает поворот без проскальзывания и пробуксовки резины.

Дифференциал получил название свободного, поскольку передает больший крутящий момент на колесо, которое вращается легче. Понятно, что на повороте шина внутри дуги сопротивляется вращению, поэтому дифференциал отдает больше мощности другой оси – противоположное колесо крутится быстрее.

Примечание. Полноприводные авто и внедорожники оснащаются тремя дифференциальными разделителями мощности – межосевым (ставится в раздаточной коробке) и двумя межколесными.

Свободный механизм решает главную проблему, но создает побочную. Когда одна покрышка начинает контактировать со скользким покрытием – льдом, укатанным снегом, грязью, начинается пробуксовка. Причина – дифференциальный механизм, отдающий максимум мощности в сторону наименьшего сопротивления. Для предотвращения подобных ситуаций на многих автомобилях задействована временная блокировка дифференциала.

Разновидности механизмов

Чтобы избавиться от пробуксовок на скользком дорожном покрытии либо в условиях бездорожья, производители комплектуют транспортные средства дифференциальными устройствами следующих конструкций:

механизм свободного типа с принудительной блокировкой от привода;
частично блокирующийся дифференциал повышенного сопротивления;
самоблокирующаяся червячная передача типа Torsen.

В первом варианте применяется рассмотренный выше шестеренчатый узел, дополнительно оснащенный блокировочным устройством. Система функционирует просто: в случае необходимости водитель активирует привод, фиксирующий сателлиты в неподвижном состоянии. Крутящий момент начинает делиться ровно пополам, оси вращаются с одинаковой скоростью и транспортное средство успешно преодолевает проблемное место.

Принудительная блокировка межосевого дифференциала включается с помощью различных приводов:

механический – от рычага раздаточной коробки;
электрический;
пневматический;
гидравлический.

Аналогичные приводные элементы применяются для остановки и удержания сателлитов переднего либо заднего моста.

Автомобили дорогой комплектации производители оснащают антипробуксовочной системой. Она «обманывает» дифференциальное устройство другим способом: по сигналу датчика, фиксирующего быстрое вращение одного колеса, электроника отдает команду его притормозить. Тогда сателлитные шестеренки начинают передавать больше мощности на другую ось и авто прекращает «грестись» на месте.

Устройство повышенного сопротивления

Помимо сателлитов, ведущих и ведомых шестерен, дифференциал повышенного трения включает такие элементы:

корпус, жестко прикрепленный к планетарной шестеренке;
пакет фрикционных дисков, установленных на каждой полуоси;
стальные диски, чьи выступы зафиксированы в корпусе;
распорная пружина, вставленная между коническими шестернями полуосей.

Стальные и фрикционные диски (похожие применяются в сцеплении) установлены поочередно, первые вращаются вместе с корпусом, вторые – с осями.

Конусообразная шестеренка надета на шлицы оси и способна смещаться на определенное расстояние. Пружина поддавливает 2 противоположных осевых шестерни.

Частичная блокировка дифференциала происходит следующим образом:

На прямолинейном сухом участке дороги сателлиты неподвижны, а диски вращаются друг относительно друга.
При попадании одной шины на скользкий участок начинается пробуксовка. Благодаря конусной форме зубьев шестеренки со стороны остановившегося колеса начнут взаимно отталкиваться.
Шестерня полуоси сдвинется и сожмет пакет дисков. Возникнет сила трения, заставляющая ось вращаться вместе с корпусом напрямую от «планетарки» в обход сателлитов.

Подобное устройство самостоятельно регулирует степень блокировки – чем медленнее крутится покрышка с хорошим сцеплением, тем сильнее сжимаются диски и подается больше крутящего момента.

Самоблокирующиеся передачи Torsen

Принцип работы данных механизмов базируется на одной особенности червячной пары: шестеренка способна передавать вращение сателлиту, но обратное действие невозможно. Все шестерни, включая сателлитные, сделаны в виде цилиндров с косыми дугообразными зубьями. Всего в механизме применяется 3 пары червячных сателлитов, установленных вокруг шестеренок полуосей.

Самоблокирующийся дифференциал работает так:

Во время прямолинейного движения червячные сателлиты ведут себя аналогично конусным – не крутятся сами, но вращают оси от главной передачи.
На повороте число оборотов одной полуоси вырастет и она придаст вращение парам сателлитов – мощность начнет распределяться по-разному.
Поскольку каждая пара сателлитов связана между собой прямозубой передачей, пробуксовка одного колеса исключается. Ось способна крутить свой сателлит, тот вращает соседний, который уже не может поворачивать вторую полуось. Механизм блокируется автоматически.

Устройство Torsen – самое надежное и передовое, но слишком дорогое, поэтому ставится на машины максимальной комплектации. В остальных применяются более доступные механизмы повышенного трения.

В среде любителей экстремальной езды по бездорожью известен простейший способ избежать пробуксовок – блокировка заднего дифференциала с помощью сварки. Сателлиты намертво привариваются к осям и всегда находятся в неподвижном состоянии. Правда, подобные автомобили предназначены только для езды по грунту и снегу – эксплуатировать их на твердом покрытии чересчур неудобно и дорого.

<center><ins class="adsbygoogle" style="display:block;height:250px" data-ad-client="ca-pub-5948177564140711" data-ad-slot="7192702265" data-ad-format="link" data-full-width-responsive="true"></ins> <script>(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});</script></center>

Что такое дифференциал и для чего нужны блокировки

Дифференциал — это механическое устройство, которое передает крутящий момент с одного источника на два независимых потребителя таким образом, что угловые скорости вращения источника и обоих потребителей могут быть разными относительно друг друга.

Дифференциа́л — это механическое устройство, которое делит момент входного вала между выходными валами, называемых полуосями.

Наиболее широко применяется в конструкции привода автомобилей, где момент от выходного вала коробки передач (или карданного вала) поровну делится между полуосями правого и левого колеса.

Такая передача момента возможна благодаря применению так называемого планетарного механизма. В автомобилестроении, дифференциал является одной из ключевых деталей трансмиссии. В первую очередь он служит для передачи момента от коробки передач к колёсам ведущего моста.

Почему для этого нужен дифференциал ? В любом повороте, путь колеса оси, двигающегося по короткому (внутреннему) радиусу, меньше, чем путь другого колеса той же оси, которое проходит по длинному (внешнему) радиусу.

В результате этого, угловая скорость вращения внутреннего колёса должна быть меньше угловой скорости вращения внешнего колеса. В случае с не ведущим мостом, выполнить это условие достаточно просто, так как оба колеса могут не быть связанными друг с другом и вращаться независимо.

Но если мост ведущий, то необходимо передавать крутящий момент одновременно на оба колеса (если передавать момент только на одно колесо, то возможность управления автомобилем по современным понятиям будет очень плохой).

При жесткой же связи колёс ведущего моста и передачи момента на единую ось обоих колёс, автомобиль не мог бы нормально поворачивать, так как колеса, имея равную угловую скорость, стремились бы пройти один и тот же путь в повороте.

Дифференциал позволяет решить эту проблему: он передаёт крутящий момент на раздельные оси обоих колёс (полуоси) через свой планетарный механизм с любым соотношением угловых скоростей вращения полуосей. В результате этого, автомобиль может нормально двигаться и управляться как на прямом пути, так и в повороте.

Однако, ввиду физики устройства, у планетарного механизма есть очень нехорошее свойство: он стремится передать полученный крутящий момент туда, куда легче. Например, если оба колеса моста имеют одинаковое сцепление с дорогой и усилие, необходимое для раскручивания каждого из колёс одинаковое, дифференциал будет распределять крутящий момент равномерно между колёсами.

Но стоит только появится ощутимой разнице в сцеплении колёс с дорогой (например, одно колесо попало на лёд, а другое осталось на асфальте), как дифференциал тут же начнёт перераспределять момент на то колесо, усилие для раскрутки которого наименьшее (то есть на то, которое находится на льду).

В результате, колесо, находящееся на асфальте перестанет получать крутящий момент и остановится, а колесо, находящееся на льду примет на себя весь момент и будет вращаться с увеличенной угловой скоростью, причем планетарный механизм будет играть роль редуктора, повышающего скорость вращения этого колеса.

Естественно, это явление сильно ухудшает проходимость и управляемость автомобиля. Ведь по логике вещей, в рассмотренной ситуации момент желательно передавать на колесо, расположенное на асфальте, чтобы автомобиль мог продолжить движение.

В полноприводных автомобилях дифференциалом обычно оборудованы два моста, а зачастую дифференциал можно обнаружить еще и между мостами (межосевой дифференциал). Таким образом, мы получаем схему трансмиссии, в которой присутствуют целых три дифференциала: два мостовых и один межосевой.

Последний необходим для постоянного движения с полным приводом и передачей момента на все четыре колеса. Ведь в повороте колёса рулевого моста (обычно переднего) имеют совсем другие угловые скорости, нежели чем колёса заднего моста.

Межосевой дифференциал призван передавать крутящий момент от коробки передач к обоим ведущим мостам с разным соотношением угловых скоростей. Такая схема с тремя дифференциалами является одной из самых распространённых схем для постоянного полного привода (Full time 4WD).

Однако, это уже тема другого раздела. В данном разделе нас интересует дифференциал и его свойства. Возвращаясь к вышеописанному проблемному свойству планетарного механизма, интересно рассмотреть ситуацию, когда полноприводный автомобиль с межосевым дифференциалом одним из четырёх колёс попал на тот же лёд (или в скользкую яму). Что тогда произойдёт ?

Дифференциал моста, колесо которого находится на льду, отдаст весь полученный крутящий момент на это колесо. Межосевой дифференциал, в свою очередь, тоже стремится передать крутящий момент туда, куда легче. Естественно, межосевому дифференциалу легче отдать момент на мост с прокручивающимся на льду колесом, нежели чем на мост, колёса которого имеют хорошее сцепление с дорогой и могут двигать автомобиль.

В результате, весь крутящий момент от двигателя и коробки передач пойдёт на раскручивание единственного колеса, находящегося на льду. Остальные три колеса остановятся и не будут получать никакого крутящего момента от дифференциалов.

Итог: из четырёх ведущих колёс осталось только одно, которое проскальзывает на льду — полноприводный автомобиль «застрял». Как же заставить дифференциалы передавать крутящий момент на колёса с более хорошим дорожным сцеплением ? Для этого были разработаны различные способы частичной и полной, ручной и автоматической блокировки дифференциалов, которые будут рассмотрены ниже.

Основной целью блокировки дифференциала является передача необходимого крутящего момента обоим его потребителям (полуосям или карданам). Существуют принципиально разные методы решения данной задачи.

Полная (100%-я) ручная блокировка.

При таком типе блокировки, дифференциал фактически перестаёт выполнять свои функции и превращается в простую муфту, жестко связывающую полуоси (или карданы) между собой и передающую им одинаковый крутящий момент с одинаковой угловой скоростью. Для того, чтобы полностью заблокировать классический дифференциал, достаточно либо заблокировать возможность вращения сателлитов, либо жестко соединить между собой чашку дифференциала с одной из полуосей. Такая блокировка как правило реализована при помощи пневматического, электрического или гидравлического привода, управляемого водителем из салона автомобиля. Применяется как для мостовых, так и для межосевых дифференциалов. На картинке изображена схема блокировки компании ARB для мостового дифференциала, в которой блокируются сателлиты.

Включать подобного рода блокировки можно только при полностью остановленном автомобиле. Пользоваться ими надо крайне аккуратно, так как усилия мотора вполне достаточно чтобы «сорвать» механизм блокировки или поломать полуось. Применять такие блокировки желательно только на небольших скоростях для передвижения по труднопроходимой местности, так как при их применении в мостах (особенно в рулевых), автомобиль очень сильно теряет в управляемости. Как правило, жесткими блокировками мостовых и межосевых дифференциалов оборудуются полноценные рамные внедорожники, такие как Toyota Land Cruiser, 4Runner (Hilux Surf), Mercedes G-Class и. т. п.

Limited Slip Differentials — дифференциалы с ограниченным «проскальзыванием» (одной полуоси относительно другой).

Автоматическая блокировка с использованием
вискомуфты в качестве «Slip Limiter».

В этом случае применяется блокировка одной из полуосей с чашкой дифференциала. Вискомуфта монтируется соосно полуоси таким образом, что один её привод жестко крепится к чашке дифференциала, а другой — к полуоси. При нормальном движении угловые скорости вращения чашки и полуоси одинаковые, либо незначительно отличаются (в повороте). Соответственно, рабочие плоскости вискомуфты имеют такое же небольшое расхождение в угловых скоростях и муфта остаётся разомкнутой. Как только одна из осей начинает получать ощутимо больший момент и более высокую угловую скорость вращения относительно другой, в вискомуфте появляется трение и она начинает блокироваться. Причем, чем больше разница в скоростях, тем сильнее трение внутри вискомуфты и степень её блокировки. По мере увеличения степени блокировки вискомуфты и выравнивания угловых скоростей чашки и полуоси, трение внутри вискомуфты начинает падать, что ведёт к плавному размыканию вискомуфты и отключению блокировки. Данная схема применяется для межосевых дифференциалов, так как её конструкция слишком массивна для установки на мостовой редуктор. (Схема на картинке) Подобный механизм блокировки хорошо подходит для эксплуатации в условиях плохого дорожного покрытия, однако, в условиях настоящего бездорожья его способности далеко не выдающиеся: вискомуфта не справляется с постоянными сменами состояний сцепления мостов с грунтом, запаздывает при включении, перегревается и выходит из строя. Данный тип блокировки межосевого дифференциала можно встретить на «паркетных» внедорожниках: Toyota Rav4, Lexus RX300 и. т. п.

