Что такое автомобильный дифференциал. Как работает блокировка дифференциала
Алина Деева
нашла дифференциал
Профиль автора
Представьте заднеприводную машину, которая разворачивается на асфальтированной парковке: руль до упора влево, она плавно трогается с места.
При этом заднее левое колесо будет вращаться очень медленно. Может показаться, что машина разворачивается вокруг него. Правое заднее колесо при этом будет крутиться гораздо быстрее: ему необходимо пройти большое расстояние. Все это возможно благодаря дифференциалу.
В этой статье мы разберемся, что с ним происходит в момент поворота, из чего дифференциал состоит, каким бывает и сколько денег придется потратить, если его нужно будет обслужить.
Что вы узнаете
- Как устроен дифференциал
- Где его искать на автомобиле
- Как он работает
- Какие бывают блокировки дифференциала
- Как понять, что с ним что-то не так
- Сколько стоит его обслужить
Рассылка для автолюбителей и тех, кто подумывает ими стать
Главное о том, сколько стоит владеть машиной, к чему быть готовым и как отстаивать свои права, — в вашей почте дважды в месяц. Бесплатно
Как устроен дифференциал
Дифференциал есть в трансмиссии любого современного автомобиля. Благодаря ему ведущая ось может вращать колеса с разной скоростью.
Вот как устроен классический межколесный дифференциал:
- Корпус дифференциала. На нем закреплена ведомая шестерня редуктора.
- Шестерни-сателлиты. Их обычно две, хотя на грузовых автомобилях может быть и четыре. Сателлиты закрепляют на оси внутри корпуса дифференциала.
- Ось сателлитов — в виде единого стержня, если сателлитов два. Когда их четыре, ось в дифференциале крестообразная.
- Две шестерни полуосей. К ним подходят полуоси колес.
У автомобилей с задним приводом дифференциал размещен в корпусе заднего моста или редуктора. У переднеприводных автомобилей — в коробке передач. В полноприводной машине дифференциалов несколько, могут быть расположены как в корпусе КПП, так и в отдельном корпусе редуктора.
Дифференциалы бывают конические, цилиндрические и червячные. Они различаются типом зубчатой передачи шестерен, но общий принцип строения любого дифференциала одинаковый — планетарный редуктор.
Цилиндрический дифференциал устанавливают на полноприводные автомобили в качестве межосевого. У этого дифференциала обычно разное количество зубьев у шестерен приводов ведущих мостов, что обеспечивает неравномерное распределение крутящего момента между передним и задним мостом.
/guide/wheel-drive/
Какой привод выбрать: RWD, FWD, 4WD или AWD
Например, на внедорожниках крутящий момент распределяется в соотношении 60 к 40:
- На заднюю ось передается 60% крутящего момента. На эту ось приходится часть веса кузова авто или рамы, частично трансмиссии, а при необходимости — прицепа.
- На переднюю ось — 40%. На ней вес двигателя и отчасти трансмиссии.
Момент распределили в соответствии с развесовкой автомобиля, чтобы трансмиссия работала наиболее эффективно. Такую конструкцию называют несимметричной.
Червячный дифференциал можно использовать и как межосевой, и как межколесный. Он симметричный: на шестернях полуосей одинаковое количество зубьев, усилие на колеса распределяется в равном соотношении.
Конический дифференциал тоже симметричный, но его обычно ставят только в качестве межколесного.
Червячные шестерни-сателлиты дифференциала. Торсен третьего поколения. Источник: ютуб-канал Whats the PowerГде в автомобиле дифференциал
У переднеприводных автомобилей он находится в коробке передач вместе с главной передачей.
В авто с задним приводом дифференциал расположен в корпусе заднего редуктора. К нему от коробки передач подходит карданный вал.
У машин с полноценным полным приводом в трансмиссии три дифференциала: два межколесных и один межосевой — в раздаточной коробке между двумя ведущими осями. Если отдельной раздатки нет, межосевой дифференциал могут установить прямо в корпусе КПП. У полного привода системы парт-тайм — с жестко подключаемой осью — межосевого дифференциала нет, его роль выполняет муфта включения полного привода.
/guide/motor-po-kontraktu/
Как покупать б/у двигатели и коробки передач
Коробка передач переднеприводного автомобиля со снятыми шестернями и валами передач. Корпус дифференциала в картере справа, на него заклепками прикреплена ведомая шестерня главной передачи. Чтобы добраться до дифференциала у авто с передним приводом, придется разобрать коробку передач. Источник: ютуб-канал «Скорая помощь вашему агрегату» У авто с задним приводом межколесный дифференциал находится в корпусе заднего редуктора на ведущей задней оси. Фото: Sergey Nemirovsky / ShutterstockКак работает дифференциал
Рассмотрим работу дифференциала в трех стандартных ситуациях: при движении по прямой, при повороте, при пробуксовке одного из ведущих колес.
