Ograničeni diferencijal: kako radi?

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-02-19 12:41

Izraz “blokada diferencijala”, ili “ograničeni diferencijal” (samoblokiranje), čuli su mnogi vozači, ali samo nekolicina zna kako ovaj proces izgleda u praksi. I ako su ranije proizvođači automobila opremili takvu „opciju“uglavnom SUV-ovima, sada se može naći i na prilično gradskom automobilu. Osim toga, često vlasnici automobila koji nisu opremljeni samoblokovima, shvativši koje prednosti donose, sami ih instaliraju.

Ali prije nego što shvatite kako funkcionira samoblokirajući diferencijal, morate razumjeti kako funkcionira bez zaključavanja.

Šta je razlika

Diferencijal (dif) se s pravom može smatrati jednim od glavnih elemenata dizajna mjenjača automobila. Uz njegovu pomoć odvija se prijenos, promjena i raspodjela obrtnog momenta koji proizvodi motor između para potrošača: točkova koji se nalaze na istoj osi mašine ili između njenih osovina. Štaviše, jačina toka distribuirane energije, ako je potrebno, može biti različita, što znači da je brzina rotacije točkova različita.

BDif mjenjača automobila može se ugraditi: u kućište zadnje osovine, mjenjač i kutiju za prijenos, ovisno o pogonskom uređaju(ima).

Oni diferencijali koji se ugrađuju u most ili mjenjač nazivaju se međutočkovi, a koji se nalaze između osovina automobila, odnosno - međuosovinski.

Diferencijalni zadatak

Kao što znate, automobil obavlja različite manevre tokom vožnje: skretanja, promjene trake, preticanja itd. Osim toga, površina puta može imati neravnine, što znači da točkovi automobila, ovisno o situaciji, u isto vrijeme može preći različite udaljenosti. Stoga, na primjer, prilikom okretanja, ako je brzina rotacije kotača na osovini ista, tada će jedan od njih neizbježno početi kliziti, što će dovesti do ubrzanog trošenja guma. Ali ovo nije najgore. Mnogo gore, upravljivost vozila je znatno smanjena.

Da bi riješili takve probleme, osmislili su diferencijal - mehanizam koji će preraspodijeliti energiju koja dolazi iz motora između osovina automobila u skladu s vrijednošću otpora kotrljanja: što je manji, to je veći brzina kotača će biti, i obrnuto.

Diferencijalni mehanizam

Danas postoji mnogo varijanti razlika, a njihov uređaj je prilično složen. Međutim, princip rada je uglavnom isti, pa će biti lakše razumjeti najjednostavniji tip - otvoreni diferencijal, koji se sastoji od sljedećih elemenata:

1. Zupčanici montirani na osovinama.
2. Pogoni (krunski) zupčanik, napravljen u obliku krnjeg konusa.
3. Pogonski zupčanik montiran na kraju pogonskog vratila, koji zajedno sa krunom čini glavni zupčanik. Budući da je pogonski zupčanik veći od pogonskog zupčanika, potonji će morati napraviti nekoliko okretaja oko svoje ose prije nego što prstenasti zupčanik izvrši samo jedan. Dakle, ova dva elementa diferencijala smanjuju količinu energije (brzine) koja na kraju stigne do točkova.
4. Sateliti koji formiraju planetarni zupčanik, koji igra ključnu ulogu u obezbeđivanju neophodne razlike u brzini rotacije točkova.
5. Cuses.

Kako radi diferencijal

Tokom pravolinijskog kretanja automobila, njegove osovine, a time i točkovi, rotiraju se istom brzinom kao i pogonsko vratilo sa svojim kosim zupčanikom. Ali tokom okretanja, opterećenje na kotačima postaje drugačije (jedan od njih pokušava da se okreće brže), a zbog te razlike se sateliti oslobađaju. Sada energija motora prolazi kroz njih, a budući da su par satelita dva odvojena, nezavisna zupčanika, različita brzina rotacije se prenosi na osovine. Dakle, snaga koju generiše motor raspoređuje se između točkova, ali neravnomerno, iu zavisnosti od opterećenja koje na njih deluje: ono što se kreće duž spoljašnjeg radijusa doživljava manji otpor kotrljanja, pa mu diferencijal prenosi više energije, okrećući sebrže.

Nema razlike u načinu rada središnjeg diferencijala i diferencijala kotača: princip rada je sličan, samo što je u prvom slučaju raspoređeni obrtni moment usmjeren na osovine vozila, au drugom - na njegove kotače nalazi se na istoj osovini.

