Limited differential: paano ito gumagana?

2024 May -akda: Erin Ralphs | [email protected]. Huling binago: 2024-02-19 19:28

Ang terminong “differential lock”, o “limited differential” (self-blocking), ay narinig ng maraming motorista, ngunit iilan lamang ang nakakaalam kung ano ang hitsura ng prosesong ito sa pagsasanay. At kung ang mga naunang automaker ay nilagyan ng ganitong "opsyon" pangunahin sa mga SUV, ngayon ay matatagpuan din ito sa medyo isang city car. Bilang karagdagan, madalas na ang mga may-ari ng mga kotse na walang mga self-block, na naunawaan kung anong mga benepisyo ang hatid nila, i-install ang mga ito nang mag-isa.

Ngunit bago maunawaan kung paano gumagana ang self-locking differential, kailangan mong maunawaan kung paano ito gumagana nang hindi nagla-lock.

Ano ang kaugalian

Ang pagkakaiba (diff) ay wastong maituturing na isa sa mga pangunahing elemento ng disenyo ng paghahatid ng sasakyan. Sa tulong nito, nagaganap ang paghahatid, pagbabago, at pamamahagi ng metalikang kuwintas na ginawa ng makina sa pagitan ng isang pares ng mga mamimili: mga gulong na matatagpuan sa parehong axis ng makina o sa pagitan ng mga ehe nito. Bukod dito, ang lakas ng daloy ng ipinamahagi na enerhiya, kung kinakailangan, ay maaaring mag-iba, na nangangahulugan na ang bilis ng pag-ikot ng mga gulong ay iba.

BMaaaring i-install ang car transmission diff: sa rear axle housing, gearbox at transfer case, depende sa (mga) drive device.

Ang mga diff na naka-install sa tulay o gearbox ay tinatawag na interwheel, at matatagpuan sa pagitan ng mga axle ng kotse, ayon sa pagkakabanggit - interaxle.

Differential Assignment

Tulad ng alam mo, ang isang kotse ay nagsasagawa ng iba't ibang mga maniobra habang nagmamaneho: mga pagliko, pagbabago ng lane, pag-overtake, atbp. Bilang karagdagan, ang ibabaw ng kalsada ay maaaring maglaman ng mga bumps, na nangangahulugan na ang mga gulong ng kotse, depende sa sitwasyon, sa isa at sa parehong oras ay maaaring masakop ang iba't ibang mga distansya. Samakatuwid, halimbawa, kapag lumiliko, kung ang bilis ng pag-ikot ng mga gulong sa ehe ay pareho, kung gayon ang isa sa kanila ay hindi maiiwasang magsisimulang madulas, na hahantong sa pinabilis na pagkasira ng gulong. Ngunit hindi ito ang pinakamasama. Higit na masama, ang paghawak ng sasakyan ay lubhang nabawasan.

Upang malutas ang mga ganitong problema, gumawa sila ng isang kaugalian - isang mekanismo na muling ipamahagi ang enerhiya na nagmumula sa makina sa pagitan ng mga ehe ng kotse alinsunod sa halaga ng rolling resistance: mas mababa ito, mas malaki. magiging bilis ng gulong, at kabaliktaran.

Differential mechanism

Ngayon, maraming uri ng diff, at medyo kumplikado ang kanilang device. Gayunpaman, ang prinsipyo ng pagpapatakbo ay karaniwang pareho, kaya mas madaling maunawaan ang pinakasimpleng uri - isang bukas na kaugalian, na binubuo ng mga sumusunod na elemento:

1. Mga gear na naka-mount sa mga axle shaft.
2. Driven (crown) gear, na ginawa sa anyo ng pinutol na kono.
3. Isang drive gear na naka-mount sa dulo ng drive shaft, na kasama ng korona ang bumubuo sa pangunahing gear. Dahil ang driven gear ay mas malaki kaysa sa drive gear, ang huli ay kailangang gumawa ng ilang mga rebolusyon sa paligid ng axis nito bago ang ring gear ay gumanap lamang ng isa. Samakatuwid, ang dalawang elementong ito ng differential ang nagpapababa sa dami ng enerhiya (bilis) na kalaunan ay umaabot sa mga gulong.
4. Ang mga satellite na bumubuo sa planetary gear, na gumaganap ng mahalagang papel sa pagbibigay ng kinakailangang pagkakaiba sa bilis ng pag-ikot ng mga gulong.
5. Mga kaso.

