Как установить сателлиты в дифференциале

Разборка, сборка дифференциала МКП

image170

1. Упорный подшипник. 2. Ведомое колесо главной передачи. 3. Полуосевая шестерня, 4. Сателлиты. 5, Упорная шайба. 6. Стопорный палец. 7. Ось сателлитов. 8. Корпус дифференциала. 9. Ведомая шестерня спидометра. 10. Упорный подшипник, 11. Болт.

1. Зажать дифференциал в сборе в тисках.

2. Отвернуть болты крепления и снять ведомое колесо главной передачи с корпуса дифференциала.

image172

3. Используя специальное приспособление (09433-21000), спрессовать упорный роликовый подшипник дифференциала, как показано на рисунке.

Не использовать повторно старый подшипник.

image174

4. Используя латунный стержень, выбить стопорный палец из отверстия, как показано на рисунке.

5. Извлечь ось сателлитов.

6. Извлечь из корпуса дифференциала сателлиты, упорные шайбы, полу — осевые шестерни и прокладки.

image176

1. Установить шайбу на заднюю часть полуосевой шестерни, затем установить шестерни в корпус дифференциала, как показано на рисунке.

При установке новых полуосевых шестерен, необходимо установить регулировочную шайбу средней толщины (0,83-0.92 мм).

Не использовать повторно старый стопорный палец.

2. Установить на каждый сателлит упорные шайбы. Затем установить сателлиты, проворачивая полуосевые шестерни, в требуемое положение.

image178

3. Установить ось сателлитов.

image180

4. Измерить зазор в зацеплении между полуосевой шестерней и сателлитом.

Стандартная величина зазора: 0.025 — 0.10 мм.

5. Если величина зазора в зацеплении не соответствует стандартной, необходимо разобрать дифференциал, установить другую регулировочную шайбу (с другой толщиной), затем собрать дифференциал и повторить измерение.

Регулировку зазора в зацеплении необходимо производить на обеих полуосевых шестернях.

image182

6. Совместить отверстие в оси сателлитов с отверстием в корпусе дифференциал, затем установить стопорный палец.

Не использовать стопорный палец повторно.

Головка стопорного пальца должна быть углублена по отношению к поверхности корпуса дифференциала.

image184

7. Используя специальный инструмент, установить на корпус дифференциала роликовые подшипники.

При напрессовке роликовых подшипников, усилие необходимо прикладывать только к наружному кольцу подшипника.

image186

8. Нанести специальный герметик на резьбовую часть болтов крепления ведомого колеса главной передачи. Затянуть болты крепления, используя специальный ключ, в последовательности указанной на рисунке.

При повторном использовании болтов крепления, перед установкой, предварительно необходимо удалить старый герметик.

Источник

Принцип работы автомобильного дифференциала

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

differencial main

Назначение механизма

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

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

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

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

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

Как работает свободный дифференциал?

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

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

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

differencial ustroistvoВ легковых авто устанавливается 2 сателлита, на грузовиках – четыре.

Изучить принцип работы свободного дифференциала предлагается на примере:

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

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

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

Разновидности механизмов

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

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

differencial samoblokПринудительная блокировка межосевого дифференциала включается с помощью различных приводов:

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

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

Устройство повышенного сопротивления

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

differencial treniyaСтальные и фрикционные диски (похожие применяются в сцеплении) установлены поочередно, первые вращаются вместе с корпусом, вторые – с осями. Конусообразная шестеренка надета на шлицы оси и способна смещаться на определенное расстояние. Пружина поддавливает 2 противоположных осевых шестерни.

Частичная блокировка дифференциала происходит следующим образом:

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

Самоблокирующиеся передачи Torsen

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

differencial torsenСамоблокирующийся дифференциал работает так:

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

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

Источник

Сайт о внедорожниках УАЗ, ГАЗ, SUV, CUV, кроссоверах, вездеходах

Дифференциал автомобилей ВАЗ — конический, двухсателлитный. Сателлиты — это конические шестерни (z=10), установленные на оси в коробке (корпусе) шестерен дифференциала. От выпадения ось сателлитов удерживается ведомой шестерней, которая перекрывает отверстия оси в коробке.

