Для чего нужен межосевой дифференциал: Что такое дифференциал, для чего он нужен, и как устроен

Содержание

Что такое дифференциал, для чего он нужен, и как устроен

Главная
Статьи
Что такое дифференциал, для чего он нужен, и как устроен

Автор: Алексей Кокорин

Дифференциал как автомобильный механизм скоро отметит двухвековой юбилей, однако его конструкция за эти долгие годы хоть и совершенствовалась, но сохранила ключевые особенности. Что же такое дифференциал, и какую роль он выполняет в автомобиле?

1. Что такое дифференциал?

Дифференциал в автомобиле – это механизм, который позволяет передавать мощность и, следовательно, вращение от коробки передач к колесам, разделяя поток этой мощности на два, для каждого из колес одной оси, с возможностью изменять соотношение передаваемой к ним мощности, и, следовательно, позволяя колесам вращаться с разной скоростью.

Проще говоря, дифференциал разделяет 100% мощности, передаваемой коробкой передач, на два потока для каждого из колес на одной оси, и эти потоки могут перераспределяться в зависимости от условий движений от 50:50 до 100:0.

2. Для чего нужен дифференциал?

Основное предназначение дифференциала – обеспечить возможность вращения колес на одной оси с разной скоростью с сохранением неразрывного потока крутящего момента. Для автомобиля это важно прежде всего в поворотах: ведь при движении по дуге колеса на внешней стороне поворота проходят больший путь, чем колеса на внутренней, а значит, должны вращаться с большей скоростью для сохранения стабильности машины.

Если же колеса на оси будут соединены жестко, то внутреннее колесо в повороте будет пробуксовывать. Для заднеприводного автомобиля это повышает риск заноса, а для переднеприводного радикально ухудшает управляемость и контроль автомобиля в повороте. Таким образом, обеспечение свободного и независимого вращения колес на одной оси с сохранением постоянства передачи на них крутящего момента от двигателя было одной из принципиальных задач с момента создания автомобиля – и это задача была успешно решена.

3. Как устроен дифференциал?

Дифференциал являет собой частный случай планетарной передачи. Физически он обычно представляет собой набор из четырех шестерней, вращение к которым передается пятой – ведомой шестерней главной передачи, объединенной с корпусом дифференциала, выполняющим роль водила. Главная передача – это набор из двух шестерней: ведущая получает вращение от КПП и передает его ведомой. Ведомая же шестерня главной передачи передает вращение через корпус на шестерни-сателлиты, а они, в свою очередь, находятся в зацеплении с солнечными шестернями, жестко закрепленными на приводных полуосях колес.

Когда автомобиль движется по прямой, шестерни-сателлиты неподвижны, и скорость вращения шестерни главной передачи равна скоростям вращения солнечных шестерней: колеса вращаются с одинаковой скоростью. В повороте же шестерни-сателлиты начинают вращаться, обеспечивая разницу скоростей солнечных шестерней и, следовательно, колес на внешней и внутренней стороне поворота.

4. Каковы недостатки дифференциала?

Главным недостатком дифференциала одновременно является его главное преимущество – возможность передавать до 100% мощности на одно из колес. Исходя из этого, в условиях, когда одно колесо имеет недостаточное сцепление с поверхностью, основная часть мощности будет передаваться именно на него. Таким образом, порой даже имея одно колесо на поверхности с достаточным сцеплением, автомобиль не может тронуться с места.

Для устранения этой проблемы были разработаны разнообразные конструкции – дифференциалы с повышенным внутренним сопротивлением (так называемые самоблоки) и дифференциалы с принудительной блокировкой, ручной или автоматизированной. В зависимости от конструкции и назначения они могут как изменять перераспределение потока мощности в пользу колеса с хорошим сцеплением с поверхностью, так и полностью замыкать дифференциал, заставляя колеса на оси вращаться с одинаковой скоростью. Разные типы таких дифференциалов мы рассмотрим в отдельных материалах.

Новые статьи

Статьи / Практика Минус датчик, плюс проблема: зачем обманывать лямбда-зонд Есть одна интересная тенденция: чем ниже падает стоимость драгметаллов, тем меньше на рынке предложений бесплатно удалить катализатор. Оно и понятно: зачем «удаляльщикам» что-то вырезать, е… 54 0 0 26.05.2023

Статьи / Интервью Дмитрий Грицай, Foton: мы возвращаемся в сегмент LCV и ждём новейшие пикапы и электрогрузовики Компания Foton Motor приняла участие в проходящих в Москве в Крокус Экспо выставках строительной техники и технологий СТТ Expo и Международной выставке коммерческого транспорта и технологий. .. 222 0 1 25.05.2023

Статьи / Ремонт и обслуживание Индекс воздушного фильтра, май 2023: как изменились цены на запчасти за последний год Вот уже год мы следим за изменением цен на новые запчасти и расходники для самых разных легковых машин. За прошедший период рубль не раз прокатился на американских горках, рушились и перестр… 476 0 0 24.05.2023

Дифференциалы автомобилей

сообщение №999

Сто с лишним лет назад впервые нашел применение на транспорте механизм, называемый дифференциалом. Француз Л. Болле оснастил им в 1878 году свой паровой автомобиль «Манселль», а годом позже англичанин Д. Старлей применил дифференциал для трехколесного велосипеда. В дальнейшем этот механизм стал неотъемлемой принадлежностью автомобиля.