Кулачковые и зубчатые автоматические блокировки.

Принцип работы этих блокировок достаточно прост. Вместо классического шестеренчатого планетарного механизма используются кулачковые или зубчатые пары, которые при небольшой разнице в угловых скоростях полуосей имеют возможность взаимно проворачиваться (перескакивать), а при пробуксовке заклиниваются и блокируют полуоси друг с другом. Нетрудно себе представить, что происходит с автомобилем при срабатывании такой блокировки в повороте.

Некоторые экземпляры просто отключают одну из полуосей в момент возникновения небольшой разницы скоростей. Именно поэтому, штатно такими блокировками оборудуются только дифференциалы военной и специальной техники (БТР и. т. п.)

На картинках изображены (слева направо): кулачковая блокировка отечественного производства (БТР 60), Detroit Locker и Detroit E-Z Locker (компания Tractech).

Самоблокирующиеся дифференциалы.

Устройство таких дифференциалов довольно простое и принципиально ни чем не отличается от устройства обычного открытого дифференциала. Между полуосями и чашкой дифференциала добавлены комплекты блоков фрикционных пластин (которые помечены на картинке справа красными точками). Именно поэтому, подобные дифференциалы часто именуют «friction based LSD». Когда дифференциал пытается перераспределить крутящий момент на одну из полуосей и начинает возникать разница в угловых скоростях полуосей и чашки, пластины под действием силы трения сдерживают возникновение этой разницы. Разумеется, когда величина крутящего момента превосходит силу трения пластин, всё вращение передаётся на более легко вращаемую полуось. Такие блокировки работают в сравнительно небольшом диапазоне отношения моментов.

Довольно часто фрикционные блоки подпружинивают. Такие дифференциалы штатно устанавливаются в задний мост многих внедорожников — Toyota 4Runner (Hilux Surf), Nissan Terrano, Kia Sportage и. т. п. Американская компания ASHA Corp. пошла дальше, снабдив пакет фрикционов LSD дифференциала устройством блокировки, состоящего из насоса с поршнем (Героторный дифференциал). При возникновении разности в угловых скоростях полуоси и чашки насос нагнетает масло (жидкость) на поршень и сдавливает фрикционный блок, тем самым блокируя дифференциал. Данная конструкция получила название Gerodisk (Hydra-Lock) и штатно устанавливается на внедорожники Chrysler (на картинке слева). Практически для всех friction based дифференциалов необходимо применять специальное масло, которое содержит присадки, обеспечивающие нормальную работу фрикционных блоков.

Torque sensitive differentials.

Это одна из самых интересных, эффективных, технологичных и практически применяемых форм блокировки дифференциалов. Принцип работы основан на свойстве гипоидной пары «расклиниваться». В связи с этим, основные (или все) зацепления в таких дифференциалах гипоидные (червячные, или в простонародье — винтовые). Разновидностей конструкций не так уж и много — можно выделить три основных типа.

Первый тип производит компания Zexel Torsen. (T-1) Гипоидными парами являются шестерни ведущих полуосей и сателлиты. При этом каждая полуось имеет собственные сателлиты, которые парно связанны с сателлитами противоположной полуоси обычным прямозубым зацеплением. Следует отметить, что ось сателлита перпендикулярна полуоси. При нормальном движении и равенстве передаваемых на полуоси моментов, гипоидные пары «сателлит / ведущая шестерня» либо остановлены, либо проворачиваются, обеспечивая разницу угловых скоростей полуосей в повороте.

Как только дифференциал пытается отдать момент на одну из полуосей, то гипоидную пару этой полуоси начинает расклинивать и блокировать с чашкой дифференциала, что приводит к частичной блокировке дифференциала. Данная конструкция работает в самом большом диапазоне отношений крутящего момента — от 2.5/1 до 5.0/1, то есть является самой мощной в серии. Диапазон срабатывания регулируется углом наклона зубцов червяка.

Автором второго типа является англичанин Rod Quaife. В данном случае, оси сателлитов параллельны полуосям. Сателлиты расположены в своеобразных карманах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют не прямозубое зацепление, а образуют между собой еще одну гипоидную пару, которая расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки (на второй картинке). Подобное устройство имеет и дифференциал True Trac компании Tractech. Даже у нас в России появилось производство аналогичных дифференциалов под отечественные автомобили УАЗ и. т. д.

А вот компания Zexel Torsen в своём дифференциале T-2 предложила немного другую компоновку по сути, того же устройства (на картинке справа). Благодаря своей необычной конструкции, парные сателлиты соединены между собой со внешней стороны солнечных шестерней. По сравнению с первым типом, эти дифференциалы имеют меньший диапазон работы блокировки, однако они более чувствительны к разнице передаваемого момента и срабатывают раньше (начиная от 1. 4/1). Компания Tractech недавно выпустила мостовой torque sensitive дифференциал Electrac, снабженный принудительной электроприводной блокировкой.

Третий тип производится компанией Zexel Torsen (Т-3) и используется в основном для межосевых дифференциалов. Планетарная структура конструкции позволяет сместить номинальное распределение момента в пользу одной из осей. Например, используемый на 4Раннере 4-го поколения дифференциал Т-3 имеет номинальное распределение момента 40/60 в пользу задней оси. Соответственно, смещен и весь диапазон работы частичной блокировки: от (front/rear) 53/47 до 29/71.
В целом, смещение номинального распределения момента между осями возможно в диапазоне от 65/35 до 35/65. Срабатывание частичной блокировки происходит при 20-30% разнице в передаваемых на оси моментах. Так же, подобная структура дифференциала делает его компактным, что в свою очередь, упрощает конструкцию и улучшает компоновку раздаточной коробки.
Вышеописанные torque sensitive дифференциалы очень популярны в автоспорте. Более того, многие производители устанавливают такие дифференциалы на свои модели штатно, как в качестве межосевых, так и межколёсных дифференциалов. Например, Тойота устанавливает такие дифференциалы как на легковые автомобили (Supra, Celica, Rav4, Lexus IS300, RX300 и. т. д), так и на внедорожники (4Runner / Hilux Surf, Land-Cruiser, Mega-Cruiser, Lexus GX470) и автобусы (Coaster Mini-Bus). Данные дифференциалы не требуют применения специальных присадок к маслу (в отличии от friction-based дифференциалов), однако лучше использовать качественное масло для нагруженных гипоидных передач.

Управление работой дифференциалов при помощи электронных систем контроля тормозных усилий (Traction Control и т. п.)

В современном автомобилестроении применяется всё больше и больше электронных систем контроля за движением автомобиля. Уже редко можно встретить автомобили, не оснащенные системой ABS (не дающей колёсам заблокироваться при торможении). Более того, уже с конца 80-х годов прошлого века передовые производители стали комплектовать свои флагманские модели системами контроля тяги и сцепления колёс — Traction Control. Например, Тойота установила систему Traction Control на Lexus LS400 в 1989 (90) году. Принцип работы такой системы прост: универсальные (так же обслуживают ABS) датчики вращения, установленные на контролируемых колёсах, фиксируют начало пробуксовки одного колеса оси относительно другого и система автоматически притормаживает забуксовавшее колесо, тем самым увеличивая на него нагрузку и вынуждая дифференциал отдать момент на колесо с хорошим сцеплением. При сильной пробуксовке, система так же может ограничивать подачу топлива в цилиндры. Работа такой системы очень эффективна, особенно на заднеприводных автомобилях. Как правило, при желании такую систему можно принудительно деактивировать кнопкой на приборной панели. Со временем, электронная система контроля тормозных усилий совершенствовалась и к ней добавлялись всё новые функции, работающие наряду с ABS и TRAC. (например управление разностью разблокировки рулевых колёс для более успешного прохождения поворотов). У всех производителей эти функции назывались по разному, однако смысл при этом оставался одинаковым. И вот, данные системы стали устанавливаться на полноприводные автомобили и внедорожники, причем в некоторых случаях они являются единственным средством контроля тяги и перераспределения крутящего момента между осями и колёсами (Mercedes ML, BMW X5). В случае, если внедорожник оснащен более серьёзными средствами распределения крутящего момента (жесткими блокировками и/или самоблокирующимися дифференциалами), то электронная система контроля тормозных усилий очень удачно дополняет эти средства. Хороший пример тому — великолепная управляемость и проходимость последнего поколения Тойотовских внедорожников 4Runner (Hilux Surf), Prado, Lexus GX470. Являясь представителями одной платформы, они обладают межосевым дифференциалом Torsen T-3 с возможностью жесткой блокировки, а так же электронной системой контроля тормозных усилий и тяги со множеством функций, помогающих водителю управлять автомобилем.

26 января 2012 в 00:56

что это, значение, принцип работы

Задний мост — это элемент трансмиссии в задней части автомобиля передающий крутящий момент от кардана на задние колеса.

Функции заднего моста

Данный агрегат выполняет три задачи:

Передает крутящий момент на ведущие колеса. Он увеличивает крутящий момент за счет понижающей передачи. Также он меняет плоскость вращения, позволяя коленвалу, вращающемуся вдоль оси авто, крутить колеса, оси вращения которых перпендикулярны кузову.
Позволяет колесам вращаться с разными угловыми скоростями. Этот эффект достигается с помощью дифференциала, перераспределяющего крутящий момент. На внедорожниках добавлена возможность блокировки дифференциала, благодаря чему автомобиль может преодолеть сложный участок, на котором буксует одно из колес.
Служит опорой для колес и задней части кузова. Балка заднего моста удерживает ведущие полуоси, а сам он крепится к кузову с помощью элементов подвески: тяг, пружин или рессор, амортизаторов.

Устройство заднего моста в авто

Конструкция агрегата показана на рисунке. Элементы заднего моста установлены в литом корпусе редуктора и балке. Система работает следующим образом:

карданный вал, прикрученный к фланцу, вращает ось, на которой находится ведущая шестерня главной передачи;
ведомая шестерня, которая расположена под углом 90 градусов к ведущей, вращается и приводит в движение сателлиты;
сателлиты крутят шестерни полуосей, которые вращают колеса.

За счет разности диаметров шестерен угловая скорость уменьшается, а крутящий момент растет. Передаточное число главной передачи отличается на разных моделях автомобилей и колеблется в районе 4. На пикапах и фургонах он больше, на скоростных автомобилях меньше.

Применяются одинарные и двойные главные передачи, отличающиеся количеством шестерен. В заднем мосту могут применяться четыре типа зубчатых передач:

Цилиндрические, оси вращения которых параллельны. Такие передачи имеют самый высокий КПД.
Конические, с осями вращения, расположенными под углом (как правило, прямым). Их достоинство — неплохой КПД, недостаток — большой размер и вес.
Червячные — компактные и бесшумные передачи с низким КПД. Не применяются на серийных легковых автомобилях и грузовиках.
Гипоидные — легкие и небольшие шестерни с высоким КПД.

Кроме перечисленных деталей, задний мост может включать муфты и шестерни для автоматической или ручной блокировки дифференциала. Такие решения используются на внедорожниках и спецтехнике.

Кроме перечисленных деталей, в заднем мосту установлены подшипники качения, обеспечивающие свободное вращение шестерен и полуосей. Для снижения сопротивления вращению и продления срока службы агрегата, корпус редуктора наполнен трансмиссионным маслом. Для проверки его уровня, доливки и замены имеется специальная пробка, которая вкручивается в отверстие с резьбой по краям.

Во время эксплуатации автомобиля необходимо периодически контролировать уровень масла в заднем мосту и менять его с периодичностью, указанной в регламенте обслуживания.

Чтобы масло не вытекало, в местах выхода полуосей установлены сальники из маслостойкой резины или полимеров.

схема и принцип работы, устойство, ремонт

С целью сохранения ходовых качеств трактора, при возникновении разности тягово-сцепных условий на задних колёсах трактора, при передачи дифференциалом крутящего момента на одну из сторон ходовой части, в случае попадания колеса в яму, при преодолении подъёмов или в движении по поверхности с высокой влажностью почвы для уравнивания передачи вращения на ведущие задние колёса — машина оснащена системой блокирования дифференциала. Включённое устройство останавливает дифференцированный принцип передачи вращения на колёса от моста. Ведущие валы конечных передач получают абсолютно одинаковое вращение и с заблокированным дифференциалом работают как одна жёсткая ось.

МТЗ 82 в сложных полевых условиях

При активированной блокировке нужно понимать, что движение трактора должно осуществляться только прямо в соответствующем положении передних управляемых колёс. В противном случае при повороте с включённой блокировкой возникающие угловые скорости задних колёс создадут нагрузку в механизме конечных передач и дифференциала, что в большинстве случаев приводит к поломке заднего моста.

Устройство и работа механизма

Система блокировки дифференциала заднего моста МТЗ 82 (80) состоит из двух частей:

Фрикционной муфты блокирования
Системы управления гидроприводом включения муфты

Сразу хочется уточнить, что трактора МТЗ 80(82) в зависимости от комплектации могут быть оснащены устройством с датчиком автоматической блокировки дифференциала заднего моста(АБД) в конструкции гидравлического усилителя руля ГУР или краном включения блокировки в комплексе с насосом дозатором гидрообъёмного рулевого управления ГОРУ.

Механизм муфты блокировки

Блокирующая рабочая фрикционная муфта размещена с левой стороны на корпусе левого штатного тормоза трактора, в функцию которой входит осуществление непосредственного механического блокирования дифференциала.