Замена шестерен дифференциала автомобилей ВАЗ, разборка и сборка дифференциала.

Полуосевые шестерни (z=16) установлены в цилиндрических гнездах коробки и опираются на нее через опорные шайбы. При работе шестерен дифференциала, когда полуосевые шестерни вращаются относительно коробки, опорные шайбы вращаются вместе с ними.

Подбором опорных шайб по толщине s устанавливается осевой люфт шестерен полуосей в пределах 0-0,1 мм. В некоторых книгах по ремонту автомобилей ВАЗ указано, что момент сопротивления вращению шестерен дифференциала не должен превышать 1,5 кгсм, что соответствует усилию на максимальном диаметре зубчатого венца полуосевой шестерни примерно 45 кгс.

Очевидно, здесь речь уже идет не о люфте, равном нулю, а о каком-то преднатяге. На практике коробку дифференциала с преднатягом шестерен просто не собрать. Все номинальные и предельно допустимые при износе зазоры шестерен дифференциала приведены на рисунке ниже.

Установка ведомой шестерни на коробку дифференциала при помощи установочных винтов.

s095m

Увеличение зазоров шестерен дифференциала более предельно допустимых может вызвать шум при движении автомобиля на повороте. Стуки при трогании автомобиля или при переключении передач обычно связаны с износом оси сателлитов и отверстий в коробке дифференциала и сателлитов. Постоянный шум при движении может исходить от дифференциала в случае износа подшипников или шлицевого соединения шестерен с полуосями.

Разборка дифференциала автомобилей ВАЗ.

Для разборки дифференциала необходимо отвернуть 8 болтов (S17, М10х1,25), крепящих ведомую шестерню к фланцу коробки. Болты затянуты значительным моментом (8,5-10,5 кгсм) и если учесть, что для отворачивания болтов потребуется еще больший момент, коробку дифференциала необходимо закрепить в тисках. Закрепление осуществляется по плоскостям окон коробки.

Перед снятием шестерни пометим ее положение относительно коробки. Краской или керном поставим метку на наружном диаметре фланца коробки против какой-либо буквы или цифры, выбитых на конической поверхности ведомой шестерни (поставить метку на шестерне не удастся — у нее слишком твердая поверхность).

Ось сателлитов, как правило, выбивать не требуется, она вынимается свободно. Сателлиты поворачиваются в сторону окон, через которые вынимаются они и полуосевые шестерни с опорными шайбами. Зафиксируйте места установки полуосевых шестерен дифференциала с опорными шайбами. Обратите внимание на торцевые поверхности шайб, чтобы стало понятно — относительно какой детали она вращается. С неизношенной стороны, в случае необходимости, можно установить дополнительную шайбу (прокладку).

Все трущиеся поверхности должны быть блестящие, чистые и гладкие, как отполированные. Если имеются следы незначительного заедания (схватывания), эти повреждения поверхностей рекомендуется устранить шлифовальной шкуркой зернистостью 10-М40. Особенно внимательно осмотрите сателлиты — при наличии любых трещин, сколов они уже не пригодны для дальнейшего использования.

Обычно наиболее заметен износ оси сателлитов. Стуки при трогании и переключении передач отчетливо слышны при минимальном диаметре оси в местах сопряжений 15 мм (размер диаметра оси 15,988-16 мм). Как правило, ось продают в комплекте с шестернями и опорными шайбами, поэтому перечисленные детали и заменяют комплектом.

Выход из строя коробки дифференциала— довольно редкое явление. Это может произойти, например, при заедании (схватывании) сферических поверхностей коробки и сателлита, в результате которого наиболее сильно повреждается сферическая поверхность коробки.

Сборка дифференциала автомобилей ВАЗ.

