Что такое межосевой дифференциал: Дифференциал межосевой: всем осям — нужный крутящий момент

Дифференциал межосевой: всем осям — нужный крутящий момент

07.03.2018 #Дифференциал межосевой

Дифференциал межосевой: всем осям — нужный крутящий момент

В трансмиссии многоосных и полноприводных транспортных средств используется механизм для распределения крутящего момента между ведущими осями — межосевой дифференциал. Все об этом механизме, его назначении, конструкции, принципе работы, а также о ремонте и техническом обслуживании читайте в статье.

Что такое межосевой дифференциал?

Межосевой дифференциал — узел трансмиссии колесных транспортных средств с двумя и большим числом ведущих мостов; механизм, осуществляющий деление поступающего от карданного вала крутящего момента на два независимых потока, которые затем подаются на редукторы ведущих осей.

В процессе движения автомобилей и колесных машин с несколькими ведущими осями возникают ситуации, требующие вращения колес разных осей с неодинаковой скоростью.

Например, в полноприводных автомобилях колеса передней, промежуточной (у многоосных ТС) и задней осей имеют неодинаковую угловую скорость при поворотах и маневрировании, при движении по дорогам с уклоном и по неровным дорожным покрытиям, и т.д. Если бы все ведущие оси имели жесткую связь, то в таких ситуациях некоторые колеса скользили бы или, напротив, буксовали, что значительно ухудшало бы эффективность преобразования крутящего момента и в целом негативно влияло бы на движение транспортного средства. Для предотвращения подобных проблем в трансмиссию автомобилей и машин с несколькими ведущими осями вводится дополнительный механизм — межосевой дифференциал.

Межосевой дифференциал трехосных автомобилей обычно располагается на промежуточном мосту

Межосевой дифференциал выполняет несколько функций:

• Разделение крутящего момента, поступающего от карданного вала, на два потока, каждый из которых поступает на редуктор одного ведущего моста;
• Изменение поступающего на каждую ось крутящего момента в зависимости от действующих на колеса нагрузок и их угловых скоростей;
• Дифференциалы с блокировкой — разделение крутящего момента на два строго равных потока для преодоления сложных участков дороги (при движении по скользкой дороге или бездорожью).

Данный механизм получил свое название от латинского differentia — разность или различие. В процессе работы дифференциал разделяет поступающий поток крутящего момента надвое, причем моменты в каждом из потоков могут значительно отличаться друг от друга (вплоть до того, что на одну ось поступает весь входящий поток, а на вторую ось — ничего), однако сумма моментов в них всегда равна поступающему моменту (или почти равна, так как часть момента теряется в самом дифференциале за счет сил трения).

Межосевые дифференциалы используются во всех автомобилях и машинах с двумя и большим числом ведущих осей. Однако расположение данного механизма может отличаться в зависимости от колесной формулы и особенностей трансмиссии автомобиля:

• В раздаточной коробке — используется в автомобилях 4×4, 6×6 (возможны варианты как для привода только передней оси, так и для привода всех осей) и 8×8;
• В промежуточном ведущем мосту — наиболее часто используется в автомобилях 6×4, но также встречается на четырехосных транспортных средствах.

Межосевые дифференциалы, независимо от расположения, обеспечивают возможность нормальной эксплуатации транспортного средства в любых дорожных условиях. Неисправности или выработка ресурса дифференциала негативно влияют на характеристики автомобиля, поэтому должны как можно скорее устраняться. Но прежде, чем выполнять ремонт или полную замену этого механизма, необходимо разобраться в его конструкции и работе.

Типы, устройство и принцип действия межосевого дифференциала

Схемы механических трансмиссий

В различных ТС используются межосевые дифференциалы, построенные на основе планетарных механизмов. В общем случае агрегат состоит из корпуса (обычно составленного из двух чашек), внутри которого располагается крестовина с сателлитами (коническими шестернями), соединенными с двумя полуосевыми шестернями (шестернями привода ведущих мостов). Корпус посредством фланца соединен с карданным валом, от которого весь механизм получает вращение. Шестерни посредством валов соединены с ведущими шестернями главных передач своих мостов. Вся эта конструкция может размещаться в собственном картере, установленном на картере промежуточного ведущего моста, или в корпусе раздаточной коробки.

