Принцип работы межосевого дифференциала: Принцип работы межосевого дифференциала | I4CAR

Устройство и работа межосевого дифференциала автомобиля КамАЗ-5320

Строительные машины и оборудование, справочник

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:

Дополнительные материалы по теме:

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

что это такое, принцип работы

Внедорожные авто оснащены дифференциалом. Этот элемент нужен для обеспечения ведущим колесам разной угловой скорости. При повороте колеса расположены на внешнем и внутреннем радиусе. Межосевой дифференциал на внедорожнике имеет блокировку. Далеко не все знают, что это такое – блокировка межосевого дифференциала. Давайте разберемся, что это, для чего и как пользоваться.

Межосевой дифференциал

В любых автомобилях точно имеется один дифференциал. Данный механизм призван делить крутящий момент, который на него подается с входного вала между двумя полуосями. Полноприводные авто оснащены двумя дифференциалами – для каждой колесной пары. Также имеется еще и межосевой. Необходимость в нем вызвана тем, что внедорожники эксплуатируются в очень сложных условиях. Разные оси испытывают разное давление, и нужно распределять крутящий момент между ними.

Блокировка

Любой дифференциал имеет, кроме достоинств, и очень серьезный недостаток. Недостаток этот является следствием преимущества – если одно из колес начинает буксовать, то дифференциал отдает больший крутящий момент именно на это колесо. Это очень сильно снижает характеристики проходимости. Если для гражданских автомобилей это норма, то для внедорожников это совсем недопустимо. По данной причине практически все межосевые дифференциалы оснащаются системами блокировки. Но есть исключения. Например, блокировка межосевого дифференциала на «Ниве» отсутствует, зато можно купить и установить самостоятельно одно из предлагаемых рынком решений.

Когда включена блокировка, то на каждую ось отдается один и тот же крутящий момент. Поэтому колеса не будут буксовать. Это нужно, чтобы машина могла с легкостью пройти скользкие места.

Виды блокировок

Мы узнали, что это такое – блокировка межосевого дифференциала. Теперь стоит познакомиться с видами данных систем. Сейчас можно выделить ручную и автоматическую блокировку. В первом и во втором случае можно частично или полностью отключить дифференциал. На моделях авто с повышенной проходимостью имеются автоматические блокировки. Их три разновидности – это система с вискомуфтой, блокировка Trosen и с фрикционной муфтой. В чем особенности и отличия данных систем? Рассмотрим каждую более детально.

Блокировки с вискомуфтой

Это наиболее распространенная блокировка. Она базируется на симметричной планетарной схеме. Работа основана на взаимодействующих между собой конических шестеренках. Важным элементом данной конструкции является специальная герметичная полость. В ней воздушно-силиконовая смесь. Механизм связан с полуосями за счет пакетов дисков.

Если авто с полным приводом двигается с какой-то постоянной скоростью по достаточно ровной поверхности, то дифференциал с такой блокировкой передает крутящий момент к передней и задней оси в пропорции 50:50. Если же один из пакетов будет вращаться быстрее, то за счет повышенного давления в герметичной емкости вискомуфта начнет тормозить пакет. За счет этого выровняются угловые скорости. Дифференциал заблокируется.

Среди главных достоинств этой системы можно выделить ее простоту и малую стоимость. Именно за счет этих факторов механизм получил такое широкое распространение в современных внедорожниках. Если говорить о недостатках, то автоматическое блокирование осуществляется не полностью и существует риск перегрева системы, если блокировка эксплуатируется достаточно долго.

Система Trosen

Вот еще одна блокировка межосевого дифференциала. Что это такое? Она представляет собой корпус, две полуосевые шестеренки с сателлитами и выходными валами. Считается, что блокировка такого типа наиболее эффективная и совершенная. Нередко данную систему можно увидеть на новых внедорожниках европейского и американского производства.

В основе лежат червячные колеса в количестве двух пар. В каждой паре имеется ведущее и ведомое колесо – полуосевое и сателлит. Принцип действия основан на особенностях червячных шестерен. Если каждое колесо имеет одинаковое сцепление с дорогой, тогда блокировка не будет задействована, а дифференциал будет работать в обыкновенном режиме.

Включение блокировки межосевого дифференциала осуществляется, если одно колесо начнет вращаться быстрее, чем остальные. Сателлит, связанный с колесом, будет пытаться крутиться в обратную сторону. В результате червячная шестерная перегружается и тем самым блокируются выходные валы. Освободившийся крутящий момент передается на другую ось и значения крутящего момента таким образом выравниваются.