При сборке дифференциала устанавливаем через окна полуосевые шестерни с опорными шайбами. Через окно вводим сателлит в зацепление с полуосевыми шестернями. В отверстие сателлита вставляем ось, а с другой стороны на ось устанавливаем второй сателлит и, при необходимости проворачивая шестерни, вводим второй сателлит в зацепление с полуосевыми шестернями.

Придерживая сателлиты, вынимаем ось и проворачиваем все шестерни (безотносительного их движения) так, чтобы сателлиты вошли в коробку дифференциала и их отверстия совпали с отверстиями коробки. Вставив ось сателлитов, замеряем осевой люфт полуосевых шестерен. Осевой люфт полуосевых шестерен должен быть в пределах 0-0,1 мм. При увеличенном люфте заменяют опорные шайбы на более толстые.

Если при шайбах максимальной толщины 2,1 мм не удается получить люфт в пределах 0-0,1 мм, рекомендуется заменить шестерни. Люфт может быть увеличенным не только из-за износа зубьев шестерен, но и при износе сферических поверхностей сателлитов и коробки. Кроме этого на практике приходится иметь дело с запасными частями, у которых размеры уже могут быть равны предельно допустимым.

Поэтому осевой люфт обычно устанавливается в два-три раза больше допустимого (0,2-0,3 мм) по той причине, что устранить его или уменьшить более толстыми опорными шайбами или дополнительными шайбами не удается. При уменьшении люфта сборка дифференциала затрудняется или становится невозможной. Собрав дифференциал, тщательно смазываем все трущиеся поверхности трансмиссионным маслом, перемещая шестерни в пределах люфта.

Устанавливаем ведомую шестерню. Посадка шестерни на коробку довольно плотная, при этом притянуть ее к фланцу коробки штатными болтами не удается, они слишком коротки. Точнее и проще происходит посадка шестерни при использовании двух винтов (1 см. рисунок выше). Напомним, что шестерню лучше установить так, как она стояла до разборки.

По материалам книги «Приспособления для ремонта автомобилей».
Росс Твег.

Источник

Виды, устройство и принцип работы дифференциала

Дифференциал – это механизм трансмиссии, распределяющий подводимый к нему крутящий момент между приводными валами и позволяющий колесам вращаться с разными угловыми скоростями. Особенно это заметно, когда машина проходит поворот. Дифференциал обеспечивает безопасное и комфортное вождение на сухой дороге с твердым покрытием. Однако если автомобиль покинет ее пределы и продолжит двигаться по пересеченной местности, а также в случае гололеда (и других тяжелых погодных условий) этот механизм может лишить автомобиль возможности передвигаться. О том, что такое дифференциал, как он устроен, в чем его вред для внедорожников и как с этим бороться – пойдет речь ниже.

Дифференциал как часть трансмиссии

Дифференциал в автомобиле — это механизм, распределяющий крутящий момент карданного вала трансмиссии между ведущими колесами передней или задней оси (в зависимости от типа привода), позволяя каждому из них вращаться без пробуксовки. В этом заключается основное назначение дифференциала.

При прямолинейном движении, когда колеса нагружены одинаково и имеют равную угловую скорость вращения – механизм работает в качестве передаточного звена. Если условия движения изменяются (поворот, пробуксовка) – нагрузка становится неравномерной. У полуосей появляется необходимость вращаться с разными скоростями, и, как следствие, становится необходимым распределить полученный крутящий момент между ними в определенном соотношении. Тогда узел выполняет вторую важную функцию: обеспечение безопасного маневрирования автомобиля.

Схема расположения дифференциала зависит от типа привода автомобиля:

Дифференциал на автомобилях появился не сразу. Конструкторы первых «самодвижущихся экипажей» были очень озадачены плохой маневренностью своих изобретений. Вращение колёс с одинаковой угловой скоростью во время прохождения поворота приводило к тому, что одно из них начинало буксовать или, наоборот, полностью теряло контакт с дорогой. Инженеры вспомнили, что на ранних прототипах первых автомобилей, снабжаемых паровыми двигателями, было устройство, позволявшее избежать потери управляемости.