Рис 1. — Конический дифференциал автомобиля ГАЗ—51: 1 — ведомая шестерня; 2, 7 — коробка дифференциала; 3, 6 — полуосевые шестерни; 4 — сателлиты; 5 — крестовина (ось) сателлитов.

Ведущие колеса проходят при движении на повороте или по неровной дороге разные расстояния. Если оба колеса получают от двигателя вращение с одинаковой скоростью, то одно из них в таких условиях непременно будет проскальзывать.

Установленный между колесами дифференциал позволяет им делать разное число оборотов. Он может иметь либо конические шестерни (рис. 1), как у большей части автомобилей, либо цилиндрические (рис. 2). Работают оба одинаково.

На повороте внутреннее колесо и связанная с ним через полуось дифференциальная шестерня 3 проходят меньший путь и вращаются медленнее. В свою очередь, сателлиты 4 перекатываются по замедлившей вращение шестерне 3 и вращаются вокруг своих осей. При этом они сообщают дополнительную скорость вращения другой дифференциальной шестерне 6 и внешнему колесу. Работа дифференциала характеризуется двумя свойствами, определяющими его достоинства и недостатки.

Рис 2. — Цилиндрический дифференциал (позиции те же, что и на рис. 1).

Первое свойство таково, что сумма оборотов дифференциальных шестерен (и связанных с ними полуосей) равна удвоенному числу оборотов дифференциальной коробки (или, иными словами, ведомой шестерни главной передачи). Это означает, что, когда одно колесо неподвижно, другое начинает вращаться вдвое быстрее. А если остановить машину трансмиссионным тормозом, то есть сообщить дифференциальной коробке нулевое число оборотов, полуоси (следовательно, и колеса) будут вращаться с одинаковой скоростью в разные стороны. Этим свойством пользуются опытные водители легковых автомобилей, чтобы развернуть машину на месте, не прибегая к помощи руля.

Второе свойство — распределение между дифференциальными шестернями (полуосями) поступающего к ним крутящего момента в заданном соотношении. В большей части конструкций он распределяется поровну, и подобные дифференциалы называют симметричными. Соотношение делают и иным — пропорциональным нагрузке на колеса. В этом случае дифференциал называют несимметричным. Такой механизм можно встретить на тяжелом мотоцикле «Днепр—12» с ведущим колесом коляски (соотношение 63 и 37%).

Вернемся к хорошо знакомому всем автомобилистам симметричному дифференциалу заднего ведущего моста. В силу второго свойства, когда одно из колес машины буксует и из-за отсутствия сцепления с грунтом не передает крутящего момента, механизм неумолимо сообщает другому колесу такой же, то есть нулевой момент. При этом свободное от нагрузки буксующее колесо быстро набирает обороты, а колесо, находящееся на твердом грунте, в соответствии с первым свойством механизма уменьшает свою скорость вращения и в конце концов останавливается.

Как видим, второе свойство дифференциала обусловливает большой недостаток, который ограничивает проходимость автомобиля. Для его устранения применяется блокировка действия дифференциала в момент начала буксования колеса.

Рис 3. — Механизм блокировки межосевого дифференциала автомобиля ВАЗ—2121: 1 — ведомый вал, связанный с ведомой шестерней дифференциала; 2 — подвижная зубчатая муфта; 3 — коробка дифференциала; 4 — зубчатый венец ведомого вала.

Ручная блокировка (рис. 3) осуществляется кулачковой или зубчатой муфтой 2, которая соединяет коробку 3 дифференциала и одну из дифференциальных шестерен и связанную с ней полуось 1. Однако, каким бы ни был привод блокирующего устройства (механический, пневматический, электрический), момент включения его определяется опытом и квалификацией водителя, который должен своевременно почувствовать начало буксования. Подчас после преодоления трудного участка он забывает или запаздывает выключить блокировку. Отсюда повышенные износ шин, расход топлива, дополнительные нагрузки на детали трансмиссии.

Сложнее и дороже автоматические блокирующие устройства, но за последнее время они получают все более широкое распространение. Среди десятков конструкций наиболее известны два типа самоблокирующихся механизмов — кулачковый и фрикционный.

Рис 4. — Самоблокирующийся кулачковый дифференциал автомобиля ГАЗ—66: 1 — ведомая шестерня; 2 — коробка дифференциала; 3 — шлицевая обойма правой полуоси; 4 — сухарик; 5 — шлицевая обойма левой полуоси; 6 — крышка коробки дифференциала.