Муфта блокировки МТЗ

Состоит из корпуса 1 размещённого на шлицах вала конечной передачи, в котором установлены:

диафрагма 3 с нажимным диском 4
блокировочный вал 14 с подпружиненным отжимным диском 6
два ведомых фрикционных 10 со шлицевыми ступицами диска и установленной между ними промежуточным металлическим диском 7

Сам корпус закрыт крышкой 8, через которую проходит нагнетательный штуцер 2 к диафрагме. Муфта включается за счёт поступления масла под давлением в полость между её корпусом и диафрагмой от датчика АБД, встроенного в рулевую колонку -ГУР или от крана включения блокировки в составе ГОРУ в зависимости от вида усилителя руля трактора.

Сборочные детали муфты блокирования

Датчик автоматической блокировки дифференциала — АБД

Устройство встроено корпус ГУРа и взаимодействует с его механической частью и отдельной гидросистемой.

Датчик автоматической блокировки

Управление осуществляется рукояткой установленной на панели управления трактором, которая связана тросом с маховиком крана узла, оборудованным возвратной пружиной. Датчик автоматической блокировки имеет три рабочих положения крана:

«Выключено» — крайнее положение рукоятки управления в направлении против часовой стрелки
«Автоматическое блокирование»- поворот на 90˚ от крайнего левого положения почасовой стрелке
«Принудительное блокирование» крайнее правое положение

Привод управления авто-блокировкой с ГУР

Два рабочих положения удерживается фиксирующим подпружиненным шариком в конструкции маховика крана датчика кроме принудительного режима. Принцип автоматического режима работы заключается в реагировании золотника датчика на перемещение рейки и сектора рулевой колонки при осуществлении поворота. При установке крана в принудительное положение блокировка осуществляется вне зависимости от положения колёс трактора. Устройство дополнительно оснащено редукционным нерегулируемым клапаном 6 (на схеме), обеспечивающим давление масла в системе блокирования от 0.7 до 0.9 МПа.

Устройство датчика АБД МТЗ 80(82)

Работа блокировки с АБД

В случае использования штатной блокировки в комплекте с рулевой колонкой ГУР устройство во включённом состоянии работает в автоматическом режиме. В положении крана 8 «Включено» давление подаётся на распределитель датчика, золотник 9 которого при движении прямо пропускает давление на фрикционный механизм и удерживает дифференциал в заблокированном состоянии. Поданное масло под давлением в корпус муфты воздействует на диафрагму 3 и передвижением нажимного диска прижимает ведомые 2 фрикционные к промежуточному ведущему диску 13 механизма. Конструктивно ведомые диски муфты связаны с ведущей шестернёй конечной передачи 12 левого вала, промежуточный диск с корпусом блокировки и блокировочным валом, соединённым шлицами с крестовиной дифференциала. Диски механизма в заторможённом состоянии соединяют все детали в единую жёсткую конструкцию, не позволяющую вращаться сателлитам относительно левой полуосевой шестерни. Таким образом, работа дифференциала и ведущих валов конечных передач уподобляется работе одной жёсткой оси.

Схема работы автоматической блокировки дифференциала на МТЗ 80(82)

Осуществляя поворот колёс больше чем на 8˚золотник 9 распределителя, взаимодействующий с поворотной сошкой через сектор ГУРа, закрывает нагнетательную магистраль и направляет рабочую жидкость на слив в полость корпуса колонки. Перекрытие золотником канала при повороте осуществляется движением рейки 11 в корпусе ГУРа, за счёт набегания шарика 10 толкателя, перемещающего золотник 9 распределителя в датчике АБД. При этом масло из полости диафрагмы 3 блокирующей муфты также поступает в сливную полость 4 корпуса рулевой колонки. Отсутствие давления на диафрагму рабочего механизма разъединяет фрикционные диски 2, растормаживая блокировочный вал 1. Так система работает в автоматическом режиме.

АБД рекомендуют пользоваться при движении трактора на скоростях не выше 10 км. Час., так как при превышении указанной скорости движения, с включённым АБД, могут возникать аварийные заносы трактора.

В положении АБД «Выключено» кран переключения займёт положение, при котором масло будет перетекать в слив, и дифференциал будет работать в обычном режиме, дифференцировано подавая крутящий момент на ходовые колёса, реагируя на угловые скорости левого и правого колеса при маневрировании.

Принудительный режим включения используют кратковременно при удержании положения рукоятки управления в соответствующем положении. Выключение при отпускании рукоятки происходит автоматически под действием возвратной пружины привода управления.

Особенностью АБД является способность обеспечивать промежуточные блокирующие свойства в зависимости от разности усилий , препятствующих вращению полуосей в отличие от режима полной блокировки дифференциала, при котором вращение колёс полностью уравнивается. Учитывая специфику использования МТЗ 80, автоблокировочный механизм значительно повышает ходовые и эксплуатационные качества трактора при работе в составе почвообрабатывающих агрегатов, а также в движении под нагрузкой по склонам и бездорожью.

Блокировка с ГОРУ

При комплектации ГОРУ блокировка включается педалью, связанной с краном управления и работает только при нажатии педали в положении управляемых колёс « прямо». Кран прикреплён к гидробаку усилителя руля с помощью кронштейна, нагнетательной магистралью соединён с насосом дозатором.

Механизм управления краном

Осуществляя поворот, насос дозатор направляет поток масла под давлением в соответствующую полость гидроцилиндра, связанного с рулевой трапецией машины и масло крану управления блокировки не поступает. В прямом положении колёс золотник дозатора открывает проход масла к крану управления блокировкой при этом поступившее масло свободно проходит через корпус крана в гидробак ГОРУ. Нажатием педали привода включения блокировки при повороте маховика золотник крана перекрывает сливной и открывает нагнетательный канал, подающий масло под давлением в рабочий механизм блокировки.

Кран блокировки

В описанной комплектации устройство не обеспечивает автоматического режима блокирования и используется кратковременно при преодолении сложных участков пути.

Механическая блокировка заднего моста МТЗ 80 Х

На некоторых ранних модификациях МТЗ 80 использовалась конструкция блокировки МТЗ 50 (52), работа которой заключается в механическом соединении полуосей заднего моста с помощью кулачковой муфты ,установленной на шлицах внутренних концов деталей. Привод включения осуществляется посредством тяг, связанных одним концом с движущейся половиной муфты, и другим концом с педалью управления на поле кабины. Муфта включается нажатием педали и выключается автоматически под действием усилия возвратной пружины, установленной на штоке привода включения.

Схема механической блокировки заднего моста МТЗ 80Х

Неисправности и ремонт блокировки МТЗ 80

При неполном включении или буксовании муфты основными причинами неполадки могут быть:

Замасливание ведомых фрикционных дисков муфты происходит в результате выхода из строя уплотнительных колец на ведущем вале конечной передачи или в результате износа накладок дисков. Если замасленные диски имеют достаточную толщину накладок, для дальнейшего использования детали промывают в бензине и устанавливают после устранения течи масла.
Падение уровня давления в системе в результате нарушения работы редукционного клапана системы АБД. Для устранения заменяют пружину клапана. А также обращают внимание на седло шарика клапана. При обнаружении раковин заусениц устраняет обработкой поверхности посадочного места.
Значительное падение давления за счёт утечки в датчике АБД при повышенном износе механизма узла. Устраняют неполадку заменой узла в сборе.

Блокировка не включается:

Прорыв диафрагмы муфты. Демонтируют, разбирают механизм блокировки и заменяют вышедшую из строя деталь.
Поломка привода управления краном, обрыв троса или его соединения с маховиком крана АБД
Заедание золотника датчика АБД. Осуществляют демонтаж узла и промывают механизм в бензине.

Кроме перечисленных выше неполадок, косвенными факторами, влияющими на работу системы блокировки является техническое состояние механической части усилителя руля трактора, а также соответствие показателя рабочего давление в его отдельной гидросистеме.

Как Работает Дифференциал Ведущего Моста Автомобиля

Как Работает Дифференциал Ведущего Моста Автомобиля. В этом видео, я простым и понятным языком, объясню как работает дифференциал редуктора ведущего моста. Если ты не знал этого, тогда тебе все станет понятно.
Такой дифференциал устанавливают в редуктор ведущего моста.
00:00 Введение.
00:43 Конструкция и устройство дифференциала.
01:21 Для чего нужен дифференциал в редукторе.
02:28 Как работает дифференциал и спасает мост от разрушения.
04:33 Зачем блокирую дифференциал редуктора?
05:17 В каких случаях блокируется дифференциал?
05:41 Когда ваш дифференциал будет разрушен.
Вы смотрите канал Веселый инженер.
В данном видео поговорим про дифференциал ведущего моста. Каждый автомобильный редуктор им оснащен. В редукторе присутствует и блокировка дифференциала, она нужна для преодоления сложных участков дороги. А вообще, дифференциал функции которого должны спасти ваш мост от разрушения, достаточно интересный механизм. В производстве говорят — задний дифференциал, они имеют в виду, что он входит в состав редуктора заднего моста или переднего. Каждый дифференциал заднего моста имеет набор шестерен, крестовину и корпусные детали. Когда дифференциал ведущего моста работает исправно, тогда проблем с автомобилем у вас не возникает. Я решил, на пальцах, объяснить вам, что такое устройство и работа дифференциала на самом деле. Ведь мы часто видим, что редуктор заднего моста выходит из строя по причине разрушения диффера, как его ласково называют на производстве. Такой конструкцией может быть оснащен редуктор переднего моста, ведь он по конструкции такой же как и задний. Стоит сказать, что технология машиностроения не зря преподается в университетах наших стран и машиностроение развивается, хотя не так быстро как хотелось, однако технологии которые у нас применяются весьма не плохие. Стоит сказать, что дифференциал автомобиля, позволил модернизировать все машиностроение в целом, ведь работа дифференциала, позволила значительно расширить возможности автомобилестроения. Есть такой же механизм, только межосевой, а в этом видео мы рассмотрим межколесный дифференциал. Напомню, что дифференциал переднего моста имеет абсолютно такую же конструкцию как и задний. И принцип работы дифференциала, такой же как и у его собрата. Отмечу, так же, что регулировка дифференциала при сборке не требуется.

/>
Я в социальных сетях. ПРИСОЕДИНЯЙСЯ))):
▶️ Группа ВК присоединяйся :
✅ СООБЩЕСТВО ИНЖЕНЕРОВ в ТЕЛЕГРАММ

———————————————————————————————————
ПО ВОПРОСАМ СОТРУДНИЧЕСТВА: mextexnologii /> ———————————————————————————————————

Категория: Разное

Вместе с Как Работает Дифференциал Ведущего Моста Автомобиля так же смотрят:

Трансмиссия на Defender — устройство и описание

К трансмиссии относится раздаточная и механическая коробки, карданный вал, ведущие мосты с разных сторон авто, а также их составляющие. Последним двум позициям мы посвятили отдельный материал. В этой же статье остановимся более подробно на трех последних компонентах или же звоните в наш сервис Defender и наши специалисты проконсультируют Вас 8 (495) 280-00-75.

У Дефендера всего два вала с одноименными шарнирами и игольчатыми подшипниками роликового типа. Кольца последних, которые находятся снаружи, полны смазки, которая заливается в момент сборки. Чтобы обеспечить должное обслуживание этих элементов присутствует специальный ниппель. Оба вала фазированы и имеют шарниры, размещенные на конце. Это необходимо для того, чтобы была возможность сделать больше угловые изменения. Также на этих частях есть шариковые канавки, которые согласовывают разные расстояния между механической коробкой и осями. Шлицы, покрытые защитой из резины, также набиты смазочной жидкостью.

Дифференциал и ведущий мост в задней части

Сварной картер из стали, который находится на заднем мосте, включает в себя дифференциал. Тот в свою очередь оснащен шестерни конической формы. Элемент монтируется с небольшим смещением в правую сторону, если смотреть на осевую линию транспортного средства. Плавающие ступицы, а также полуоси, которые использует дифференциал, заставляет двигаться колеса, находящиеся сзади. Для обслуживания подшипников ступицы необходима консистентная смазка, а для дифференциала – масло.

У подшипников есть несколько уплотнений, как с внешней, так и с внутренней стороны. Снаружи они не дают маслу контактировать со смазкой, с внутренней – не позволяют попадать на ступицу загрязнениям. Подшипники ступицы вентилируются с помощью трубопровода и масляных уплотнений. К ступице заднего моста относятся такие элементы как подшипники колеса, шпильки, трубопровод для вентиляции, внешние и внутренние уплотнительные составляющие, картер ведущего моста, полуось, ось колеса и тормозной диск.

Дифференциал и ведущий мост в передней части

Задний мост содержит аналогичные элементы, также добавляются такие компоненты как приводной фланец, поворотный кулак, стопорное кольцо с регулировочной шайбой, крышка, защищающая от пыли и грязи, упорное кольцо для шарнира и сами шарниры, а также дистанционный элемент, корпус сферической формы и подшипники в виде небольшого конуса. Месторасположение переднего дифференциала – левая область шасси.

Дифференциал переднего моста двигает колеса с передней части авто, он расположен также со смещением в правую сторону. Равные угловые оси помещены в корпусы сферической формы и поворотные кулаки. Колеса спереди движутся за счет роликовых подшипников, которые находятся с обеих сторон кулака. Ступицы, дифференциал и кулаки покрываются смазочным материалом отдельно друг от друга. Уплотнения, разделяющие данные элементы не позволяют маслу попадать через мост, особенно это важно при движении на склоне. Масло нужно для обслуживания кулака и дифференциала, а консистентная смазка для подшипников. Хотя на более современных внедорожниках такая смазка применяется и для кулака.