В чем плюсы данной системы? Главным преимуществом такой блокировки считается максимальная скорость срабатывания и очень широкий диапазон распределения крутящего момента с одной оси на другую. Среди прочих плюсов можно выделить, что данные блокировки не ведут к перегрузке тормозных систем. Минус один – это сложность данной конструкции. Кстати, схожую блокировку можно увидеть на ГАЗ-66.

Блокировки с фрикционными муфтами

Основная отличительная особенность в том, что предполагается возможность включения блокировки автоматически или вручную. Конструкция и работа блокировки межосевого дифференциала похожа на систему с вискомуфтой. Но здесь работают фрикционные диски.

Когда машина двигается плавно, угловые скорости на осях распределены равномерно. Если на одной из полуосей имеется ускорение, то диски начнут сближаться, между ними будет расти сила трения – полуось притормаживается.

Данные системы практически не используются на серийных моделях авто. Причина в сложности конструкции и невысоком ресурсе. Диски очень быстро изнашиваются, а сама конструкция требует особого ухода и тщательного обслуживания.

Электронные блокировки и имитации блокировок

В большинстве современных авто имеются так называемые электронные блокировки межосевого дифференциала. Что это такое, мы рассмотрим далее. Электронная блокировка в большинстве случаев представляет собой лишь имитацию.

ЭБУ получает информацию от датчиков колес, что одно из колес вращается быстрее и начинает прерывистыми командами притормаживать колесо. Тем самым момент перераспределяется на другую сторону. Обычно узнать о том, что включена данная система, можно узнать по приборной панели – мигает блокировка межосевого дифференциала.

Недостатки и особенности

При долгой работе в таком режиме существует риск перегрева и выхода из строя тормозных систем. Автомобиль имеет автоматическую защиту, если температура поднимается выше допустимой, но это не везде есть и не всегда работает.

Если нагрузка серьезная, то крутящего момента может быть мало, чтобы сдвинуть авто вперед. Вроде бы и моргает лампа, трещит тормозная система, но машина никуда не едет. Поднять обороты невозможно – электроника не дает.

Межосевая блокировка дифференциала “Паджеро”, а она там электронная, в воде теряет эффективность. Мокрые колодки не могут затормозить мокрый диск.

Но даже имитация – это не пустая забава. Естественно, она не подойдет для серьезного бездорожья, но ездят туда далеко не все владельцы. Электронной блокировки вполне хватит для самых обычных случаев. Например, они могут понадобиться зимой. Но сильно рассчитывать на систему нельзя – электроника может подвести в самый неподходящий момент. Поэтому в “Паджеро” дополнительно есть настоящая, железная блокировка.

Как работает постоянный полный и полный привод

Добро пожаловать обратно в Gearhead 101 — серию статей об основах работы автомобилей для начинающих автомобилистов.

В прошлый раз мы подробно рассказали о том, как работает неполный рабочий день 4WD и почему полезно, чтобы все четыре колеса приводили автомобиль в движение в условиях низкой тяги. Сегодня мы занимаемся постоянным 4WD, а также полным приводом (он же AWD).

В обеих системах трансмиссии все четыре колеса постоянно приводят автомобиль в движение, и, как мы увидим, они достигают этой цели, используя аналогичную схему трансмиссии. Но есть также некоторые различия между постоянным 4WD и AWD, которые мы объясним ниже.

Начнем!

Преимущества и недостатки постоянного 4WD и AWD

Как мы подробно обсуждали в нашем посте о 4WD, одно из его преимуществ по сравнению с 2WD заключается в том, что постоянно движущиеся четыре колеса значительно увеличивают сцепление с дорогой в ситуациях с низким сцеплением, таких как снег, грязь и рыхлая грязь. Если, скажем, ваши задние колеса попадают в зону с низким сцеплением на дорожном покрытии, ваши передние колеса могут оказаться в зоне с высоким сцеплением. Получая мощность, они могут помочь вашему автомобилю двигаться, а не просто вращать задние колеса, пока ваш автомобиль остается неподвижным.

Все хорошо, но почему вы хотите, чтобы все четыре колеса получали мощность от двигателя даже в нормальных условиях вождения? Зачем вам 4WD на штатной вместо того, чтобы просто включать его при необходимости?

Основная причина — улучшенная управляемость. Когда все четыре колеса движутся, автомобиль лучше проходит повороты и обеспечивает лучшую курсовую устойчивость, когда автомобиль движется в устойчивом состоянии. Улучшенная управляемость в нормальных условиях вождения обеспечивает более безопасное вождение. Улучшенная управляемость — одна из причин, почему вы видите полный привод на спортивных автомобилях и роскошных седанах.

