Работа дифференциала: Как работает дифференциал при движении автомобиля. Дифференциалы автомобилей — типы

Как работает дифференциал при движении автомобиля. Дифференциалы автомобилей — типы

Механизм трансмиссии, распределяющий крутящий момент двигателя между ведущими колесами и ведущими мостами автомобиля, называется дифференциалом. Дифференциал служит для обеспечения ведущим мостам разной скорости вращения при движении автомобиля по неровным дорогам и на поворотах.

Разная скорость вращения ведущим колесам, проходящим разный путь на поворотах и неровных дорогах, необходима для их качения без скольжения и буксования. В противном случае повысится сопротивление движению автомобиля, увеличатся расход топлива и износ шин. В зависимости от типа и назначения автомобилей на них применяются различные типы дифференциалов (рисунок 1).

Рисунок 1 — Типы дифференциалов, классифицированных по различным признакам

Дифференциал, распределяющий крутящий момент двигателя между ведущими колесами автомобиля, называется межколесным

.

Дифференциал, который распределяет крутящий момент двигателя между ведущими мостами автомобиля, называется межосевым.

На большинстве автомобилей применяют конические дифференциалы, симметричные и малого трения.

Симметричный дифференциал распределяет поровну крутящий момент. Его передаточное число равно единице (u_Д = 1), т.е. полуосевые шестерни 3 и 4 (рисунок 2, а, б) имеют одинаковые диаметры и равное число зубьев. Симметричные дифференциалы применяются на автомобилях обычно в качестве межколесных и реже — межосевых, когда необходимо распределять крутящий момент поровну между ведущими мостами.

Рисунок 2 — Кинематические схемы шестеренных дифференциалов

а, б — симметричных; в, г — несимметричных; 1 — корпус, 2 — сателлит; 3, 4 — шестерни

Несимметричный дифференциал распределяет не поровну крутящий момент. Его передаточное число не равно единице, но постоянно (u_Д ≠ 1 = const), т.е. полуосевые шестерни 3 и 4 имеют неодинаковые диаметры и разное число зубьев. Несимметричные дифференциалы применяют, как правило, в качестве межосевых, когда необходимо распределять крутящий момент пропорционально нагрузкам, приходящимся на ведущие мосты.

Межколесный конический симметричный дифференциал (см. рисунок 2, а) состоит из корпуса 1, сателлитов 2, полуосевых шестерен 3 и 4, которые соединены полуосями с ведущими колесами автомобиля. Дифференциал легкового автомобиля имеет два свободно вращающихся сателлита, установленных на оси, закрепленной в корпусе дифференциала, а у грузового автомобиля — четыре сателлита, размещенных на шипах крестовины, также закрепленной в корпусе дифференциала.

Принцип работы дифференциала

Работу дифференциала при движении автомобиля поясняет рисунок 3.

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге (рисунок 3, а) ведущие колеса одного моста проходят одинаковые пути, встречают одинаковое сопротивление движению и вращаются с одной и той же скоростью. При этом корпус дифференциала, сателлиты и полуосевые шестерни вращаются как одно целое. В этом случае сателлиты 3 не вращаются вокруг своих осей, заклинивают полуосевые шестерни 4 и на оба ведущих колеса передаются одинаковые крутящие моменты.

Рисунок 3 — Работа дифференциала при движении автомобиля

а — по прямой; б — на повороте; 1, 4 — шестерни; 2 — корпус; 3 — сателлит; 5 — полуось

При повороте автомобиля (рисунок 3, б) внутреннее по отношению к центру поворота колесо встречает большее сопротивление движению, чем наружное колеса, вращается медленнее, и вместе с ним замедляет свое вращение полуосевая шестерня внутреннего колеса. При этом сателлиты 3 начинают вращаться вокруг своих осей и ускоряют вращение полуосевой шестерни наружного колеса. В результате ведущие колеса вращаются с разными скоростями, что и необходимо при движении на повороте.

При движении автомобиля по неровной дороге ведущие колеса также встречают различные сопротивления и проходят разные пути. В соответствии с этим дифференциал обеспечивает им разную скорость вращения и качения без проскальзывания и буксования.

Одновременно с изменением

скоростей вращения происходит изменение крутящего момента на ведущих колесах. При этом крутящий момент уменьшается на колесе, вращающемся с большей скоростью. Так как симметричный дифференциал распределяет крутящий момент на ведущих колесах поровну, то в этом случае на колесе с меньшей скоростью вращения момент тоже уменьшается и становится равным моменту на колесе с большей скоростью вращения. В результате суммарный крутящий момент и тяговая сила на ведущих колесах падают, а тяговые свойства и проходимость автомобиля ухудшаются.

Особенно это проявляется, когда одно из ведущих колес попадает на скользкий участок дороги, а другое находится на твердой сухой дороге. Если суммарного крутящего момента будет недостаточно для движения автомобиля, то автомобиль остановится. При этом колесо на сухой твердой дороге будет неподвижным, а колесо на скользкой дороге — буксовать.

Для устранения этого недостатка применяют принудительную блокировку (выключение) дифференциала, жестко соединяя одну из полуосей с корпусом дифференциала. При заблокированном дифференциале крутящий момент, подводимый к колесу с лучшим сцеплением, увеличивается. В результате создается большая суммарная тяговая сила на обоих ведущих колесах автомобиля. При этом суммарная тяговая сила увеличивается на 20…25% во время движения в реальных дорожных условиях.

Конический симметричный дифференциал является дифференциалом малого трения, так как имеет небольшое внутреннее трение.

Трение в дифференциале повышает проходимость автомобиля, так как оно позволяет передавать больший крутящий момент на небуксующее колесо и меньший — на буксующее, что может предотвратить буксование. При этом суммарная тяговая сила на ведущих колесах достигает максимального значения.

Однако в дифференциале малого трения увеличение суммарной тяговой силы на ведущих колесах составляет всего 4…6%, что также не способствует повышению тяговых свойств и проходимости автомобиля.

Конический симметричный дифференциал малого трения прост по конструкции, имеет небольшие размеры и массу, высокие КПД и надежность. Он обеспечивает хорошие управляемость и устойчивость, уменьшает изнашивание шин и расход топлива. Этот дифференциал также называется простым дифференциалом.

Межосевой дифференциал распределяет крутящий момент между главными передачами ведущих мостов многоприводных автомобилей. Дифференциал устанавливается в раздаточной коробке или в приводе главных передач. Межосевой дифференциал исключает циркуляцию мощности в трансмиссии автомобиля, которая очень сильно нагружает трансмиссию, особенно при движении по ровной дороге. В качестве межосевых на автомобилях применяются и конические, и цилиндрически дифференциалы.

Кулачковые дифференциалы

Кулачковые (сухарные) дифференциалы могут быть с горизонтальным (рисунок 4, а) или радиальным (рисунок 4, б) расположением сухарей. Сухари 3 размещаются в один или два ряда в отверстиях обоймы 2 корпуса 1 дифференциала между полуосевыми звездочками 4 и 5, которые установлены на шлицах полуосей. Сухари в дифференциале выполняют роль сателлитов.

Рисунок 4 — Кинематические схемы кулачковых (а, б) и червячных (в, г) дифференциалов

1 — корпус, 2 — обойма, 3 — сухарь; 4, 5 — звездочки; 6, 8 — червяки; 7 — сателлит; 9, 10 — шестерни

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге сухари неподвижны относительно обоймы и полуосевых звездочек.

Своими концами они упираются в профилированные кулачки полуосевых звездочек и расклинивают их. Все детали дифференциала вращаются как одно целое, и оба ведущих колеса автомобиля вращаются с одинаковыми скоростями.

При движении автомобиля на повороте или по неровной дороге сухари перемещаются в отверстиях обоймы и обеспечивают ведущим колесам автомобиля разную скорость вращения без проскальзывания и буксования.

Кулачковые дифференциалы являются дифференциалами повышенного трения, так как имеют значительное внутреннее трение, которое позволяет передавать больший крутящий момент на небуксующее колесо и меньший на буксующее колесо. При этом суммарная тяговая сила на ведущих колесах автомобиля достигает максимального значения. Так, за счет повышенного внутреннего трения суммарная тяговая сила на ведущих колесах увеличивается на 10…15%, что способствует повышению тяговых свойств и проходимость автомобиля. Кулачковые дифференциалы относительно

просты по конструкции и имеют небольшую массу. Они широко применяются на автомобилях повышенной и высокой проходимости.

Червячные дифференциалы

Червячные дифференциалы могут быть с сателлитами или без сателлитов. В червячном дифференциале с сателлитами (рисунок 4, в) крутящий момент от корпуса 1 дифференциала через червячные сателлиты 7 и червяки 6 и 8 передается полуосевым червячным шестерням 9 и 10, которые установлены на шлицах полуосей, связанных с ведущими колесами автомобиля.

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге корпус, сателлиты, червяки и полуосевые шестерни вращаются как одно целое. При движении автомобиля

на повороте или по неровностям дороги разная скорость вращения ведущих колес обеспечивается за счет относительного вращения сателлитов, червяков и полуосевых шестерен.

В червячном дифференциале без сателлитов (рисунок 4, г) полуосевые червячные шестерни 9 и 10 находятся в зацеплении с червяками 6 и 8, которые находятся также в зацеплении между собой. Крутящий момент от корпуса 1 дифференциала передается полуосевым шестерням 9 и 10 через червяки.

Червячные дифференциалы обладают повышенным внутренним трением, которое увеличивает суммарную тяговую силу на ведущих колесах автомобиля на 10…15%. Это способствует повышению тяговых свойств и проходимости автомобиля. Однако червячные дифференциалы наиболее сложные по конструкции. Они самые дорогостоящие из всех дифференциалов, так как их сателлиты и полуосевые шестерни изготавливают из оловянистой бронзы. В связи с этим в настоящее время червячные дифференциалы на автомобилях применяются очень редко.

