Главная Системы автомобиля Блокировка дифференциала

Блокировка дифференциала

Добавил(а) Autolub   
06.07.12 19:55

Как известно, дифференциал – это механизм, который обеспечивает вращение ведущих колес на разных скоростях. Такая функция полезна при езде в поворотах, чтобы исключить проскальзывание колес. Ведь наружное колесо всегда проходит большее расстояние, чем внутреннее. При установке дифференциала между колесами, его называют межколесным, а между осями – межосевым.

Но имеется здесь и обратная сторона вопроса. К примеру, при езде на мокрой грунтовой дороге, в случае попадания одного колеса в грязь, оно будет буксовать, так как на него уйдет весь крутящий момент. Колесо же, которое стоит на твердом покрытии не будет вращаться. Главный недостаток дифференциала – это передача момента к колесу с меньшим сопротивлением вращению.

Чтобы устранить данную проблему была создана блокировка дифференциала.

Блокировка позволяет увеличить крутящий момент, передаваемый на колесо либо ось, имеющие лучшие сцепные свойства. Блокировка дифференциала осуществляется двумя путями: ограничением кручения сателлитов или соединением одной полуоси с корпусом самого дифференциала.

Отметим, что блокировка может быть частичной или полной. При последней элементы дифференциала жестко соединены. При этом крутящий момент полностью передается к колесу с лучшими сцепными свойствами.

При частичной блокировке дифференциала передаваемое между его элементами усилие ограничено, как и возрастание крутящего момента, передаваемого к колесу, имеющему лучшее сцепление. Степень возрастания крутящего момента, передаваемого к свободному колесу, измеряется коэффициентом  блокировки. Проще говоря, последний представляет собой отношение величины крутящего момента свободного колеса к его величине на буксующем колесе. Заблокированный дифференциал характеризуется коэффициентом блокировки в пределах от трех до пяти. Большие его значения могут губительно сказаться на узлах автомобиля.

Отметим, что блокируются и межосевые, и межколесные дифференциалы. Лишь у переднеприводных авто межколесный дифференциал передней оси чаще всего не блокируется, так как это снижает управляемость.

Существует принудительная и автоматическая блокировка. Первая осуществляется под управлением водителя. Такую блокировку еще называют ручной. Обычно ее обеспечивает кулачковая муфта, способная жестко соединить полуось с корпусом узла. Замыкание такой муфты по сигналу водителя осуществляет механический, гидравлический, электрический или пневмопривод. При механическом приводе водитель на стоящей машине перемещает рычаг, который соединен системой рычагов или тросами с муфтой. При электроприводе замыкание муфты осуществляет электромотор, который активируется нажатием кнопки в салоне. При гидравлическом приводе применяются главный и рабочий цилиндры, а при пневматическом – пневмоцилиндр. Отметим, что принудительная блокировка дифференциала – это атрибут полноприводных внедорожников. После проезда сложных участков пути его необходимо обязательно выключить. Иначе жесткая блокировка способна разрушить коробку переключения передач, трансмиссию и значительно увеличить износ шин.

Автоматическую блокировку обеспечивают самоблокирующиеся дифференциалы. Они представляют собой что-то среднее между полной блокировкой и свободным дифференциалом. Ведь они могут в определенных случаях работать, и как первый, и как второй. Еще такие системы называют дифференциалами повышенного трения (ограниченного проскальзывания). По принципу действия бывают 2 типа самоблокирующихся дифференциалов: блокирующиеся при разных угловых скоростях колес, а также блокирующиеся при разных величинах крутящих моментов.

К первым принадлежат дифференциал с вязкостной муфтой, дисковый, а также электронно-блокируемый дифференциал. Дисковый дифференциал – это симметричный узел с одним или двумя пакетами фрикционных дисков. Одна их часть имеет жесткую связь с полуосью, а другая – с корпусом узла. Когда авто едет в нормальном режиме, то полуоси и корпус дифференциала крутятся на одинаковых скоростях, а фрикционный пакет является одним целым.