При движении прямо:
- Крутящий момент от ведущей шестерни главной передачи передается на ведомую шестерню и корпус дифференциала.
- Сателлиты передают усилие на шестерни полуосей, но остаются при этом неподвижными.
- Шестерни полуосей вращаются равномерно вместе с корпусом дифференциала, колеса вращаются с одинаковой скоростью.
Когда автомобиль поворачивает:
- Ведущая шестерня главной передачи передает крутящий момент на ведомую шестерню.
- Ведомая шестерня приводит в движение шестерни полуосей.
- Шестерня полуоси того колеса, которое находится ближе к центру поворота, замедляется из-за большего сопротивления и начинает передавать усилие на сателлиты.
- Шестерни-сателлиты начинают вращаться и ускоряют вращение шестерни полуоси внешнего колеса: того, что проходит внешний радиус поворота.
- Ближнее к центру колесо начинает вращаться медленнее, внешнее колесо — быстрее.
Как работает дифференциал, когда колесо пробуксовывает:
- Шестерни полуосей начинают вращаться при передаче усилия от ведущей шестерни.
- Шестерня полуоси того колеса, которое встречает наибольшее сопротивление, замедляется, в движение приходят сателлиты.
- Благодаря сателлитам скорость вращения колеса с наименьшим сопротивлением увеличивается.
Получается, когда автомобиль одним ведущим колесом попадает на лед или застревает в грязи, дифференциал отдает большую скорость туда, где сопротивление меньше. В момент пробуксовки это как раз буксующее колесо. А колесо, которое стоит на твердой поверхности, наоборот, останавливается: у него сопротивление больше. В результате автомобиль никуда не едет. Чтобы решить эту проблему, в дифференциал стали устанавливать блокировки.
/guide/buksir/
Как правильно буксировать автомобиль
Как работает дифференциал, когда одно колесо пробуксовывает. Источник: ютуб-канал «Инженер»Какие бывают блокировки дифференциалов
Блокировка дифференциала не дает передавать большую скорость на колесо с меньшим сопротивлением: так решается проблема пробуксовки. Блокировки бывают ручные или автоматические — такие дифференциалы называют самоблокирующимися. Автоматические блокировки тоже могут быть разными: например, блокировка с помощью вязкостной муфты или червячный дифференциал типа «торсен».
Ручная блокировка дифференциала встречается во внедорожниках с системой полного привода. В дифференциал устанавливают муфту, соединяющую корпус дифференциала с полуосью колеса. Для включения муфты используют пневматический, механический, гидравлический или электропривод. Включить блокировку можно при помощи кнопки в салоне или соответствующего рычага управления трансмиссией. Когда она срабатывает, колеса вращаются с одной скоростью — автомобиль перестает буксовать одним колесом.
/auto-what-happens/
Что происходит с авторынком в России: главное
Внедорожники с полным приводом ездят в том числе по асфальту, поэтому ручную блокировку нужно отключать сразу после того, как автомобиль съедет с плохой дороги. Если этого не сделать, есть риск повредить детали трансмиссии.
Муфта с электроприводом на дифференциале заднего моста Нивы 4 × 4. Источник: ютуб-канал Autogur73Автоматические блокировки устанавливают и на легковые авто, и на внедорожники: они различаются принципом работы блокирующего устройства.
Вязкостные муфты установлены с обеих сторон редуктора по направлению к каждому из ведущих колес. Они состоят из двух пакетов дисков: один соединен с корпусом дифференциала, второй — с фланцем приводного вала. Корпус муфты, в котором находятся диски, заполняют специальным силиконом. При равномерном движении шестерен диски внутри муфты проворачиваются с одинаковой скоростью и не перемешивают силикон. Когда скорость одного из колес растет, диски начинают перемешивать силикон, он нагревается и становится вязким. Муфта почти полностью блокируется до тех пор, пока скорость колес не выравнивается.
Такую блокировку можно встретить в межосевых дифференциалах полноприводных авто — например, у Субару Импреза GG/G11. Но для настоящего бездорожья она не подойдет: муфта слишком чувствительна к перегревам, а силикон с увеличением пробега теряет свои свойства.