Функционирует межосевой дифференциал следующим образом. При равномерном движении автомобиля по дороге с ровным и твердым покрытием крутящий момент от карданного вала передается на корпус дифференциала и зафиксированную в нем крестовину с сателлитами. Так как сателлиты входят в зацепление с полуосевыми шестернями, то обе они тоже приходят во вращение и передают крутящий момент к своим мостам. Если по какой-либо причине колеса одного из мостов начинают затормаживаться, связанная с данным мостом полуосевая шестерня замедляет свое вращение — сателлиты начинают катиться по этой шестерне, что приводит к ускорению вращения второй полуосевой шестерни. В результате колеса второго моста приобретают увеличенную относительно колес первого моста угловую скорость — так компенсируется разность нагрузок на оси.

Межосевые дифференциалы могут иметь некоторые конструктивные отличия и особенности работы. В первую очередь, все дифференциалы делятся на две группы по характеристикам распределения крутящего момента между двумя потоками:

• Симметричные — распределяют момент равномерно между двумя потоками;
• Несимметричные — распределяют момент неравномерно. Это достигается использованием полуосевых шестерен с различным количеством зубьев.

При этом практически все межосевые дифференциалы имеют механизм блокировки, который обеспечивает принудительную работу агрегата в режиме симметричного распределения крутящего момента. Это необходимо для преодоления сложных участков дорог, когда колеса одной оси могут отрываться от дорожного покрытия (при преодолении ям) или терять с ним сцепление (например, пробуксовывать на льду или в грязи). В таких ситуациях весь крутящий момент поступает на колеса этой оси, а колеса, имеющие нормальное сцепление с дорогой, вовсе не вращаются — автомобиль просто не может продолжать движение.

Механизм блокировки принудительно распределяет крутящий момент между осями поровну, предотвращая вращение колес с разной скоростью — это позволяет преодолевать сложные участки дорог.

Блокировка может быть двух типов:

• Ручная;
• Автоматическая.

Конструкция межосевого дифференциала грузового автомобиля

В первом случае дифференциал блокируется водителем с помощью специального механизма, во втором случае агрегат самоблокируется при наступлении определенных условий, о которых сказано ниже.

Механизм блокировки с ручным управлением обычно выполняется в виде зубчатой муфты, которая располагается на зубцах одного из валов, и может входить в зацепление с корпусом агрегата (с одной из его чаш). При перемещении муфта жестко соединяет вал и корпус дифференциала — в этом случае данные детали вращаются с одинаковой скоростью, и каждая из осей получает половину общего крутящего момента. Управление блокирующим механизмом в грузовых автомобилях чаще всего имеет пневматический привод: зубчатая муфта перемещается с помощью вилки, управляемой штоком встроенной в картер дифференциала пневматической камеры.

Подача воздуха на камеру осуществляется специальным краном, управляемым соответствующим переключателем в кабине автомобиля. Во внедорожниках и другой технике без пневмосистемы управление механизмом блокировки может быть механическим (с помощью системы рычагов и тросов) или электромеханическим (с помощью электромотора).

Самоблокирующиеся дифференциалы могут иметь механизмы блокировки, отслеживающие разность крутящих моментов или разность угловых скоростей осей привода ведущих мостов. В качестве таких механизмов могут использоваться вязкостные, фрикционные или кулачковые муфты, а также дополнительные планетарные или червячные механизмы (в дифференциалах типа Torsen) и различные вспомогательные элементы. Все эти устройства допускают некоторую разность крутящих моментов на мостах, при превышении которой они блокируются. Рассматривать устройство и работу самоблокирующихся дифференциалов здесь мы не будем — сегодня существует множество реализаций данных механизмов, подробнее о них можно узнать в соответствующих источниках.

Вопросы обслуживания, ремонта и замены межосевого дифференциала

Межосевой дифференциал в процессе эксплуатации автомобиля испытывает значительные нагрузки, поэтому со временем его детали изнашиваются и могут разрушаться. С целью обеспечения нормальной работы трансмиссии данный агрегат необходимо регулярно проверять, обслуживать и ремонтировать. Обычно при регламентном ТО дифференциал разбирается и подвергается дефектовке, все изношенные детали (шестерни с изношенными или выкрошенными зубами, сальники, подшипники, детали с трещинами и т.д.) заменяются на новые. При серьезных повреждениях механизм меняется полностью.

Для продления ресурса дифференциала необходимо регулярно выполнять замену масла в нем, прочищать сапуны, проверять работу привода механизма блокировки. Все указанные работы выполняются в соответствии с инструкцией по ТО и ремонту транспортного средства.

При регулярном обслуживании и грамотной эксплуатации межосевого дифференциала автомобиль будет уверенно чувствовать себя даже в самой сложной дорожной обстановке.