Другие статьи по теме

4Runner, Hilux Surf — Дифференциалы



4Runner, Hilux Surf — Дифференциалы

Дифференциал – это механическое устройство, которое передает вращение с одного источника на два независимых потребителя таким образом, что угловые скорости вращения источника и обоих потребителей могут быть разными относительно друг друга. Такая передача вращения возможна благодаря применению так называемого планетарного механизма. В автомобилестроении, дифференциал является одной из ключевых деталей трансмиссии. В первую очередь он служит для передачи вращения от коробки передач к колёсам ведущего моста. Почему для этого нужен дифференциал? В любом повороте, путь колеса оси, двигающегося по короткому (внутреннему) радиусу, меньше, чем путь другого колеса той же оси, которое проходит по длинному (внешнему) радиусу. В результате этого, угловая скорость вращения внутреннего колёса должна быть меньше угловой скорости вращения внешнего колеса. В случае с не ведущим мостом, выполнить это условие достаточно просто, так как оба колеса не связанны друг с другом и вращаются независимо. Но если мост ведущий, то необходимо передавать вращение одновременно на оба колеса (если передавать вращение только на одно колесо, то тяговые свойства автомобиля и его управляемость будут неприемлемыми). При жесткой связи колёс ведущего моста и передачи вращения на единую ось обоих колёс, автомобиль не сможет нормально поворачивать, так как колеса, имея равную угловую скорость, будут стремиться пройти один и тот же путь в повороте. Дифференциал позволяет решить эту проблему: он передаёт вращение на раздельные оси обоих колёс (полуоси) через свой планетарный механизм с любым соотношением угловых скоростей вращения полуосей. В результате этого, автомобиль может нормально двигаться и хорошо управляется как на прямом пути, так и в повороте. Схема работы симметричного дифференциала и его планетарного механизма на картинке справа. Анимированную схему работы можно увидеть на сайте Howstuffworks. Однако, конструкция планетарного механизма имеет весьма неприятное свойство: планетарный механизм стремится передать полученное от чашки дифференциала вращение туда, куда легче. Например, если оба колеса моста имеют одинаковое сцепление с дорогой, и усилия необходимые для раскручивания каждого из колёс примерно равны, то дифференциал будет вращать оба колеса. Но стоит только появиться ощутимой разнице в сцеплении колёс с дорогой (например, одно колесо попало на лёд, а другое осталось на асфальте), как дифференциал тут же начнёт вращать только то колесо, для вращения которого требуется наименьшее усилие (то есть то, которое находится на льду). В результате, колесо находящееся на асфальте перестанет вращаться и остановится, а колесо находящееся на льду будет буксовать. Почему и как это происходит?

Дело в том, что планетарный механизм симметричного дифференциала вращает шестерни полуосей через сателлиты. Сателлит передаёт РАВНЫЙ крутящий момент одновременно на две полуоси, так как является рычагом с РАВНЫМИ плечами относительно собственной оси вращения, через которую сателлит и получает тяговое усилие от чашки дифференциала. При прямолинейном движении с хорошим дорожным сцеплением обоих колёс, сателлиты не вращаются вокруг своей оси и передают максимальный крутящий момент с чашки дифференциала на полуоси. Чашка дифференциала, планетарный механизм и полуоси вращаются с равной угловой скоростью как единое целое. При повороте автомобиля, сателлиты начинают поворачиваться вокруг своей оси, приводя в действие планетарный механизм и обеспечивая разницу в угловых скоростях полуосей, однако продолжают передавать оптимальный крутящий момент на обе полуоси, так как дорожное сцепление обоих колёс остаётся высоким. Как только одно из колёс начинает терять сцепление с дорогой, усилие необходимое для его вращения сразу снижается, и крутящий момент на его полуоси падает. Так как сателлиты могут свободно вращаться вокруг своей оси симметрии,  уравнивая тем самым крутящий момент на обеих полуосевых шестернях, крутящий момент упадёт и на полуоси колеса с хорошим дорожным сцеплением, а так же и на чашке дифференциала, и на всей трансмиссии в целом. В этой ситуации, упавшего крутящего момента уже не достаточно для вращения колеса с хорошим дорожным сцеплением, зато его вполне достаточно для вращения колеса с плохим дорожным сцеплением, которое и продолжает вращаться (буксовать) благодаря осевому вращению сателлитов. При этом, планетарный механизм выполняет роль редуктора, увеличивающего угловую скорость вращения буксующего колеса. В результате, колесо с хорошим дорожным сцеплением останавливается (как и автомобиль), а буксующее колесо вращается с удвоенной угловой скоростью, относительно угловой скорости чашки дифференциала. Двигатель работает практически без нагрузки, так как суммарное усилие (крутящий момент) упало на всей трансмиссии.

В полноприводных автомобилях дифференциалом обычно оборудованы два моста, а зачастую дифференциал можно обнаружить еще и между мостами (межосевой дифференциал). Таким образом, мы получаем схему трансмиссии, в которой присутствуют целых три дифференциала: два мостовых и один межосевой. Последний необходим для постоянного движения с полным приводом и передачей вращения на все четыре колеса, так как в повороте, колёса рулевого переднего моста имеют совсем другие угловые скорости, нежели чем колёса заднего моста. Межосевой дифференциал призван передавать вращение от коробки передач к обоим ведущим мостам с разным соотношением угловых скоростей. Такая схема с тремя дифференциалами является одной из самых распространённых схем для постоянного полного привода (Full time 4WD). Однако, это уже тема другого раздела. В данном разделе нас интересует дифференциал и его свойства. Возвращаясь к вышеописанному проблемному свойству планетарного механизма, интересно рассмотреть ситуацию, когда полноприводный автомобиль с межосевым дифференциалом одним из четырёх колёс попал на тот же лёд (или в скользкую яму). Что тогда произойдёт? Дифференциал моста, колесо которого находится на льду, будет вращать только колесо на льду. Межосевой дифференциал, в свою очередь, тоже стремится вращать ту ось, которую легче. Естественно, межосевому дифференциалу легче вращать мост с проскальзывающим на льду колесом, нежели чем мост, колёса которого имеют хорошее сцепление с дорогой и могут двигать автомобиль. В результате, крутящий момент на всей трансмиссии упадёт, а вращаться будет единственное  колесо, находящееся на льду, так как для вращения трёх колес с хорошим сцеплением этого крутящего момента будет недостаточно. В итоге: из четырёх ведущих колёс осталось только одно, которое буксует на льду – полноприводный автомобиль «застрял».

Совершенно ясно, что свойство дифференциала всегда распределять полученный крутящий момент поровну между осями (50/50), сильно ухудшает проходимость и управляемость автомобиля. Для продолжения движения автомобиля в рассмотренных выше ситуациях, необходимо увеличить крутящий момент, передаваемый на колеса с хорошим дорожным сцеплением. Как же заставить дифференциалы перераспределять крутящий момент в пользу колёс с хорошим сцеплением? Для этого были разработаны различные способы частичной и полной, ручной и автоматической блокировки дифференциалов, которые будут рассмотрены ниже

1. Полная (100%-я) принудительная блокировка дифференциала.

При таком типе блокировки, дифференциал фактически перестаёт выполнять свои функции и превращается в простую муфту, жестко связывающую полуоси (или карданы) между собой и постоянно передающую им вращение с равной угловой скоростью. Для того, чтобы полностью заблокировать классический дифференциал, достаточно либо заблокировать возможность осевого вращения сателлитов, либо жестко соединить между собой чашку дифференциала с одной из полуосей. При этом, планетарный механизм блокирован и не распределяет крутящий момент по осям. Передаваемые на полуоси крутящие моменты зависят непосредственно от сцепления каждого из колес с дорогой. На картинке изображена схема блокировки компании ARB для мостового дифференциала, в которой блокируются сателлиты. Подключение блокировки реализовано при помощи привода, управляемого водителем из салона автомобиля. В основном используются следующие типы приводов: пневматический, электрический, гидравлический или механический. Данный тип блокировки применяется как для мостовых, так и для межосевых дифференциалов. В виду того, что полностью блокированный дифференциал НЕ распределяет полученный крутящий момент поровну между осями, в случае резкой потери сцепления одного из колес, передаваемый крутящий момент на полуось колеса с хорошим сцеплением резко возрастет. Поэтому пользоваться такими блокировками надо крайне аккуратно, так как усилия мотора вполне достаточно для того, чтобы «сорвать» механизм блокировки или поломать полуось. Применять такие блокировки желательно только на небольших скоростях для передвижения по труднопроходимой местности, так как при их применении в мостах (особенно в рулевых), автомобиль очень сильно теряет в управляемости. Включать подобного рода блокировки можно только на остановленном автомобиле. Как правило, жесткими блокировками мостовых и межосевых дифференциалов оборудуются полноценные рамные внедорожники, такие как Toyota Land Cruiser, 4Runner (Hilux Surf), Mercedes G-Class и.т.п.

2. Кулачковые и зубчатые автоматические блокировки.

Принцип работы этих блокировок достаточно прост. Вместо классического шестеренчатого планетарного механизма используются кулачковые или зубчатые пары, которые при небольшой разнице в угловых скоростях полуосей имеют возможность взаимно проворачиваться (перескакивать), а при пробуксовке заклиниваются и блокируют полуоси друг с другом. Нетрудно себе представить, что происходит с автомобилем при срабатывании такой блокировки в повороте. Некоторые экземпляры просто отключают одну из полуосей в момент возникновения небольшой разницы скоростей (за счет использования обгонных муфт). Именно поэтому, штатно такими блокировками оборудуются только дифференциалы военной и специальной техники (БТР и.т.п.) На картинках изображены (слева на право): Detroit Locker, кулачковая блокировка отечественного производства (БТР 60), Detroit E-Z Locker. (компания Tractech)

3. Limited Slip Differentials — дифференциалы с ограниченным «забеганием» (дословно — «проскальзыванием») забегающей полуоси относительно отстающей, или Самоблокирующиеся дифференциалы. Научное название – ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ ПОВЫШЕННОГО ТРЕНИЯ. Чем выше внутреннее трение в дифференциале, тем выше коэффициент блокировки этого дифференциала – то есть тем больше крутящего момента дифференциал может перераспределить в пользу небуксующего колеса. По принципу действия, самоблокирующиеся дифференциалы можно подразделить на два основных типа:

Speed sensitive – срабатывающих при возникновении разницы в угловых скоростях вращения полуосей

Torque sensitive – срабатывающих при падении усилия (крутящего момента) на одной из полуосей .

3.1 SPEED SENSITIVE LSD

3.1.1 Автоматическая блокировка с использованием Вискомуфты в качестве «Slip Limiter».

В данном случае применяется блокировка одной из полуосей с чашкой дифференциала. Вискомуфта монтируется соосно полуоси таким образом, что один её привод жестко крепится к чашке дифференциала, а другой – к полуоси. При нормальном движении угловые скорости вращения чашки и полуоси одинаковые, либо незначительно отличаются (в повороте). Соответственно, рабочие плоскости вискомуфты имеют такое же небольшое расхождение в угловых скоростях и муфта остаётся разомкнутой. Как только одна из осей начинает получать более высокую угловую скорость вращения относительно другой, в вискомуфте появляется трение и она начинает блокироваться. Причем, чем больше разница в скоростях, тем сильнее трение внутри вискомуфты и степень её блокировки, а следовательно и степень блокировки дифференциала. За счет полученного момента трения между чашкой дифференциала и полуосью, дифференциал перераспределяет крутящий момент в пользу оси с наилучшим дорожным сцеплением (отстающую полуось). По мере увеличения степени блокировки вискомуфты и выравнивания угловых скоростей чашки и полуоси, трение внутри вискомуфты начинает падать, что ведёт к плавному размыканию вискомуфты и к отключению блокировки. Данная схема применяется в основном для межосевых дифференциалов, так как её конструкция слишком массивна для установки на мостовой редуктор, хотя некоторые производители устанавливают её и в мостовой редуктор — например Митсубиши (Схема на картинке). Подобный механизм блокировки хорошо подходит для эксплуатации в условиях плохого дорожного покрытия, однако, в условиях настоящего бездорожья его способности далеко не выдающиеся: вискомуфта не справляется с постоянными сменами состояний сцепления мостов с грунтом, запаздывает при включении, перегревается и выходит из строя. Данный тип блокировки межосевого дифференциала можно встретить как в качестве основного и единственного средства блокировки на «паркетных» внедорожниках: Toyota Rav4, Lexus RX300 и.т.п., так и в качестве дополнительной блокировки (в дополнение к100%-ой принудительной блокировке) на полноразмерных внедорожниках Toyota Land Cruiser 80.