Когда одна из полуосей начинает крутится быстрее, часть дисков также вращается быстрее. Однако, благодаря силе трения между дисками, блокируется увеличение скорости его кручения. Крутящий момент поступает на колесо, имеющее лучшее сцепление. Дифференциал частично блокируется. Сжатие дисков в пакете бывает фиксированным или переменным. В первом случае сжатие осуществляется пружинами, а во втором – гидроприводом. Дисковый дифференциал нашел применение в спорте, как межколесный и на внедорожных авто как межосевой.

В состав вязкостной муфты входит набор перфорированных дисков, расположенных на минимальном расстоянии друг с другом. Одна их часть жестко соединена с валом привода, а другая – с корпусом. Все диски находятся в герметичном корпусе, заполненном высоковязкостной силиконовой жидкостью.

Когда вал привода и корпус дифференциала крутятся на одинаковой скорости, то диски представляют собой одно целое. Как только приводной вал прокручивается быстрее, часть дисков также вращается быстрее и осуществляет перемешивание рабочей жидкости, которая твердеет. Происходит блокировка и передача крутящего момента к колесу с хорошим сцеплением. Когда скорости вала и корпуса снова выравниваются, свойства жидкости теряются, муфта разблокируется. Вискомуфта, как ее еще называют, имеет достаточно большие размеры. Поэтому ее обычно применяют для блокировки межосевых дифференциалов.

Кроме того, она также применяется вместо межосевого дифференциала на машинах с автоматически подключаемым полным приводом. Из особенностей вязкостной муфты отметим ее инерционность и склонность к перегреву. Кроме того, при торможении вискомуфта конфликтует с АБС. Последний фактор ограничил применение данного узла в современных авто. Несмотря на всю простоту и невысокую стоимость конструкции, вискомуфта не способна работать при полном бездорожье. Поэтому ее можно применять лишь в «паркетниках».

Электронная блокировка дифференциала – это отдельная функциональная возможность антипробуксовочной системы авто. Последняя подтормаживает колесо, потерявшее сцепление с покрытием. При этом на уверенно стоящем колесе крутящий момент увеличивается. Система, получая сигнал от датчиков угловых скоростей, выявляет проскальзывание одного колеса. После этого происходит подтормаживание буксующего в три этапа: возрастание давления, удержание, сброс. Возрастание давления осуществляется путем закрывания переключающего клапана и открывания клапана высокого давления с одновременной активацией насоса обратной подачи. Удерживается созданное давление путем закрытия переключающего клапана при отключенном насосе. Сброс давления происходит при открытии переключающего и впускного клапанов.

К дифференциалам, которые блокируются при разных величинах крутящих моментов, принадлежит червячный самоблокирующийся дифференциал. Когда колесо проскальзывает, крутящий момент на нем падает. В этот момент происходит частичная блокировка и момент поступает на другое колесо. Степень блокировки зависит от уровня уменьшения крутящего момента.

Чевряный самоблокирующийся дифференциал был создан в 1965 году в компании «Quaife Engineering». Самыми известными являются Torsen и Quaife. По сути это планетарный редуктор, в который входят ведомые (полуосевые) и ведущие (сателлитов) червячные шестерни. Отметим, что сателлиты могут быть размещены в параллельной или перпендикулярной плоскости к полуосям. В первом случае это схемы дифференциалов Torsen T-2 и Quaife, а во втором – Torsen Т-1.

Отметим, что червячная шестерня приводит в движение другие шестерни, а сама не в состоянии приводится другими. Кроме того, она расклинивается, что и обеспечивает частичную блокировку дифференциала данного типа. Они используются как для межколесных, так и для межосевых дифференциалов. Такой тип обладает всеми преимуществами вязкостной муфты. Но он лишен ее «минусов».

Отметим, что кроме вышеописанных, существуют еще несколько систем блокировки дифференциалов, не получивших широкого распространения. Это кулачковый и гидророторный самоблокирующийся дифференциал и конструкция DPS, созданная компанией Honda.

Поделитесь информацией с друзьями:

Комментарии
Добавить новый Поиск
Оставить комментарий
Имя:
Email:
 
Тема:
 
:D:):(:0:shock::confused:8):lol::x:P:oops::cry:
:evil::twisted::roll::wink::!::?::idea::arrow:
 
Пожалуйста, введите проверочный код, который Вы видите на картинке.

Похожие статьи:

 

Поиск по сайту

Люблю почитать