Un дифференциальное Это важный механический компонент для любого автомобиля, за исключением многих Электрический. Благодаря ей внешнее колесо что движется транспортное средство может вращаться быстрее чем внутри во время кривой. Существенная разница, так как первый должен пройти большее расстояние, чем второй во время этого маневра.
Другой способ описать его функцию заключается в следующем: двигатель вращается только с определенной скоростью в любой момент времени, но он должен иметь возможность вращать два колеса с разными скоростями. Дифференциал добавляет еще несколько передач к трансмиссия автомобиля чтобы это было возможно.
Автомобили имеют только дифференциал для ведущие колеса. То есть: спереди для переднеприводных машин, сзади для заднеприводных и на обоих местах для полноприводных машин. Хотя последний может иметь и межосевой дифференциал, распределяющий крутящий момент между передней и задней осями.
Части дифференциала
Прежде чем объяснять, как работает дифференциал, мы собираемся перечислить, что его фундаментальные части. Но всегда с ключевой идеей: дифференциал получает вращение от одной оси и должен передавать это вращение на каждое колесо, которое также должно иметь возможность вращаться с разными скоростями.
- Корона зубчатое колесо: это механизм, отвечающий за преобразование оси вращения, исходящей от коробки передач, в ось, совместимую с колесами.
- спутники: это шестерни, приваренные к конструкции короны, которые свободно вращаются, но передают вращение короны на подшипники. Тот факт, что они вращаются свободно, является ключом к работе дифференциала, потому что именно он поглощает разницу вращения между двумя подшипниками.
- Планетарии: это шестерни, которые принимают движение сателлитов, так что подшипники вращаются. Они являются концом цепочки шестерен, составляющих дифференциал.
Как работает дифференциал?
Теперь, когда мы знаем, каковы части дифференциала, мы готовы знаю, как это работает. Мы собираемся описать миссию каждой из его шестеренок так, чтобы она была предельно ясной.
Функция 1 – Изменить ось вращения
Дифференциал получает движение шестерни, которая находится на конце вала коробки передач, но это вращается вокруг продольной оси относительно автомобиля. Корона превращает это вращение в вращение, совместимое с вращением колес, которое поэтому находится на поперечная ось к машине.
Функция 2 — Разрешить колесам вращаться с разной скоростью
Если бы мы просто соединили сателлиты сателлитов с венцом, мы бы уже имели поворот трансмиссии на колеса. Это было бы очень просто, потому что, как вы можете видеть на изображении, у них уже есть совместимый поворот. Однако при этом у нас неизбежно будут два колеса, вращающиеся с одинаковой скоростью. Сателлитные звездочки являются посредниками чтобы этого не произошло.
Если машина едет прямо, сателлиты не вращаются сами по себе. Они действуют как блок, передающий вращение на оба колеса в равной степени. Но когда одному приходится поворачивать быстрее другого по кривой, шестерни включаются сами так что это может быть так. На следующем видео вы можете наглядно увидеть, как это происходит:
Вторичный эффект дифференциала
Когда одно из колес теряет сцепление с дорогой из-за низкой площади сцепления или потому, что оно отрывается от земли, все вращение, создаваемое двигателем, идет на это колесо. Таким образом, колесо, которое цепляется и, следовательно, является полезным, не получает никакого движения и остается неподвижным.
Именно для того, чтобы избежать этой проблемы, существуют самоблокирующиеся дифференциалы. Некоторые механические устройства, которые могут выполнять описанную задачу без этого приятного побочного эффекта. Это компоненты, которые есть у большинства автомобилей с несколько спортивным уклоном.
Типы самоблокирующихся дифференциалов
Электронный самоблокирующийся дифференциал
На самом деле это устройство просто имитация самоблокирующегося дифференциала. Автомобильная электроника использует датчики АБС и ESP чтобы определить, не слишком ли одно из колес вращается из-за потери сцепления с дорогой. В этот момент используйте тормоз, чтобы остановить его, чтобы другой мог нормально воспринимать вращающую силу.
Хотя его работа быстрая, благодаря эволюции, которую претерпела электроника современных автомобилей, он не выполняет свою функцию так же хорошо, как настоящие самоблокирующиеся дифференциалы. Кроме того, это не лучшее решение для автомобиля со спортивными устремлениями, так как вызывает повышенный износ и нагрев тормозов обращаясь к ним чаще, чем обычно.
Самоблокирующийся дифференциал типа Torsen
Дифференциал повышенного трения типа Torsen устраняет проблему дифференциалов простым и элегантным способом. Он работает благодаря косозубая шестерня (бесконечный винт) может двигать шестеренку, но шестерня не может двигать червяк.
Части дифференциала типа Torsen: та же самая коронная шестерня, что и у обычного дифференциала, некоторые звездочки с диагональными зубьями чтобы соответствовать косозубым шестерням, некоторым звездочкам с горизонтальными зубьями и, наконец, косозубым прямозубым шестерням. В следующем видео вы можете наглядно увидеть, как это работает:
дифференциал повышенного трения
Этот дифференциал работает благодаря набору фрикционов, расположенных в ряд, которые управляют тягой. Когда обнаруживает, что колесо теряет сцепление с дорогой, они собираются вместе, чтобы не продолжать это делать. Механика обычно работает через набор шестеренок, реагирующих при превышении определенного перепада скоростей. В этом типе самоблокирующихся дифференциалов также есть Тип Фергюсона или вязкостная муфта. Это работает благодаря маслу с силиконами, которое при нагревании от трения уплотняется и начинает передавать движение колесу, которое остается неподвижным.
Haldex или самоблокирующиеся дифференциалы
Этот тип дифференциала повышенного трения также работает благодаря многодисковая система сцепления. Однако вместо простого набора шестерен он делает это благодаря электронике и гидравлической системе. Благодаря этому он может контролировать величину крутящего момента, достигаемого каждым колесом, в зависимости от того, насколько диски прижимаются друг к другу. Они могут отключать всю передачу вращения, отдавать ее полностью или распределять крутящий момент в той пропорции, которая необходима.
Фото — kurt, fasteddy760, Satish Krishnamurthy