Potreba za središnjim diferencijalom postaje posebno uočljiva kada vozite automobil po neravnom terenu, kada njegova težina pritiska osovinu koja je niža od druge, na primjer, na uzbrdici ili nizbrdici.

Diferencijalni problem

Uprkos činjenici da diferencijal svakako igra veliku ulogu u dizajnu automobila, njegov rad ponekad stvara probleme vozaču. Naime: kada je jedan od točkova na klizavoj deonici puta (blato, led ili sneg), onda drugi, koji se nalazi na tvrđem terenu, počinje da doživljava povećano opterećenje, diferencijal pokušava da to popravi, preusmerava energiju motora do kliznog točka. Tako se ispostavlja da dobija maksimalnu rotaciju, dok drugi, koji se čvrsto drži za podlogu, jednostavno ostaje nepomičan.

Upravo za rješavanje ovakvih problema izmišljeno je blokiranje (onemogućavanje) diferencijala.

Princip blokiranja i njegovi tipovi

Shvativši princip rada diferencijala, možemo zaključiti da ako ga blokirate, tada će se povećati obrtni moment na točku ili osovini koja ima najbolje prianjanje. Ovo se može učiniti spajanjem njegovog tijela na jednu od dvije osovine ili zaustavljanjem rotacije satelita.

Blokirajmože biti potpuna - kada su dijelovi diferencijala čvrsto povezani. Izvodi se, u pravilu, uz pomoć bregastog kvačila i njime upravlja vozač posebnim pogonom iz kabine automobila. Ili može biti djelomična, u kom slučaju se samo ograničena sila prenosi na kotače - ovako funkcionira samoblokirajući diferencijal, koji ne zahtijeva ljudsku intervenciju.

Kako radi samoblokirajući diferencijal

Samoblokirajući diferencijal je u suštini kompromis između punog bloka i slobodnog diferencijala, i omogućava vam da smanjite proklizavanje točkova automobila u slučaju razlike u koeficijentu vučne sile između njih. Tako se značajno povećavaju prohodnost, terensko upravljanje, kao i dinamika ubrzanja vozila, bez obzira na kvalitet puta.

Samoblokiranje eliminira potpuno blokiranje kotača, što štiti osovine od kritičnih opterećenja koja se mogu pojaviti na nasilnim diferencijalima.

Blokovi osovine se automatski otpuštaju ako se brzine točkova izjednače tokom pravolinijske vožnje.

Najčešći tipovi samoblokova

Samoblokiranje diska je set frikcionih (trljajućih) diskova instaliranih između tijela diferencijala i zupčanika osovine.

Nije teško razumjeti kako diferencijal radi s takvim blokom: dok se automobil vozi pravolinijski, tijelo diferencijala i obje osovine rotiraju zajedno, čim postoji razlika u brzinama rotacije (točak je udario u klizavo područje), dolazi do trenja između diskova, smanjujući ga. Odnosno točakostajući na tvrdoj podlozi nastavit će rotirati, umjesto da stane, kao u slučaju slobodnog diferencijala.

Viskozna spojka, ili na drugi način viskozna spojnica, kao i prethodni dif, sadrži dva paketa diskova, samo ovoga puta perforiranih, postavljenih između sebe sa malim razmakom. Jedan dio diskova ima kvačilo sa karoserijom, drugi sa pogonskom osovinom.

Diskovi se stavljaju u posudu napunjenu organosilicijskom tekućinom, koja, kada se ravnomjerno okreće, ostaje nepromijenjena. Čim postoji razlika u brzini između pakovanja, tečnost se počinje brzo i snažno zgušnjavati. Između perforiranih površina postoji otpor. Preterano neuvijeni paket se na taj način usporava, a brzina rotacije se ujednačava.

Samoblokiranje sa zupcima (vijak, puž). Njegov rad se zasniva na sposobnosti pužnog para da ukline i na taj način blokira osovine kada se na njima pojavi razlika u obrtnom momentu.

Samoblokiranje kamere. Da biste razumjeli kako ova vrsta diferencijala funkcionira, dovoljno je zamisliti otvoreni diferencijal, u kojem su umjesto planetarnog zupčanika ugrađeni parovi zupčanika (bregastih). Bregovi se rotiraju (skoče) kada su brzine točkova skoro iste, i snažno su zaključane (zaglavljene) čim jedna od njih počne da klizi.