3.1.2 Героторный дифференциал (Gerodisk или Hydra-lock)

Американская компания ASHA Corp. снабдила классический дифференциал устройством блокировки, состоящим из масленого насоса с поршнем и комплекта фрикционных пластин (фрикционного блока), установленного между чашкой дифференциала и шестерней одной из полуосей. Принцип действия данной блокировки практически ни чем не отличается от рассмотренной выше блокировки при помощи вискомуфты. Масляный насос монтируется соосно полуоси таким образом, что его корпус крепится к чашке дифференциала, а нагнетающий ротор – к полуоси. При возникновении разности в угловых скоростях полуоси и чашки дифференциала, насос начинает нагнетать масло на поршень и сдавливать фрикционный блок, блокируя тем самым шестерню полуоси с чашкой дифференциала. За счет полученного момента трения, дифференциал перераспределяет крутящий момент на отстающую полуось (полуось с наилучшим сцеплением). Данная конструкция получила название Gerodisk (Hydra-Lock) и штатно устанавливается на внедорожники Chrysler (на картинке слева). Детальную компоновку устройства можно увидеть, кликнув на картинку. Практически для всех friction based дифференциалов необходимо применять специальное масло, которое содержит присадки, обеспечивающие нормальную работу фрикционных блоков.

3.2 TORQUE SENSITIVE LSD

3.2.1. Дифференциалы с фрикционными блоками предварительного натяга.

Устройство таких дифференциалов довольно простое и принципиально ни чем не отличается от устройства обычного открытого дифференциала. Для создания дополнительного трения, между полуосями и чашкой дифференциала добавлены комплекты блоков фрикционных пластин (которые помечены на картинке справа красными точками). Именно поэтому, подобные дифференциалы часто именуют «friction based LSD». Довольно часто, фрикционные блоки подпружинивают. Когда начинается забегание одной из полуосей (буксование колеса), дифференциал перераспределяет крутящий момент в пользу отстающей полуоси за счет момента трения на фрикционных пластинах. Данный тип блокировки имеет очень большой недостаток – под действием трения пластин дифференциал препятствует возникновению даже небольшой разницы в угловых скоростях полуосей (которая необходима в поворотах), что негативно влияет на управляемость автомобиля, а так же на расход покрышек и топлива. В связи с этим, коэффициент блокировки данных дифференциалов обычно выбирают небольшим (иначе, автомобиль будет иметь неадекватную управляемость на дороге). Тем не менее, для автоспорта выпускаются модели таких дифференциалов с довольно высоким конструктивно заложенным трением пластин и соответственно высоким коэффициентом блокировки. Помимо вышеперечисленных недостатков, можно выделить еще один – срок службы фрикционных блоков в таких дифференциалах небольшой и со временем, фрикционные блоки изнашиваются, снижая тем самым коэффициент блокировки дифференциала. Для всех friction based дифференциалов необходимо применять специальное масло, которое содержит присадки, обеспечивающие нормальную работу фрикционных блоков. Данные дифференциалы штатно устанавливаются в задний мост многих внедорожников — Toyota 4Runner (Hilux Surf), Toyota Land Cruiser, Nissan Terrano, Kia Sportage и.т.п.

3.2.2 Самоблокирующиеся дифференциалы с гипоидным (червячным или винтовым) и косозубым зацеплением.

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

Первый тип производит компания Zexel Torsen. (T-1) Гипоидными парами являются шестерни ведущих полуосей и сателлиты. При этом каждая полуось имеет собственные сателлиты, которые парно связанны с сателлитами противоположной полуоси обычным прямозубым зацеплением. Следует отметить, что ось сателлита перпендикулярна полуоси. При нормальном движении и равенстве передаваемых на полуоси крутящих моментов, гипоидные пары «сателлит / ведущая шестерня» либо остановлены, либо проворачиваются, обеспечивая разницу угловых скоростей полуосей в повороте. Как только одна из полуосей начинает буксовать и крутящий момент на ней падает, гипоидные пары «полуось/сателлит» начинают вращаться и расклиниваться, создавая трение с чашкой дифференциала и друг с другом, что приводит к частичной блокировке дифференциала. За счет момента трения, дифференциал перераспределяет крутящий момент в пользу отстающей полуоси. Данная конструкция работает в самом большом диапазоне распределения крутящего момента — от 2.5/1 до 5.0/1. Диапазон срабатывания регулируется углом наклона зубцов червяка.

Автором второго типа является англичанин Rod Quaife. В данном дифференциале используются косозубые шестерни полуосей и винтовые шестерни сателлитов. Оси сателлитов параллельны полуосям. Сателлиты расположены в своеобразных карманах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют не прямозубое зацепление, а образуют между собой еще одну винтовую пару, которая расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки (на картинке слева). Подобное устройство имеет и дифференциал True Trac компании Tractech. Даже у нас в России появилось производство аналогичных дифференциалов под отечественные автомобили УАЗ и.т.д. А вот компания Zexel Torsen в своём дифференциале T-2 предложила немного другую компоновку по сути, того же устройства (на картинке справа). Благодаря своей необычной конструкции, парные сателлиты соединены между собой со внешней стороны солнечных шестерней. По сравнению с первым типом, эти дифференциалы имеют меньший коэффициент блокировки, однако они более чувствительны к падению момента и срабатывают раньше (начиная от 1.4/1). Компания Tractech недавно выпустила мостовой torque sensitive дифференциал Electrac, снабженный принудительной электроприводной блокировкой.

Третий тип производится компанией Zexel Torsen (Т-3) и используется в основном для межосевых дифференциалов. Как и во втором типе, в данном дифференциале используются косозубые шестерни полуосей и винтовые шестерни сателлитов. Оси сателлитов параллельны полуосям. Планетарная структура конструкции позволяет сместить номинальное распределение крутящего момента в пользу одной из осей. Например, используемый на 4Раннере 4-го поколения дифференциал Т-3 имеет номинальное распределение момента 40/60 в пользу задней оси. Соответственно, смещен и весь диапазон работы частичной блокировки: от (front/rear) 53/47 до 29/71. В целом, смещение номинального распределения момента между осями возможно в диапазоне от 65/35 до 35/65. Срабатывание частичной блокировки обеспечивает 20-30% перераспределение передаваемых на полуоси моментов. Так же, подобная структура дифференциала делает его компактным, что в свою очередь, упрощает конструкцию и улучшает компоновку раздаточной коробки.

Вышеописанные дифференциалы очень популярны в автоспорте. Более того, многие производители устанавливают такие дифференциалы на свои модели штатно, как в качестве межосевых, так и межколёсных дифференциалов. Например, Тойота устанавливает такие дифференциалы как на легковые автомобили (Supra, Celica, Rav4, Lexus IS300, RX300 и.т.д), так и на внедорожники (4Runner (Hilux Surf), Land-Cruiser, Mega-Cruiser, Lexus GX470) и автобусы (Coaster Mini-Bus). Данные дифференциалы не требуют применения специальных присадок к маслу (в отличии от friction-based дифференциалов), однако лучше использовать качественное масло для нагруженных гипоидных передач.

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

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

Устройство и работа межосевого дифференциала автомобиля КамАЗ-5320

Категория:

   Автомобили Камаз Урал

Публикация:

   Устройство и работа межосевого дифференциала автомобиля КамАЗ-5320

Читать далее:

Устройство и работа межосевого дифференциала автомобиля КамАЗ-5320

Межосевой дифференциал смонтирован в картере, который крепится к картеру главной передачи среднего моста. Он состоит из собственно конического дифференциала, механизма блокировки и привода управления блокировкой.

Корпус 5 дифференциала состоит из двух половин (чашек), соединяемых болтами. Передняя чашка имеет хвостовик, который опирается на шариковый подшипник. На шлицованной части хвостовика установлен фланец, связывающий корпус дифференциала карданной передачи с коробкой передач. Между половинами корпуса зажата крестовина, на шипах которой установлены четыре сателлита с опорными шайбами. Сателлиты находятся в зацеплении с шестернями привода среднего и заднего мостов. Поскольку сателлиты действуют на зубья этих шестерен с равными усилиями и размеры их одинаковы, крутящие моменты на шестернях привода заднего и среднего мостов тоже одинаковы, т. е. дифференциал является симметричным.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 4.24. Межосевой дифференциал автомобиля КамАЗ-5320:
1 —фланец кардана; 2 — крышка подшипника; — картер межосевого дифференциала; 4 — распорное кольцо; 5 — корпус дифференциала; 6 — сателлит; 7 — опорная шайба сателлита; 8 — включатель; 9 — винт крепления вилки; 10 — пробка заливного отверстия; 11 — ползун; 12 — возвратная пружина; 13 – нажимная пружина; 14 — стакан ползуна; 16 — диафрагма; 16 — шланг; 17 — крышка стакана; 18 — крышка корпуса; 19 — корпус механизма блокировки; 20 — вилка; 21 — зубчатая муфта шестерни привода среднего моста; 22 — муфта блокировки межосевого дифференциала; 23 — подпорка сливного отгерстня; 24 — шестерня привода среднего моста; 25, 28 — опорные шайбы; 26 — крестоЕина; 27 — шестерня привода заднего моста; 29 — шариковый подшипник

Шестерня привода заднего моста установлена в расточке корпуса дифференциала, под ее торец поставлена опорная шайба, в корпусе имеется сверление для подвода масла к опорной шайбе и ступице шестерни. Шлицами, выполненными по внутренней поверхности ступицы, шестерня соединяется со шлицованным концом проходного вала привода заднего моста. Шестерня привода среднего моста при помощи шлицев, выполненных на внутренней поверхности ступицы, соединяется с удлиненной ступицей ведущей конической шестерни главной передачи среднего моста. На конце ступицы шестерни на шлицах установлена зубчатая муфта, по наружной части которой может перемещаться муфта блокировки межосевого дифференциала. Эта муфта вилкой соединяется с ползуном, связанным с диафрагменным механизмом управления блокировкой. Корпус механизма блокировки укреплен на картере межосевого дифференциала. Между корпусом и крышкой зажата резиновая диафрагма. Полость за диафрагмой (со стороны крышки) связана шлангом с краном включения блокировки дифференциала; В полости под диафрагмой размещается ползун, соединенный со стаканом, внутри которого установлена нажимная пружина, а снаружи — возвратная пружина.

Рычаг крана переключения блокировки межосевого дифференциала размещен на щитке приборов в кабине автомобиля. На щитке приборов имеется также контрольная лампа блокировки межосевого дифференциала.