/pay-to-ride/
«Смотреть, как он хорошеет, потрясающе»: сколько стоит содержать личный автомобиль
Корпус вязкостной муфты межосевого дифференциала Субару Импреза. На заднем плане — фрикционные диски. Источник: ютуб-канал subarubox.28Внутри червячных дифференциалов на месте шестерен-сателлитов устанавливают пары червячных шестерен. Из-за червячного зацепления зубьев такой сателлит может вращаться от ведомой шестерни, но не передает вращение на шестерню полуоси. Поэтому при большой разнице в скорости вращения полуосей червячные шестерни останавливаются, а дифференциал блокируется.
Наиболее распространенный дифференциал такого типа — дифференциал «торсен». У торсенов последних двух поколений все шестерни с червячным зацеплением, а сателлиты расположены вдоль корпуса дифференциала. В первом поколении червячными были только шестерни-сателлиты, и устанавливали их перпендикулярно полуосям. Такая конструкция считается самой мощной среди блокировок своего класса.
Червячные дифференциалы сейчас ставят на автомобили с полным приводом в качестве межколесных и межосевых. Хотя раньше их можно было встретить и у легковых автомобилей. Например, «Ауди» отказалась от торсенов в 2016 году, но до этого ставила их во все свои модели с полным приводом.
/audi-80-cheap-restore/
Как я бюджетно привела в порядок 30-летнюю Ауди 80
Имитацию блокировки дифференциала могут выполнять системы стабилизации автомобиля — ABS, ESP и так далее
Электронная система авто фиксирует изменение скорости вращения одного из колес, увеличивает давление в тормозной магистрали этого колеса и вынуждает дифференциал отдавать усилие другому колесу, так как оно начинает вращаться быстрее.
Подобными имитациями блокировки оснащают все современные автомобили с электронными вспомогательными системами.
/guide/anti-lock-braking-system/
Система ABS в машине: как она работает и как помогает при экстренном торможении
Как понять, что с дифференциалом что-то не так
Неисправности дифференциала напрямую влияют на управляемость автомобиля, поэтому очень важно следить за состоянием этого узла и вовремя обнаружить проблему. Если появился посторонний шум от трансмиссии, можно провести первичную проверку самостоятельно.
Для этого нужно вывесить ведущую ось, переключить передачу на нейтральную и прокрутить колеса. Сначала каждое само по себе, потом зафиксировать одно колесо и отдельно прокрутить второе. Если колеса свободно прокручиваются в обоих направлениях без шума и непонятных звуков — с дифференциалом все в порядке. Но если есть сомнения, лучше перестраховаться и заехать на диагностику в сервис.
Межосевой дифференциал таким образом не проверить, но существуют внешние признаки того, что с ним есть проблемы. Вот что еще может указывать на неисправности дифференциала:
- Повышенный шум при увеличении нагрузки — признак износа ведомой шестерни.
- Воющий гул во время работы дифференциала может указывать на износ сателлитов.
- Хруст при различных нагрузках — признак износа подшипников дифференциала или полуосей.
- Посторонние звуки и стук — из-за низкого уровня масла.
- Масляные подтеки — износились сальники и прокладки.
/osmotr-avto/
Как осмотреть автомобиль с пробегом
Кроме того, если дифференциал находится в корпусе редуктора, слишком высокая температура поверхности редуктора тоже указывает на неисправность: возможно, нужно долить или заменить масло.
Сколько стоит обслужить или заменить дифференциал
Чаще всего в дифференциале приходится менять расходники: сальники, прокладки, подшипники, пары шестерен. Но бывают случаи, когда необходим более серьезный ремонт или замена узла полностью.
Стоимость расходных материалов для дифференциала
Дифференциал в сборе | От 100 000 Р |
Блокировка дифференциала | От 10 000 Р за ручную до 100 000 Р за пневмо- или электроблокировку |
Шестерни-сателлиты | Аналог — от 1500 Р, оригинал на иномарку — до 4000 Р |
Сальники и прокладки | Аналог — от 150 Р, оригинал на иномарку — до 3000 Р |
Дифференциал в сборе
От 100 000 Р
Блокировка дифференциала
От 10 000 Р за ручную до 100 000 Р за пневмо- или электроблокировку
Шестерни-сателлиты
Аналог — от 1500 Р, оригинал на иномарку — до 4000 Р
Сальники и прокладки
Аналог — от 150 Р, оригинал на иномарку — до 3000 Р
Стоимость работ, которые могут потребоваться при обслуживании дифференциала
Демонтаж и установка КПП переднеприводного авто | 5000—7000 Р |
Демонтаж и установка дифференциала в КПП переднеприводного авто | 5000—7000 Р |
Демонтаж и установка дифференциала в редуктор задней оси | 4000—5000 Р |
Замена сальников | От 1800 Р |
Замена масла | От 600 Р |
Демонтаж и установка КПП переднеприводного авто
5000—7000 Р
Демонтаж и установка дифференциала в КПП переднеприводного авто
5000—7000 Р
Демонтаж и установка дифференциала в редуктор задней оси
4000—5000 Р
Замена сальников
От 1800 Р
Замена масла
От 600 Р
Запомнить
- Дифференциал позволяет колесам авто вращаться с разными скоростями — это необходимо на поворотах.