Пластиковая трубка, заканчивающаяся в мосте машины на высоком уровне, требуется для осуществления вентиляции дифференциала. А вот кулаки проветриваются через уплотнения полуосей в дифференциале, подшипники – через такие же масляные уплотнения в поворотном кулаке.

Редуктор заднего моста Нива Шевроле

Принцип работы привода колес у всех автомобилей одинаковый, он заключается в передачи крутящего момента от мотора, и коробки переключения передач. Направление и величина крутящего момента не постоянная может меняться.

Редуктор заднего моста Нива Шевроле, является сложным узлом который передает крутящий момент и распределяет его между задними колесами. Поэтому автовладельцу необходимо иметь общее представление об устройстве и работе редуктора, для того чтобы при необходимости знать, как он обслуживается и ремонтируется.

Работа

В любом автомобиле редуктор необходим для того чтобы преобразовывать крутящий момент, передаточное число является его главной характеристикой, и влияет на то как соотносятся между собой две величины: ведомые шестерни в которую входят ведомый и ведущий вал, и их угловая скорость. Редуктор постоянно работает в понижающем режиме, это связанно с тем что частота с которой вращаются ведущие шестерни и угловая скорость, выше чем скорость и частота ведомой. Так же благодаря заднему мосту на Ниве ось вращается на девяносто градусов. Передающиеся от карданного вала усилия, передаются на полуоси колес. У Chevrolet Niva картер заднего моста имеет дифференциал, благодаря которому распределяются усилия между колесами. Автомобили с передним приводом не оснащаются таким узлом, так как редуктор на них крепится на заднюю ось . Мост любого автомобиля практически не имеет различий по своему устройству, основное отличие между ними в передаточном числе, сборке и габаритах.

На Niva Chevrolet работа по передаче крутящего момента на заднюю ось колес происходит следующим образом: Усилия вторичного вала с КПП благодаря карданному валу переходят на главную передачу редуктора при помощи ведущей шестерни.

Устройство

Задний мост Нивы оснащен редуктором имеющим шестерни гипоидного зацепления, которые образуют основную передачу. Ведомая шестерня крепит на себе корпус дифференциала. Все элементы узла защищены при помощи герметичного картера, в который залита трансмиссионная жидкость.

Благодаря гипоидному соединению происходит вращение оси. Бесшумная работа главной передачи, обеспечивается за счет плавной работы зубьев расположенных под сорок пять градусов. Понижение угловой скорости происходит благодаря тому, что у ведомой и ведущей шестерни разное число зубьев.

Ведомая шестерня и корпус дифференциала соединены между собой, и состоят из пары сателлитов(благодаря им происходит передача силы на ось которая загружена меньше всего), корпуса, полуосей и шестерен, благодаря всем этим деталям обеспечивается привод. Для того чтобы вращающимся частям обеспечить точки опоры, и уменьшить силу трения, в редуктор установлен специальный подшипник качения. Так же редуктор оснащен подшипниками полуосей и парой подшипников корпуса дифференциала, а так же основного привода. Картер состоит из двух частей, которые крепятся друг с другом, и чтобы через соединение не утекала смазывающая жидкость, устанавливается специальная прокладка.

Если не следит за состоянием трансмиссии, и несвоевременно ее обслуживать, то она может выйти из строя. Основные признаки говорящие о том что ест проблемы, это течь масла, и появление посторонних шумов во время движения. В первом случае проблема решается при помощи замены сальников и прокладки, во стром случае необходимо производить диагностику и и уже исходя из нее решать проблему. Трансмиссионное масло рекомендуется менять 40 000 километров пробега, только так можно гарантировать нормальную работу всех узловых элементов этой системы.

2.972 Как работает дифференциал

ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ: Распределите мощность от вала трансмиссии автомобиля на пару левых и правых колес (1-е ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ТРЕБОВАНИЕ), позволяя колеса вращаются с разной скоростью (ВТОРОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ТРЕБОВАНИЕ).

ПАРАМЕТР ДИЗАЙНА: Дифференциал

ИСТОРИЯ: Дифференциал был впервые изобретен в Китае, в III век, А.Д.

ГЕОМЕТРИЯ / СТРУКТУРА:

Компоненты дифференциала Система

Зубья шестерни : Ведущее колесо и Зубья ведущей шестерни имеют спиральную форму, что позволяет перемещаться вверх и вниз на неровной или неровной дороге условия.

ОБЪЯСНЕНИЕ, КАК ЭТО РАБОТАЕТ / ИСПОЛЬЗУЕТСЯ:

Зачем нужен дифференциал? : Когда автомобиль поворачивает, одно колесо на «внутренней» дуге поворота, а другое колесо — на «за пределами.»Следовательно, внешнее колесо должно вращаться быстрее, чем внутреннее. один, чтобы преодолеть большее расстояние за то же время. Таким образом, поскольку два колеса не двигаются с одинаковой скоростью, необходим дифференциал. Автомобиль дифференциал расположен посередине между ведущими колесами либо спереди, либо сзади, либо обе оси (в зависимости от того, передний, задний или полноприводный автомобиль). В автомобили заднеприводные, дифференциал преобразует вращательное движение трансмиссии вал, расположенный параллельно движению кабины, до вращательного движения полуосей (на концах которых расположены колеса), которые лежат перпендикулярно движению автомобиля.


Обороты, колеса разные Скорости	Расположение дифференциала в автомобиле

Как это работает: Предполагая, что колеса не проскальзывают и не выкручиваются управления, следующие два примера движения автомобиля описывают, как работает дифференциал, когда автомобиль движется вперед и при повороте. (см. раздел Дифференциал повышенного трения для колесных скольжение).

Дифференциал при въезде автомобиля Прямая линия (колеса с одинаковой скоростью)

Когда автомобиль едет прямо, оба колеса едут одновременно скорость. Таким образом, шестерни планетарной передачи с обгонной муфтой вообще не вращаются. Вместо этого, как вал трансмиссии вращает коронное колесо, вращательное движение передается непосредственно на полуоси, причем оба колеса вращаются с угловой скоростью коронного колеса (у них такая же скорость).

Дифференциал, когда автомобиль поворачивает A Угол (колеса 2 вне поворота)

При повороте автомобиля колеса должны двигаться с разной скоростью. В В этой ситуации шестерни планетарной передачи вращаются относительно зубчатого колеса, когда они вращаются. вокруг солнечных шестерен. Это позволяет неравномерно передавать скорость коронной шестерни на два колеса.

ДОМИНАНТНАЯ ФИЗИКА:

Переменная	Описание	Метрическая система Единицы	Английский Единицы
в	Скорость при точка контакта между шестернями	м / сек	дюйм / сек
выиграть	Угловая скорость коронной шестерни	рад / сек	об / мин
w1	Угловая скорость одной шестерни / колеса	рад / с	об / мин
w2	Угловая скорость другой шестерни / колеса	рад / сек	об / мин
R1	Радиус шага одна передача	м	дюйм
r2	Радиус шага другая передача	м	В
Штифт	Входная мощность, от трансмиссия	Вт	Мощность
Pout1	Выход на Левый полуоси	Вт	Мощность
Pout2	Выход на Полуось правый	Вт	Мощность
T1	Момент передается на левое колесо	Н-м	фут-фунт
T2	Момент передается на правое колесо	Н-м	фут-фунт
N1	Количество зубьев на одной передаче	–	–
N2	Количество зубьев на другой передаче	–	–

Иллюстрация для объяснения Передаточное число

Передаточные числа: Передаточное отношение скоростей между шестернями в зависимости от соотношения зубьев между двумя соседними шестернями, так что

w ₁ x N ₁ = w ₂ x N ₂,

где w — соответствующая угловая скорость, а N = количество зубьев. на шестерне.

Скорость : Когда две шестерни находятся в контакте и нет проскальзывания, v = w ₁ x r ₁ = w ₂ x r ₂, где v — тангенциальная скорость в точке контакта между шестернями, а r — соответствующее продольный радиус шестерни. В дифференциале, поскольку скорость, передаваемая коронной шестерней используется обоими колесами (не обязательно с одинаковой скоростью),

w _дюйм = (w ₁ + w ₂) / 2

Мощность: Обычно каждое зубчатое зацепление имеет потерю эффективности на 1-2%, поэтому с три разных сетки от вала трансмиссии до каждого полуоси, система фактически будет с КПД от 94% до 97%.Для упрощения предположим, что система на 100% эффективна; затем

P _вход = P _{выход1 +} P _выход2, или P _в = (T ₁ x w ₁) ₊ (T ₂ x w ₂),

, где P _в — потребляемая мощность от трансмиссии на дифференциал, а P _out — выходная мощность от дифференциал к колесам.T — крутящий момент, приложенный к каждой полуоси соответственно.

ОГРАНИЧИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА:

Вещи, которые могут ограничивать или нарушать поведение дифференциала включают контактные напряжения между шестернями, что также ограничивает передачу крутящего момента как усталость, так и потери из-за трения между шестернями.

LIMITED SLIP ДИФФЕРЕНЦИАЛ:

Если одно из колес, прикрепленных к дифференциалу, решает удариться о лед, например, он проскальзывает и вращается со всей скоростью, которую должен распределять дифференциал.Таким образом, механизм блокировки или «дифференциал повышенного трения» позволяет одному колесу свободно проскальзывает или вращается, в то время как некоторый крутящий момент передается на другое колесо земля!).

УЧАСТКИ / ГРАФИКИ / ТАБЛИЦЫ:

Не отправлено

ГДЕ НАЙТИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ:

В задних мостах большинства легковых и грузовых автомобилей.

ССЫЛКИ / ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

http: // www.srl.gatech.edu/education/ME3110/design-reports/RSVP/DR4/catalog/gearbas.htm

http://www.ul.ie/~gordons/lavelles/diflimed.html

Маколей, Дэвид. Как все работает , стр. 49

Конспект лекций, курс 2.72

% PDF-1.4 % 15 0 obj> эндобдж xref 15 393 0000000016 00000 н. 0000008983 00000 п. 0000008156 00000 н. 0000009063 00000 н. 0000009242 00000 н. 0000014267 00000 п. 0000014343 00000 п. 0000014582 00000 п. 0000014805 00000 п. 0000015034 00000 п. 0000015077 00000 п. 0000015120 00000 н. 0000015163 00000 п. 0000015207 00000 п. 0000015250 00000 п. 0000015294 00000 п. 0000015338 00000 п. 0000015381 00000 п. 0000015424 00000 п. 0000015467 00000 п. 0000015510 00000 п. 0000015668 00000 п. 0000016103 00000 п. 0000016503 00000 п. 0000017515 00000 п. 0000018442 00000 п. 0000019389 00000 п. 0000020288 00000 п. 0000021119 00000 п. 0000021153 00000 п. 0000021997 00000 п. 0000023459 00000 п. 0000024837 00000 п. 0000027506 00000 п. 0000027755 00000 п. 0000027998 00000 н. 0000028258 00000 п. 0000028547 00000 п. 0000028894 00000 п. 0000029213 00000 п. 0000029505 00000 п. 0000029814 00000 п. 0000030078 00000 п. 0000030373 00000 п. 0000030633 00000 п. 0000030815 00000 п. 0000031042 00000 п. 0000031267 00000 п. 0000031509 00000 п. 0000031732 00000 п. 0000031975 00000 п. 0000032218 00000 п. 0000032435 00000 п. 0000032763 00000 п. 0000033084 00000 п. 0000033318 00000 п. 0000033583 00000 п. 0000033851 00000 п. 0000034099 00000 п. 0000034363 00000 п. 0000034630 00000 п. 0000034896 00000 п. 0000035170 00000 п. 0000035433 00000 п. 0000035704 00000 п. 0000035981 00000 п. 0000036263 00000 п. 0000036540 00000 п. 0000036714 00000 п. 0000037002 00000 п. 0000037215 00000 п. 0000037348 00000 п. 0000037633 00000 п. 0000037880 00000 п. 0000038169 00000 п. 0000038418 00000 п. 0000038704 00000 п. 0000038837 00000 п. 0000039073 00000 п. 0000039379 00000 п. 0000039663 00000 п. 0000039946 00000 н. 0000040233 00000 п. 0000040535 00000 п. 0000040815 00000 п. 0000041107 00000 п. 0000041388 00000 п. 0000041687 00000 п. 0000041983 00000 п. 0000042384 00000 п. 0000042782 00000 п. 0000043153 00000 п. 0000043550 00000 п. 0000043968 00000 п. 0000044370 00000 п. 0000044760 00000 п. 0000045158 00000 п. 0000045582 00000 п. 0000045991 00000 п. 0000046390 00000 н. 0000046793 00000 п. 0000047217 00000 п. 0000047644 00000 п. 0000048068 00000 п. 0000048450 00000 п. 0000048874 00000 п. 0000049294 00000 п. 0000049702 00000 п. 0000050102 00000 п. 0000050525 00000 п. 0000050948 00000 п. 0000051329 00000 п. 0000051759 00000 п. 0000052178 00000 п. 0000052593 00000 п. 0000053018 00000 п. 0000053420 00000 п. 0000053843 00000 п. 0000054258 00000 п. 0000054669 00000 п. 0000055091 00000 п. 0000055509 00000 п. 0000055935 00000 п. 0000056362 00000 п. 0000056763 00000 п. 0000057193 00000 п. 0000057608 00000 п. 0000058023 00000 п. 0000058441 00000 п. 0000058872 00000 п. 0000059295 00000 п. 0000059696 00000 п. 0000060116 00000 п. 0000060536 00000 п. 0000060950 00000 п. 0000061374 00000 п. 0000061792 00000 п. 0000062323 00000 п. 0000062980 00000 п. 0000063406 00000 п. 0000064827 00000 н. 0000065230 00000 п. 0000066063 00000 п. 0000066476 00000 п. 0000067024 00000 п. 0000067423 00000 п. 0000067865 00000 п. 0000068270 00000 п. 0000068669 00000 п. 0000069067 00000 п. 0000069443 00000 п. 0000069825 00000 п. 0000070230 00000 п. 0000070640 00000 п. 0000071049 00000 п. 0000071451 00000 п. 0000071863 00000 п. 0000072290 00000 п. 0000072713 00000 п. 0000073152 00000 п. 0000073580 00000 п. 0000074019 00000 п. 0000074438 00000 п. 0000074863 00000 п. 0000075315 00000 п. 0000075746 00000 п. 0000076179 00000 п. 0000076313 00000 п. 0000076730 00000 п. 0000077183 00000 п. 0000077607 00000 п. 0000078015 00000 п. 0000078465 00000 п. 0000078879 00000 п. 0000079224 00000 п. 0000079499 00000 п. 0000079904 00000 н. 0000080323 00000 п. 0000080744 00000 п. 0000081159 00000 п. 0000081529 00000 п. 0000081957 00000 п. 0000082393 00000 п. 0000082840 00000 п. 0000083298 00000 п. 0000083755 00000 п. 0000084209 00000 п. 0000084652 00000 п. 0000085092 00000 п. 0000085552 00000 п. 0000086013 00000 п. 0000086438 00000 п. 0000086890 00000 н. 0000087334 00000 п. 0000087478 00000 п. 0000087950 00000 п. 0000088103 00000 п. 0000088569 00000 п. 0000088728 00000 п. 0000089094 00000 п. 0000089402 00000 п. 0000089565 00000 п. 0000089933 00000 н. 00000