Другая причина — удобство. Предположим, вы едете по дороге, на которой есть участки со льдом и снегом, но в основном она сухая. Вместо того, чтобы включать и отключать свой 4WD на неполный рабочий день, когда вы попадаете в эти скользкие места и покидаете их, когда четыре колеса работают все время, вам не нужно об этом думать. Ты просто водишь.

Большим недостатком постоянного 4WD и полного привода является то, что они потребляют гораздо больше топлива, чем неполный 4WD, потому что двигатель должен постоянно передавать мощность на все четыре колеса.

Как работают полноприводные и полноприводные автомобили

Таким образом, при полноприводных и полноприводных автомобилях все четыре колеса постоянно движутся. Но возникает вопрос: как эти системы трансмиссии делают это без поддомкрачивания автомобиля при движении по дорогам с высоким сцеплением?

Как мы обсуждали в статье о частичном 4WD, когда вы включаете 4WD, раздаточная коробка блокирует передний и задний приводные валы вместе. Они передают одинаковую мощность или число оборотов в минуту на передний и задний дифференциалы. При повороте на сухом асфальте передние колеса за счет хорошей тяги и геометрии вынуждены вращаться быстрее, чем задние колеса. Но поскольку передний приводной вал вращается с той же скоростью, что и задний приводной вал, создается большое напряжение, которое в конечном итоге может привести к тому, что называется заеданием или закручиванием трансмиссии. Это может серьезно повредить ваш автомобиль.

Как же избежать этой проблемы при постоянном полном и полном приводе?

Путем добавления третьего дифференциала в середине трансмиссии.

Как и автомобили с неполным приводом, полноприводные и полноприводные имеют передний и задний дифференциалы на передней и задней осях, что позволяет левому и правому колесам двигаться с разной скоростью при выполнении поворота. Это предотвращает проскальзывание колес, которое может произойти при движении всех четырех колес.

Для предотвращения заедания трансмиссии из-за разной скорости вращения передних и задних колес при повороте между передним и задним приводными валами установлен межосевой дифференциал. Это позволяет переднему и заднему приводным валам передавать мощность как на передние, так и на задние колеса, но позволяет им двигаться с разной скоростью при выполнении поворота. Проблема с заеданием трансмиссии решена.

Таким образом, межосевой дифференциал позволяет постоянному полному и полному приводу передавать мощность на все четыре колеса одновременно и постоянно.

В чем тогда разница между полным приводом и полным приводом?

Что делает постоянный 4WD не полным: блокировка межосевого дифференциала

Большую часть времени постоянный 4WD работает почти так же, как и полный привод: межосевой дифференциал передает мощность двигателя как на передние, так и на задние колеса. время. Межосевой дифференциал позволяет переднему и заднему приводным валам двигаться с разной скоростью, позволяя автомобилю нормально работать даже при выполнении поворотов на обычных дорогах.

Но, позволяя колесам двигаться с разной скоростью, вы жертвуете некоторым сцеплением с дорогой, особенно в условиях слабого сцепления, таких как грязь, снег и грязь. Это особенно верно, если межосевой дифференциал является открытым дифференциалом. Напомним из нашей предыдущей статьи, что поток мощности открытых дифференциалов следует по пути наименьшего сопротивления. В настройках с низким сцеплением это не буэно. Вот почему.

Допустим, вы находитесь в полноприводном или полноприводном автомобиле с открытым межосевым дифференциалом. Вы едете по подъездной дорожке, и передние колеса задевают участок ледяного снега. Вы думаете: «У меня полный привод! Это не должно быть проблемой». Но это. Эти передние колеса имеют наименьшее сцепление с дорогой и, следовательно, представляют собой путь наименьшего сопротивления. Таким образом, межосевой дифференциал будет передавать всю мощность на передние колеса, заставляя их вращаться на месте, в то время как ваши задние колеса просто будут стоять на сухом асфальте, не двигаясь вообще. Чтобы подняться по подъездной дорожке, было бы неплохо, чтобы эти задние колеса получили некоторую мощность.

Для решения этой проблемы в большинстве полноприводных и полноприводных автомобилей используется межосевой дифференциал повышенного трения (LSD) или Torsen. Эти типы дифференциалов дают вам преимущество дифференциалов с открытым центром, позволяя передним и задним колесам двигаться с разной скоростью при выполнении поворота на сухом асфальте, но когда один комплект колес сталкивается со скользкой частью, вместо того, чтобы передавать всю мощность на тем колесам, он все равно будет передавать некоторую мощность тем, кто движется по сухому асфальту.