В кулачковом самоблокирующемся дифференциале (рис. 4) два ряда сухариков 4 находятся в сепараторе, который связан с крышкой коробки дифференциала. Размещенные между обоймами 3 и 5, каждая из которых посредством шлицев соединена со своей полуосью ведущего моста, сухарики могут перемещаться в окнах сепаратора под действием кулачков на обоймах 3 и 5.

Во время прямолинейного движения машины крутящий момент передается через ведомую шестерню 1 на крышку 6 коробки дифференциала и связанный с ней сепаратор, далее — на сухарики 4. Сухарики заклиниваются (сечение А—А на рис. 4) между кулачками обойм 3 и 5 и передают на них и, следовательно, на полуоси крутящий момент.

Как только одно из колес (то есть одна из полуосей и обойм 3 и 5) начнет пробуксовывать или «забегать» на повороте, соответствующая обойма поворачивается относительно другой так (сечение Б—Б), что сухарики 4 свободно, без заклинивания располагаются между их кулачками. Крутящий момент не передается, и обе обоймы (значит и оба колеса) могут поворачиваться независимо одна от другой. В следующий момент взаимное расположение обойм изменяется, и сухарики заклиниваются между ними, вновь передавая крутящий момент. В этой конструкции на поворотах и при буксовании происходят попеременно пульсирующая передача крутящего момента и взаимное проворачивание колес. Такой механизм нередко можно встретить на автомобилях повышенной проходимости.

Рис 5. — Самоблокирующийся фрикционный дифференциал «Дана»: 1 — фланец на коробке дифференциала для крепления ведомой шестерни; 2, 7 — шкворни крестовины; 3 — фрикцион; 4 — коробка дифференциала; 5 — обойма фрикциона; 6 — полуосевая шестерня; 8 — ось пальцев крестовин.

Фрикционные самоблокирующиеся дифференциалы (рис. 5), большую часть которых выпускает фирма «Дана» (США), работают на другом принципе. При движении по прямой они функционируют как обычные дифференциалы с коническими шестернями. Как только на повороте или в начале пробуксовки одно из колес и связанная с ними полуосевая шестерня 6 начинают проворачиваться относительно другого колеса и шестерни, при вращении сателлитов дифференциала возникают направленные в противоположные стороны усилия. Поскольку крестовина дифференциала «Дана» состоит из двух независимых шкворней 2 и 7, то под действием этих усилий концы шкворней, перемещаясь в фигурных пазах коробки 1 дифференциала, отодвигаются один от другого. При этом через сателлиты и скользящие на шлицах полуосевые шестерни 5 они сжимают пакет фрикционных дисков 3. Каждый из двух пакетов выполняет роль блокировочной тормозной муфты, которая притормаживает полуосевую шестерню относительно коробки дифференциала тем больше, чем выше осевое усилие, создаваемое шкворнями. А оно, в свою очередь, пропорционально степени взаимного поворота полуосевых шестерен, то есть колес.

Такие самоблокирующиеся дифференциалы, относительно сложные и дорогостоящие, применяют на легковых машинах, а также на гоночных и раллийных автомобилях.

Рис 6. — Межколесный симметричный конический неблокируемый дифференциал автомобиля «Руссо-Балт-С24-30» 1911 года. Принципиально конструкция узла за 70 лет не претерпела изменений: 1 — ведомая коническая шестерня; 2 — сателлит; 3 — дифференциальная шестерня; 4 — крестовина; 5 — коробка дифференциала; 6 — полуось.

Все эти разнообразные дифференциалы, конические и цилиндрические, симметричные и несимметричные, блокируемые и неблокируемые, могут быть использованы на автомобилях в качестве и межколесных и межосевых. Пока речь у нас шла о межколесных, которые применяются очень давно, и их базовая конструкция (рис. 6) за последние 70 лет мало изменилась. Распространение внедорожных автомобилей со всеми ведущими колесами, трехосных грузовиков с колесной формулой 6X4 вызвало к жизни в 30-е годы так называемые межосевые дифференциалы, устанавливаемые в раздаточной коробке или в одном из ведущих мостов.

Для чего нужен межосевой дифференциал? На легковом автомобиле повышенной проходимости (ВАЗ—2121), трехосном грузовике с колесной формулой 6X4 (ЗИЛ—133Г1, КамАЗ—5320), трехосном внедорожном грузовике со всеми ведущими колесами (ЗИЛ-131, «Урал—375Д», «Урал—4320») ведущие мосты могут работать в разных по сцеплению колес с дорогой условиях, перекатываться через неровности, проходя в один и тот же момент разный по длине путь. Это означает, что возможны вращение колес одного ведущего моста относительно колес другого и их пробуксовка. Следовательно, в трансмиссию таких машин необходимо включать дифференциал между ведущими мостами так же, как и между ведущими колесами, и по тем же причинам предусмотреть устройство для их блокирования.