- В авто с передним приводом дифференциал стоит прямо в КПП, с задним приводом — в корпусе заднего редуктора. У авто с полноценным полным приводом два межколесных и один межосевой дифференциал.
- Проблему буксующего колеса решает блокировка дифференциала: дифференциал с блокировкой перераспределяет крутящий момент поровну между колесами.
- Дифференциал дешевле вовремя обслуживать, чем менять целиком. Обязательно нужно обращать внимание на посторонние шумы в трансмиссии, подтеки масла на картере КПП или дифференциала, а также на управляемость автомобиля.
принцип работы блокировки механизма трансмиссии
Привод на одно колесо в автомобилях не применяется, минимум на два, расположенные на одной оси. Таким образом, возникает необходимость в механизме, распределяющем крутящий момент между ними. Та же задача появляется при попытке организовать полный привод, то есть связь между осями.
Содержание статьи:
- 1 Зачем в машине нужен дифференциал
- 1. 1 Где находится
- 1.2 Из чего состоит
- 2 Принцип работы
- 2.1 При прямолинейном движении
- 2.2 При повороте
- 2.3 При пробуксовке
- 3 Виды дифференциалов
- 3.1 Место установки
- 3.2 Вид зубчатой передачи
- 3.3 По принципу блокировки
- 4 Неисправности
- 5 Обслуживание
Зачем в машине нужен дифференциал
Назначение дифференциала – передать вращение на оба колеса или обе оси, при этом позволить им вращаться с разной скоростью.
Если между колёсами обеспечить жёсткую связь, то в поворотах возникнут проблемы. Каждое колесо движется по своей дуге окружности с разными радиусами. Соответственно, путь они проходят различный, и скорость вращения будет отличаться.
При жёсткой посадке на единую ось резина начнёт пробуксовывать, машина крайне неохотно входить в повороты, а все механизмы трансмиссии будут испытывать запредельные перегрузки.
Это интересно: Карбюратор Солекс 21083 устройство и регулировка
Дифференциал развязывает ведущие колёса, позволяя им свободно менять скорость, при этом сохраняет передачу на них крутящего момента, разделив его в определяемом конструкцией соотношении.
Где находится
Межколёсные дифференциалы располагаются в одном картере с редуктором ведущего моста, а межосевые обычно внутри раздаточной коробки.
Смазываются они из единой с редуктором масляной ванны, иногда довольствуясь тем же маслом, что и гипоидная пара шестерён, но часто требуя дополнительных свойств от присадок, если конструкция подразумевает повышенное трение.
Из чего состоит
В состав самых распространённых дифференциалов входят:
- корпус (коробка) дифференциала, к которой прикладывается входящий момент через ведомую шестерню главной пары;
- шестерни полуосей, надеты на шлицы выходных валов, через них вращение передаётся на колёса;
- сателлиты, это небольшие шестерни, вращающиеся на осях, связанных с коробкой и входящие в зацепление с полуосевыми шестернями.
В коробке может быть два и более сателлитов, их количество зависит от величины нагрузки, передаваемой через редуктор. В самых распространённых случаях конических сателлитов легковых автомобилей их обычно два, для тяжёлых машин повышенной проходимости (джипов) количество возрастает до четырёх.
Принцип работы
Крутящий момент от двигателя через коробку передач передаётся на корпус дифференциала. У заднеприводных автомобилей посредством карданного вала, при переднем приводе дифференциал обычно устанавливается внутри КПП, образующей в таком случае моноблок трансмиссии, из которого наружу выходят уже шарнирные полуоси к колёсным ступицам.
Далее характер работы зависит от траектории движения и наличия достаточных сцепных свойств дорожного покрытия.