Другие статьи

#Планка генератора

Планка генератора: фиксация и регулировка генератора автомобиля

14.09.2022 | Статьи о запасных частях

В автомобилях, тракторах, автобусах и иной технике электрические генераторы монтируются к двигателю посредством кронштейна и натяжной планки, обеспечивающей регулировку натяжения ремня. О планках генератора, их существующих типах и конструкции, а также выборе и замене этих деталей — читайте в статье.

#Переходник для компрессора

Переходник для компрессора: надежные соединения пневмосистем

31.08.2022 | Статьи о запасных частях

Даже простая пневматическая система содержит несколько соединительных деталей — фитингов, или переходников для компрессора. О том, что такое переходник для компрессора, каких типов он бывает, зачем необходим и как устроен, а также о верном подборе фитингов для той или иной системы — читайте в статье.

#Стойка стабилизатора Nissan

Стойка стабилизатора Nissan: основа поперечной устойчивости «японцев»

22. 06.2022 | Статьи о запасных частях

Ходовая часть многих японских автомобилей Nissan оснащается стабилизатором поперечной устойчивости раздельного типа, соединенным с деталями подвески двумя отдельными стойками (тягами). Все о стойках стабилизатора Nissan, их типах и конструкции, а также о подборе и ремонте — читайте в данной статье.

#Ремень приводной клиновой

Ремень приводной клиновой: надежный привод агрегатов и оборудования

15.06.2022 | Статьи о запасных частях

Для привода агрегатов двигателя и в трансмиссиях различного оборудования широко применяются передачи на основе резиновых клиновых ремней. Все о приводных клиновых ремнях, их существующих типах, особенностях конструкции и характеристиках, а также о правильном выборе и замене ремней — читайте в статье.

Вернуться к списку статей

Межосевой дифференциал | Устройство автомобиля

 

Какое назначение межосевого дифференциала, на каких автомобилях он устанавливается?

Межосевой дифференциал устанавливается на автомобилях с двумя задними ведущими мостами (КамАЗ-5320, ЗИЛ-130ГЯ) и служит для равномерного распределения крутящего момента между двумя ведущими мостами. В межосевом дифференциале предусмотрен механизм блокировки, которым можно блокировать оба моста, что значительно снижает буксование ведущих колес на скользящих участках дорог, повышая проходимость автомобиля.

Как устроен межосевой дифференциал?

Межосевой дифференциал автомобиля КамАЗ-5320 (рис.134) состоит из картера 1, прикрепленного к стакану подшипников вала ведущей шестерни 16 среднего ведущего моста. Внутри картера установлены чашки 2 и 6 дифференциала. Между чашками смонтирована крестовина 5, а на шипах ее – свободно конические шестерни-сателлиты 4, находящиеся в постоянном зацеплении с полуосевыми шестернями 3 и 7. Шестерня 3 своими внутренними шлицами установлена на валу 17 и передает через него крутящий момент на ведущую шестерню главной передачи заднего моста. Сама же она может свободно вращаться в чашке 2 дифференциала, а также вместе с ним. Полуосевая шестерня 7 шлицами соединена с шестерней 16 главной передачи среднего моста. На ее хвостовике имеется зубчатый венец 11 для блокировки дифференциала. На венец одета муфта 9 блокировки, которая через вилку 10 соединена с пневмоприводом механизма блокировки. На чашке 6 также выполнен зубчатый венец 8 для блокировки дифференциала. Шестерня 7 может свободно вращаться в чашке 6 дифференциала, а также вместе с ним.

Рис.134. Межосевой дифференциал автомобиля КамАЗ-5320.

Как работает межосевой дифференциал?

Работает межосевой дифференциал так. При движении автомобиля по сухой дороге с несблокированным дифференциалом крутящий момент передается на чашки 1 и 6 и от них на крестовину 5, сателлиты 4 и полуосевые шестерни 3 и 7. Шестерня 3 через вал 17 передает крутящий момент на ведущую шестерню главной передачи заднего моста (на рисунке не показано), а шестерня 7 – на ведущую шестерню 16 главной передачи среднего моста. Следовательно, крутящий момент передается к обоим мостам и автомобиль движется.