Рис 7. — Межосевой несимметричный цилиндрический блокируемый дифференциал лесовозного автомобиля МАЗ—501: 1 — вал привода переднего моста; 2 — шлицевая муфта блокировки; 3 — шлицевой хвостовик коробки дифференциала; 4 — дифференциальная шестерня привода переднего моста; 5 — ведомая шестерня, объединенная с коробкой дифференциала; 6 — дифференциальная шестерня привода заднего моста; 7 — вал привода заднего моста; 8 — сателлит.

Для четырехосного внедорожного автомобиля могут потребоваться семь дифференциалов (четыре межколесных, два между парами ведущих мостов и один центральный) с устройствами для их блокировки. Это усложняет конструкцию, и, естественно, нередко возникает компромиссное решение. На двух- и трехосных машинах в большинстве случаев применяется один межосевой дифференциал. У ВАЗ—2121 (см. рис. 3), ЗИЛ—133Г1, КамАЗ—5320 он симметричный. Что же касается таких машин, как двухосные лесовозы МАЗ—501 и МАЗ—509, то у них нагрузка на заднюю ведущую ось при буксировке стволов деревьев вдвое больше, чем на переднюю. Поэтому межосевой несимметричный дифференциал (рис. 7) делит между мостами крутящий момент в соотношении 2:1.

Обратимся к устройству межосевых дифференциалов ЗИЛ—133Г1 (рис. 8) и КамАЗ—5320 (рис. 9). Разные по конструктивному выполнению, они одинаковы по принципиальному решению. У обеих машин ведущими являются два задних моста, объединенных в тележку. От коробки передач крутящий момент поступает к среднему ведущему мосту, в который вмонтирован симметричный блокируемый конический межосевой дифференциал. В обоих случаях для блокировки служит зубчатая муфта 8.

У ЗИЛ—133Г1 (см. рис. 8) и ЗИЛ—133ГЯ крутящий момент поступает через ведущий вал 9 и сидящую на его шлицах крестовину на коробку 4 межосевого дифференциала. Сателлиты 2 распределяют крутящий момент поровну между дифференциальными шестернями 1 и 5. От первой вращение передается на цилиндрический редуктор среднего моста и затем к коническим шестерням главной передачи. От второй — через шлицевое сочленение на вал привода заднего моста, который имеет свой цилиндрический редуктор и главную передачу с коническими шестернями. При смещении муфты 8 вправо дифференциальная шестерня 1 зубчатым венцом жестко соединяется через ведущий вал 9 и крестовину 3 с дифференциальной коробкой 4.

Рис 8. — Межосевой симметричный блокируемый конический дифференциал автомобиля ЗИЛ—133ГЯ: 1 — дифференциальная шестерня привода среднего ведущего моста; 2 — сателлит; 3 — крестовина; 4 — коробка дифференциала; 5 — дифференциальная шестерня привода заднего ведущего моста; 6 — вал привода заднего ведущего моста; 7 — ведущая коническая шестерня главной передачи среднего моста; 8 — муфта блокировки; 9 — ведущий вал привода среднего и заднего мостов.

На КамАЗ—5320, КамАЗ—5410 и КамАЗ—5511 (см. рис. 9) от коробки передач крутящий момент поступает на ведущий вал 9 (составляющий одно целое с передней половиной коробки 4 межосевого дифференциала), далее через крестовину 3 и сателлиты 2 он распределяется между дифференциальными шестернями 1 и 5. Первая из них соединена шлицами с хвостовиком ведущей конической шестерни в главной передаче среднего ведущего моста. К межколесному дифференциалу и полуосям вращение передается от главной передачи через цилиндрический редуктор. На задний же ведущий мост вращение от шестерни 5 передается связанным с ней шлицами валом 6.

Блокируется межосевой дифференциал смещением влево зубчатой муфты 8. Надвигаясь на зубчатый венец коробки 4 дифференциала, муфта замыкает ее с дифференциальной шестерней 1 и передает крутящий момент на задний ведущий мост, минуя межосевой дифференциал.

Применение межосевого дифференциала позволяет улучшить условия работы ведущих мостов, уменьшить износ покрышек, обеспечить более высокие тяговые качества на скользких дорогах, повысить проходимость по грунту. Включать механизм его блокировки на грузовиках следует, только когда автомобиль остановлен или движется с малой скоростью. Выключать же можно на ходу. На легковых машинах блокировать дифференциал можно на любой скорости.

Рис 9. — Межосевой симметричный блокируемый конический дифференциал автомобиля КамАЗ—5320 (позиции те же, что и на рис.

8).