В положении, показанном на рис. 4.24, межосевой дифференциал разблокирован. Для блокировки дифференциала рычаг крапа включения, расположенный на щитке приборов, водитель перевод:;т в правое положение. При этом сжатый воздух от крана управления по системе трубопроводов и шлангу поступает в полость между крышкой корпуса и диафрагмой, которая прогибается, перемещает стакан и ползун вперед, преодолевая сопротивление возвратной пружины. С началом движения ползуна замыкаются контакты включателя и на щитке приборов загорается контрольная лампа. Вместе с ползуном перемещается и укрепленная на нем вилка, которая вводит муфту в зацепление с зубчатым венцом на корпусе дифференциала. При крайнем левом положении муфты шестерня привода среднего моста и корпус дифференциала оказываются жестко соединенными, т. е. дифференциал становится заблокированным и шестерни привода мостов принудительно вращаются с одинаковой частотой.

Для разблокировки межосевого дифференциала рычаг крана управления на щитке приборов надо перевести в левое положение. При этом полость за диафрагмой механизма блокировки дифференциала через кран управления и трубопроводы будет связана с атмосферой. Под действием возвратной пружины диафрагма и ползун с вилкой перемещаются вправо (назад), смещая одновременно муфту блокировки так, что она разъединяется с зубчатым венцом корпуса дифференциала.

Рекламные предложения:

Читать далее: Устройство и работа главных передач и межколесных дифференциалов ведущих мостов автомобиля КамАЗ-4310

Категория: — Автомобили Камаз Урал

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Дипломная работа на тему Разработка механизма блокировки межколёсного дифференциала на ГАЗ-3307

СОДЕРЖАНИЕ
 
Word, ведомость, спецификация, чертежи (часть чертежей представлена выше), титульный лист.
 
Аннотация (выдержка из текста дипломной работы)

Дипломный проект выполнен на тему: «Разработка механизма блокировки межколёсного дифференциала на автомобиль ГАЗ-3307 в условиях ЗАО «Уралшахтоосушение»Героев Хасана45а г. Пермь» содержит 114 стр. расчётно-пояснительной записки и 11 листов формата А1 графической части.
Предложена и разработана схема и конструкция механизма блокировки дифференциала заднего моста автомобиля категории N2. Это значительно увеличит проходимость и безопасность автомобиля данной категории. Расчёты показали, что все элементы конструкции выдерживают приложенные нагрузки.
В разделе технического обслуживания разработана карта ТО заднего моста автомобиля категории N2, подобрано оборудование.
Так же рассмотрен вопрос по безопасности жизнедеятельности и охраны окружающей среды.
В конце дипломного проекта представлен раздел расчёта технико-экономических показателей. В данном разделе подсчитана стоимость изготовления нашей разработки, а так же годовая экономия, годовой экономический эффект и срок её окупаемости.

Содержание

Введение 11
1. Анализ производственной деятельности предприятия и обоснование темы проекта 13
1.1 Общая характеристика предприятия 13
1.2 Анализ технико-экономических показателей предприятия 16
1.3 Характеристика зоны технического обслуживания ТО-1. Анализ технологического процесса 19
1.4 Технико-экономическое обоснование проекта 21
2. Расчетно-технологическая часть 24
2.1 Выбор и обоснование исходных данных для технологического расчета автотранспортного предприятия ЗАО «Уралшахтоосушение» 24
2.2 Расчёт производственной программы по техническому обслуживанию 25
2.2.1 Определение числа списаний и технических обслуживаний на один автомобиль за цикл 29
2.2.2 Определение числа технических обслуживаний на группу (парк) автомобилей за год 30
2.2.3 Определение числа обслуживаний за год 33
2.2.4 Определение программы диагностических воздействий на весь парк за год 34
2.2.5 Определение суточной программы по техническому обслуживанию и диагностированию автомобилей 35
2.3 Расчёт годового объёма работ по техническому обслуживанию и численности производственных рабочих 37
2.4 Годовой объем работ по техническому обслуживанию и текущему ремонту     40
2.5 Распределение объема технического обслуживания и текущего ремонта по производственным зонам и участкам 45
2.6 Расчёт численности производственных рабочих 45
2.7 Расчет числа постов технического обслуживания 48
2.8 Расчет площади зон технического обслуживания 49
2.9 Расчёт показателей механизации производственных процессов ТО 49
3. Разработка конструкции блокировки межколёсного дифференциала    53
3.1 Направление дальнейшей модернизации трансмиссии автомобиля категории N2     53
3.2 Выбор модельного автомобиля категории N2 для дальнейшей модернизации трансмиссии 54
3.3 Назначение и классификация дифференциалов 55
3.4 Разработка структурной схемы проектируемой главной передачи    66
3.5 Прочностные расчёты разрабатываемой конструкции 68
3.5.1 Расчёт главной передачи 68
3.5.2 Расчёт дифференциала 72
4. Операционно-технологическая карта ТО-1 заднего моста автомобиля категории N2 73
5. Безопасность жизнедеятельности 75
5.1 Актуальность проблемы 75
5.2 Анализ производственного травматизма в ЗАО «Уралшахтоосушение» 75
5.3 Мероприятия по снижению уровня травматизма 77
5.4 Требования по технике безопасности при работе на стендах для ремонта заднего моста автомобилей категории N2 79
5.5 Расчет освещения в зоне второго технического обслуживания 83
6. Экологическая безопасность 85
6.1 Влияние автотранспорта на окружающую природную среду 85
6.2 Влияние стоянки 15 автомобилей ГАЗ-3307 на выброс загрязняющих веществ 87
7. Расчёт технико-экономических показателей 93
7.1 Технико-экономические показатели проекта 93
7.2 Относительные технико-экономические показатели проекта 98
7.3 Расчёт технико-экономических показателей при изготовлении механизма блокировки дифференциала заднего моста 99
Выводы и предложения 107
Список литературы 108
ПРИЛОЖЕНИЯ

Список используемой литературы

1. http://avtolegko.ru/ustroistvo/obshchee-ustroistvo-avtomobilya (09.05.2014).
2. Щинов П.Е. Проектирование автотранспортных предприятий: Учебное пособие для студентов инженерного факультета. -2-е изд., переработанное и дополненное. Киров: Вятская ГСХА, 2004 — 72 с.
3. http://www.gruz-inform.interdalnoboy.com/description/gaz-3307.html (09.05.2014).
4. http://systemsauto.ru/transmission/differential_lock.html (09.05.2014).
5. Черемисинов В.И. Расчёт деталей машин: Учебное пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. – Киров: Вятская ГСХА, 2010. – 270 м.: ил.
6. Руководство по ремонту, эксплуатации и техническому обслуживанию грузового автомобиля. ГАЗ-3307. – М.: Колесо, 2001. — 192с., ил.
7. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин .-4-е изд., перераб. b допол.-М: Высшая школа, 1985.-416 с.: ил.
8. Вахламов В.К. Автомобили: Эксплуатационные свойства: учебник для студ. высш. учеб. заведений / 2 – е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 240 с.
9. Вахламов В.К. Автомобили: Конструкция и элементы расчёта. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 480 с.
10. Судницын В.И. Оценка основных эксплуатационных свойств трактора и автомобиля / Учебно-методическое пособие для студентов факультета механизации сельского хозяйства при курсовом и дипломном проектировании. Киров, сельхозакадемия, 2002 — 89 с.
11. Автобусы МАРЗ-52661, 5266, 42191, 4219. Руководство по эксплуатации 52661-3903000 РЭ. Книга 2. Мичуринск: Закрытое акционерное общество «Мичуринский завод по производству автобусов» (ЗАО МЗпА), 2001. – 87 с. ил.
12. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий автомобильного транспорта (ОНТП-01-91). – М.: Минавтотранс РСФСР, 1991. – 105 с.
13. Сарбаев В.И., Селиванов С.С., Коноплев В.Н., Демин Ю.Н. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. – Ростов., 2004. – 448с.
14. Техническая эксплуатация автомобилей /Под ред. Кузнецова Е.С. – М.: Наука, 2004 – 535с.
15. Луковников А.В., Шкрабак В.С. Охрана труда: Учебники для вузов. — 6-е изд., перераб. и доп. — М.: Агропромиздат, 2007. — 517 с.: ил.
16. Лиханов В.А., Лопатин О.П. Экологическая безопасность: Учебное пособие. — Киров: Вятская ГСХА, 2008. – 126 с.
17. Руководство по ремонту, эксплуатации и техническому обслуживанию грузового автомобиля. ГАЗ-3307. – М.: Колесо, 2005. – 210 с., ил.
18. Беклешов. В.К. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов: Учебное пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1991. – 176 с.
19. http://metal4u.ru/ (24.12.2013).
20. http://www.gidravlika-servis.ru/index.php?categoryID=816&offset=360&sort=Price&direction=ASC (24.12.2013).

Практическая работа по математике «Дифференциал. Применение дифференциала в приближенных вычислениях»

Практическая работа

Вариант 1	Вариант 2
1) Вычислить дифференциалы функций
;
2) Найти приближенное значение приращения функции     при x = 2 и  т.е.
Решение:
3) Найти приближенное значение функции у = 5 при x = 2,01.
Решение: 2,01 = 2 + 0,01, т.е.  x = 2 и dy = у ,  откуда , = 39 + 58=39 + 0,58 = 39,58
4) Найти приближенное значение приращения функции:
при x = 3 и	при x = 2 и
5) Найти приближенное значение функции:
при x = 2,01	при x = 3,02
6) Найти приближенные значения степеней:
7) Найти приближенные значения корней:
8) Найти приближенные значения дробей:

Дифференциал. Применение дифференциала в приближенных вычислениях

Принцип работы дифференциала повышенного трения

Назначение

Итак, для чего нужен данный механизм? Самый простой дифференциал способен распределять мощность или крутящий момент между двух колес одинаково, равномерно. Если одно колесо буксует и не может зацепиться за дорожное полотно, то крутящий момент на втором колесе будет равным нулю. Усовершенствованные модели, а подавляющее их большинство – это дифференциалы с механизмом самоблока, оснащены системой, блокирующей вывешенную полуось. Тогда крутящий момент распределяется так, чтобы максимальная мощность была на колесе, которое сохранило хорошее сцепление с дорогой.

Дифференциал “Торсен” – это наиболее оптимальное решение для полноприводного автомобиля, эксплуатируемого по большей части в тяжелых условиях. “Торсен” – это не фамилия разработчика, а аббревиатура. Это означает чувствительность к вращательному моменту или Torque Sensing.

Особенности вязкостной муфты

Представляет собой многодисковый механизм, где передающий момент увеличивается в связи с повышением разности в скорости вращения двух валов: ведущего и ведомого. Обычно такая схема актуальна для транспортных средств с полным постоянным приводом.

В основу работы вискомуфты для блокировки дифференциала на ВАЗ (или другого автомобиля) положено особенное свойство силиконовой жидкости. Если, к примеру, у масла при повышении температуры вязкость снижается, то здесь все наоборот – этот параметр тоже увеличивается. Сам механизм выглядит как цилиндр, где располагается набор перфорированных дисков, которые соединены с обоими валами. Также корпус заполнен этой жидкостью. На входной вал действует крутящий момент от двигателя через ведущий мост, а выходной отвечает за вращения колес.