Paano gumagana ang differential

Sa panahon ng rectilinear na paggalaw ng kotse, ang mga axle shaft nito, at samakatuwid ang mga gulong, ay umiikot sa parehong bilis ng drive shaft kasama ang helical gear nito. Ngunit sa panahon ng pagliko, ang pagkarga sa mga gulong ay nagiging iba (isa sa kanila ay sumusubok na umikot nang mas mabilis), at dahil sa pagkakaiba na ito, ang mga satellite ay inilabas. Ngayon ang enerhiya ng makina ay dumadaan sa kanila, at dahil ang isang pares ng mga satellite ay dalawang magkahiwalay, independiyenteng mga gears, ibang bilis ng pag-ikot ay ipinapadala sa mga axle shaft. Kaya, ang kapangyarihan na nabuo ng makina ay ipinamamahagi sa pagitan ng mga gulong, ngunit hindi pantay, at depende sa pag-load na kumikilos sa kanila: kung ano ang gumagalaw kasama ang panlabas na radius ay nakakaranas ng mas kaunting rolling resistance, kaya ang diff ay naglilipat ng mas maraming enerhiya dito, umiikot.mas mabilis.

Walang pagkakaiba sa kung paano gumagana ang center differential at ang wheel differential: ang prinsipyo ng pagpapatakbo ay magkatulad, sa unang kaso lamang ang ibinahaging torque ay nakadirekta sa mga ehe ng sasakyan, at sa pangalawa - sa mga gulong nito matatagpuan sa parehong axle.

Lalong kapansin-pansin ang pangangailangan para sa center diff kapag nagmamaneho ng kotse sa masungit na lupain, kapag ang bigat nito ay dumidiin sa axle na mas mababa kaysa sa isa, halimbawa, sa pataas o pababa.

Problema sa pagkakaiba

Sa kabila ng katotohanan na ang differential ay tiyak na gumaganap ng isang malaking papel sa disenyo ng kotse, ang pagpapatakbo nito minsan ay lumilikha ng mga problema para sa driver. Lalo na: kapag ang isa sa mga gulong ay nasa madulas na seksyon ng kalsada (putik, yelo o niyebe), pagkatapos ang isa, na matatagpuan sa mas mahirap na lupa, ay nagsisimulang makaranas ng mas mataas na pagkarga, sinusubukan ng diff na ayusin ito, i-redirect ang enerhiya ng engine sa sliding wheel. Kaya, lumalabas na nakakatanggap ito ng maximum na pag-ikot, habang ang isa, na mahigpit ang pagkakahawak sa lupa, ay nananatiling nakatigil.

Ito ay tiyak na upang malutas ang mga naturang problema na ang pag-lock (hindi pagpapagana) ng pagkakaiba ay naimbento.

Ang prinsipyo ng pagharang at mga uri nito

Kapag naunawaan ang prinsipyo ng kaugalian, maaari nating tapusin na kung haharangin mo ito, tataas ang metalikang kuwintas sa gulong o ehe na may pinakamahusay na pagkakahawak. Magagawa ito sa pamamagitan ng pagkonekta sa katawan nito sa isa sa dalawang axle shaft o sa pamamagitan ng pagpapahinto sa pag-ikot ng mga satellite.

I-blockmaaaring kumpleto - kapag ang mga bahagi ng kaugalian ay konektado nang mahigpit. Ito ay isinasagawa, bilang panuntunan, sa tulong ng isang cam clutch at kinokontrol ng driver sa pamamagitan ng isang espesyal na biyahe mula sa taksi ng kotse. O maaari itong bahagyang, kung saan limitadong puwersa lamang ang ipinapadala sa mga gulong - ito ay kung paano gumagana ang self-locking differential, na hindi nangangailangan ng interbensyon ng tao.

Paano gumagana ang self-locking differential

Ang self-locking differential ay mahalagang isang kompromiso sa pagitan ng isang buong block at isang libreng diff, at nagbibigay-daan sa iyong bawasan ang pagdulas ng mga gulong ng kotse sakaling magkaroon ng pagkakaiba sa traction coefficient sa pagitan ng mga ito. Kaya, ang kakayahan sa cross-country, off-road handling, pati na rin ang dynamics ng acceleration ng sasakyan ay makabuluhang tumaas, anuman ang kalidad ng kalsada.