Механизм распределения вращающего момента изобрёл француз Онесифор Пеккёр. В устройстве Пеккёра присутствовали валы и шестерни. Через них крутящий момент от мотора поступал к ведущим колёсам. Но даже после применения изобретения Пёккера проблема пробуксовки колёс на поворотах не решилась полностью. Выявились недостатки системы. Например, одно из колес в какой-то момент терял сцепление с дорогой. Сильнее всего это проявлялось на обледенелых участках.

Пробуксовка в таких условиях часто приводила к авариям, поэтому конструкторы надолго задумались над тем, как предотвратить занос машины. Решение было найдено Фердинандом Порше. Он стал изобретателем кулачкового механизма, который ограничивал проскальзывание колёс ведущего моста. Немецкое устройство дифференциала нашло применение в автомобилях Volkswagen.

Как устроен дифференциал

Узел работает как планетарный редуктор. Принципиальное устройство дифференциала: шестерни полуосей (5) и сателлитов (4) размещены в чашке (3). Чашка (корпус) жестко соединена с ведомой шестерней (2), которая принимает крутящий момент от ведущей шестерни главной передачи (1). Корпус передает вращение посредством сателлитов полуосям, вращающим ведущие колеса. Разные угловые скорости обеспечиваются благодаря работе сателлитов. Величина крутящего момента остается неизменной.

Применение дифференциалов в зависимости от их видов

Грузовики и легковые автомобили всех типов приводов имеют межколесный дифференциал, передающий вращение колесам. Межосевой дифференциал, распределяющий крутящий момент между мостами, применяют исключительно в полноприводных машинах.

По типу применяемой зубчатой передачи различают следующие виды механизмов:

По количеству зубьев шестерен полуосей:

Благодаря его свойству пропорционально распределять крутящий момент несимметричный дифференциал с цилиндрической передачей устанавливают между мостами полноприводных автомобилей.

Заднеприводные и переднеприводные автомобили оснащают коническим симметричным дифференциалом.

Червячная передача, являясь самой универсальной, используется во всех типах устройств со всеми приводами.

Схема работы дифференциала

Рассмотрим принцип, по которому работает симметричный межколесный конический дифференциал, распределяющий крутящий момент между колесами в трех различных условиях:

При прямолинейном движении

Прямолинейное движение характеризуется равномерным распределением нагрузки между колесами автомобиля. Они имеют одинаковую угловую скорость. Сателлиты, размещенные в корпусе, не вращаются вокруг своих осей. Они передают крутящий момент от ведомой шестерни главной передачи к полуосям через неподвижное зубчатое зацепление.

При повороте

Когда транспортное средство поворачивает, силы сопротивления и нагрузки распределяются следующим образом:

Таким образом, колеса должны иметь разные угловые скорости. Замедление вращения полуоси внутреннего колеса приводит сателлиты в движение. Они, в свою очередь, посредством конической зубчатой передачи увеличивают скорость вращения полуоси наружного колеса. Крутящий момент, получаемый от главной передачи, остается неизменным.

При пробуксовке

Колеса автомобиля, движущегося даже прямолинейно по скользкой дороге или бездорожью, могут испытывать различную нагрузку: одно из них пробуксовывает, теряя сцепление с дорогой; другое, становясь более нагруженным, замедляется. Повторяется схема поворота. Только теперь она приносит вред: буксующее колесо может получить 100% принятого дифференциалом крутящего момента, а нагруженное вообще перестанет вращаться. Движение автомобиля прекратится.

Эти недостатки работы узла решаются различными способами:

Блокировка дифференциала и система курсовой устойчивости

Чтобы крутящий момент полуосей снова стал одинаковым, нужно блокировать действие сателлитов или обеспечить его передачу от чашки на нагруженную полуось.