При прямолинейном движении
Когда автомобиль движется прямолинейно по гладкой поверхности с твёрдым сухим покрытием, обе полуоси вращаются с одинаковой угловой скоростью. Полуосевые шестерни находятся в покое одна относительно другой, весь дифференциал сильно похож на монолитную конструкцию.
Сателлиты, будучи связанными через свои зубья с обеими полуосевыми шестернями, относительно своих осей не вращаются. Момент распределяется поровну между осями, если дифференциал симметричный и свободный, то есть лишён блокировок. Впрочем, с блокировками в таком идеальном случае будет то же самое.
При повороте
В повороте, а это обычный режим работы дифференциала, поскольку идеальных прямых в природе не существует, одно из колёс всегда будет вращаться быстрее. Сателлиты придут в движение относительно своих осей, но связь между полуосевыми шестернями и корпусом не утратят. То есть момент продолжит передаваться от корпуса к колёсам, причём всё в том же соотношении 50/50.
Это очень любопытно рассмотреть с точки зрения мощности. Момент одинаков, а скорость у внешнего от поворота колеса больше, то есть и мощность на него передаётся пропорционально большая.
И это неудивительно, так как чем больше скорость, тем выше потери, которые компенсируются добавкой мощности. При этом ни малейших помех вращению колёс с разной скоростью создаваться не будет, в отличие от жёсткой связи.
При пробуксовке
Гораздо менее приятно дела обстоят в том случае, когда одно из колёс попало на относительно скользкий участок дороги и сорвалось в пробуксовку при разгоне. Сцепления с дорогой нет, а значит момент сопротивления покрытия резко падает. Но этот момент всегда равен тяговому, это закон физики. Значит и тяговый момент упадёт.Свободный симметричный дифференциал делит тягу пополам между колёсами. Всегда 50/50. То есть при падении момента на одном до нуля, на втором он обнулится автоматически. Автомобиль начнёт терять скорость, а если речь идёт о трогании с места на льду или жидкой грязи, то он просто там и останется, не сумев выехать из засады.
Это надо знать: Что означает маркировка фар автомобиля
В этом главный недостаток свободного дифференциала. Он может передать усилие только то, которое способно переварить колесо, находящееся в худших условиях. Даже если второе будет на сухом чистом асфальте, автомобиль никуда не поедет. Вся энергия уйдет на быстрое и бесполезное вращение буксующего колеса.
Виды дифференциалов
Конкретных реализаций дифференциалов много, если не говорить только о самом распространённом – коническом свободном. И классифицировать их можно по разным признакам.
Место установки
Для развязки колёс одной ведущей оси используется межколёсный дифференциал в редукторе ведущего моста. Если этот редуктор установлен в коробке передач переднеприводной машины – значит там и смонтирован дифференциал.
Некоторые машины оснащены постоянным полным приводом. Это означает, что он включён всегда. Но при этом оси могут иметь разную скорость, например, в том же повороте. И тогда в элемент трансмиссии, называемый раздаточной коробкой, внедряется межосевой дифференциал, работающий так же, как было рассмотрено в случае межколёсного.
Вид зубчатой передачи
По типу применяемых зацеплений дифференциалы подразделяются на:
- самый распространённый – конический, по форме полуосевых шестерён и сателлитов;
- цилиндрический, применяется значительно реже, но иногда по компоновочным и функциональным соображениям незаменим, напоминает планетарную передачу;
- червячный, бывает построен разными способами, чаще всего этот тип зацепления используется в самоблокирующихся дифференциалах, червячные пары могут создавать значительное внутреннее трение.
От размеров и организации зубчатых пар зависит также и симметрия дифференциала. Иногда важно отправлять на одну ось больший момент, чем на вторую. Например, в некоторых версиях 4-matic от Mercedes 65% момента идёт на заднюю ось, 35 – на переднюю.
По принципу блокировки
Блокируемые дифференциалы лишены упомянутого выше главного недостатка по части проходимости и динамичного разгона при недостаточном сцеплении с дорогой.
Достигается это разными способами:
- Дисковые блокировки и их менее эффективные разновидности LSD работают по принципу поджатия пакета фрикционных дисков по мере увеличения разности в скоростях между колёсами оси, в результате часть момента всё же поступает на ту сторону, где есть зацеп;
- Червячные работают примерно так же, но несколько мягче, за счёт дополнительного проворота сателлитов червячного типа перед их упором торцами в корпус с последующей блокировкой относительного смещения полуосей, это самые распространённые типы самоблоков, различаются ориентацией сателлитов относительно оси;
- Электронной блокировкой принято называть её имитацию, когда вывешенное колесо зажимается тормозными колодками и момент перебрасывается на загруженное, чем эта схема работает эффективней, тем больше потери, перегрузки и износ тормозов, тем не менее она часто спасает легковые машины и кроссоверы в трудной ситуации;
- Вискомуфты могут выполнять роль как дифференциалов, так и их блокировок, в первом случае они включаются последовательно в линию передачи момента и могут её прерывать, а во втором – блокируют входной и выходной валы, препятствуя работе свободного дифференциала.