00000 п. 00000

00000 н. 0000091092 00000 п. 0000091267 00000 п. 0000091620 00000 н. 0000091919 00000 п. 0000092097 00000 п. 0000092458 00000 п. 0000092763 00000 п. 0000092950 00000 п. 0000093290 00000 п. 0000093604 00000 п. 0000093797 00000 п. 0000094146 00000 п. 0000094449 00000 п. 0000094645 00000 п. 0000094988 00000 п. 0000095299 00000 п. 0000095501 00000 п. 0000095806 00000 п. 0000096119 00000 п. 0000096322 00000 н. 0000096657 00000 п. 0000096961 00000 п. 0000097172 00000 п. 0000097510 00000 п. 0000097814 00000 п. 0000098031 00000 п. 0000098343 00000 п. 0000098657 00000 п. 0000098978 00000 п. 0000099309 00000 н. 0000099642 00000 н. 0000099968 00000 н. 0000100288 00000 н. 0000100566 00000 н. 0000100890 00000 н. 0000101197 00000 п. 0000101508 00000 н. 0000101836 00000 н. 0000102144 00000 п. 0000102474 00000 н. 0000102778 00000 н. 0000103030 00000 н. 0000103292 00000 н. 0000103596 00000 н. 0000103833 00000 н. 0000104078 00000 н. 0000104380 00000 н. 0000104615 00000 н. 0000104876 00000 н. 0000105217 00000 п. 0000105450 00000 н. 0000105700 00000 н. 0000106040 00000 н. 0000106269 00000 н. 0000106532 00000 н. 0000106851 00000 н. 0000107071 00000 н. 0000107336 00000 н. 0000107660 00000 н. 0000107863 00000 н. 0000108130 00000 н. 0000108471 00000 п. 0000108659 00000 н. 0000108930 00000 н. 0000109277 00000 н. 0000109470 00000 п. 0000109732 00000 н. 0000110069 00000 н. 0000110256 00000 н. 0000110519 00000 п. 0000110831 00000 н. 0000111027 00000 н. 0000111286 00000 н. 0000111604 00000 н. 0000111748 00000 н. 0000111917 00000 н. 0000112189 00000 н. 0000112506 00000 н. 0000112681 00000 н. 0000112954 00000 н. 0000113262 00000 н. 0000113437 00000 н. 0000113710 00000 н. 0000114030 00000 н. 0000114211 00000 н. 0000114530 00000 н. 0000114805 00000 н. 0000114986 00000 н. 0000115273 00000 н. 0000115589 00000 н. 0000115893 00000 н. 0000116201 00000 н. 0000116511 00000 н. 0000116714 00000 н. 0000116981 00000 п. 0000117281 00000 н. 0000117495 00000 н. 0000117745 00000 н. 0000118044 00000 н. 0000118261 00000 н. 0000118515 00000 н. 0000118807 00000 н. 0000119020 00000 н. 0000119268 00000 н. 0000119558 00000 п. 0000119770 00000 н. 0000120019 00000 н. 0000120303 00000 н. 0000120520 00000 н. 0000120763 00000 н. 0000121044 00000 н. 0000121269 00000 н. 0000121492 00000 н. 0000121648 00000 н. 0000121934 00000 н. 0000122162 00000 н. 0000122382 00000 н. 0000122650 00000 н. 0000122930 00000 н. 0000123214 00000 н. 0000123484 00000 н. 0000123769 00000 н. 0000124047 00000 н. 0000124321 00000 н. 0000124599 00000 н. 0000124885 00000 н. 0000125154 00000 н. 0000125435 00000 н. 0000125711 00000 н. 0000126000 00000 н. 0000126274 00000 н. 0000126543 00000 н. 0000126834 00000 н. 0000127124 00000 н. 0000127403 00000 н. 0000127663 00000 н. 0000127953 00000 н. 0000128215 00000 н. 0000128502 00000 н. 0000128766 00000 н. 0000129052 00000 н. 0000129322 00000 н. 0000129603 00000 н. 0000129845 00000 н. 0000130123 00000 н. 0000130363 00000 п. 0000130504 00000 н. 0000130784 00000 п. 0000131023 00000 н. 0000131160 00000 н. 0000131430 00000 н. 0000131659 00000 н. 0000131793 00000 н. 0000132055 00000 н. 0000132278 00000 н. 0000132536 00000 н. 0000132747 00000 н. 0000132997 00000 н. 0000133196 00000 п. 0000133439 00000 н. 0000133626 00000 н. 0000133878 00000 н. 0000134053 00000 н. 0000134286 00000 н. 0000134442 00000 н. 0000134674 00000 н. 0000134890 00000 н. 0000135111 00000 п. 0000135333 00000 п. 0000135562 00000 н. 0000135787 00000 н. 0000136049 00000 н. 0000136266 00000 н. 0000136483 00000 н. 0000136694 00000 н. 0000136899 00000 н. 0000137101 00000 п. 0000137300 00000 н. 0000137490 00000 н. 0000137662 00000 н. 0000137796 00000 н. 0000137968 00000 н. 0000138137 00000 н. 0000138300 00000 н. 0000138456 00000 н. 0000138603 00000 н. 0000138747 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 17 0 obj> поток x ڜ] HSqmgZ>} IJm} ̰Z0D) LFc @ 9ggL /, «bQA9ˤ bRATXDyFv} z

Типы дифференциала и принцип их работы

Как и большинство вещей на современных автомобилях, простая зубчатая передача, известная как дифференциал, подвергалась постоянным усовершенствованиям и экспериментам, что привело к появлению целого ряда типов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Концепция дифференциала, то есть позволяющая колесам, установленным на одной оси, вращаться независимо друг от друга, является древней конструкцией, и первый известный пример ее использования был зарегистрирован в Китае в период с 1 ^по тысячелетие до нашей эры.

Хотя это было задолго до изобретения автомобиля, повозки, повозки и колесницы по-прежнему страдали от той же проблемы, связанной с буксованием или волочением одного колеса на поворотах, повышением износа и повреждением дорог.

Появление двигателей, приводящих в движение передние или задние колеса для приведения в движение транспортного средства, вместо того, чтобы просто тянуть их на лошади, добавило новую проблему, которую необходимо преодолеть — как обеспечить независимое вращение, сохраняя при этом возможность приводить в действие оба колеса.

Первые автомобили не пытались, они просто приводили в движение только одно колесо на независимой оси. Но это было далеко от идеала, так как это означало, что они были недостаточно мощными и часто сталкивались с проблемами сцепления на любом другом участке, кроме твердой, ровной поверхности.

В конечном итоге это привело к разработке открытого дифференциала до того, как были разработаны другие более сложные типы для преодоления более сложных условий вождения.

Посмотрите это видео, в котором с помощью трехмерных изображений объясняется, как работают следующие типы дифференциала:

Открытый дифференциал:

Дифференциал в своей основной форме состоит из двух половин оси с шестерней на каждом конце, соединенных вместе третьей шестерней, составляющих три стороны квадрата.Обычно это дополняется четвертой передачей для дополнительной силы, завершая квадрат.

Этот базовый блок затем дополнительно дополняется кольцевой шестерней, добавляемой к корпусу дифференциала, который удерживает основные основные шестерни, и эта кольцевая шестерня позволяет приводить колеса в движение путем соединения с приводным валом через шестерню.

^{В этом примере вы можете увидеть три стороны внутреннего зубчатого колеса, которые составляют основной механизм, причем большая синяя шестерня представляет коронную шестерню, которая будет соединяться с приводным валом.На левом изображении показан дифференциал с обоими колесами, вращающимися с одинаковой скоростью, а на правом изображении показано, как внутренние шестерни входят в зацепление, когда одно колесо вращается медленнее, чем другое.}

Эта зубчатая передача составляет дифференциал открытого типа, и является наиболее распространенным типом автомобильного дифференциала , от которого происходят более сложные системы.

Преимущество этого типа в основном ограничивается основной функцией любого дифференциала, как описано ранее, с упором в первую очередь на обеспечение возможности поворота оси более эффективно, позволяя колесу за пределами поворота двигаться с большей скоростью, чем внутреннее колесо. поскольку он покрывает больше земли.Он также выигрывает от того, что его базовая конструкция относительно дешева в производстве.

Недостатком этого типа является то, что, поскольку крутящий момент распределяется равномерно между обоими колесами, количество мощности, которое может передаваться через колеса, ограничивается колесом с наименьшим сцеплением.

По достижении предела тяги обоих колес вместе, колесо с наименьшим тяговым усилием начнет вращаться, что еще больше снижает этот предел, поскольку сопротивление со стороны уже вращающегося колеса еще меньше.

Прочтите наш блог о турбонагнетателях, нагнетателях и безнаддувных двигателях

Заблокированный дифференциал:

Блокировка или блокировка дифференциала — вариант, встречающийся на некоторых транспортных средствах, в первую очередь на тех, которые едут по бездорожью. По сути, это открытый дифференциал с возможностью блокировки на месте для создания фиксированной оси вместо независимой. Это может происходить вручную или с помощью электроники в зависимости от технологии в автомобиле.

Преимущество заблокированного дифференциала заключается в том, что он может получить значительно большее тяговое усилие, чем открытый дифференциал .Поскольку крутящий момент не распределяется поровну 50/50, он может передавать больший крутящий момент на колесо, которое имеет лучшее сцепление с дорогой, и не ограничивается более низким сцеплением другого колеса в любой данный момент.

Поскольку маловероятно, что вы будете двигаться со скоростью и обычно путешествуете по неровной поверхности, проблема торможения и износа шин на поворотах на фиксированной оси является меньшей проблемой.

Одним из недостатков заблокированных дифференциалов называется заедание, которое возникает, когда в трансмиссии накапливается избыточная энергия вращения (крутящий момент), и ее необходимо высвободить — обычно это достигается за счет отрыва колес от земли для сброса положения.Или просто сняв замки, когда они больше не нужны.

Представьте себе длинную картонную трубку, удерживаемую на каждом конце, а затем скручивающую трубку в противоположных направлениях до такой степени, что трубка не могла больше выдерживать силу, складывалась и рвалась — это связывание. Это происходит потому, что колеса движутся с разной скоростью, что приводит к скручиванию осей и увеличению давления на шестерни, но нагрузки на колеса и их повышенного тягового усилия достаточно, чтобы предотвратить проскальзывание шин и сбросить давление.

Сварной / золотниковый дифференциал:

Сварные дифференциалы, по сути, такие же, как заблокированный дифференциал, только он был постоянно приварен из открытого дифференциала к фиксированной оси (также известный как дифференциал золотника). Обычно это делается только в определенных обстоятельствах, когда характеристики заблокированного дифференциала / Фиксированная ось, которая облегчает одновременное вращение обоих колес, желательны — например, в автомобилях, предназначенных для дрифта.

Обычно это не рекомендуется, так как тепло от сварки может снизить прочность компонентов и увеличить риск катастрофического отказа детали — что может даже привести к тому, что сломанные шестерни дифференциала взорвутся через корпус дифференциала и представляют опасность для других участников дорожного движения и пешеходов.

Дифференциал повышенного трения:

LSD объединяет преимущества открытого и заблокированного дифференциалов через более сложную систему. Есть две категории, которые используют разные формы сопротивления для достижения одного и того же эффекта:

Механическое сцепление LSD:

Этот тип LSD окружает ту же самую центральную шестерню, видимую на открытом дифференциале, парой нажимных колец, которые оказывают усилие на два набора дисков сцепления, расположенных рядом с шестернями.Это обеспечивает сопротивление независимому вращению колес, изменяя действие дифференциала с открытого на заблокированный — и обеспечивая ему повышенное тяговое усилие, которое этот тип выигрывает от более открытого дифференциала.