Это особенно актуально для машин повышенной проходимости, имеющих полный привод 4Х4. Не только потому что они предназначены для езды по местности с тяжелыми дорожными условиями. Стоит машине, оснащенной тремя дифференциалами (два межколесных, один межосевой), хотя бы в одной из четырех точек потерять сцепление – величина крутящего момента остальных колес устремится к нулевому значению, и машина откажется ехать.

Избежать неприятностей помогает блокировка, которая может быть либо частичной, либо полной (зависит от степени перераспределения усилий между полуосями), а также либо ручной, либо автоматической (зависит от степени контроля со стороны водителя).

Хорошо себя зарекомендовали самоблокирующиеся дифференциалы, распределяющие крутящий момент, учитывая его разность на полуосях или исходя из значений угловых скоростей.

Наиболее сложным совершенным способом устранить недостатки узла является электронная блокировка, реализуемая на базе системы курсовой устойчивости, датчики которой контролирует все необходимые параметры во время движения автомобиля. На основе полученных данных работа автомобиля корректируется автоматически.

Безопасность прежде всего

Дифференциал создан для обеспечения безопасного комфортного маневрирования на трассе. Описанные выше недостатки касаются езды в экстремальных условиях, а также по пересеченной местности. Поэтому если на автомобиле установлен привод ручной блокировки, использовать его нужно исключительно в соответствующих дорожных условиях. А шоссейные автомобили, которые сложно «уговорить» ехать медленнее 100 км/час, эксплуатировать без дифференциала вообще невозможно и даже опасно. Такой вот нехитрый, но бесконечно важный механизм в трансмиссии.

Источник

Cамоблокирующийся дифференциал, дифференциал Torsen и дифференциал повышенного трения LSD

При движении прямо скорости обоих приводных валов одинаковы. И скорость, и крутящий момент передаются от шестерни на ведущее колесо постоянного зубчатого колеса, прочно соединенное с клеткой дифференциала, с которой они вращаются вместе.

image 11если авто движется прямо

Но автомобиль не всегда движется прямо, а выполняет различные маневры: поворот, перестановку, обгон и т. д. Также дорожное покрытие часто неровное, а это означает, что колеса транспортного средства, в зависимости от ситуации, в одно и то же время могут преодолевать разные расстояния.

По этой причине, например, при прохождении поворота, если скорость колес на оси одинакова, одно из них неизбежно проскальзывает, что приводит к более быстрому износу шин. Но это еще не самое страшное. Гораздо хуже то, что у автомобиля катастрофически снижается управляемость.

Именно для решения этих проблем и был создан дифференциал — механизм, который дополнительно распределяет энергию, исходящую от двигателя, между осями транспортного средства в соответствии со значением сопротивления качению: чем оно меньше, тем выше скорость движения колеса, и наоборот.

Блокировка дифференциала

Во время нормальной работы функция дифференциала состоит в том, чтобы разделить приложенный крутящий момент на два равных больших выходных крутящих момента для левого и правого колеса, не зависимо от того, одинаковы ли скорости левого и правого колеса.

Однако иногда бывает важно отключить дифференциал по сцеплению (сцеплению колес с дорогой). Например. если дорога скользкая из-за гололеда или грязи. Замыкание дифференциала заключается в блокировке центральных (планетарных) колес относительно обоймы, что предотвращает вращение сателлитов, а дифференциал должен вращаться как единое целое. Например, для блокировки дифференциала используется скользящая муфта, зубчатая муфта и т. Д.

image 12Механическая блокировка дифференциала

Механическая блокировка дифференциала.

Конический дифференциал

Конический дифференциал имеет компенсирующие шестерни из конических шестерен с прямыми зубьями. Основная часть всего устройства состоит из клетки дифференциала, которая прикручена болтами к ведомому колесу постоянной трансмиссии — на пластинчатом колесе.