Дифференциальный механизм, как уже было сказано, давно известная конструкция. И тем не менее верно служит доныне, и из десятков тысяч запатентованных изобретений и авторских свидетельств на механизмы подобного назначения, появившихся с тех пор, лишь немногие выдерживают испытание на практике. Червячные самоблокирующиеся дифференциалы, обгонные роликовые муфты и другие устройства на некоторое время получали определенное распространение, но быстро становились достоянием истории. Совсем недавно увидела свет очередная новинка — «гидравлический дифференциал». Его устанавливают на американских легковых автомобилях «Игл» с обоими ведущими мостами в раздаточной коробке, где он играет роль самоблокирующегося межосевого дифференциала. Это — гидромуфта, соединяющая два ведомых элемента — карданные валы ведущих мостов. Муфта заполнена синтетической жидкостью, рецепт которой держится в секрете. Физические свойства жидкости таковы, что при относительном проскальзывании половин гидромуфты вязкость ее начинает пропорционально увеличиваться до тех пор, пока этот состав не загустеет настолько, что блокирует пробуксовку половин муфты. К сожалению, пока нет достоверных данных о поведении жидкости при значительных перепадах температур, ее способности просачиваться через сальники, стоимости. Поэтому при всей заманчивости применения «гидравлического дифференциала» преждевременно делать многообещающие выводы.

А. ЗУБАРЕВ, инженер («За Рулем» №10, 1981)

Литература

В. И. Анохин. Отечественные автомобили. 4-е издание. М., «Машиностроение», 1977, стр. 359-362, 381-383, 393-395, 403-415.
Д. Б. Бутенко. Тяжелые мотоциклы. Устройство и эксплуатация. М., Воениздат, 1976, стр. 117-122, 252.
И. В. Гринченко, Р. А. Розов и др. Колесные автомобили высокой проходимости. М., «Машиностроение», 1967, стр. 95-102.
Н. Н. Коротоношко. Автомобили высокой проходимости. М., Машгиз, 1957, стр. 87-116.
А. С. Литвинов, Р. В. Ротенберг, А. К. Фрумкин. Шасси автомобиля. М., Машгиз, 1963, стр. 170-178, 230-257.
Ю. Мацкерле. Автомобиль сегодня и завтра (перевод с чешского). М. , «Машиностроение», 1980, стр. 65-67, 333-337.
И. И. Селиванов. Автомобили и транспортные гусеничные машины высокой проходимости. М., «Наука», 1967, стр. 33-40, 45-56.

«Технический ЛикБез», авточтиво

Поделиться в FacebookДобавить в TwitterДобавить в Telegram

Что такое межосевой дифференциал

[WapCar] В автомобиле с многоосным приводом каждая ведущая ось соединена приводным валом. Для того чтобы каждая ведущая ось могла иметь различные входные угловые скорости для устранения явления проскальзывания ведущих колес каждой оси, между ведущими осями может быть установлен межосевой дифференциал, также известный как межосевой дифференциал.

Транспортное средство движется не только по прямой линии, но и поворачивает под разными углами, когда транспортное средство движется по кривой, траектории четырех колес представляют собой четыре дуги с разными радиусами. Это заставляет четыре колеса вращаться с разной скоростью в поворотах. Если колеса могут вращаться только с одинаковой скоростью, автомобиль вообще не может поворачивать, и даже если рулевое управление будет принудительным, средняя ось будет сломана из-за разницы в скорости вращения колес. В это время необходимо установить дифференциал для реализации дифференциальной скорости, который может разлагать фиксированную скорость на выходном валу двигателя на разные скорости и передавать их на колеса.

Когда автомобиль поворачивает, радиус поворота передних колес больше, чем у задних колес с той же стороны, поэтому скорость передних колес выше, чем скорость задних колес, так что четыре колеса принимают совершенно разные маршруты. Поэтому полноприводным автомобилям необходим межосевой дифференциал для распределения крутящего момента между передней и задней осями.

Типы центральных дифференциалов: открытый центральный дифференциал, дифференциал с многодисковой муфтой, дифференциал Torsen и дифференциал с вискомуфтой.

Открытый центральный дифференциал

Открытый дифференциал — дифференциал, который не имеет ограничений и может нормально работать при повороте автомобиля, планетарный ряд не имеет никаких блокирующих устройств. Если полноприводный автомобиль оборудован тремя открытыми дифференциалами спереди, в центре и сзади, то при пробуксовке одного из колес вся мощность автомобиля будет уходить на это колесо, а остальные три колеса не смогут дотянуться до власть.

Достоинства: Особого преимущества нет, т.к. дифференциальная скорость является необходимым условием нормального вождения автомобиля;

Недостатки: В сфере внедорожников открытый дифференциал будет влиять на рельеф грунтовых дорог.

Многодисковый дифференциал сцепления

Дифференциалы с многодисковым сцеплением основаны на мокрых многодисковых сцеплениях для создания дифференциального крутящего момента. Этот тип системы в основном используется в качестве центрального дифференциала своевременной системы полного привода, и внутри есть два набора фрикционных дисков, один из которых является ведущим, а другой — ведомым диском. Ведущий диск связан с передней осью, а ведомый диск связан с задней осью. Два комплекта дисков погружены в специальное масло, а их комбинация и разделение зависят от электронной системы управления.