На этом разрезе вы можете увидеть прижимные кольца (также срезанные), окружающие центральные шестерни, которые при вращении раздвигаются центральными зубчатыми штифтами, прижимающимися к наклонным поверхностям. Это движение толкает нажимные кольца на блоки сцепления (желтый и синий) с обеих сторон, создавая сопротивление и изменяя поведение оси с открытого на фиксированный.

Механические LSD сцепления также делятся на подтипы, которые ведут себя немного по-разному и изменяются при воздействии давления на диски сцепления и нажимные кольца:

В LSD с односторонним движением давление действует только при ускорении. Это означает, что при прохождении поворотов и выключении питания дифференциал ведет себя как открытый тип, позволяя им поворачиваться независимо, но при ускорении принудительное вращение дифференциала создает трение в дисках сцепления, блокируя их на месте, чтобы получить больше тяги.
A Двусторонний LSD делает шаг вперед и оказывает давление на диски сцепления также при замедлении, чтобы улучшить устойчивость при торможении на дорожном покрытии с изменчивой поверхностью.
с полуторным ходом снова пытается объединить лучшее из обоих подтипов, оказывая большее давление при ускорении и меньшее — при замедлении.

Обратной стороной механических LSD является то, что они требуют регулярного обслуживания для поддержания работоспособности и склонны к полному износу, что приводит к дорогостоящей замене деталей.

Вязкостной LSD:

Второй тип дифференциала повышенного трения, в котором вместо муфт используется густая жидкость для создания сопротивления, необходимого для изменения поведения дифференциала между разомкнутым и заблокированным состояниями. Из-за того, что у них меньше движущихся частей, чем у механических LSD, VLSD проще, но также имеют более широкий спектр преимуществ и недостатков по сравнению с ними.

В своей базовой работе эффект более плавный в применении, чем механические LSD, поскольку сопротивление возрастает в унисон со скоростью, на которой движутся колеса по сравнению с корпусом дифференциала, обеспечивая очень постепенное увеличение.

VLSD также могут более эффективно направлять крутящий момент на колесо, которое имеет большее тяговое усилие . Поскольку жидкость действует так, чтобы сопротивляться пониженной скорости, если колесо когда-либо теряет сцепление с дорогой и вращается, разница в скорости между двумя колесами внутри дифференциала создает большее сопротивление более медленному движущемуся колесу, передавая больший крутящий момент от ведущего вала на него.

VLSD становятся менее эффективными при длительном использовании, поскольку жидкость нагревается, они становятся менее вязкими и обеспечивают меньшее сопротивление.Он также не может блокироваться так же полно, как механический LSD, из-за того, что жидкость не может обеспечить абсолютное сопротивление в подходящем пространстве.

Недостатком как механических, так и вязких LSD является то, что система не всегда эффективно направляет крутящий момент во время прохождения поворотов на высокой скорости, поскольку она может интерпретировать более быстро движущееся внешнее колесо как потерю сцепления. Затем он направляет крутящий момент на внутреннее колесо, создавая избыточную / недостаточную поворачиваемость в момент, противоположный тому, когда это необходимо.

Дифференциал Torsen:

В дифференциале Torsen ( Tor que — Sen sing) используется хитроумная передача, обеспечивающая тот же эффект, что и дифференциал с ограниченным скольжением, без необходимости использования муфт или гидравлического сопротивления.

Это достигается за счет добавления слоя червячной передачи к традиционной передаче открытого дифференциала. Эти наборы червячных шестерен, действующих на каждую ось, обеспечивают сопротивление, необходимое для передачи крутящего момента, которое затем достигается за счет того, что червячные шестерни находятся в постоянном зацеплении друг с другом через соединенные прямозубые цилиндрические шестерни.

_{На первом и втором изображениях показаны три пары червячных шестерен, находящихся в зацеплении с каждой половиной оси — с цилиндрическими шестернями на конце каждого червяка, соединяющими пары.Именно это соединение передает крутящий момент от одного колеса к другому, когда одна ось начинает вращаться быстрее, чем другая. В то время как первое и второе изображения имеют оригинальный дизайн торсена, третье изображение представляет собой вторую версию дифференциала торсена. В новой конструкции червячные шестерни переставлены на одну линию с осями, но при этом выполняют то же механическое действие. Каждая червячная передача все еще находится в контакте со своей парой, и только одна сторона оси с промежутками в шестерне удаляет зацепление с другой стороны.}

Постоянное зацепление между двумя сторонами дифференциала имеет дополнительное преимущество, заключающееся в немедленной передаче крутящего момента, что делает его чрезвычайно чувствительным к изменяющимся дорожным и дорожным условиям.

В то время как открытый дифференциал всегда должен распределять крутящий момент 50/50 между каждым колесом, дифференциал Torsen способен направлять больший процент крутящего момента через одно колесо в зависимости от передаточных чисел шестерен. Этот устраняет ограничение мощности, которое испытывают открытые дифференциалы , потому что величина доступного крутящего момента не ограничивается величиной тяги в любом колесе.

Кроме того, зубчатая передача также может быть обработана таким образом, чтобы придавать другое соотношение сопротивления при ускорении и замедлении, как это делает полутораходовой дифференциал повышенного трения.

Все это достигается механически без использования электроники или каких-либо скоропортящихся деталей, приносимых в жертву трению, и в целом дифференциал Torsen является превосходной механической системой , которая сочетает в себе основные преимущества всех перечисленных ранее типов дифференциалов.

Прочтите наш блог о трансмиссиях с двойным сцеплением и принципах их работы

Активный дифференциал:

Очень похож на дифференциал повышенного трения, в активном дифференциале по-прежнему используются механизмы, обеспечивающие сопротивление, необходимое для передачи крутящего момента с одной стороны на другую, но вместо того, чтобы полагаться на чисто механическую силу, эти муфты могут активироваться электронным способом.

Активный дифференциал может использовать электронику для искусственного изменения механических сил, которые система испытывает при изменении условий движения.Это делает их управляемыми и, следовательно, программируемыми, а с помощью ряда датчиков на транспортном средстве компьютер может автоматически определять, на какие ведущие колеса и когда направить мощность.

Это значительно улучшает характеристики, особенно на несовершенном дорожном покрытии, и особенно предпочитают водители ралли, чьи автомобили выдерживают быстро меняющиеся условия движения и нуждаются в системе, которая может не отставать от их непрерывных корректировок транспортного средства.

Дифференциал с вектором крутящего момента:

TVD продвигает эту усовершенствованную с помощью электроники систему еще дальше, используя ее для управления углом или вектором движения автомобиля в поворотах и выходе из них, побуждая определенные колеса получать больший крутящий момент в ключевые моменты, что улучшает характеристики прохождения поворотов.

Активируя сцепление, противоположное тому, что обычно включает LSD с чисто механическим приводом, вы можете использовать этот эффект для помощи в рулевом управлении, а также снизить мощность, преодолев недостатки системы LSD.

При входе в поворот, многоходовой LSD оказывает сопротивление обоим колесам, чтобы хотя бы частично заблокировать ось и стабилизировать ее при торможении, которое затем высвобождается, когда скорость колес падает и автомобиль поворачивает, позволяя колесам вращаться на разных скоростях.

Однако вместо того, чтобы ослабить сопротивление на обоих колесах, TVD продолжает активировать сцепление только на внешнем колесе, увеличивая сопротивление, испытываемое этим колесом, и заставляя систему передавать через него больший крутящий момент. Этот дисбаланс внешней силы способствует резкому повороту автомобиля в повороте и снижению недостаточной поворачиваемости.

Продолжая применять это сопротивление через поворот, когда транспортное средство проходит вершину и начинает ускоряться, оно будет продолжать игнорировать нормальный многосторонний LSD, который снова будет интерпретировать более быстрое движение внешнего колеса как пробуксовку и отвлекать крутящий момент во время ускорения до внутреннее колесо, которое воспринимается как лучшее сцепление.

Поскольку TVD оказывает большее сопротивление сцеплению внешних колес, обманом заставляет систему отводить через него больше крутящего момента — увеличивая мощность, которую можно приложить , и уменьшая недостаточную поворачиваемость, возникающую при ускорении на выходе из поворота.

_{Желтая стрелка указывает на передачу крутящего момента, происходящую через угол, создаваемую искусственным сопротивлением, оказываемым TVD на внешнее колесо. Это позволяет добиться большего ускорения на выходе из поворота, в то же время повышая поворачиваемость автомобиля.}

Дифференциал с вектором крутящего момента способен передавать 100% доступного крутящего момента через одно колесо, когда это необходимо в самых экстремальных обстоятельствах.

Обратной стороной системы является то, что она очень сложна и очень дорога, и обычно используется только для гоночных / трековых приложений из-за ее потенциала для прохождения поворотов на высокой скорости.

У каждой системы есть свои преимущества и недостатки, и хотя более сложные системы, как правило, лучше, их стоимость намного превышает стоимость более простых систем.

Как и во всем автомобильном мире, польза от каждой системы зависит от того, что именно вы будете делать со своим автомобилем и на что должен быть способен ваш дифференциал. У вас не будет особой нужды в дифференциале векторизации крутящего момента при посещении местного супермаркета, если только вы не воображаете себя в следующем WRC и не можете позволить себе штраф — но вам может понадобиться дифференциал блокировки, если вы живете в сельской местности. лучше доступен для внедорожника.

Щелкните здесь для визуального просмотра различных типов дифференциала.

MAT FOUNDRY GROUP ЯВЛЯЕТСЯ ВЕДУЩИМ ПРОИЗВОДИТЕЛЕМ СЕРЫХ И ЧУГУННЫХ КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ. ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О НАС ПРОСМОТРЕТЬ НАШИ ПРОДУКТЫ ИЛИ СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ СЕГОДНЯ

Что является функцией дифференциала в автомобиле?

Как и у большинства компонентов транспортного средства, каждый из них выполняет определенную задачу, которая помогает ему двигаться. Возможно, вы слышали о дифференциале автомобиля, но что это такое и для чего он нужен?

Что такое дифференциал?

Дифференциал как часть переднего и / или заднего моста играет важную роль в поворотах вашего автомобиля.Дифференциал предназначен для привода пары колес, позволяя им вращаться с разной скоростью. Эта функция обеспечивает пропорциональную скорость вращения левого и правого колеса. Если внутренняя шина вращается на 15 оборотов в минуту меньше, чем при движении по прямой, то внешняя шина будет вращаться на 15 оборотов в минуту больше, чем при движении по прямой.

Например, когда ваш автомобиль поворачивает за угол, колесо снаружи должно двигаться быстрее, чем колесо внутри. Дифференциал распределяет равный крутящий момент на оба колеса.Это позволяет колесам реагировать на сопротивление или обеспечивать тягу, чтобы дать колесу большее сопротивление при меньшем вращении. Колесо с меньшим сопротивлением вращается быстрее.

Некоторые автомобили, например картинги, не оснащены дифференциалом. В этом случае оба ведущих колеса вынуждены вращаться с одинаковой скоростью, обычно на общей оси, приводимой в движение простым цепным приводом. Транспортные средства с передним приводом сконструированы иначе, поскольку ось и дифференциал в сборе расположены в узле моста трансмиссии или трансмиссии.

Три типа дифференциалов

Открытый дифференциал — старейшая и наиболее распространенная конструкция, подходящая для различных марок и моделей автомобилей. Это самый простой, надежный и широко используемый тип дифференциала. Ведущая шестерня, расположенная на конце приводного вала, входит в зацепление с коронной шестерней, которая затем передает мощность на обе оси через другой набор шестерен. Единственный недостаток его конструкции заключается в том, что когда одно колесо начинает проскальзывать, вся мощность передается на колесо с наименьшим сцеплением, что делает эту установку непригодной для скалолазания или скоростных гонок.

Limited-Slip похож на открытый дифференциал, но использует встроенную систему сцепления. Механизм сцепления блокирует левую и правую стороны оси вместе, когда колесо теряет сцепление с дорогой. Это предпочтительная система для высокопроизводительных транспортных средств, таких как дрэг-рейсеры и автомобили, буксирующие тяжелые грузы.

Torque-Vectoring — это новейшая и лучшая разработка в области дифференциальной техники. Вектор крутящего момента включает в себя сложный набор датчиков и электроники для получения данных от системы рулевого управления, положения дроссельной заслонки, дорожного покрытия и т. Д., Что дает ему возможность распределять мощность на каждое колесо в соответствии с данными.Эта опция обеспечивает максимальное сцепление с дорогой на поворотах, значительно повышая производительность.

Уход за дифференциалом

Регулярное техническое обслуживание любого транспортного средства — необходимость в замене масла, ремней, шлангов и других жидкостей. Дифференциальная жидкость не исключение. Масло дифференциала применяется для смазки МКПП и дифференциалов. Это похоже на важность моторного масла для двигателя. Он играет жизненно важную роль в защите дифференциала и трансмиссии, позволяя им работать безопасно и плавно.

Отработанная жидкость дифференциала со временем загрязняется. Продолжать движение с загрязненной жидкостью опасно, так как это может привести к ненужному износу компонентов и необратимому повреждению. Признаки того, что ваш дифференциал нуждается в обслуживании:

- Жужжание только при замедлении.
- Вой или вой при разгоне на малых или больших скоростях.
- Урчание или жужжание на скорости более 20 миль в час, но меняется при повороте.
- Регулярный лязгающий звук каждые несколько футов или при начале движения.
- Постоянная вибрация, которая увеличивается с увеличением скорости автомобиля.

Запланируйте замену масла дифференциала, также известного как трансмиссионное масло, или замену масла в коробках передач через каждые 30 000 миль, но не более 60 000 миль, квалифицированным техником. Чистое свежее масло обеспечивает лучшую защиту дифференциала и повышает безопасность езды. Как и любой другой компонент автомобиля, хорошо смазанные детали обеспечивают оптимальную производительность.