Tinatanggal ng self-locking ang buong lock ng gulong, na nagpoprotekta sa mga axle shaft mula sa mga kritikal na load na maaaring mangyari sa forced-off differentials.

Awtomatikong ire-release ang mga lock ng axle kung magkakapantay ang takbo ng gulong sa tuwid na linyang pagmamaneho.

Ang pinakakaraniwang uri ng self-block

Ang self-block ng disk ay isang set ng friction (rubbing) na mga disc na naka-install sa pagitan ng diff body at ng axle gear.

Hindi mahirap maunawaan kung paano gumagana ang isang differential sa naturang block: habang ang kotse ay nagmamaneho sa isang tuwid na linya, ang diff body at ang parehong mga axle shaft ay umiikot nang magkasama, sa sandaling may pagkakaiba sa bilis ng pag-ikot (ang gulong ay tumama sa isang madulas na lugar), nangyayari ang alitan sa pagitan ng mga disk, na binabawasan ito. Ibig sabihin, ang gulongang natitira sa matigas na lupa ay patuloy na iikot, sa halip na huminto, tulad ng sa kaso ng isang libreng pagkakaiba.

Viscous coupling, o viscous coupling, pati na rin ang nakaraang diff, ay naglalaman ng dalawang pack ng mga disk, sa pagkakataong ito ay butas-butas, na naka-install sa pagitan ng mga ito na may maliit na puwang. Ang isang bahagi ng mga disc ay may clutch sa katawan, ang isa ay may drive shaft.

Ang mga disc ay inilalagay sa isang lalagyan na puno ng organosilicon liquid, na, kapag iniikot nang pantay, ay nananatiling hindi nagbabago. Sa sandaling may pagkakaiba sa bilis sa pagitan ng mga pakete, ang likido ay nagsisimulang lumapot nang mabilis at malakas. Mayroong paglaban sa pagitan ng mga butas na ibabaw. Ang isang sobrang untwisted na package ay pinabagal, at ang bilis ng pag-ikot ay na-level.

Naka-block sa sarili na may ngipin (screw, worm). Ang gawain nito ay nakabatay sa kakayahan ng pares ng bulate na kumapit at sa gayon ay nakaharang sa mga axle shaft kapag nagkaroon ng pagkakaiba sa torque sa mga ito.

Cam self-block. Upang maunawaan kung paano gumagana ang ganitong uri ng kaugalian, sapat na isipin ang isang bukas na kaugalian, kung saan naka-install ang mga pares ng gear (cam) sa halip na isang mekanismo ng planetary gear. Ang mga cam ay umiikot (tumalon) kapag ang bilis ng gulong ay halos pareho, at mahigpit na nakakandado (jammed) sa sandaling magsimulang madulas ang isa sa mga ito.

Walang pagkakaiba sa kung paano gumagana ang pag-lock ng center differential at interwheel differential - ang prinsipyo ng operasyon ay pareho, ang mga pagkakaibalamang sa mga dulong punto: sa unang kaso - dalawang axle, sa pangalawa - dalawang gulong na naka-mount sa parehong ehe.

Domestic "Niva" at ang mga pagkakaiba nito

Ang Niva ay sumasakop sa isang espesyal na lugar sa linya ng mga domestic VAZ: hindi tulad ng "mga kamag-anak" nito sa linya ng pagpupulong, ang kotse na ito ay nilagyan ng non-switchable na all-wheel drive.

Tatlong differential ang naka-install sa transmission ng VAZ SUV: interwheel differentials sa bawat axle, at interaxal differential sa transfer case. Sa kabila ng ganoong bilang, hindi mo na kailangang malaman kung paano gumagana muli ang mga pagkakaiba sa Niva. Ang lahat ay eksaktong kapareho ng inilarawan sa itaas. Iyon ay, sa panahon ng paggalaw ng rectilinear ng makina, sa kondisyon na walang slippage sa mga gulong, ang puwersa ng traksyon sa pagitan ng mga ito ay ibinahagi nang pantay-pantay at may parehong halaga. Kapag nagsimula nang madulas ang isa sa mga gulong, ang lahat ng enerhiya mula sa makina, na dumadaan sa mga diff, ay ididirekta sa gulong na ito.