При движении по прямой скорость передней и задней осей одинакова, и нет разницы в скорости между ведущим и ведомым дисками. В это время диски разделены, и автомобиль в основном находится в переднеприводном или заднеприводном состоянии, что позволяет экономить топливо. В процессе поворота возникает разница скоростей между передней и задней осями, а также разница скоростей между ведущими и ведущими дисками. Однако, поскольку разница скоростей не соответствует заданным требованиям электронной системы, два комплекта дисков по-прежнему разделены, и в это время на рулевое управление автомобиля это не влияет.

Разность скоростей текущей задней оси превышает определенный предел, например, когда передние колеса начинают буксовать, электронная система управления будет управлять гидравлическим механизмом для сжатия многодисковой муфты. В это время ведущий и ведомый диски начинают соприкасаться, подобно комбинации сцепления, крутящий момент передается от ведущего диска к ведомому для реализации полного привода.

Условия включения и коэффициент распределения крутящего момента многодискового фрикционного самоблокирующегося дифференциала контролируются электронной системой, и скорость отклика высокая. Некоторые модели также имеют функцию ручного управления «LOCK», то есть основной и ведомый диски могут поддерживать постоянное комбинированное состояние, и функция близка к состоянию блокировки полного привода профессионального внедорожника. транспортное средство. Однако фрикционная накладка может передавать не более 50% крутящего момента на заднее колесо, и фрикционная накладка перегревается и выходит из строя из-за интенсивного использования.

Преимущества: Скорость реакции очень высока и может быть объединена мгновенно; большинство моделей имеют электронное управление и не нуждаются в ручном управлении;

Недостатки: На задние колеса может передаваться не более 50% мощности, что склонно к перегреву при работе под большой нагрузкой.

Дифференциал Torsen

Название Torsen происходит от тяги с определением крутящего момента, ядром Torsen является червячная передача и система зацепления червячной передачи. Из структурного вида дифференциала Torsen вы можете увидеть двойную червячную передачу и червячную структуру, это их взаимозацепление и блокировка, а также однонаправленная передача крутящего момента от червячной передачи к червячной передаче, которая обеспечивает функцию блокировки дифференциала, которая ограничивает проскальзывание. При обычном движении по кривой передний и задний дифференциалы работают как традиционные дифференциалы, а червячная передача не влияет на разницу выходной скорости полуоси. Например, когда автомобиль поворачивает влево, колесо справа быстрее дифференциала, а скорость слева медленнее, а червячные передачи с разной скоростью влево и вправо могут близко соответствовать синхронизаторам. В это время червячная передача не заблокирована, потому что крутящий момент передается от червячной передачи к червячной передаче. При пробуксовке одного колеса играет роль червячный редуктор. Благодаря дифференциалу Torson или гидравлическому многодисковому сцеплению распределение мощности регулируется автоматически очень быстро.

При нормальном движении автомобиля корпус дифференциала Р вращается и приводит во вращение червяки 3 и 4. В это время между 3 и 4 нет относительного вращения, поэтому красная ось 1 и зеленая ось 2 вращаются с одинаковой скоростью. Когда одна ось сталкивается с большим сопротивлением, а другая ось работает на холостом ходу, например, красная ось встречает большее сопротивление, она сначала будет стоять на месте, а корпус дифференциала все еще вращается, поэтому он приводит в движение червячную передачу 4, которая катится вдоль красной оси. , 4 катится и заставляет 3 вращаться, но 3 и зеленая ось 2 обладают эффектом самоблокировки, поэтому вращение 3 не может заставить вращаться зеленую ось 2, поэтому 3 перестает вращаться. В то же время 4 также перестает вращаться, поэтому 4 может только вращать красную ось с вращением корпуса дифференциала, то есть крутящий момент распределяется на красную ось, и транспортное средство выходит из строя.

Основным устройством является центральный самоблокирующийся дифференциал, чувствительный к крутящему моменту, который может непрерывно изменять выходную мощность между передней и задней осями от 25:75 до 75:25 в зависимости от режима движения. Реакция очень быстрая, запаздывания почти нет (характеристики самоблокирующегося дифференциала, чувствительного к крутящему моменту, также были подробно проанализированы выше), а благодаря поддержке электронной программы стабилизации инициатива распределения мощности еще больше улучшается. .

Проще говоря, дифференциал Torson — это полностью автоматический чисто механический дифференциал, то есть самоблокирующийся дифференциал, не требующий управления человеком + 100% надежность + прямая передача. С определенной точки зрения, это очень сбалансированный дифференциал. дизайн.

Преимущества

: он может мгновенно обеспечивать обратную связь по разнице сопротивлений между ведущими колесами, распределять выходной крутящий момент, а характеристика блокировки является линейной, которую можно регулировать в относительно широком диапазоне выходного крутящего момента;

Недостатки: Нет полноприводного состояния; возможность повышенного трения дифференциала ограничена, и мощность не может быть полностью передана на определенное колесо.