Обслуживание дифференциала

Ваш автомобиль или грузовик не сможет далеко уехать без возможности поворота.Смазочная жидкость внутри дифференциала отводит тепло от шестерен, продлевая срок их службы и удерживая вас на дороге. По вопросам технического обслуживания, включая замену масла, промывку тормозов или дифференциальное обслуживание, обращайтесь в Sun Auto Service! Мы специалисты по полному ремонту и обслуживанию автомобилей. Наши сертифицированные технические специалисты ASE прошли специальную подготовку по всем аспектам ухода за автомобилями всех марок и моделей легковых и легких грузовиков. У нас есть рейтинг A + от Better Business Bureau, и легко понять, почему.Мы гарантируем свою работу в письменной форме и выполняем только те услуги, которые вы разрешаете. Зачем идти к дилеру, если Sun Auto Service — альтернатива номер один? Запишитесь на прием для следующего технического обслуживания и узнайте, что делает Sun Auto Service лучшим выбором в области ухода за автомобилем.

Ведущие мосты

— обзор

Глава 6

Глава 6 посвящена всей трансмиссии автомобиля, включая традиционную муфту ведущего моста трансмиссии двигателя для обычного автомобиля.В этой главе также рассматриваются гибридные / электромобили. Глава начинается с качественного и количественного описания цифровой управляющей электроники. Эта часть главы является расширением основных концепций электронного управления двигателем, представленных в главе 4. Обсуждение здесь касается практической цифровой электроники управления двигателем. В дополнение к качественному объяснению, аналитические модели разрабатываются для системы управления со ссылками на основную теорию систем с дискретным временем, приведенную в Приложении B.

Представлены различные законы контроля выбросов выхлопных газов и экономии топлива. Цели управления двигателем — соответствовать или превосходить правительственные нормы по выбросам газов, описанные в главе 4, при одновременной оптимизации важных характеристик двигателя, включая экономию топлива.

Одним из преимуществ цифрового управления является его способность компенсировать различные режимы работы двигателя, включая запуск, прогрев, ускорение, замедление и круиз, а также параметры окружающей среды (например.g., давление и температура окружающего воздуха). Практическое цифровое электронное управление двигателем способно адаптироваться к изменениям параметров транспортного средства, которые могут происходить, например, с возрастом транспортного средства. Как поясняется в главе 4, транспортное средство должно соответствовать или превышать требования к выбросам для определенного количества пройденных миль. Цифровое управление двигателем может гарантировать характеристики выбросов двигателя в течение определенного периода, будучи адаптивной системой управления, и это объясняется здесь.

Одной из конструктивных особенностей современных двигателей является изменение фаз газораспределения (VVT), которое также называется фазированием по переменному значению (VVP) и которое может оптимизировать параметр, называемый объемным КПД (см. Главу 4).Здесь объясняется улучшение характеристик двигателя (при соблюдении требований по выбросам) за счет использования VVT / VVP, хотя механизм реализации VVP объясняется в главе 5 вместе с соответствующим приводом. Объясняется подсистема управления для VVP, и разрабатываются соответствующие аналитические модели. Характеристики динамического отклика системы VVP важны для относительно быстрых изменений числа оборотов в минуту. Модели VVP в этой главе являются динамическими и используются для анализа динамических характеристик системы.

Еще одна подсистема электронного управления двигателем — регулировка холостого хода (ISC). Существуют условия эксплуатации автомобиля, при которых ISC может поддерживать работу двигателя с минимальным расходом топлива на холостых (то есть самых низких рабочих) оборотах. Например, если транспортное средство остановлено по выбору оператора или по управлению движением, чтобы избежать перезапуска двигателя, оно работает под управлением цифровой системы управления двигателем на заранее определенной скорости холостого хода. Кроме того, транспортному средству, движущемуся под уклон, может не потребоваться мощность двигателя для поддержания желаемой скорости.В этом случае цифровое управление двигателем поддерживает холостой ход. Изложена теория работы подсистемы ISC цифрового управления двигателем, и разработаны аналитические модели для описанной конфигурации. Кроме того, анализ производительности подсистемы ISC показывает, что ISC является адаптивным управлением.

Важно отметить, что на момент написания этой статьи существуют транспортные средства, для которых ISC не единственная в снижении расхода топлива для остановленного транспортного средства. Усовершенствования в системах запуска двигателя позволили выключить двигатель, если транспортное средство остановлено на достаточно долгое время.Повторное нажатие на педаль газа водителем вызывает по существу мгновенный запуск двигателя, так что ускорение может происходить относительно быстро. Однако ISC может поддерживать холостые обороты в течение короткого промежутка времени, пока двигатель не выключится автоматически. Транспортные средства с этой функцией могут значительно снизить общий расход топлива, особенно те, которые эксплуатируются в городских условиях с интенсивным движением. Эта функция автоматического запуска / остановки двигателя обычно используется в гибридных транспортных средствах.

В этой главе также объясняется электронное управление зажиганием, которое включает в себя управление так называемой синхронизацией зажигания.Время зажигания относится к угловому положению коленчатого вала относительно верхней мертвой точки (ВМТ), то есть угловому положению коленчатого вала, при котором поршень находится в точной верхней точке такта сжатия (также обсуждается в главе 4). Глава 6 также дает качественное объяснение и частичную аналитическую модель замкнутой системы автоматического управления зажиганием.

Объяснение электронного управления трансмиссионной (автоматической) частью трансмиссии и механической связи трансмиссии с осями ведущих колес (например,g., дифференциал) включены в эту главу. Дан краткий обзор механических компонентов с иллюстрациями. Представлено качественное объяснение и аналитические модели этих компонентов (включая гидротрансформатор). Объясняется метод выбора передаточного числа, включая исполнительные механизмы, задействованные для электронного управления, а также механизмы и исполнительные механизмы методов блокировки гидротрансформатора в контексте автоматических трансмиссий с электронным управлением.

Большая часть главы 6 посвящена гибридным электромобилям (HEV).Этот раздел начинается с описания физических конфигураций двух основных категорий HEV, которые известны, соответственно, как последовательные или параллельные HEV. Это объяснение включает блок-схемы двух типов HEV и объяснение их работы. Аналитические модели разработаны для электрической части трансмиссии HEV на основе обсуждения электродвигателей в главе 5.

Анализ рабочих характеристик основан на этих аналитических моделях. Анализ производительности приводит к объяснению контроля HEV.Этот элемент управления имеет множество функций, включая выбор источника механической энергии двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя. Процесс сохранения энергии во время замедления или торможения включает преобразование электродвигателя в генератор и сохранение выходной электроэнергии, производимой генератором, в аккумуляторной батарее транспортного средства. В этом разделе главы 6 дается объяснение механизмов, с помощью которых HEV обеспечивает более высокую экономию топлива по сравнению с транспортным средством с двигателем внутреннего сгорания сопоставимого размера и веса.

Аналитические модели производительности связывают крутящий момент и мощность электродвигателя с этим возбуждением. Типичный HEV с приводом от асинхронного двигателя объясняется с помощью аналитических моделей и электрического напряжения возбуждения. Во время работы электродвигателя с двигателем HEV (при выключенном двигателе) электроэнергия поступает от аккумуляторных батарей автомобиля. Уровень напряжения этих батарей приблизительно постоянен и несовместим с напряжениями переменного тока, необходимыми для работы приводного электродвигателя.В главе 6 объясняется механизм генерирования напряжений возбуждения двигателя, необходимых для работы двигателя с мощностью и скоростью, необходимыми для любого данного рабочего состояния транспортного средства. Здесь представлены иллюстративные принципиальные схемы и / или блок-схемы для преобразования напряжения в HEV.

Глава 6 завершается обсуждением чисто электрического транспортного средства (EV). У такого транспортного средства есть некоторые компоненты, найденные в HEV, но у него нет двигателя внутреннего сгорания. Ссылка сделана на аналогичные компоненты, найденные в HEV.

Как работает трансмиссия | Как работает автомобиль

Проход через карданный вал

Передний двигатель — задний привод

Двигатель и коробка передач скреплены болтами, между ними находится муфта сцепления. Двигатель установлен жестко, но карданный вал должен быть гибким, чтобы задняя ось могла перемещаться.

В автомобиле с передним расположением двигателя и задним приводом мощность передается от двигатель через сцепление и коробку передач сзади ось с помощью трубчатого карданного вала.

Задний мост должен иметь возможность перемещаться вверх и вниз на приостановка по вариациям дорожного покрытия.

Движение вызывает постоянное изменение угла карданного вала и расстояния между коробкой передач и задней осью.

Чтобы обеспечить постоянное движение, шлицы на переднем конце карданного вала выдвигается и выходит из коробки передач при изменении расстояния; вал также имеет универсальные шарниры на каждом конце, а иногда и посередине.

Карданные шарниры позволяют карданному валу быть гибким, при этом постоянно передавая мощность.

Последняя часть коробка передач главная передача, которая включает в себя дифференциал и иногда его называют дифференциалом.

Главная передача

К карданному валу прикреплена шестерня, которая входит в корпус дифференциала в центре задней оси. Скошенные ведущие шестерни внутри дифференциала вращаются вместе с ведомым колесом и приводят полуоси к задним колесам, обычно с одинаковой скоростью.Во время поворота они позволяют одному опорному колесу поворачиваться быстрее, чем другому.

Дифференциал выполняет три функции: поворачивать направление движения на 90 градусов к задним колесам; чтобы одно из задних колес могло поворачиваться быстрее другого при прохождении поворотов; и произвести окончательный редуктор .

А шестерня внутри дифференциал приводится в движение карданным валом и имеет свой шестерни скошенный — срезанный под углом. Он входит в зацепление с зубчатым венцом со скошенной кромкой, так что две шестерни образуют угол 90 градусов.

Карданный вал

Самый распространенный тип универсального шарнира, шарнир крюка, использует крестообразную «крестовину» поперек оси приводного вала. «Крестовина» работает на игольчатых роликоподшипниках для минимизации трения.

У коронного колеса обычно примерно в четыре раза больше зубьев, чем у ведущей шестерни, поэтому колеса вращаются со скоростью, равной четверти скорости гребного вала.

Привод передается от дифференциала на задние колеса посредством полуосей, или приводные валы .

На конце дифференциала каждой полуоси коническая ведущая шестерня соединена с ведомой шестерней с помощью промежуточного набора конических шестерен.

Вождение через передние колеса

Поперечный двигатель

Коробка передач встроена в картер двигателя, а привод на передние колеса передается через универсальные шарнирные валы.

Автомобили с передним приводом используют то же коробка передач принципы, как у автомобилей с задним приводом, но механические компоненты различаются по конструкции в зависимости от двигатель и компоновка коробки передач.

Поперечные двигатели обычно устанавливаются непосредственно над коробкой передач, и мощность передается через схватить к коробке передач цепочкой шестерен.

Рядный двигатель

В этой переднеприводной компоновке коробка передач находится в обычном положении в задней части двигателя. Рядные двигатели

соединяются непосредственно с коробкой передач, и привод проходит через сцепление обычным образом.

В обоих случаях привод переходит от коробки передач к бортовому редуктору.

В двигателе с поперечной установкой главная передача обычно находится в коробке передач. В рядном двигателе он обычно устанавливается между двигателем и коробкой передач.

Передача мощности от бортового редуктора к колесам осуществляется короткими ведущими валами. Чтобы справиться с подвеской и рулевое управление При движении в колесах в приводных валах используется высокоразвитый универсальный шарнир, называемый шарниром равных угловых скоростей (CV).

ШРУС

Шарнир предназначен для одновременного управления приводом и рулевым управлением на переднеприводных автомобилях.

ШРУС использует канавки со сталью шарикоподшипники в них вместо «паука», обнаруженного в карданном шарнире, передается мощность с постоянной скоростью независимо от угла и расстояния между бортовым редуктором и колесами.

Некоторые автомобили, такие как более ранние модели Minis, также имеют муфты карданного вала, которые являются «крестовинами» и выполняют ту же работу, что и универсальные шарниры в автомобилях с задним приводом, обеспечивая перемещение подвески вверх и вниз. Обычно они сделаны из резины, приклеенной к металлу.

Задний двигатель ведущие задние колеса

Некоторые автомобили, такие как VW Beetles и меньшие Fiat, имеют расположенные сзади двигатели и коробки передач, приводящие в движение задние колеса.

Мощность передается через муфту на коробку передач, передаваясь на колеса через приводные валы.

Компоновка аналогична некоторым автомобилям с передним приводом, за исключением того, что не нужно делать поправки на поворот колес.

Иногда валы присоединяются к фланцы на коробке передач с помощью муфт типа «бублик».

Упрощенное обслуживание заднего моста | Плюсы автосервиса

Дифференциалы не сильно изменились, но вот что вам нужно знать, чтобы не отставать от задачи.

Подвесной задний дифференциалобслуживание заднего дифференциала обучение в мастерской по ремонту обучение специалистов по кондиционированию воздухаавтомобильное послепродажное обслуживание

Обслуживание заднего дифференциала для регулярного технического обслуживания или ремонтных работ, таких как замена протекающих уплотнений, часто включает снятие задних мостов, а также слив и замену жидкости дифференциала.

Честно говоря, мне не так повезло, поэтому мне всегда приходилось проявлять особую осторожность при работе с осями и дифференциалами, чтобы избежать проблем и сохранить прибыльность работы.