Nema razlike u tome kako funkcionira blokada središnjeg diferencijala i diferencijala među kotačima - princip rada je isti, razlikesamo na krajnjim tačkama: u prvom slučaju - dvije osovine, u drugom - dva točka montirana na istoj osovini.

Domaća "Niva" i njeni diferencijali

Niva zauzima posebno mjesto u liniji domaćih VAZ-ova: za razliku od svojih "rođaka" na montažnoj traci, ovaj automobil je opremljen pogonom na sva četiri točka koji se ne može prebacivati.

U transmisiju VAZ SUV-a ugrađena su tri diferencijala: međutočkovi diferencijali u svakoj osovini i međuosni diferencijali u prijenosnom kućištu. Unatoč takvom broju, nećete morati ponovno shvaćati kako diferencijali na Nivi rade. Sve je potpuno isto kao što je gore opisano. Odnosno, tokom pravolinijskog kretanja mašine, pod uslovom da nema klizanja na točkovima, vučna sila između njih se ravnomerno raspoređuje i ima istu vrednost. Kada jedan od točkova počne da proklizava, tada se sva energija iz motora, prolazeći kroz diferencijale, usmerava na ovaj točak.

Niva blokada diferencijala

Pre nego što pričamo o tome kako funkcioniše blokada diferencijala na Nivi, treba napomenuti jednu stvar, naime, da razjasnimo svrhu prednje (male) ručke prenosnog kućišta.

Neki vozači vjeruju da se uz njegovu pomoć u automobilu uključuje pogon na prednje kotače - to nije tako: i prednji i zadnji pogon Nive su uvijek uključeni, a ova ručka kontrolira prijenos diferencijalni slučaj. Odnosno, dok je postavljen u poziciju "naprijed", diff radi normalno i kada"back" - off.

A sada direktno o blokadi: kada je diferencijal isključen, vratila prijenosnog kućišta se zatvaraju kvačilom, čime se nasilno izjednačuju njihove brzine rotacije, odnosno ukupna brzina kotača prednje osovine jednaka je ukupna brzina zadnje osovine. Raspodjela potiska se dešava u pravcu većeg otpora. Recimo da zadnji točak proklizava, ako uključite bravu, vučna sila će ići na prednju osovinu čiji će točkovi rastegnuti automobil, ali ako i prednji točak proklizava zajedno sa zadnjim točkom, tada će Niva neće izaći sam.

Kako bi spriječili da se to dogodi, vozači postavljaju samoblokove u mostove kako bi pomogli da izvuku zaglavljeni automobil. Do danas, najpopularniji među vlasnicima Nive je diferencijal Nesterov.

Nesterovljev samoblok

Tajna njegove popularnosti leži u načinu rada diferencijala Nesterova.

Dizajn diferencijala omogućava ne samo optimalno podešavanje ugaone brzine točkova automobila prilikom manevara, već i u slučaju klizanja ili visi volana, uređaj mu daje minimalnu količinu energije od motora. Štaviše, reakcija samoblokade na promjenu saobraćajne situacije je gotovo trenutna. Osim toga, Nesterov diferencijal značajno poboljšava upravljivost automobila čak i na klizavim zavojima, povećava stabilnost smjera, povećava dinamiku ubrzanja (posebno zimi) i smanjuje potrošnju goriva. A instalacija uređaja ne zahtijeva ništapromjene u dizajnu mjenjača i ugrađuju se na isti način kao i klasični dif.

Diferencijal je našao primenu ne samo u automobilskoj tehnologiji, pokazao se veoma korisnim na motoblokovima, uveliko olakšavajući život svojim vlasnicima.

Diferencijal za motoblok

Motoblock - jedinica je prilično teška i potrebno je mnogo truda da se jednostavno okrene, a uz neregulisanu ugaonu brzinu rotacije točkova to postaje još teže. Stoga, vlasnici ovih mašina, ako razlike nisu prvobitno bile predviđene dizajnom, sami ih kupuju i instaliraju.

Kako radi diferencijal za hodni traktor? U stvari, omogućava samo lagano okretanje automobila, zaustavljanje jednog od točkova.

Njegova druga funkcija, koja nije povezana sa preraspodjelom snage, je povećanje međuosovinskog razmaka. Dizajn diferencijala omogućava njegovu upotrebu kao produžetak osovine, što ga čini pokretljivijim i otpornijim na prevrtanje, posebno pri skretanju.

Jednom riječju, diferencijal je vrlo korisna i nezamjenjiva stvar, a njegovo blokiranje značajno povećava sposobnost automobila u vožnji.