Самой эффективной блокировкой будет жёсткая механическая с электрическим или пневмоприводом. Именно так и сделано на лучших внедорожниках, там блокируются все три дифференциала, межосевой и два межколёсных.
Неисправности
Свободный дифференциал достаточно надёжен и сам не сломается. Но его очень часто ломает водитель своими паническими действиями при буксовании автомобиля.
Дело в том, что шестерёнки дифференциала работают на подшипниках скольжения, причём самых простейших. Они не рассчитаны на долгое и тяжёлое вращение под нагрузкой, когда крутится только одно колесо.
Антифрикционные шайбы перегреваются, зубья изнашиваются, появляются люфты и стуки, а при резкой остановке колеса, внезапно попавшего на асфальт после раскрутки, ломаются оси сателлитов и шлицевые соединения.
Ремонт чаще всего заключается в замене коробки дифференциала в сборе. Иногда можно поставить ремкомплект из шестерён и пальца с новыми регулировочными шайбами. Совсем редко обходятся только регулировкой подбором шайб.
Обслуживание
ТО исправного дифференциала сводится к замене масла в редукторе или раздатке. Никаких регулировочных или иных сервисных операций не предусмотрено, только ремонт при износе и поломках. На самоблоках иногда потребуется восстановить величину предварительного натяга подбором пакета пружинных шайб.
Обычно все дифференциалы повышенного трения требуют применения специального масла типа LSD (Limited Slip), но сейчас лучшие универсальные масла уже обладают подобными свойствами, о чём указано на этикетке.
В любом случае, лучше руководствоваться инструкцией изготовителя конкретного изделия.
спутников и подключенный автомобиль
Роберт Белл — Цифровые экраны Tesla Model S 2012 года выпуска. На центральном нижнем сенсорном экране отображается карта Google с обновлениями трафика в реальном времени, а на верхнем экране отображается сайт teslamotors.com. Фото: Steve JurvetsonЕжегодно люди в мире покупают более 78 миллионов автомобилей. Они выбирают мощность и ускорение, пространство для ног и багажное отделение, а также то, сколько миль автомобиль может проехать на одном баке топлива или на одной зарядке. И с каждым годом все больше из них хотят знать, насколько умна их машина.
«Подключенный автомобиль» сделает ваше время за рулем более безопасным и продуктивным. Подключенные автомобили могут транслировать музыку из вашего любимого веб-сервиса, помогать вам ориентироваться, предоставлять доступ в Интернет и предлагать помощь на дороге в чрезвычайной ситуации. Но это только начало.
Кредит: Стив ДжурветсонКомпьютер на колесах
Почему ваш автомобиль должен быть подключен к сети? За приборной панелью и под капотом современные автомобили содержат более 100 миллионов строк компьютерного кода и обрабатывают до 25 гигабайт данных в час.
На дорогах уже есть миллионы подключенных автомобилей, и некоторые из них подключаются к той же сотовой сети, что и ваш телефон. В 2016 году впервые количество мобильных подключений для автомобилей росло быстрее, чем количество новых телефонных подключений.
Сотовая связь подходит для развлечений — музыки, карт и доступа в Интернет. Но когда дело доходит до вашей безопасности, возникает проблема. Сотовая связь есть не везде. Вы можете получить отличный сервис в городе или на шоссе, но выбраться в сельскую местность, даже в одной из самых богатых стран мира, и это совсем другая история. Приезжайте в развивающуюся страну, и проблема еще больше.
Вот почему серьезные разработчики «подключенных» автомобилей смешивают сотовую связь со спутником.
Следующее поколение автомобилей с интернетом
Корпорация Kymeta представляет новое поколение автомобилей с интернетом. Компания разработала услугу под названием KĀLO, позволяющую получить доступ к спутниковой связи для обеспечения беспрепятственного глобального доступа в Интернет. Он работает так же, как тарифный план сотовой связи для вашего автомобиля, но поскольку он может использовать спутниковые сети, он работает даже там, где нет вышек сотовой связи.