Действительно, дифференциалы — это очень простые, понятные устройства, которые не сильно изменились с течением времени. И хотя у разных производителей разные способы работы, используемые принципы работы и внутренние компоненты задних дифференциалов всегда в значительной степени одинаковы для разных автомобилей.

Однако, несмотря на то, что все задние дифференциалы имеют одно и то же назначение, требования к разборке и техническому обслуживанию могут сильно различаться даже для внешне идентичных автомобилей. Еще больше усложняет ситуацию то, что типы жидкости для задней оси могут быть несовместимы друг с другом и с задействованными уплотнениями, поэтому угадать правильную жидкость может быть очень дорогостоящей ошибкой. И некоторые агрегаты нуждаются в присадках в жидкости для правильной работы после обслуживания, в то время как другим совершенно не нужны.

Даже если вы знаете марку, модель и год выпуска (а также размер шин и параметры), этого часто бывает недостаточно, чтобы точно знать, с каким дифференциалом вы имеете дело и как правильно его обслуживать — а это может быть неприятно и отнимать много времени.Но этого не должно быть.

Лучший способ устранить некоторую путаницу в обслуживании дифференциалов и избежать проблем — это помнить основы и знать несколько приемов. Вот как.

Назад к основам

Большинство дифференциалов, которые устанавливаются в отсеки для обслуживания, представляют собой либо полностью плавающую ось, либо полуплавающую ось, и знание того, какая из них определенно может сэкономить время.

Плавающие оси — это те, которые используются в тяжелых грузовиках, и их легко идентифицировать, посмотрев на их отличительные ступицы — ступицы выступают, а концы осей прикручиваются болтами прямо к ним.Эта конструкция оси используется на грузовиках, которые перевозят тяжелые грузы, потому что сами оси фактически не выдерживают никакого веса. Они просто плавают на двух подшипниках, установленных на фиксированном шпинделе, и просто передают крутящий момент. Оси сделаны прочными, но недостаточно прочными, чтобы выдерживать экстремальные нагрузки. В этих системах ступица и подшипник удерживаются на месте гайкой, а ось привинчивается к ступице болтами.

Снятие осей с этих устройств обычно несложно: вы откручиваете ось от ступицы и просто выдвигаете ее.Обычно есть капля масла, которая вылетает из корпуса вместе с осью, поэтому разумно — и экологически ответственно — поставить сливной поддон под ступицу при выполнении этой процедуры.

Одна из самых приятных особенностей полностью плавающих дифференциалов заключается в том, что они обычно имеют сливную пробку, которая упрощает слив и заправку агрегата.

Важные моменты, о которых следует помнить при снятии этих осей и обслуживании этих узлов, начинаются с того, чтобы убедиться, что болты, крепящие ось к ступице, не зачищены и вы не зачищаете их (что происходит при использовании пневматических инструментов для затяжки их).Также убедитесь, что уплотнения оси не повреждены во время снятия (вытяните ось прямо, а не вверх или вниз и будьте готовы поддержать конец), и плотно закройте ступицу, когда вы закончите использовать правильный герметик RTV или новый прокладку (или обе) в зависимости от ситуации.

Помимо того, что они тяжелые и неудобные, с полностью плавающими дифференциалами работать совсем неплохо, и на этом можно неплохо заработать.

Полуплавающие мосты используются на легковых автомобилях и внедорожниках, которые не переносят очень тяжелые грузы.На этих устройствах колеса автомобиля прикручиваются болтами прямо к осям, что означает, что оси действительно выдерживают вес автомобиля. В зависимости от того, где вы находитесь в стране, это, скорее всего, будут единицы, которые вы будете видеть чаще всего.

Снятие осей с этих агрегатов часто требует некоторой работы и подготовки, а фактическая процедура снятия варьируется в зависимости от автомобиля, поэтому проверка руководства по ремонту перед запуском определенно может сэкономить время.

Например, на многих изделиях GM оси удерживаются зажимами (расположенными внутри самого дифференциала), которые необходимо снимать, чтобы выдвинуть ось.Чтобы получить доступ к этим зажимам, задняя крышка должна оторваться, а центральный штифт и небольшой фиксирующий болт должны выйти. Когда центральный штифт удален, осторожно надавив на ступицу, чтобы конец оси вошел глубже в дифференциал, можно легко получить доступ к зажиму и снять его. Очень просто, при этом зажим может выпасть внутрь устройства, и его придется вытащить с помощью магнита.

После переустановки мостов на крышку дифференциала устанавливают новую прокладку (часто также с герметиком RTV) и прикручивают болтами.Сопрягаемые поверхности между крышкой дифференциала и самим дифференциалом должны быть чистыми и обезжиренными, чтобы обеспечить надлежащее уплотнение, а это может быть сложно. Использование шлифовального станка не только грязно, но и может настолько сильно повредить поверхности, что хорошее уплотнение невозможно. Самый безопасный способ соскоблить старую прокладку и герметик вручную.

Кроме того, при использовании герметика на крышке заднего дифференциала это помогает убедиться, что задняя часть автомобиля не свисает и не позволяет жидкости, оставшейся в устройстве, вытекать и попадать между поверхностями, прежде чем они успеют застыть.Затягивание болтов крышки крест-накрест, вместо того, чтобы просто затягивать их последовательно и переходить к следующему в ряду болту, также снижает вероятность утечки.

И если крышка дифференциала хромирована, важно, чтобы вся процедура была тщательно выполнена с использованием ручных инструментов на болтах, чтобы не повредить хорошо видимую отделку.

Затем в агрегат заливается жидкость для мостов и автомобиль проходит дорожные испытания. Если все в порядке, автомобиль передается заказчику.

Я подробно описываю эту процедуру, потому что, когда я рассказал техническому специалисту дилера Toyota о том, как работает GM, он был очарован. Дифференциалы Toyota имеют пробки для слива жидкости, если это все, что нужно, и имеют совершенно другую процедуру снятия оси.

Он описал процедуру снятия задних мостов (обычно для замены сальников заднего моста, обычная работа на грузовиках Toyota) следующим образом:

1. Снимите колесо.

2. Снимите барабан (если у автомобиля барабанные тормоза).

3. Заблокируйте гибкую тормозную магистраль над дифференциалом, разделяющую жидкость влево и вправо.

4. Снимите тормозную магистраль с колесного цилиндра.

5. Снимите трос стояночного тормоза с шарнира.

6. Снимите четыре 14-миллиметровых гайки с задней стороны опорной пластины корпуса подшипника.

7. Вытяните ось (башмаки и все остальное).

8. Ta-da.

Совершенно другая процедура! Поиск процедуры для каждого производителя и транспортного средства определенно поможет вам в дальнейшем избавиться от головной боли.

Предварительные проверки

Дорожные испытания любого транспортного средства перед тем, как доставить его в сервисный отсек, — это всегда отличная идея. Что касается обслуживания заднего дифференциала, это действительно может сэкономить время и принести деньги.

Указывает на то, что дифференциалу требуется больше, чем просто замена жидкости, и некоторые новые прокладки или уплотнения включают рычание, дребезжание, тягу, неработающую систему 4×4 или, в худшем случае, автомобиль просто не двигается вообще.

Шумы, исходящие от дифференциала, а не от шин или трансмиссии, обычно возникают при замедлении и ускорении, но не при движении с постоянной скоростью.Кроме того, шумы от дифференциала обычно сначала возникают на более высоких скоростях, но по мере того, как износ увеличивается, скорость, с которой изначально начинается шум, становится ниже.

После предварительного дорожного испытания, если вы подозреваете внутреннее повреждение, проверьте, есть ли сливная пробка в блоке дифференциала. Большинство сливных пробок на блоках дифференциала имеют встроенный магнит, и мусор будет прилипать к магниту, указывая на неисправность внутри.

Обратите внимание, что это также хорошая практика — никогда не сливать воду из дифференциала, если вы не уверены, что заливная пробка может быть ослаблена, потому что они могут довольно легко отслоиться из-за коррозии и износа.Предупреждение клиента о возможных дополнительных расходах до того, как вы поймете, что сливная пробка не сдвигается с места, избавит вас от затруднений в дальнейшем. Также рекомендуется затягивать сливную пробку при ее повторной установке, чтобы не создавать проблемы для кого-то еще из-за вас.

Выбор жидкости

При поиске правильного уровня заполнения для блока дифференциала вы, вероятно, обнаружите, что правильный уровень заполнения находится на нижней кромке заправочного отверстия или чуть ниже нее для большинства автомобилей, но все же рекомендуется проверить.

В общем, два момента, которые следует учитывать при выборе жидкости для дифференциала, — это тип необходимой жидкости и необходимость в добавках (обычно учитываются дифференциалы повышенного трения (LSD), но не всем дифференциалам повышенного трения требуются добавки).

Выбор подходящей жидкости для заправки дифференциала может быть сложной задачей, поэтому рекомендуется проверить это перед сливом из устройства. На самом деле это настолько сложно, что один производитель автомобилей попытался создать быстрое и легкое справочное руководство для своих дилеров, которое можно было бы использовать при замене дифференциальных жидкостей на автомобилях.Это было три года назад, а справочное руководство все еще не закончено. На что они не рассчитывали, так это на то, что у старых автомобилей было множество дифференциалов, и у производителя не было возможности связать каждое транспортное средство с каждым из используемых дифференциалов. По сей день, даже с номером VIN и каталогом запчастей дилера, у старых автомобилей есть несколько результатов, перечисленных для каждого дифференциала. Возможно, они просто отказались от руководства.

Легко определить, есть ли в автомобиле GM дифференциал повышенного трения, потому что пакеты сцепления очевидны, когда снимается задняя крышка.Кроме того, это легко найти, если вы не уверены, проверив коды опций, которые обычно находятся в руководстве пользователя, перчаточном ящике или в заднем отсеке рядом с запасным колесом (руководство по ремонту покажет, где установлена белая наклейка ). Если для дифференциала требуется специальная присадка LSD, это тоже легко найти. Однако одно важное замечание: если автомобилю действительно нужна добавка, держите нос! Возможно, это самое пахнущее химическое вещество во всей автомобильной промышленности.

Но в отличие от автомобилей GM, автомобили Toyota с LSD бывает трудно идентифицировать, и они могут даже не нуждаться в каких-либо добавках, LSD или нет.Кроме того, использование неподходящей жидкости может вызвать дребезжание при взлете и поворотах, будь то LSD или нет.

Лучший способ проверить автомобиль Toyota на наличие LSD — это поискать наклейку с надписью «LSD», прикрепленную к дифференциалу рядом с заливной пробкой. Наклейка предупреждает технических специалистов, что это дифференциал LSD, но не подразумевает какой-либо ссылки на правильную жидкость или вязкость.

Фактически, Toyota использует несколько дифференциальных жидкостей, и они не могут быть взаимозаменяемыми. Например, синтетическое масло, используемое в автомобилях 2007 года, нельзя использовать в некоторых автомобилях 2002 года, поскольку жидкость несовместима с уплотнениями.

Для автомобилей Toyota, как и для большинства автомобилей других производителей, хотя в руководстве пользователя обычно указывается тип и количество жидкости, очень важно знать обновленные спецификации жидкости.

Часто новые жидкости, которых не было в наличии при постройке автомобиля, рекомендуются для автомобиля для предотвращения шума и износа. Онлайн-руководства по ремонту и TSB содержат самую свежую информацию, и для получения окончательного ответа всегда следует обращаться к ним, независимо от производителя.

Заключение

Не существует универсального подхода к обслуживанию заднего дифференциала, но после небольшого исследования он может быть как прибыльным, так и беспроблемным. И поскольку соответствующие сальники дифференциала действительно протекают, а агрегаты нуждаются в регулярном обслуживании, имеет смысл ознакомиться с некоторыми из наиболее распространенных систем заднего дифференциала на дороге и с автомобилями нескольких различных производителей.

Грузовики и внедорожники по-прежнему являются невероятно популярными транспортными средствами и нуждаются в регулярном и правильном обслуживании, чтобы они работали долгие годы.После небольшой подготовки работа над этими автомобилями не будет проблемой, и ваши клиенты будут вам за это благодарны.

Ванесса Аттвелл — старший техник двух крупных производителей, а также работала на стенде в независимом магазине. Она разработала и провела обучение как для производителей автомобилей, так и для независимых компаний, а также помогла разработать государственные стандарты обучения и нормативные акты. Она пьет слишком много кофе и проводит свободное время в пробке.

ПРОВЕРИТЬ Контрольный список

Пять вещей, которые вы могли не знать о задних дифференциалах

1. Если вы действительно не можете найти спецификации в каком-либо документе для передаточного числа при заказе деталей, просто найдите время и посчитайте зубья шестерни и коронной шестерни, и вот ваше передаточное число.

2. Если уплотнения дифференциала негерметичны, проверьте сапун. Обычно он небольшой, незаметно установлен и может легко прилипать (из-за загрязнения), что позволяет создавать давление внутри корпуса дифференциала, вызывая нагрузку на уплотнения.

3. Настройка предварительного натяга подшипника ведущей шестерни и люфта коронной шестерни — это больше искусство, чем наука. Руководство по ремонту дает вам диапазон, но, в конечном итоге, это схема контакта шестерни, которая говорит вам, правильно ли вы это делаете.

4. Incorrec t Давление в шинах, использование шин разных размеров и неравномерный износ шин — все это может повлиять на работу дифференциала. (Более 1/4 дюйма или 2/32 разницы протектора между шинами на одной оси может повлиять на работу.)

5. Электронные контроллеры и приводы обычно выходят из строя раньше, чем механические компоненты дифференциала — не спешите предполагать, что существует механическая проблема, если задействованы электронные компоненты.