При нормальном движении транспортного средства оба вала вращаются с одинаковой скоростью. Но стоит только одному из колес начать буксовать, входной вал основного главного моста вращается быстрее выходного. Вследствие трения о диски жидкость нагревается, что в итоге способствует передаче большей мощности на выходной вал.

Но, как и обычный дифференциал, вискомуфта тоже обладает недостатком. Для срабатывания механизма нужно определенное количество времени. К тому же, оптимальные параметры очень сложно подобрать. По этой причине большинство производителей предпочитают не иметь дело с подобным механизмом.

Устройство

Данный механизм устроен из привычных элементов – устройство аналогично любому планетарному узлу. Можно выделить основные детали – это корпус, червячные шестерни, сателлиты.

Что касается общей концепции, то здесь не очень много отличий, если сравнивать с обыкновенными механизмами. Корпус жестко крепится на ведущем узле трансмиссии. Внутри корпуса установлены сателлиты. Они закреплены на специальных осях. Сателлиты находятся в жестком зацеплении с шестернями полуосей. Шестеренки полуосей закреплены на валы, на которые и передается крутящий момент.

А теперь что касается непосредственно механизма “Торсен”. В данном узле шестерня полуосей имеет винтовые зубья. Это не что иное, как традиционный червячный вал.

Сателлиты представляют собой пару косозубых шестерен. Один элемент этой пары формирует с шестерней полуоси червячную пару. Пара шестеренок-сателлитов может взаимодействовать и между собой за счет прямозубого зацепления. В конструкции имеется целых три сателлита, каждый из которых представляет пару шестерен.

Смотреть галерею

Принцип действия

Давайте посмотрим, как работает дифференциал “Торсен”. Рассмотрим это на примере межколесного узла. Когда пара ведущих колес двигается прямолинейно, то они оба сталкиваются с одинаковым сопротивлением. Поэтому механизм распределяет крутящий момент равномерно между обеими колесами. При движении прямо сателлиты не задействованы, и усилие передается непосредственно от чашки к полуосевым шестерням.

Когда машина входит в поворот, то внутреннее колесо испытывает большее сопротивление и скорость его снижается. Червячная пара внутреннего колеса начинает работать. Шестеренка полуоси вращает сателлитную шестерню. Последняя передает крутящий момент ко второй шестерне полуоси. Тем самым увеличивается усилие на внешнем колесе. Так как разница крутящего момента на двух сторонах невелика, то трение во второй червяной паре тоже невысокое. В данном случае самоблокировки не произойдет. Вот на этом и основан принцип дифференциала “Торсен”.

Смотреть галерею

Когда же одно из ведущих колес автомобиля находится на скользком участке, то его сопротивление снижается. Крутящий момент стремится именно к этому колесу. Полуось раскручивает шестерню сателлита, а она передает крутящий момент ко второму сателлиту. В этом случае будет самоторможение. Шестерня сателлита не способна выступать ведущим элементом и не может вращать полуосевую шестеренку из-за определенных особенностей червячных передач. Поэтому червячная пара заклинивает. А при заклинивании она затормозит вращение второй пары, и вращательный момент на каждой из полуосей выровняется.

Три режима работы

Если рассматривать полностью принцип работы дифференциала “Торсен”, то нужно сказать, что система может работать в трех различных режимах. Конкретный режим зависит от уровня сопротивления на колесе. Когда оно одинаковое, то вращательный момент распределяется равномерно.

Смотреть галерею

Если на одном из колес сопротивление повышается, то в работу включается червячная пара, и тем самым приводится в действия вторая пара, несмотря на небольшое сопротивление на ней. Это ведет к перераспределению момента так, как нужно. В этом случае одно колесо замедлится. Второе станет вращаться быстрее.

Если на одной из шин полностью теряется сопротивление, тогда это будет сопровождаться блокировкой или заклиниванием червячной пары из-за большого трения. Тогда сразу же тормозится вторая пара. Крутящий момент выравнивается. Работа дифференциала “Торсен” в этом режиме схожа с прямолинейным движением.

Разновидности автомобильных дифференциалов

Помимо конического, цилиндрического и червячного, существуют и успешно используются следующие разновидности дифференциалов: дифференциал с полной блокировкой, дифференциал Торсен, дифференциал Квайф, вискомуфта.

Дифференциал с полной блокировкой

Дифференциалы этого типа чаще всего используются на грузовиках и внедорожниках. Их блокировка включается и отключается непосредственно из салона с помощью специальной клавиши водителем. Они используются для повышения проходимости автомобилей.

Статья в тему: Что такое ГБЦ в автомобиле

Три типа “Торсена”

В первом варианте в качестве червячных пар используются шестеренки ведущих полуосей, а также сателлиты. Для каждой полуоси имеются свои сателлиты, соединенные попарно с теми, что на противоположной оси. Соединение это осуществляется при помощи прямозубого зацепления. Оси сателлитов перпендикулярны полуосям. Данный вариант дифференциала “Торсен” признан самым мощным среди всех аналогичных конструкций. Он способен работать в очень широком диапазоне крутящего момента.

Второй вариант отличается тем, что оси сателлитов находятся параллельно к полуосям. Сателлиты в данном случае установлены иначе. Они находятся в специальных посадочных местах чашки. Парные сателлиты соединяются косозубым зацеплением, которое при расклинивании участвует в блокировке.

Смотреть галерею

Третий вариант является единственным среди всей серии, где конструкция планетарная. Он применяется в качестве межосевого дифференциала в полноприводных машинах. Оси сателлитов и ведущие шестеренки здесь тоже параллельны друг другу. За счет этого узел очень компактный. Благодаря конструкции изначально можно распределять нагрузку между двух мостов в соотношении 40:60. Если срабатывает частичная блокировка, то пропорция может отклонятся на 20 %.

Виды

Конструкторами разработано три типа дифференциалов Torsen, которые обозначаются буквенным индексом «Т» с цифровой приставкой. Различия между ними сводятся к компоновке узла и форме рабочих элементов, что в свою очередь сказывается на эксплуатационных показателях.

Виды конструкций Torsen

Первый тип – Torsen Т1. Его отличительными особенностями являются перпендикулярное полуосям расположение сателлитных пар и использование винтовых зубьев, как на полуосевых шестернях, так и сателлитах. Между собой сателлиты пары взаимодействуют прямозубым зацеплением. Принцип работы, описанный выше, рассмотрен именно на примере версии Т1. Имеет высокую степень «естественного» трения.

Torsen Т2 является вторым поколением этого самоблокирующегося дифференциала. От первого типа он отличается параллельным расположением сателлитов. У него винтовые зубья проделаны только на сателлитах, а вот полуосевые шестеренки косозубые. Зацепление сателлитов между собой также осуществляется винтовыми зубьями, которые участвуют в процессе блокирования (они тоже могут расклиниваться).

Это поколение имеет более низкую степень «естественного» трения, раннем схватывании при меньшей степени блокировки по сравнению с Т1. Он получил распространение на гражданских авто. Но есть модификация T2R, который выдерживает большой крутящий момент и применяется исключительно на мощных автомобилях, таких как Ford Mustang. По конструкции он отличается только тем, что используется шлицевая муфта с винтовыми зубьями, через которые она вводится в зацепление с солнечной шестерней. В такой конструкции характеристики «естественного» трения могут меняться в зависимости от условий движения.

Последний тип – Т3. Конструктивно он во многом схож с версией Т2 (параллельное расположение сателлитов с винтовыми зубьями, косозубые полуосевые шестеренки), но компоновку его несколько пересмотрели и использовали в его конструкции планетарную структуру. Это позволило не только уменьшить габаритные параметры узла, а и обеспечить возможность задавать соотношение распределения момента по осям. Из-за этой особенности Torsen Т3 применяется только в качестве межосевого дифференциала, в то время Т1 и Т2 как между осями, так и в качестве межколесного дифференциала.

Преимущества дифференциалов этой конструкции

Преимуществ у данной конструкции достаточно много. Данный механизм устанавливают за то, что точность его работы чрезвычайно высокая, при этом работает устройство очень плавно и тихо. Мощность распределяется между колесами и мостами автоматически – какое-либо вмешательство водителя не нужно. Перераспределение момента никак не влияет на торможение. Если дифференциал эксплуатируется корректно, то обслуживать его не нужно – от водителя требуется только проверять и периодически менять масло.

Именно поэтому многие водители ставят дифференциал “Торсен” на “Ниву”. Там также применена система постоянного полного привода и никакой электроники, поэтому нередко любители экстрима меняют штатный дифференциал на данный узел.

В чем плюсы и минусы дифференциала Торсен?

Подобное устройство имеет много достоинств, однако при этом не лишено некоторых недостатков. С них и начнем. В первую очередь Торсен имеет довольно высокую стоимость, потому как у него довольно сложный процесс изготовления и процесс сборки. Дифференциал также увеличивает расход топлива по причине потерь на трение элементов. Среди минусов также стоит отметить и сравнительно низкий коэффициент полезного действия, предрасположенность механизма к заклиниванию и высокий износ нагруженных элементов. Для работы механизма требуются особые смазочные материала. Несмотря на это достоинств у дифференциала немалое количество и они зачастую превосходят все те минусы, которые были перечислены. Среди них особенно выделяется высокая точность работы, ее плавность и минимальная шумность. Благодаря Торсен обеспечивается отличное распределение мощности между колесами и ведущими мостами. Происходит это автоматически, без участия автомобилиста. За счет того, что перераспределение крутящего момента происходит мгновенно, не оказывается влияние на процесс торможения. Дифференциал при его корректном использовании совершенно не нуждается в обслуживании.

Подробнее о дифференциале Торсен будет рассказано в этом видеоматериале:
Опубликовано: 21 ноября 2020

Недостатки

Есть и минусы. Это высокая цена, ведь внутри конструкция устроена достаточно сложно. Так как дифференциал работает на принципе терния, из-за этого повышается расход топлива. При всех преимуществах КПД довольно низкий, если сравнивать с похожими системами другого типа. Механизм имеет высокую предрасположенность к заклиниванию, а износ внутренних элементов довольно интенсивный. Для смазки нужны специальные продукты, так как при работе узла выделяется много тепла. Если на одной оси установлены разные колеса, то детали изнашиваются еще более интенсивно.

Смотреть галерею

Дифференциал функции

Будут и задачи для самостоятельного решения, к которым можно посмотреть ответы.

Определение. Дифференциалом функции в некоторой точке x называется главная, линейная часть приращения функции.

Дифференциал функции y = f(x) равен произведению её производной на приращение независимой переменной x (аргумента).

Это записывается так:

или

или же

Геометрический смысл дифференциала. Дифференциал функции y = f(x) равен приращению ординаты касательной S, проведённой к графику этой функции в точке M(x; y), при изменении x (аргумента) на величину (см. рисунок).

Дифференциал функции в точке x и обозначают

или

Следовательно,

                   (1)

или

,            (2)

поскольку дифференциал функции y = f(x) равен произведению её производной на приращение независимой переменной.

Замечание. Нужно помнить, что если x – исходное значение аргумента, а — наращенное значение, то производная в выражении дифференциала берётся в исходной точке x ; в формуле (1) этого не видно из записи.