Дифференциал с вискомуфтой

Вискомуфта дифференциала, этот дифференциал представляет собой интеллектуальное устройство, которое автоматически распределяет мощность на современных полноприводных автомобилях. Обычно устанавливается на полноприводные автомобили на базе переднего привода. Такой автомобиль обычно работает в переднеприводном режиме. Самая большая особенность вязкостной муфты заключается в том, что она может автоматически распределять мощность на заднюю ведущую ось по мере необходимости без вмешательства водителя.

Принцип работы вискомуфты чем-то похож на многодисковую муфту. На входном валу имеется множество внутренних пластин, которые вставлены во многие внешние пластины в корпусе вторичного вала и заполнены силиконовым маслом высокой вязкости. Входной вал соединен с вариаторной коробкой передач на переднем двигателе, а выходной вал соединен с задним ведущим мостом.

При обычном вождении нет разницы в скорости между передними и задними колесами, вискомуфта не работает, и мощность не распределяется на задние колеса, и автомобиль по-прежнему эквивалентен переднеприводному автомобилю.

При движении автомобиля по обледенелым и заснеженным дорогам передние колеса проскальзывают и пробуксовывают, а также возникает большая разница в скорости между передними и задними колесами. Силиконовое масло между внутренней и внешней пластинами вязкостной муфты начинает расширяться из-за тепла из-за перемешивания, что приводит к большому вязкостному сопротивлению, препятствующему относительному движению между внутренней и внешней пластинами и создающему большой крутящий момент. Таким образом мощность автоматически передается на задние колеса, и автомобиль превращается в полноприводный.

Когда автомобиль поворачивает, вискомуфта также может поглощать разницу в скорости между передними и задними колесами из-за разницы во внутреннем колесе и действовать как передний и задний дифференциал. Когда автомобиль тормозит, он также может предотвратить блокировку заднего колеса.

Преимущества: компактный размер, простая конструкция, низкая себестоимость;

Недостатки: медленная скорость срабатывания, малый коэффициент распределения крутящего момента, совмещение и разделение не могут управляться вручную и могут выйти из строя из-за перегрева при работе с высокой нагрузкой.

Блог Razor RC: Объяснение межосевых дифференциалов

Одним из наиболее недооцененных параметров настройки Slash 4×4 является межосевой дифференциал. Я читал много постов о межосевых дифференциалах, и в большинстве говорится: используйте проскальзывающее сцепление для торможения, а межосевой дифференциал — для гонок.

Я бы согласился с этим утверждением, но почему? Чтобы понять почему, вы должны сначала понять, что делают эти два устройства и в чем различия между ними.

Муфта тапочка

В Slash 4×4 мощность обычно распределяется равномерно спереди назад и слева направо.

50% мощности идет вперед, 50% — назад. И на каждом конце есть еще один дифференциал, который позволяет левому и правому колесам вращаться с разной скоростью. При движении прямо левое и правое колеса будут вращаться с одинаковой скоростью. При повороте внешнее колесо должно вращаться быстрее, чем внутреннее. Я думаю, что большинство людей это понимают.

Проскальзывающее сцепление позволяет всей трансмиссии (всей мощности в системе) пробуксовывать, когда это необходимо. Чем сильнее вы затягиваете проскальзывающую муфту, тем труднее заставить трансмиссию проскальзывать. Чем свободнее, тем легче. Когда скользит? Когда двигатель пытается вращаться со слишком большой скоростью, отличной от скорости колес. Когда вы совершаете эти гигантские 20-футовые прыжки и приземляетесь, когда машина движется со скоростью 20 миль в час, а двигатель зажат на скорости 40 миль в час, тапочки будут скользить, а не разрушать вашу трансмиссию. Это хорошо и предотвращает поломку деталей.

Вы также можете выполнить некоторую настройку для условий с низким сцеплением с дорогой: когда вы нажимаете на педаль газа и двигатель пытается вращаться с невероятной скоростью, более свободная тапочка будет проскальзывать, а не пытаться мгновенно применить полную мощность и прокрутить колеса. Это часто используется в автомобилях с приводом на 2 колеса, чтобы обеспечить примитивную форму контроля тяги.

Межосевой дифференциал

Теперь межосевой дифференциал сложнее, и почти все, что я читал о нем на форумах Слэша, неверно. По своей сути, межосевой дифференциал позволяет передним и задним колесам вращаться с разной скоростью, подобно тому, как передний/задний дифференциалы позволяют левому и правому колесам вращаться с разной скоростью.

Почему это полезно? Эта ссылка имеет лучшее описание, которое я когда-либо видел, и я никогда не видел, чтобы кто-нибудь объяснял эту простую концепцию, хотя она чрезвычайно важна:

http://4x4abc.com/4WD101/abc4.html

центральный дифференциал для лучшей управляемости. Он нужен для гонок. Он лучше едет». Ну хорошо, но почему? Что вообще означает «управляться лучше»? Каким образом он «едет лучше»?