Ось автомобиля имеет два ведущих вала. Приводной вал соединен с колесом транспортного средства одним концом, а планетарное колесо дифференциала — другим концом. Между планетарными шестернями на штифте установлены две или четыре конические шестерни — сателлиты.

image 131 — дисковое колесо, 2 — клетка дифференциала, 3 — шестерня, 4 — планетарное колесо, 5 — сателлит

Дифференциал для переднеприводных машин

Передний дифференциал состоит из прямозубых шестерен. Как и конический дифференциал, он состоит из шестерни и клетки дифференциала, прикрепленной к пластинчатому колесу. Сателлиты и центральные (планетарные) колеса имеют прямозубые шестерни.

Однако колесная формула другая. Сателлит не входит в зацепление с обоими центральными колесами, но половина сателлита входит в зацепление с одним центральным колесом, а другая половина — с другим центральным колесом. Дифференциал имеет две пары сателлитов, повернутых друг относительно друга на 180 °. Принцип такой же, как и у конического дифференциала.

image 15

Открытый/свободный дифференциал

Свободный дифференциал — наиболее распространенный тип в современных автомобилях. Обычно он состоит из клетки с двумя свободно вращающимися коническими шестернями, которые входят в зацепление с шестернями выходных валов.

image 16

Вся клетка приводится в движение коробкой передач. Подаваемый крутящий момент таким образом распределяется на оба выхода равными частями.

Открытый дифференциал никогда не даст одному выходу крутящего момента больше, чем другому, независимо от разницы в скорости, скольжении или нагрузке на колеса. Если сцепление одного колеса уменьшается до такой степени, что оно начинает проскальзывать, его сопротивление вращению и, следовательно, прилагаемый крутящий момент будут уменьшены.

Однако это также приводит к немедленному снижению крутящего момента на такую ​​же величину на втором нескользящем колесе. Оба колеса тянут меньше, хотя одно переключается и поворачивается намного быстрее, но моменты и тяговые силы обоих колес остаются равными.

Таким образом, снижение тяги одного колеса удвоится, а общая тяга автомобиля значительно упадет. Это недостаток открытого дифференциала.

Самоблокирующийся дифференциал

Свойства дифференциала определяются его механическим КПД (потери, вызванные взаимным перемещением его основных частей — шестерен).

Обычный симметричный дифференциал с коническими или прямозубыми шестернями и прямыми зубьями имеет относительно высокий КПД и поэтому может делить крутящий момент почти в соотношении 1: 1.

Чтобы иметь возможность передавать значительно более 50% поставляемого крутящего момента в одну сторону, он должен иметь более низкий КПД (или более высокую согласованность).

Самоблокирующиеся дифференциалы делятся на классические самоблокирующиеся дифференциалы повышенного трения (так называемые LSD), дифференциал типа Torsen и самоблокирующийся дифференциал с вязкостной муфтой.

Дифференциал ограниченного трения (LSD), самоблокирующийся дифференциал

image 17

Конструктивно каждый самоблокирующийся дифференциал (кроме Torsen) основан на стандартном коническом дифференциале. Как видно на рисунке между двумя прижимными кольцами находится вал-шестерня, сателлиты ведущей шестерни и сами центральные колеса, которые приводят в движение приводные валы.

image 18

За каждым нажимным диском находится несколько дисков сцепления, поочередно прикрепленных к кожуху дифференциала (внешнему) и к центральному колесу (внутреннему).

Как только сила двигателя начинает действовать на дифференциал, весь корпус дифференциала начинает вращаться, а вместе с ним и поперечный вал, установленный в канавках нажимных дисков, которые имеют треугольную форму, благодаря чему два нажимных диска раздвигаются к корпусу дифференциала. Возникающее давление действует на фрикционные ламели, которые прижимаются друг к другу.

Это заставляет ведомые колеса постепенно блокироваться вместе в зависимости от мощности, подаваемой двигателем. Это снижает пробуксовку колес при быстром прохождении поворотов и равномерно передает мощность на колеса при ускорении. Даже при торможении LSD обеспечивает больше тяги, меньшее боковое смещение и более легкий вход в поворот.