Дифференциал функции можно записать в другой форме:

                      (3)

или

   (4)

---

Пример 1. Найти дифференциалы функций:

1) ;

2) ;

3) ;

4) .

Решение. Применяя формулы дифференцироивания степенной и логарифмической функций из таблицы производных, а также формулу (4), находим:

1) ;

2) ;

3) ;

4) .

Найти дифференциалы самостоятельно, а затем посмотреть решения

Пример 2. Найти дифференциал функции

в точке x = 2,

1) выделив линейную часть;

2) по формуле.

Пример 3. Найти дифференциал функции

в точке x.

---

В основном же задачи на дифференциалы — это более сложные, чем рассмотренные выше для разминки, поэтому стоит посетить страницу с решением задач на дифференциалы сложных функций. Скорее всего, вызывающие у вас трудности задачи именно к таким и относятся.

В этом и следующем параграфах каждую из функций будем считать дифференцируемой при всех рассматриваемых значениях её аргументов.

Дифференциал обладает свойствами, аналогичными свойствам производной:

 (С – постоянная величина)  (5)

                                (6)

                             (7)

                                      (8)

                            (9)

Формулы (5) – (9) получаются из соответствующих формул для производной умножением обеих частей каждого равенства на .

Одно из особеннейших свойств дифференциала — инвариантность формы дифференциала в случае сложных функций.

---

Установленное во втором параграфе приближенное равенство

или

                           (10)

позволяет использовать дифференциал для приближенных вычислений значений функции.

Запишем приближенное равенство более подробно. Так как

а

то

или

                  (11)

---

Пример 5. Пользуясь понятием дифференциала, вычислить приближенно ln 1,01.

Решение. Число ln 1,01 является одним из значений функции y = ln x . Формула (11) в данном случае примет вид

Положим

тогда

Следовательно,

что является очень хорошим приближением: табличное значение ln 1,01 = 0,0100.

Пример 6. Пользуясь понятием дифференциала, вычислить приближенно

Решение. Число
является одним из значений функции

Так как производная этой функции

то формула (11) примет вид

Полагая

и

получаем

(табличное значение

).

Вычислить приближенно самостоятельно, а затем посмотреть решение

---

Пользуясь приближенным значением числа, нужно иметь возможность судить о степени его точности. С этой целью вычисляют его абсолютную и относительную погрешности.

Абсолютная погрешность приближенного числа равна абсолютной величине разности между точным числом и его приближенным значением:

                            (12)

Относительной погрешностью приближенного числа называется отношение абсолютной погрешности этого числа к абсолютной величине соответствующего точного числа:

                                 (13)

Если точное число неизвестно, то

                             (14)

Иногда, прежде чем применить формулу (11), требуется предварительно преобразовать исходную величину. Как правило, это делается в двух целях. Во-первых, надо добиться, чтобы величина была достаточно малой по сравнению с , так как чем меньше , тем точнее результат приближенного вычисления. Во-вторых, желательно, чтобы величина вычислялась просто.

---

Пример 8. Пользуясь понятием дифференциала, вычислить приближенно . Оценить точность полученного результата.

Решение. Рассмотрим функцию

Её производная равна

а формула (11) примет вид

В данном случае было бы нерационально вычислять приближенно следующим образом:

так как значение

не является малым по сравнению со значением производной в точке

Здесь удобно предварительно вынести из под корня некоторое число, например 4/3.  Тогда

Теперь, полагая

получим

Умножая на 4/3, находим

Принимая табличное значение корня

за точное число, оценим по формулам (12) и (13) абсолютную и относительную погрешности приближенного значения:

Весь блок «Производная»

Поделиться с друзьями

Как работают дифференциалы | HowStuffWorks

Если вы читали «Как работают автомобильные двигатели», вы понимаете, как генерируется энергия в автомобиле; и если вы прочитали «Как работают механические трансмиссии», вы поймете, в чем будет заключаться сила. Эта статья расскажет о дифференциале — где мощность в большинстве автомобилей делает последнюю остановку перед вращением колес.

Дифференциал выполняет три функции:

1. Направлять мощность двигателя на колеса
2. Действовать в качестве конечного редуктора в транспортном средстве, уменьшая скорость вращения трансмиссии в последний раз, прежде чем она ударится о колеса
3. Чтобы передавать мощность на колеса, позволяя им вращаться с разной скоростью (именно этот дифференциал получил свое название.)

Из этой статьи вы узнаете, зачем вашему автомобилю нужен дифференциал, как он работает и в чем его недостатки. Мы также рассмотрим несколько типов позиционирования, также известных как дифференциалы повышенного трения .

Зачем нужен дифференциал

Колеса автомобиля вращаются с разной скоростью, особенно при поворотах. Из анимации видно, что каждое колесо проходит разное расстояние во время поворота, и что внутренние колеса проходят меньшее расстояние, чем внешние колеса.Поскольку скорость равна пройденному расстоянию, разделенному на время, необходимое для прохождения этого расстояния, колеса, которые преодолевают меньшее расстояние, движутся с меньшей скоростью. Также обратите внимание, что передние колеса перемещаются на другое расстояние, чем задние колеса.

Для неуправляемых колес на вашем автомобиле — передние колеса на заднеприводном автомобиле, задние колеса на переднеприводном автомобиле — это не проблема. Между ними нет связи, поэтому они вращаются независимо. Но ведущие колеса связаны друг с другом, так что один двигатель и трансмиссия могут вращать оба колеса.Если бы у вашего автомобиля не было дифференциала, колеса пришлось бы заблокировать вместе, чтобы заставить их вращаться с одинаковой скоростью. Это затруднит поворот вашей машины: для того, чтобы машина могла повернуть, одна шина должна выскользнуть. С современными шинами и бетонными дорогами требуется большое усилие, чтобы колесо проскальзывало. Эта сила должна передаваться через ось от одного колеса к другому, создавая большую нагрузку на компоненты оси.

Что такое дифференциал? : Типы, работа и схема

Что такое дифференциал? — Дифференциал позволяет каждому заднему колесу вращаться с разной скоростью.Во время поворота, но в то же время, он передает равный крутящий момент на каждое колесо, когда оба колеса имеют одинаковое тяговое усилие.

ЧТО ОТЛИЧАЕТСЯ?

Дифференциал позволяет каждому заднему колесу вращаться с разной скоростью. При прохождении поворотов, но в то же время, он дает равный крутящий момент на каждое колесо, когда оба колеса имеют одинаковое тяговое усилие. Система шестерен в дифференциале расположена таким образом, что она соединяет карданный вал с задней осью. Одним словом, разница предназначена для обеспечения относительного движения задних колес.

ПОТРЕБНОСТЬ В ДИФФЕРЕНЦИАХ

Дифференциал позволяет неуправляемым колесам вращаться с разной скоростью, поэтому автомобиль может поворачивать без чрезмерного износа шин. Колесо на внутренней стороне поворота перемещается на меньшее расстояние по сравнению с внешним колесом. Если ось не позволяет колесам вращаться независимо друг от друга, шина одного колеса будет тянуться по земле.

Также читают —

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

1. Ведущая шестерня или коническая шестерня
2. Кольцевая шестерня или коронное колесо
3. Корпус дифференциала
4. Боковая шестерня дифференциала или солнечные шестерни
5. Шестерни дифференциала или планетарные шестерни
6. Осевые валы или полуоси
7. Ведущий вал или крестовина или крестовина

Также читают —

КОНСТРУКЦИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛА Что такое дифференциал

На рисунке показаны основные детали дифференциала, применяемого в заднеприводных автомобилях.На внутренних концах каждой оси установлена ​​небольшая коническая шестерня, называемая боковой шестерней дифференциала. Две конические шестерни соединены вместе, чтобы соединить ведущий и ведомый валы под углом 90 °. Корпус дифференциала связан с двухколесными мостами и боковыми шестернями дифференциала.

В корпусе дифференциала установлены подшипники, которые вращают два полуоси. Затем на корпус дифференциала устанавливаются две ведущие шестерни и их опорный вал, называемый валом-шестерней. Затем вал-шестерня входит в зацепление с двумя боковыми шестернями дифференциала, соединенными с внутренними концами полуосей.

Зубчатый венец движется к фланцу на корпусе дифференциала. Кольцевая шестерня вращает корпус дифференциала. Наконец, крепится ведущая шестерня. Ведущая шестерня соединяется с корпусом дифференциала, который называется корпусом дифференциала или водилом. Ведущий вал соединяется с ведущей шестерней через универсальный шарнир и входит в зацепление с зубчатым венцом. Следовательно, ведущая шестерня вращается, когда водитель поворачивает вал. Таким образом, коронная шестерня вращается.

Также читают —

РАБОТА ДИФФЕРЕНЦИАЛА

Входной крутящий момент передается на коронную шестерню через ведущую шестерню, которая заменяет весь корпус дифференциала.Корпус дифференциала соединен с обеими боковыми шестернями дифференциала только через шестерни дифференциала. Крутящий момент передается на боковые шестерни дифференциала через шестерни дифференциала. Шестерни дифференциала вращаются вокруг оси картера дифференциала, приводя в движение боковые шестерни дифференциала.

Когда автомобиль движется по прямой дороге, сопротивление обоих колес одинаково, и зубчатый венец, корпус дифференциала, ведущая шестерня дифференциала и две шестерни дифференциала заменяются как одно целое.Это приводит к тому, что боковые шестерни вращаются с одинаковой скоростью, поскольку коронная шестерня заставляет оба ведущих колеса вращаться с одинаковой скоростью. Шестерни дифференциала вращаются без вращения вокруг своей оси, и оба колеса вращаются с одинаковой скоростью.

Если встречается левая боковая передача дифференциала (когда автомобиль движется по криволинейной траектории), ведущая шестерня дифференциала вращается вместе с вращением, которое позволяет левой дифференциальной передаче замедляться на правую сторону дифференциала. Это заставляет внешнее колесо вращаться быстрее, чем внутреннее колесо.

Также читают —

ВИДЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛОВ

1. Обычный дифференциал или открытый дифференциал
2. Дифференциал повышенного трения (самоблокирующийся дифференциал или блокировка дифференциала)
3. Нескользящий дифференциал
4. Двойной редукционный дифференциал

1.

Обычный дифференциал или открытый дифференциал Что такое дифференциал

Обычный дифференциал, показанный на рисунке, показывает его графическое изображение.Принцип работы такой же, как описано выше.

2.

Дифференциал повышенного трения (самоблокирующийся дифференциал или блокировка дифференциала)

Стандартный дифференциал хорошо работает в большинстве ситуаций. на очень скользких дорожных покрытиях, таких как заснеженные или грязные дороги, недостаток движущей силы, называемой силой тяги, может привести к проскальзыванию задних колес, поскольку стандартный дифференциал будет вести колеса с наименьшим тяговым усилием. Если одно ведущее колесо находится на сухой дороге, а другое — на заснеженной или грязной дороге, зубчатый венец и корпус дифференциала будут приводить в движение ведущую шестерню.Но ведущие шестерни не управляют обеими боковыми шестернями.