Для подключения к этим спутникам Kymeta разработала первый в мире плоский спутниковый терминал KyWay™ с использованием революционных метаматериалов. KyWay можно встроить прямо в крышу автомобиля. Kymeta производит терминалы с использованием заполненных жидкими кристаллами стеклянных панелей на тех же производственных линиях, что и ЖК-телевизоры. Маленькие, легкие и не имеющие движущихся частей, они по-прежнему достаточно мощны, чтобы связываться со спутниками за тысячи километров над головой. Услуга KALO расширяется для поддержки сотовой и спутниковой связи.
Обеспечение безопасности
Предоставлено: Арон УрбИтак, что происходит в вашем автомобиле, которому нужны все данные, которые может предоставить спутник?
Ваш автомобиль работает на программном обеспечении, которое необходимо регулярно обновлять. Прямо сейчас это означает отвезти машину в ремонтную мастерскую. Это обходится производителям в миллиарды, а неудобство означает, что многие программы никогда не обновляются. С помощью спутника обновление может быть передано на миллионы автомобилей одновременно, гарантируя, что все на дороге получат необходимые улучшения безопасности.
Спутниковые обновления не просто удобны; они также безопасны. Все мы слышали страшные истории о взломе автомобилей будущего. Спутник безопасен, потому что он касается только одного места — вашего автомобиля — вместо того, чтобы путешествовать по Интернету или телефонной сети. Вот почему правительство обращается к спутнику, чтобы защитить свои самые безопасные коммуникации.
Безопасность с каждым годом становится все более важной, потому что автомобили начинают ездить сами по себе. Беспилотные автомобили — это чудесная смесь компьютеров и датчиков, а также еще один жизненно важный компонент. Умные автомобили ездят по цифровым картам — невероятно подробным, всегда актуальным картам автомагистралей, улиц, переулков, поворотов, тротуаров, светофоров и всего остального.
В мире постоянных изменений карты быстро устаревают. Здания возвышаются и сносятся. Дороги закрываются и открываются. Знаки остановки заменены светофорами. Только спутник может отправлять автомобилям огромное количество картографических данных, которые обеспечат безопасность людей, когда за руль сядут компьютеры.
Подключенный автомобиль зародился в 1996 году, когда компания General Motors представила свою программу помощи на дорогах OnStar. К 2015 году OnStar обработал более миллиарда запросов от водителей. Вот почему покупатели автомобилей теперь ищут не только мощность или пространство для ног, но и ум. Сегодня Kymeta сотрудничает с операторами спутниковой связи и автомобильными компаниями, чтобы убедиться, что ваш следующий автомобиль будет развлекать ваших пассажиров, быстрее доставлять вас туда, куда вы хотите, и обеспечивать вашу безопасность в большей степени, чем когда-либо прежде.
Фотографии Стива Юрветсона и Арона Урба. Используется в соответствии с лицензией Wikimedia Creative Commons и лицензией Flickr Creative Commons.
Подготовлено для SpaceNews компанией Space & Satellite Professionals International
Смотрите другие истории и видео о том, как спутники делают мир лучше, на сайте www.bettersatelliteworld.com.
Спонсируется Спонсор
Включите JavaScript, чтобы просматривать комментарии с помощью Disqus.
Как работают спутниковые трекеры для транспортных средств?
14 июля 2020 г. Опубликовано администратором
Спутниковое отслеживание можно проследить до 60-х годов, когда ученые НАСА начали отслеживать местоположение спутника на основе изменений его радиосигналов. Технология совершила еще один гигантский скачок, когда после появления Интернета предприятия начали применять ее для отслеживания своих парков и посылок. Сегодня GPS-мониторинг является основой транспортной отрасли, позволяя предприятиям внимательно следить за своими активами и принимать решения в режиме реального времени на основе информации об отслеживании.
Инвестирование в идеальное устройство спутникового слежения может помочь контролировать деятельность сотрудников, отслеживать грузы и обеспечивать своевременную доставку услуг и продуктов на рынок. Спутниковый мониторинг также полезен для родителей, которые хотят следить за действиями своих детей, когда они одни. Родитель быстро определит местонахождение ребенка и определит, находится ли он в безопасности и вне опасности.
Как работают устройства мониторинга?
Устройства спутникового мониторинга используют системы GPS и GNSS для определения местоположения объектов и лиц, представляющих интерес. GPS — это сокращенная форма Глобальной системы позиционирования. Это всемирная радионавигационная система, созданная при объединении 24 спутников и наземных станций. Когда GPS-трекер размещается на транспортном средстве, устройство будет непрерывно передавать данные о правильном положении этого транспортного средства.