В повороте передние и задние колеса должны вращаться с разной скоростью, потому что каждое колесо не движется по одной и той же линии в повороте! Внешнее переднее колесо должно проходить дальше всего, а внутреннее заднее колесо — меньше всего. Таким образом, чтобы каждое колесо вращалось с правильной скоростью, передний выходной вал центрального дифференциала должен вращаться быстрее, чем задний выходной вал.

Это то, что делает центральный дифференциал — он позволяет передним колесам вращаться быстрее, чем задним. Или: в повороте на перед уходит больше мощности, а на зад меньше. Если вы заблокируете центральный дифференциал (сверхгустая жидкость или заблокируете тапочки), передние и задние заблокируют выходные валы и не смогут вращаться с разной скоростью.

Проскальзывающее сцепление не может дать такого же эффекта – мощность всегда одинакова спереди и сзади, оно позволяет проскальзывать только всей системе, а не по отдельности спереди и сзади.

Вот почему полноприводные автомобили «лучше управляются» с межосевым дифференциалом. Колеса могут легче следовать своей естественной линии. В результате автомобиль не так сильно толкает и будет следовать линии, на которую вы указываете передними колесами.

Центральный дифференциал: управление задними колесами

Другой эффект межосевого дифференциала возникает, когда только два колеса находятся на земле. С тугим тапком можно легко ехать на заднем дворе с мощным мотором, потому что перед поднимется (зад присядет). Задние колеса по-прежнему будут получать свой нормальный процент мощности, независимо от того, что вы делаете, и будут продолжать вести автомобиль вперед (или вверх!).

При использовании центрального дифференциала, когда передние колеса поднимаются и начинают терять сцепление с дорогой, он автоматически начинает передавать мощность на крайние колеса с меньшим сцеплением. Задние колеса прилипли к земле, но передние находятся в воздухе и могут легче вращаться. Поскольку они могут вращаться легче, они это делают, и мощность будет передаваться на передние колеса, а не на задние. Это снижает общую мощность двигателя, подаваемую на заднюю часть. Вы можете настроить противоугонный эффект центрального дифференциала, используя более жидкую/густую жидкость.

Хотя большие колеса на колесах выглядят круто, обычно они не являются самым быстрым способом ускорения. Если вы не едете на колесе, вы можете ускоряться быстрее! У продвинутых гоночных мотоциклов обычно есть система защиты от колес, чтобы ускорить мотоцикл, и та же концепция может быть применена к автомобилям с радиоуправлением. Также легче управлять, когда передние колеса стоят на земле…

Центральный дифференциал: недостатки

Итак, мы поговорили обо всех достоинствах центрального дифференциала, а какие у него недостатки? Ну, во-первых, устройство намного сложнее и подвержено поломкам, чем простая проскальзывающая муфта. Кроме того, требуется больше работы по обслуживанию, настройке и настройке, поскольку вам нужно снять его, слить и долить жидкость. С тапочками вы просто берете гаечный ключ, регулируете его, и вы снова в пути через 10 секунд или меньше.

Еще один эффект, который я обнаружил, заключается в том, что иногда на гусеницах требуется максимальная мощность, подаваемая на (задние) колеса, когда у вас только 2 колеса на земле (2 в воздухе).

На моей местной дорожке текущий макет имеет набор из 3 маленьких дублей, которые мы называем ритм-секцией. По сути, у вас есть очень маленькие окна, в которые можно запрыгнуть на машину, приземлиться, а затем сразу же снова прыгнуть. И сделать это нужно 3 раза подряд.

С очень маленькой площадью, на которой можно прыгать, приземляться, а затем снова прыгать, очень сложно одновременно идеально приземлиться всеми 4 колесами. Однако, если вы этого не сделаете, когда вы нажмете на педаль газа, чтобы начать следующий прыжок, мощность будет отбрасываться от ваших (задних) ведущих колес к колесам в воздухе. Общий эффект заключается в том, что вы не получаете очень хорошего драйва, и вам трудно создать достаточный импульс, чтобы сделать следующий дубль.

С тапком этот эффект незначителен. С тугим тапком, даже если приземляются только передние или задние колеса, вы все равно можете получить очень хороший передний привод (точно так же, как и при езде на колесах), чтобы разогнать машину и совершить следующий прыжок. На самом деле я убедил своего друга Алекса поставить проскальзывающее сцепление в его гонке Slash 4×4, просто чтобы облегчить выполнение этого участка, и он обнаружил, что результаты значительно улучшились.

В автомобиле 2WD ритм-секция также довольно проста, потому что вы всегда передаете полную мощность на ведущие колеса, чтобы помочь вам ускориться для следующего дубля. Даже опытные водители 4×4 для короткой езды (использующие центральный дифференциал) испытывают трудности с выполнением серии прыжков, в то время как на полноприводном грузовике для коротких трасс это довольно просто (например, мой TLR 22 SCT).

Разное