Когда ведущие шестерни приводятся в движение корпусом дифференциала, они перемещаются вокруг боковой шестерни, соответствующей колесу, по сухой тропинке. Это приводит к тому, что ведущие шестерни приводят в движение скользящее колесо, и автомобиль не движется. Стандартный дифференциал передает почти всю мощность двигателя на проскальзывающее колесо. Этой проблемы можно избежать, если использовать блокировки дифференциала. Блокировка дифференциала устраняет проблемы с тягой, передавая одинаковую мощность на оба колеса, обеспечивая при этом нормальный поворот автомобиля.

Что такое дифференциал

Дифференциал повышенного трения (LSD) ограничивает частоту вращения дифференциала между двумя колесами, двумя упорными шайбами ​​и диском сцепления, который в корпусе дифференциала, показанном на рис. Когда сопротивление левого дифференциала больше, чем сопротивление колеса, правый дифференциал будет вращаться. Он образует зубцы муфты муфты правого дифференциала, поднимающиеся на зубья муфты левого дифференциала. Итак, для того, чтобы отойти друг от друга, нужно два члена сцепления.

Следовательно, боковые шестерни толкаются напротив упорных шайб. За счет этого частота вращения вала заднего моста приближается к корпусу дифференциала из-за трения между боковой шестерней и упорными шайбами. Это называется эффектом ограниченного скольжения.

Типы дифференциалов повышенного трения

— Диск сцепления Дифференциал Что такое дифференциал

Дифференциал диска сцепления использует несколько фрикционных дисков, которые похожи на небольшие ручные диски сцепления.Основное различие между этим дифференциалом повышенного трения и стандартным дифференциалом заключается между боковой шестерней пакета сцепления и корпусом дифференциала.

Фрикционные диски сцепления изготовлены из стали, покрытой фрикционным материалом. Диски сцепления изготовлены из стали. Диски и пластины попеременно насаживаются на боковую шестерню и входят в пазы на корпусе дифференциала. Канавки в дисках или пластинах предназначены для лучшего захвата.

Ведущая шестерня, боковая шестерня и другие детали аналогичны стандартному дифференциалу.Дифференциал повышенного трения состоит из двух частей, что позволяет снять блок сцепления. Диски и пластины действуют за счет пружин предварительной нагрузки и за счет механического давления ведущей шестерни на боковую шестерню.

Поскольку ведущая шестерня и боковые шестерни представляют собой конические шестерни, их зубцы пытаются выйти из зацепления, когда дифференциал передает крутящий момент двигателя. Это создает толкающее действие на боковые шестерни и вынуждает их направлять наружу к корпусу дифференциала.

Внешнее давление боковых шестерен сжимает фрикционные диски и стальные пластины между боковой шестерней и корпусом.Каждый раз, когда диски и пластины сжимаются, шлицевые и упорные соединения (то есть выступы входят в канавки) обеспечивают блокировку боковой шестерни и картера дифференциала.

Когда автомобиль движется прямо, дифференциал диска сцепления работает аналогично стандартному дифференциалу. Задние колеса и корпус дифференциала вращаются с одинаковой скоростью. Пакеты сцепления применяются, но не требуются.

Когда автомобиль делает поворот, более высокий крутящий момент из-за внешнего колеса вращается быстрее, чем корпус, и вызывает проскальзывание блока сцепления.Это позволяет дифференциалу работать так же, как и стандартному дифференциалу при выполнении поворотов. Диски и пластины скользят друг относительно друга. Диски вращаются с помощью боковых шестерен, с поворотами корпуса пластин, которые допускают разную скорость вращения корпуса и боковых шестерен. Поэтому задние колеса вращаются с разной скоростью.

— Дифференциал сцепления с конусом Что такое дифференциал

Это другая версия дифференциала повышенного трения. Вместо пакетов сцепления используются конусы с фрикционной футеровкой.Конусный дифференциал использует конусную муфту, которая входит в соответствующий конусообразный патрон. Принцип действия такой же, как и у дифференциала диска сцепления. Пружина предварительного натяга и давление боковых шестерен вынуждают конус впадать в углубление в корпусе дифференциала.

Трение пытается заблокировать конус. Таким образом, боковая передача передает мощность на колесо с наибольшим сцеплением. И для диска сцепления, и для конического дифференциала требуется специальное трансмиссионное масло повышенного трения. Использование обычного трансмиссионного масла в дифференциале повышенного трения приведет к проскальзыванию и вибрации дисков, пластин или конусов во время поворота.

3. Нескользящий дифференциал

Это дифференциал регуляторов крутящего момента. Возможна предварительная загрузка системы. Итак, дифференциал действует по равнодействующим моментам. Предварительную нагрузку можно регулировать.

Преимущества

1. Максимальное тяговое усилие достигается на всех уровнях сцепления
2. Снижается расход топлива.
3. Уменьшается износ шин.
4. Получение комфортного вождения.
5. Обеспечение постоянной скорости привода.
6. Снижается недостаточная поворачиваемость в поворотах.

4. Дифференциал с двойным редуктором Что такое дифференциал

В бортовых передачах используется одинарный фиксированный редуктор. Это единственный редуктор в автомобилях максимальной мощности и легких транспортных средствах, а также в некоторых грузовиках средней грузоподъемности между карданным валом и колесами. Бортовые передачи с двойным редуктором используются для большегрузных автомобилей. В этом устройстве нет необходимости иметь большой зубчатый венец для достижения требуемого редуктора.

Редуктор первой передачи реализуется как конечная передача с одной фиксированной шестерней через шестерню и коронную шестерню.Вторичная шестерня расположена на валу первичной коронной шестерни. Уменьшение второй шестерни является результатом вторичной шестерни, которая плотно соединяется с первичной коронной шестерней и приводит в движение более крупную косозубую шестерню, которая прикрепляется к корпусу дифференциала.

Двухступенчатые бортовые передачи могут использоваться в таких транспортных средствах, как 5-тонные грузовики. В большинстве коммерческих автомобилей такого размера используется одинарный или двойной редуктор.

Если вам нравится этот блог, не забудьте поделиться и подписаться на Facebook и Instagram, чтобы получать больше обновлений.

Дифференциальное действие двойных протохлорофиллидредуктаз для биосинтеза хлорофилла в ответ на уровень кислорода в окружающей среде у цианобактерий Leptolyngbya boryana

Рисунок 4.

Активность DPOR в бесклеточных экстрактах анаэробно выращенных клеток. Были приготовлены бесклеточные экстракты…

Рисунок 4.

Активность DPOR в бесклеточных экстрактах анаэробно выращенных клеток.Бесклеточные экстракты получали из клеток YFP12 и YFD1, выращенных в анаэробных условиях при сильном освещении в течение 24 часов. Анализы DPOR проводили с бесклеточными экстрактами YFP12 (A, кривые a – f) и YFD1 (A, кривые g – i). Периоды инкубации составляли 0 минут (a, черный), 5 минут (b, синий), 10 минут (c, фиолетовый), 20 минут (d, зеленый), 30 минут (e, желтый) и 60 минут (f, красный). ) для анализа с экстрактами YFP12 (0,34 мг белка) и 0 мин (g, черный), 20 мин (h, зеленый) и 60 мин (i, красный) для анализа с экстрактами YFD1 (0.54 мг белка). Реакции останавливали добавлением ацетона с последующим разделением фаз с помощью n -гексана. Регистрировали спектры поглощения нижней фазы. A (следы j – m), потребность в АТФ для реакции DPOR. Кривая m (красный) представляет собой полную реакцию, содержащую 1 мМ АТФ и систему регенерации АТФ, кривая l (зеленый) представляет реакцию без АТФ, кривая k (синий) представляет реакцию без системы регенерации АТФ, а кривая j (черная) представляет собой реакцию без АТФ и системы АТФ-регенерации.B: Динамика образования хлоридов в анализе с бесклеточными экстрактами YFP12, выращенными при 0% O ₂ (черные кружки) и 3% O ₂ (белые кружки), и YFD1 при 0% O ₂ (черные треугольники). Количество хлорида в анаэробно выращенных (0% O ₂ ) экстрактах YFP12 и YFD1 рассчитывали по соответствующему спектру поглощения (A, кривые a – i). C, Кислородная чувствительность DPOR-активности. Аликвоты бесклеточного экстракта YFP12 подвергали воздействию воздуха в течение различных периодов времени при 4 ° C.После воздействия анализы DPOR проводили в анаэробных условиях, как описано. Активность DPOR после 30-минутной инкубации в анаэробных условиях была принята за стандартную (100%) активность, которая составила 1,4 пмоль мин ^-1 мг ^-1 .

Дифференциал повышенного трения

, работа | MDH MOTORS

Дифференциалы повышенного трения блокируют два колеса вместе при движении по прямой.В поворотах это позволяет внешнему колесу вращаться быстрее, чем внутреннему, за счет преодоления натяжения сцепления.

Дифференциал сцепления является наиболее распространенным и состоит из двух комплектов многодисковых сцеплений, расположенных на каждой из двух боковых шестерен. Эти блоки сцепления состоят из фрикционных дисков, прикрепленных шлицами к боковой передаче, чередующихся со стальными пластинами с выступами, фиксирующими их на картере дифференциала.

Для того, чтобы внешнее колесо вращалось быстрее, колесо должно преодолеть натяжение пакета муфты боковых шестерен.Чем больше натяжение сцепления, тем больше сопротивление при прохождении поворотов и больше крутящий момент при движении вперед.

Начальное натяжение, необходимое для сжатия пакетов сцепления, обеспечивается пружиной. Прокладки используются для регулировки натяжения этих пакетов. Это удерживает боковые шестерни и, в свою очередь, оси заблокированными на корпусе дифференциала. Это натяжение необходимо преодолеть, чтобы комплект фрикционных дисков мог проскальзывать.

Фрикционные и стальные пластины изнашиваются со временем, и жидкость необходимо обслуживать через рекомендуемые интервалы.Специальные жидкости используются для дополнения зацепления и освобождения компонентов ограниченного трения. Со временем фрикционный материал изнашивается, и иногда шлицы и выступы становятся закругленными. Дифференциалы предназначены для плавного прохождения поворотов. При прохождении поворота наиболее очевидными становятся симптомы изношенного или поврежденного дифференциала.

Дрожание и вибрация при прохождении поворотов с дифференциалом повышенного трения часто вызваны обслуживанием с использованием неподходящего типа жидкости, но также могут быть вызваны внутренними компонентами.Когда диски изнашиваются, дифференциал начинает вести себя больше как открытый или стандартный дифференциал. Пакеты дисков можно обслуживать. Замочите фрикционный материал не менее чем на 30 минут перед установкой и используйте щуп для измерения муфты сцепления. Используйте это измерение, чтобы определить правильную толщину регулировочной шайбы предварительного натяга.