Дополнительно устройство GPS будет передавать информацию о движении автомобиля, такую как скорость и направление. В идеале система GPS использует сеть глобальной навигационной спутниковой системы. Сеть передает микроволновые сигналы на устройства GPS. В результате система GPS может предоставлять данные в режиме реального времени и исторические навигационные данные по любому маршруту транспортного средства по всему миру. Спутники GPS постоянно вращаются вокруг Земли, передавая различные сигналы системам в разных местах.
Это то же самое, что и GPS?
GPS-навигация — это приложение или устройство со встроенной навигационной системой в транспортном средстве, помогающее автомобилисту находить направления, не заблудившись. Устройства получают информацию со спутников на основе вводимых данных, таких как ориентир или адрес. С другой стороны, GPS-мониторинг относится к устройству, которое получает информацию со спутника и отправляет ее другому человеку, находящемуся за сотни миль от устройства. Устройство размером с SIM-карту жестко подключено и спрятано в части автомобиля. GPS-мониторинг используется для отслеживания того, где кто-то или что-то находится в данный момент времени.
Сколько спутников GPS будет в 2020 году?
По состоянию на апрель 2020 года общее количество запущенных навигационных спутников GPS составило 74. Из этого числа 31 находится в рабочем состоянии, а девять находятся в резерве. Двое из них еще проходят испытания, а 30 уже выведены из эксплуатации. Двое были потеряны при запуске. Как мы упоминали ранее, для полной работоспособности созвездия требуется 24.
.Зачем для GPS нужны четыре спутника?
GPS предназначен для расчета точного положения цели с помощью четырех в пределах прямой видимости любого места на Земле. Каждый из спутников посылает важные сигналы, которые включают точное положение и точное время отправки сигнала.
Можно ли перенести мою систему слежения с одного автомобиля на другой?
Нет. Система слежения за автомобилем не может быть перенесена с одного автомобиля на другой из соображений безопасности. После установки в транспортное средство система слежения навсегда останется с исходным транспортным средством. При продаже автомобиля новый владелец может изменить личные регистрационные данные и продолжать платить регистрационные и абонентские сборы.
Нужна ли SIM-карта блокам спутникового мониторинга?
GPS-трекер оснащен приемником, который триангулирует их положение по сигналам. Чтобы трекер достиг идеальной связи, ему потребуется SIM-карта для передачи данных о местоположении. Они также позволяют включать звук и другие важные функции производительности. Примеры трекеров, работающих от SIM-карт GSM, включают:
- Ковровое снаряжение
- Гармин
- Семейство Тракс
- Samsung Gear S3
- Панду DZ09
- Видение Один
- Ричфар
- АТиан ТК103Б
Они работают без сигнала телефона?
Да, есть. GPS-трекеры используют спутники, которые постоянно передают сигнал. Расшифровывая этот сигнал и сравнивая время приема сигналов, можно точно определить положение на поверхности Земли.
Данные, записанные с помощью GPS, могут храниться внутри устройства или передаваться на другие взаимосвязанные устройства с помощью радиосвязи, SMS или встроенного устройства. Отправка информации позволит отображать местоположение на карте в режиме реального времени. Это необходимое программное обеспечение для отслеживания данных, совместимое со смартфонами, позволяющее легко отслеживать и передавать важную информацию о транспортных средствах или передвижении людей.
Каковы преимущества мониторинга?
Логистические операции обычно требуют тщательного планирования, реализации и контроля, чтобы обеспечить бесперебойную транспортировку товаров и услуг из одного места в другое. Крупные компании могут счесть эти операции громоздкими и сложными, особенно когда речь идет о сотнях транспортных средств. Технология спутникового мониторинга может помочь руководителям автопарков быстро справиться с этими сложными процессами. Ниже перечислены ключевые преимущества мониторинга для транспортно-логистической компании:
- Надежность и связь – проблемы с подключением могут стать проблемой для международных транспортных и логистических операций. В отличие от GPS-трекеров, трекеры имеют функции, обеспечивающие постоянную связь. Трекер разработан для подключения к частным сетям, что повышает их эффективность и пропускную способность.
- Идеально подходит для удаленных операций – спутниковый мониторинг оснащен высокими технологиями, подходящими для транспортных и логистических компаний, занимающихся удаленными логистическими операциями. Обычные юниты не могут преодолевать большие расстояния и длительности. Предприятия, занимающиеся такими дальними операциями, должны обратиться к системам спутникового мониторинга, которые улучшают мониторинг транспортных операций.