По словам производителей, существуют разные типы дифференциалов LSD, которые обычно делятся на так называемые односторонние, частично двусторонние и двусторонние.

Это обозначение представляет собой конструкцию (тип) канавки прижимного диска, в которой установлен поперечный вал конического редуктора дифференциала.

Односторонний дифференциал — это конструкция, которая блокирует ведущие колеса только в одном направлении при ускорении.

Двусторонний дифференциал, с другой стороны, блокирует ведущие колеса в обоих направлениях. При ускорении и замедлении.

Частично двусторонний дифференциал по сути такой же, как и двусторонний, за исключением того, что степень блокировки колес при замедлении ниже, чем при ускорении. Обеспечивает большую тормозную устойчивость.

Самоблокирующийся дифференциал типа Torsen

Особенность этого дифференциала в использовании преимущества косозубой (червячной) шестерни, которая передает крутящий момент от спирали на косозубое колесо, но не наоборот.

image 19

В дифференциале Torsen винты представляют собой планетарные шестерни, а сателлиты образуют три пары косозубых колес малого диаметра.

Сателлиты одной пары связаны между собой прямозубыми цилиндрическими шестернями с прямыми зубьями, и каждый зацепляет одну планетарную шестерню.

image 21

При движении по прямой и с одинаковым сцеплением колес дифференциал вращается как единое целое, скорости сепаратора и обеих планетарных шестерен одинаковы, и на каждое колесо передается одинаковый крутящий момент.

Обратите внимание на то, что червячные сателлиты соединены прямозубыми шестернями и в случае блокировки одного- блокируется второй. таким образом, если колесо начинает вращаться быстрее, то вся система блокируется и крутится одновременно.

image 25

Из-за эффекта зажима увеличивается доля крутящего момента на колесо с лучшим сцеплением. При этом даже на крутых поворотах это не ограничивает балансирующее действие дифференциала, и оба колеса вращаются (катятся) по дороге со скоростью, соответствующей их траектории.

Если сцепление одного колеса ухудшается (например, из-за меньшей нагрузки или скользкости), оно не может перевернуться, потому что невозможно передать вращательное движение от сателлитов на планетарное колесо, как в случае прямозубого или конического дифференциала.

Механический КПД дифференциала зависит от геометрии червячной передачи. Конструкция Torsen используется также и в межосевом дифференциале.

Самоблокирующийся дифференциал с фрикционной муфтой

Самоблокирующийся дифференциал с многодисковой муфтой имеет зажимной эффект до 35%, что означает, что он увеличивает на это значение долю крутящего момента (ведущего), приходящуюся на нескользящее колесо той же оси.

Функцию блокировки дифференциала выполняет многодисковая муфта. Это многодисковое сцепление, в котором один набор дисков (внешний) соединен с кожухом дифференциала, а другой набор (внутренний) соединен с центральным колесом.

Если планки прижаты друг к другу, два вала прочно соединяются, и дифференциал закрывается. Рейки гидравлически прижимаются друг к другу. Если сцепление на одной из осей потеряно, валы вращаются относительно друг друга, давление в гидравлическом контуре увеличивается за счет сжатия ламелей по направлению друг к другу, и, таким образом, дифференциал частично или полностью блокируется. Давление создается осевым насосом.

Межосевой дифференциал

image 23

Межосевой дифференциал используется в полноприводных автомобилях. У этих автомобилей еще и по два дифференциала на каждой оси. Привод второй оси может быть включен вручную или быть постоянным.

Форма межосевого дифференциала асимметрична, чтобы отношение передаваемых моментов делилось на отношение осевых нагрузок.

Сцепление Haldex оснащено электронной системой, которая помогает ускорить его работу. Это не дифференциал в полном смысле этого слова, а муфта, которая из-за разницы в скорости вращения колес передней и задней осей соединяет привод задней оси с постоянным приводом передней оси.

Как работает дифференциал с повышенным внутренним сопротивлением (ДПВС)? — Видео

Источник

Adblock
detector