Этот пост написал: Мартин Хэнд

Пожертвования

Если вы найдете эту информацию полезной, рассмотрите возможность пожертвования.Эти статьи, вопросы и комментарии отнимают очень много времени, поэтому даже небольшое пожертвование дает мне мотивацию продолжать обучать владельцев автомобилей. Пожертвования позволят нам продолжить открытые вопросы / комментарии, автомобильное образование и учебные курсы по ремонту в будущем по мере роста бизнеса. Все вырученные средства идут на расширение и обслуживание mdhmotors.com. Спасибо

О компании Martin Hand

Сертифицированный ASE L1 Advanced Mastertech.Мартин Хэнд имеет более чем 15-летний опыт работы в области ремонта импортных автомобилей в Азии и Европе. Специализируется на диагностике электрики, работе двигателя, ремонте / восстановлении трансмиссии AT / MT. Мартин также получает степень в области компьютерных наук и информационных систем, начиная с Portland Community College, пока он планирует перейти в OIT. Сертифицирован в области программирования на уровне приложений Java, имеет опыт работы с другими языками, такими как PHP, Ruby, JavaScript и Swift. У Мартина есть планы на будущее по разработке программного обеспечения для автомобильной диагностики.Ремонт и обслуживание дифференциала

| Весенние работы

Что такое дифференциал, как он работает и как с ним обращаться?

Колеса на одной оси не всегда движутся с одинаковой скоростью при повороте автомобиля. В вашем автомобиле есть важная часть, называемая дифференциалом, которая учитывает эту разницу, так что вы контролируете свое транспортное средство каждый раз, когда делаете поворот.

Дифференциал — важный компонент вашего автомобиля, фургона, грузовика или внедорожника, но когда он работает должным образом, вы, вероятно, не задумываетесь об этом.

Вот все, что вам нужно знать о дифференциале, о том, как он работает и что вы можете сделать, чтобы с ним позаботиться, чтобы избежать потенциальных проблем в будущем.

Что такое дифференциал?

Дифференциал — это зубчатая передача, состоящая из трех валов, шестерен, подшипника и связанных с ними компонентов. По сути, его цель — убедиться, что каждое колесо движется плавно, даже если оно движется с разной скоростью. Все автомобили, грузовики, фургоны и внедорожники имеют дифференциал, который позволяет внешнему ведущему колесу вращаться с большей скоростью, чем внутреннее ведущее колесо, когда вы поворачиваете.Это важно, чтобы можно было сбалансировать разницу скоростей, давая вам плавный поворот.

Примером транспортного средства без дифференциала является картинг. Когда вы едете на картинге, сложнее управлять поворотом и поворотом, потому что колеса вращаются с одинаковой скоростью.

Дифференциал обладает тем свойством, что скорость вращения одного вала либо является фиксированным кратным среднему значению всех трех скоростей валов, либо является средним значением скоростей других. Когда скорость одного колеса увеличивается, она уравновешивается уменьшением скорости другого колеса.

Как ухаживать за дифференциалом?

Как и большинство компонентов вашего автомобиля, профилактическое обслуживание — лучший способ ухода за дифференциалом. В большинстве автомобилей дифференциал прослужит 150 000 миль или больше. Даже в этом случае вы можете предпринять простые шаги, чтобы убедиться, что ваш дифференциал находится в хорошем состоянии, чтобы избежать опасной ситуации или оплаты более дорогостоящего ремонта позже.

Масло дифференциала следует менять каждые 30 000–50 000 миль, в зависимости от вашего стиля вождения и технических характеристик производителя.Это шаг, который часто упускается из виду, в отличие от моторного масла, которое вы меняете каждые 3000-5000 миль. Вы хотите менять масло дифференциала через регулярные промежутки времени, потому что, как и в случае с вашим двигателем, контакт металла с металлом на протяжении тысяч миль изнашивает поверхность и ослабляет ваши шестерни из-за тепла, выделяемого при трении. Пренебрежение этим важным шагом в дальнейшем может привести к серьезным головным болям.

Как узнать, плохой ли у меня дифференциал?

Автомобили с малым пробегом, как правило, не нуждаются в новом дифференциале, так как эта деталь может прослужить более 150 000 миль.Однако, если вы управляете автомобилем с таким пробегом, убедитесь, что вы знаете предупреждающие признаки неисправности дифференциала, чтобы вы могли решить проблему сейчас, прежде чем она превратится в нечто более серьезное.

1. Вы слышите жужжание, свист, лязг или вой, исходящий из переднего или заднего дифференциала.
Если кажется, что шум исходит от ваших колес, вероятно, это ваш дифференциал. Если вы не уверены, издает ли ваш дифференциал шум, принесите его в Spring Works для проверки, чтобы определить, есть ли проблема.

2. Вы не двигаетесь накатом так хорошо, как раньше.
Обычно, когда вы едете, вы можете держать ногу на педали акселератора, чтобы сохранить скорость при движении накатом по дороге или шоссе. Если вы начинаете замечать, что вам кажется, что что-то тянет вашу машину назад, вместо того, чтобы позволить вам плавно двигаться накатом, возможно, ваш дифференциал выходит из строя. Ваш дифференциал может повлиять на скорость движения накатом, потому что, когда он выходит из строя, ваши колеса начинают неравномерно вращаться. Это создает ощущение, что ваши колеса не испытывают достаточного давления, необходимого для наката, в результате возникает ощущение, что что-то их сдерживает.

3. Вы слышите лязг или лязг возле оси
Вы когда-нибудь клали слишком много одежды в сушилку для белья, только чтобы услышать, как сушилка начинает издавать громкие стуки и лязг, как только вы ее включаете? Вот как звучит ваша ось, когда ваш дифференциал выходит из строя, только в меньшем масштабе.

Когда ваш дифференциал начинает изнашиваться, детали расшатываются. Это то, что вы слышите, когда ось вашего автомобиля вращает колеса. Если вы проигнорируете этот звук, вы в конечном итоге повредите свою ось и вызовете больше проблем, устранение которых потребует много времени и средств.Итак, если вы слышите, как ваша ось издает стук, проверьте ее как можно скорее. Прекратите управлять автомобилем, чтобы не повредить его, что приведет к тому, что чем больше вы будете водить, тем больше проблем.

4. Вы замечаете, что управлять автомобилем сложнее.
Каждый раз, когда ваш автомобиль перестает двигаться так, как вы предполагаете, что-то не так. Если у вас автомобиль с большим пробегом, это может быть признаком того, что ваш дифференциал выходит из строя. Это связано с тем, что дифференциал больше не выполняет свою функцию по обеспечению того, чтобы колеса могли двигаться с разной скоростью.

5. Вы замечаете вибрации, которые усиливаются с увеличением скорости автомобиля.

Как отремонтировать и обслуживать дифференциал

В большинстве случаев вам нужно отремонтировать дифференциал, а не заменять его. Стоимость вашей дифференциальной замены обычно будет намного выше в зависимости от точного повреждения, а также марки и модели вашего автомобиля. Вы можете узнать больше о наших дифференциальных услугах здесь.

В большинстве автомобилей компоненты дифференциала не нуждаются в замене, пока вы не начнете пробегать более 150 000 миль.Если вы управляете автомобилем с большим пробегом и думаете, что ваш дифференциал выходит из строя, запишитесь на прием сегодня в Spring Works, чтобы мы его посмотрели. Мы предложим вам варианты ремонта и замены, которые вернут вас в дорогу в кратчайшие сроки и в максимальной безопасности.

Вот как работают противобуксовочная система и дифференциалы, чтобы обеспечить сцепление с дорогой.

Мощность в лошадиных силах бесполезна, если вы не можете вывести ее на тротуар. В результате на вашем автомобиле установлены противобуксовочная система и дифференциалы, которые контролируют передачу мощности двигателя на дорогу, помогая максимально использовать имеющуюся мощность.Это видео от Team O’Neil объясняет, как они работают.

Дифференциал регулирует распределение мощности между колесами данной оси. Большинство серийных автомобилей имеют открытый дифференциал, что означает, что мощность может идти по пути наименьшего сопротивления. Это позволяет внутреннему колесу поворачиваться быстрее при повороте, что помогает автомобилю поворачиваться.

Однако выбор пути наименьшего сопротивления означает, что открытый дифференциал всегда будет передавать мощность на колесо с меньшим тяговым усилием. Это означает, что если одно колесо теряет сцепление с дорогой, оно получает всю мощность, что усугубляет проблему, в то время как другое колесо получает нулевую мощность.

Это делает автомобили с передним или задним приводом с открытыми дифференциалами эффективно одноприводными в таких ситуациях. Если колеса повернуты, если на одну сторону автомобиля смещается больше веса, или если одно колесо обнаруживает скользкую поверхность, сцепление полностью теряется. В полноприводных автомобилях, которые передают мощность на переднюю и заднюю оси, колеса с одной стороны автомобиля могут вращаться, в то время как другие ничего не делают.

Team O’Neil и Ford Racing объединяются для участия в Fiesta Rally Experience

Вот почему многие полноприводные автомобили имеют дифференциалы повышенного трения.Они по-прежнему позволяют одному колесу вращаться быстрее другого при прохождении поворотов, но могут частично блокироваться, чтобы передать мощность другому колесу, если одно колесо теряет сцепление с дорогой.

Некоторые полноприводные автомобили идут еще дальше с полностью блокируемыми дифференциалами, благодаря которым мощность распределяется между колесами ровно 50/50. Но когда оба колеса вращаются с одинаковой скоростью, это не очень хорошо для прохождения поворотов, поэтому блокировка дифференциалов ограничена использованием на бездорожье.

Дифференциалы механические, но они могут быть дополнены программным обеспечением контроля тяги.В обязательном порядке для всех новых легковых автомобилей, продаваемых в Соединенных Штатах с 2012 года, противобуксовочная система использует датчики скорости вращения колес для определения потери сцепления с дорогой и может управлять тормозами или дроссельной заслонкой, чтобы передать мощность на колесо с большим сцеплением.

Это лишь некоторые из наиболее распространенных примеров. Посмотрите полное видео, чтобы увидеть, как различные комбинации дифференциала и антипробуксовочной системы работают на скользкой поверхности.

% PDF-1.5 % 251 0 объект > эндобдж xref 251 79 0000000016 00000 н. 0000002546 00000 н. 0000002648 00000 н. 0000003322 00000 п. 0000003869 00000 н. 0000004299 00000 н. 0000004681 00000 п. 0000004849 00000 н. 0000004886 00000 н. 0000005000 00000 н. 0000005490 00000 н. 0000006089 00000 н. 0000006481 00000 н. 0000006933 00000 п. 0000010049 00000 п. 0000013872 00000 п. 0000017440 00000 п. 0000020659 00000 п. 0000023607 00000 п. 0000026469 00000 н. 0000029561 00000 п. 0000032148 00000 п. 0000034797 00000 п. 0000039067 00000 н. 0000041635 00000 п. 0000041666 00000 п. 0000041741 00000 п. 0000051432 00000 п. 0000051763 00000 п. 0000051829 00000 п. 0000051945 00000 п. 0000051976 00000 п. 0000052051 00000 п. 0000061105 00000 п. 0000061436 00000 п. 0000061502 00000 п. 0000061618 00000 п. 0000061649 00000 п. 0000061724 00000 п. 0000070017 00000 п. 0000070348 00000 п. 0000070414 00000 п. 0000070530 00000 п. 0000070561 00000 п. 0000070636 00000 п. 0000078343 00000 п.