Таким образом, в нашем сценарии с заснеженной дорогой полноприводный или полноприводный автомобиль с центральным LSD будет передавать часть мощности двигателя на задние колеса, у которых есть сцепление с дорогой, а не только на передние колеса, которые не имеют сцепления с дорогой. позволяет поднять машину на подъездную дорожку.

Дифференциалы повышенного трения определенно улучшают сцепление с дорогой по сравнению с открытыми дифференциалами. Для большинства сценариев 4WD LSD — это все, что вам нужно для адекватной тяги. Но LSD по-прежнему не обеспечивают оптимального сцепления, потому что большая часть мощности по-прежнему передается на колеса с меньшим сцеплением. Еще есть вероятность пробуксовки колес.

Именно здесь полноприводная система полного привода отличается от полноприводной. Полноприводные автомобили имеют блокировку межосевого дифференциала, встроенную в раздаточную коробку. Когда водитель включает его, межосевой дифференциал блокирует передний и задний приводные валы вместе, так что они вращаются с одинаковой скоростью, передавая равный крутящий момент на задние и передние колеса. По сути, автомобиль с полным приводом и заблокированным межосевым дифференциалом действует как автомобиль с полным приводом, когда включен полный привод.

В нашем сценарии на заснеженной дороге полноприводный автомобиль с заблокированным межосевым дифференциалом будет передавать одинаковое количество мощности как на передние, так и на задние колеса. Вместо того, чтобы задние колеса не двигались вообще (как на открытом межосевом дифференциале) или только немного (как на центральном LSD), задние колеса будут двигаться с хорошей скоростью, что позволит вам безопасно поднять автомобиль. дорога.

Некоторые полноприводные автомобили увеличивают тяговые возможности в условиях низкой тяги за счет возможности блокировки заднего дифференциала или даже переднего и заднего дифференциалов, превращая автомобиль в правда 4×4.

Многие полноприводные автомобили также имеют возможность переключения на низкую передачу, что позволяет передавать больше мощности на колеса при движении на более низких скоростях.

Точно так же, как вы бы не хотели, чтобы передний и задний приводные валы двигались с одинаковой скоростью в полноприводном автомобиле с частичной занятостью на обычных дорогах, вы не хотите, чтобы они двигались с одинаковой скоростью в полноприводном автомобиле. время полноприводного автомобиля при движении по обычному дорожному покрытию. Вам нужно отключить заблокированный межосевой дифференциал, когда вы находитесь на поверхности с высоким сцеплением.

Автомобили с полным приводом не имеют возможности блокировки межосевого дифференциала, поэтому они не обеспечивают такого же сцепления на скользких дорогах, как автомобили с полным приводом. В то время как полный привод может помочь улучшить управляемость на обычных дорожных покрытиях и может улучшить сцепление на дождливых дорогах и немного на заснеженных дорогах, вы не захотите брать автомобиль с полным приводом на бездорожье. Вот для чего нужен надежный 4WD.

Ну вот. Основы работы полного привода 4WD и полного привода. Таким образом, мы в значительной степени рассмотрели трансмиссию автомобиля. Далее в нашей серии Gearhead 101: коробка передач.

Теги: Автомобили

ПредыдущаяСледующая

Типы, особенности и принципы работы

Конструкция полноприводного автомобиля
обеспечивает возможность передачи крутящего момента от двигателя на все четыре колеса
транспортного средства.

Конструктивные решения систем полного привода позволяют реализовать полную
силовой потенциал автомобиля, его управляемость на дороге, активная безопасность автомобиля.
Полноприводный автомобиль может быть сокращенно 4×4, 4WD или AWD.
В этой статье мы рассмотрим различные виды
систем автомобиля 4WD (AWD), особенности их конструктивного устройства,
компоновка трансмиссии в полноприводных автомобилях.

Основная конструктивная особенность автомобиля 4WD (AWD) в
сравнению с переднеприводным и заднеприводным вариантами является наличие
дополнительного узла в системе трансмиссии – раздаточной коробки. Фактически,
этот узел отвечает за распределение крутящего момента между двумя осями автомобиля.
Еще одно конструктивное различие между трансмиссиями 2WD и 4WD заключается в том, что
что выходной вал 2WD длиннее, чем у версии 4WD (AWD).