Niva differential lock

Bago pag-usapan kung paano gumagana ang differential lock sa Niva, isang punto ang dapat tandaan, ibig sabihin, upang linawin ang layunin ng harap (maliit) na hawakan ng transfer case.

Naniniwala ang ilang mga driver na sa tulong nito ang front-wheel drive ay naka-on sa kotse - hindi ito ganoon: parehong ang front at rear-wheel drive ng Niva ay palaging naka-engage, at ang handle na ito ay kumokontrol sa paglipat pagkakaiba ng kaso. Ibig sabihin, habang nakatakda ito sa posisyong "pasulong", normal na gumagana ang diff, at kailan"back" - off.

At ngayon ay direkta tungkol sa lock: kapag ang pagkakaiba ay naka-off, ang mga transfer case shaft ay isinasara ng isang clutch, at sa gayon ay puwersahang pinapantayan ang kanilang mga bilis ng pag-ikot, iyon ay, ang kabuuang bilis ng mga gulong ng front axle ay katumbas ng ang kabuuang bilis ng rear axle. Ang pamamahagi ng thrust ay nangyayari sa direksyon ng mas malaking pagtutol. Sabihin nating dumulas ang gulong sa likuran, kung bubuksan mo ang lock, ang puwersa ng traksyon ay mapupunta sa ehe sa harap, ang mga gulong nito ay mag-uunat sa kotse, ngunit kung ang gulong sa harap ay dumulas din kasama ang gulong sa likuran, kung gayon ang Niva hindi lalabas nang mag-isa.

Upang maiwasang mangyari ito, ang mga motorista ay naglalagay ng mga self-block sa mga tulay upang tumulong sa paglabas ng naka-stuck na sasakyan. Sa ngayon, ang pinakasikat sa mga may-ari ng Niva ay ang Nesterov differential.

self-block ni Nesterov

Ang sikreto ng katanyagan nito ay nasa paraan ng paggana ng Nesterov differential.

Ang disenyo ng differential ay nagbibigay-daan hindi lamang upang mahusay na maisaayos ang angular na bilis ng mga gulong ng sasakyan kapag gumagawa ng mga maniobra, kundi pati na rin kung sakaling madulas o mabitin ang gulong, binibigyan ito ng device ng pinakamababang halaga ng enerhiya mula sa makina. Bukod dito, ang reaksyon ng self-block sa isang pagbabago sa sitwasyon ng trapiko ay halos madalian. Bilang karagdagan, ang pagkakaiba-iba ng Nesterov ay makabuluhang nagpapabuti sa paghawak ng kotse kahit na sa madulas na pagliko, pinatataas ang katatagan ng direksyon, pinatataas ang dynamics ng acceleration (lalo na sa taglamig), at binabawasan ang pagkonsumo ng gasolina. At ang pag-install ng aparato ay hindi nangangailangan ng anumannagbabago sa disenyo ng transmission at naka-install sa parehong paraan tulad ng classic diff.

Nakahanap ng aplikasyon ang differential hindi lamang sa teknolohiyang automotive, naging lubhang kapaki-pakinabang ito sa mga motoblock, na lubos na nagpapadali sa buhay ng mga may-ari nito.

Differential para sa motoblock

Motoblock - ang unit ay medyo mabigat, at nangangailangan ng maraming pagsisikap upang simpleng iikot ito, at sa hindi regulated na angular na bilis ng pag-ikot ng mga gulong, ito ay nagiging mas mahirap. Samakatuwid, ang mga may-ari ng mga makinang ito, kung ang mga pagkakaiba ay hindi orihinal na ibinigay ng disenyo, bilhin at i-install ang mga ito nang mag-isa.

Paano gumagana ang walk-behind tractor differential? Sa katunayan, nagbibigay lang ito ng madaling pagliko ng kotse, na humihinto sa isa sa mga gulong.

Ang iba pang function nito, na hindi nauugnay sa muling pamamahagi ng kapangyarihan, ay upang taasan ang wheelbase. Ang disenyo ng differential ay nagbibigay para sa paggamit nito bilang extension ng axle, na ginagawang mas maneoverable ang walk-behind tractor at lumalaban sa pagtabingi, lalo na kapag nasa cornering.

Sa madaling salita, ang differential ay isang napaka-kapaki-pakinabang at hindi mapapalitang bagay, at ang pagharang nito ay lubos na nagpapataas sa kakayahan ng sasakyan sa cross-country.