Во время движения по мокрой и скользкой дороге необходимо исключить проскальзывание колес ведущих мостов. Для этого включают блокировку дифференциала, повернув рукоятку в кабине автомобиля. При этом воздух из пневматических баллонов тормозного привода по трубопроводу 15 подводится в камеру 14 механизма блокировки, где, воздействуя на диафрагму, выгибает ее и перемещает шток 12, а он через вилку 10 – муфту. Она внутренними зубьями находит на зубчатый венец 8 чашки 6 дифференциала, соединяя ее и шестерню 16 как одно целое, что позволяет вращаться ведущим шестерням главных передач среднего и заднего мостов с одинаковой частотой, что и нужно было получить. В этом случае колеса одного из мостов находятся в более благоприятных условиях, они и движут автомобиль. После преодоления автомобилем трудного участка дифференциал необходимо разблокировать. Для этого достаточно рукоятку в кабине установить в исходное положение, воздух из камеры выходит в атмосферу под давлением пружины 13, воздействующей на диафрагму, и вилка выводит муфту из зацепления с зубчатым венцом 8.

***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Карданная передача. Ведущий мост»

автомобиль, вести, дифференциал, межосевой, мост, шестерня

Смотрите также:

Вот как работает межосевой дифференциал автомобиля World Rally Car

Джефф Глюкер 18 декабря 2018 г. Джефф Глюкер 18 декабря 2018 г.

Одной из замечательных технологий, оставшихся от славной эпохи раллийных гонок группы B, является межосевой дифференциал. С его помощью гоночные звери от Audi, Peugeot, Ford и Lancia боролись за превосходство в полноприводных автомобилях на величайших раллийных этапах мира.

Потребность в множественных дифференциалах существует и по сей день, и именно эти механические и электрические детали позволяют водителю WRC правильно проходить поворот. Вот как работает центральный дифференциал.

Задний дифференциал находится между задними колесами. Он находится в задней части карданного вала. Спереди у вас есть передний дифференциал, который, как и задний блок, измеряет мощность и крутящий момент слева направо и наоборот. Сразу за передним дифференциалом установлен межосевой дифференциал, который использует механические и электронные сигналы для надлежащего распределения мощности.

В борьбе за каждое сцепление с дорогой, машине необходимо, чтобы все четыре колеса передавали мощность на землю на совершенно разных уровнях. Центральный дифференциал считывает входы дроссельной заслонки и угол поворота рулевого колеса, чтобы увидеть, что он должен делать. В этом случае угол поворота руля минимален, так как автомобиль движется прямо, а дроссельная заслонка находится на низком уровне, поэтому межосевой дифференциал блокируется, чтобы гарантировать правильное распределение мощности.

При приближении к повороту этот центральный дифференциал будет заблокирован, но когда водитель начнет тормозить и поворачивать, он начнет открываться. Это позволяет автомобилю легче поворачивать, поскольку полностью заблокированный автомобиль будет сталкиваться с заеданием, когда колесо поворачивается с большим углом поворота рулевого колеса. Пройдя вершину поворота, водитель начнет ослаблять угол, одновременно добавляя мощность с помощью дроссельной заслонки. Межосевой дифференциал «знает», что происходит, и начинает блокироваться.

Какими бы разнообразными ни были межосевой дифференциал во время гонки, такими же могут быть и передняя и задняя части. Водитель может предпочесть мягкий передний дифференциал жесткому переднему дифференциалу. Это позволяет легче входить в поворот на носу автомобиля, но на выходе из поворота будет дефицит сцепления.

Это все балансирование, которое играет на навыках и потребностях водителя, а также на местности под рукой.

Метки:

Вечнозеленый Гонки Ралли Ралли Автомобили Ролики ВКР

Пожертвовать:

• Отправьте нам чаевые
• Связаться с редактором

Самые популярные на этой неделе

27 декабря 2022 г.

2024 Mini Hardtop, 2023 Nio ES8: заголовки автомобильных новостей

27 декабря 2022 г. 0007

29 декабря 2022 г.

Gemballa Supercar для вступления в производство в 2024 году

27 декабря 2022 г.

2024 Mini Hardtop Spy Shots

27 декабря 2022

A z Suv является из -за технического колледжа Nissan

декабрь 26, 2022 А.

Трансмиссия Porsche PDK восходит к гоночным автомобилям 1980-х годов0007

29 декабря 2022 г.

Nio выпускает зарядное устройство мощностью 500 кВт, автоматизированную станцию ​​замены аккумуляторов

Блог Razor RC: Объяснение межосевых дифференциалов

Одним из наиболее неправильно понимаемых 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.

Проскальзывающее сцепление

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) проскальзывать, 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, а двигатель пытается вращаться с невероятной скоростью, более свободная тапочка будет скользить, 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 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 наличии 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 тапочками 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 полноприводном автомобиле 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).