Mistä differentiaali on tehty? Miten tasauspyörästö toimii nelivetoisessa ajoneuvossa. Viskoosi lukko

Aloitetaan siitä, mitä tämä autoalan tekninen termi itsessään tarkoittaa tavallisen ihmisen saatavilla olevalla kielellä. Auton tasauspyörästö muodostaa vaihteiston ja mahdollistaa sen, että pyörät pyörivät asynkronisesti, eli jokainen pyörä on riippumaton toisistaan ​​ja pyörii erikseen.

Tieteellisesti (latinasta differentia - ero, ero) auton tasauspyörästö on laite, joka jakaa tuloakselille syötettävän energian (vääntömomentin) ulostuloakseleiden kesken. Yksinkertainen ja ymmärrettävä selitys laajentaa näköaloja. Tytöt ovat myös kiinnostuneita konemekanismien työstä.

Syy käyttää automalleissa

Auton kääntyessä vetävät vetopyörät pyörivät samalla nopeudella ja kun auton toinen pyörä tekee käännöksen pitkässä kaaressa ja toinen lyhyessä, tapahtuu luistoa, joka vaikuttaa huonosti ja on mukana renkaiden kuluminen ja aiheuttaa kuljettajalle epämukavuutta laadun heikkenemisen vuoksi. auton dynamiikka.

Differentiaalin tarkoitus

1. mahdollistaa vetävien (veto)pyörien pyörimisen eri kulmanopeuksilla
2. toimii erillisenä lisälähetyksenä yhdistettynä viimeinen ajo. Päävaihde on auton voimansiirron vaihdemekanismi, joka välittää vääntömomentin vetopyörille.
3. välittää jatkuvasti vääntömomenttia moottorista vetopyörille.

Etuvetoisissa autoissa päävaihde ja tasauspyörästö sijaitsevat suoraan vaihteistossa.

Jos päällä ajoneuvoa Jos asennettuna on useampi kuin yksi moottori, yksi moottori per pyörä, tasauspyörästöä ei tarvita. Mutta he eivät yleensä tee niin. Asenna 4 moottoria, yksi kullekin pyörälle, vain Belaz-kippiautoihin. Nämä moottorit ovat sähköisiä.

Kilpaautojen laitteeseen ei myöskään ole asennettu tasauspyörästöä, koska runkorakenne on joustava, jonka avulla voit nostaa hieman takavetopyörää käännöksen sisäpuolelta nostamatta etupyöriä.

kuvassa a) - pyörät pyörivät samalla taajuudella, kuvassa b) - pyörien liike käännöksessä
1 - satelliittien akseli, 2 - ajettava vaihde, 3 - sivuvaihteet, 4 - satelliitti,
5 - vetopyörä, 6 - akselin akselit.

Käytössä kilpa-autot Differentiaaliset rallit ovat yleensä hitsattuja, kovalukittuja ja tiiviisti kytkettyjä vetoakselin pyöriin. Tätä käytetään, koska tällaisissa autoissa ajettaessa kaikki käännökset ohittavat luiston.

Miten differentiaali toimii

Toimintaperiaate. Päävaihde välittää vääntöenergiaa vaihteen kautta koteloon ja satelliitteihin, jotka kytkeytyvät akselin akselien hammaspyörien kanssa.

Kun pyörien pyörimisnopeus on sama, satelliitit istuvat liikkumattomina (katso kuvat alla).

Kun pyörien kulmanopeudet muuttuvat esimerkiksi kääntyessä tai luistaessa epätasaisten teiden takia ja niin edelleen, satelliitit pyörivät. Satelliitteja käytetään kompensoimaan pyörien nopeuksien eroa.

Ajatellaanpa esimerkkiä - auto liukuu jäällä. Täällä yksi pyörä luistaa, koska jäässä ei ole pitoa, mikä tarkoittaa, ettei vääntömomenttia ole. Ja koska vapaa estolaite jakaa pidon tasaisesti pyörille, jos toisessa pyörässä ei ole vääntömomenttia, se katoaa toisella.

Pääsy tästä tilanteesta on luoda vastakkainen voima vastakkaiseen pyörään. Ja sitä esto tekee. On välttämätöntä estää luistava vastakkainen pyörä, jolloin vastakkaiselle pyörälle tulee vastavoima.

Miten tasauspyörästö toimii nelivetoisessa ajoneuvossa

Jeepissä, sedaneissa, viistoperäissä ja farmariautoissa 4x4, jos vapaa symmetrinen tasauspyörästö on asennettu, tapahtuu seuraava tilanne. Ajettaessa luistamatta 25 % vääntöenergiasta jakautuu tasaisesti jokaiseen pyörään.

Mutta jos yksi pyörä luistaa esimerkiksi jäällä, vääntöenergia vähenee nollaan, koska pyörä ei voi tarttua jään sileään pintaan. Tällaisessa tilanteessa, jos yksi pyörä jätetään pyörimättä, pyörimisenergia katoaa vastakkaiseen viereiseen pyörään, koska tässä esimerkissä on asennettu symmetrinen keskiakseli.

Osoittautuu, että yksi akseli jäi pyörimättä, ja siksi myös toisen akselin vääntömomentti katoaa, koska differentiaalinen keskiakseli on symmetrinen. Tuloksena kaikki 4 vetopyörää eivät pyöri.

V nykyaikaiset autot on monia komponentteja ja kokoonpanoja, jotka ovat saatavilla kaikkien merkkien kaikissa malleissa. Yksi niistä on erotus. Se on tarpeen pyörien eri kulmanopeuden saamiseksi, kun se käännetään sen ulko- ja sisäsäteeseen. Nelivetoisissa ajoneuvoissa on myös keskitasauspyörästö, joka useimmissa tapauksissa on varustettu lukolla.

Tässä artikkelissa puhumme siitä, mikä keskitasauspyörästö on, mihin keskitasauspyörästön lukko on tarkoitettu ja mitä päätyyppejä se on.

Jokaisessa autossa on vähintään yksi tasauspyörästö. Tällainen laite jakaa siihen tuloakselilta tulevan vääntömomentin akselin akselien kesken, jotka välittävät sen kullekin vetopyörälle. Nelivetoinen ajoneuvo (eli neljällä vetopyörällä varustettu) on varustettu vähintään kahdella tasauspyörästöllä, yksi kutakin paria kohti. Useimmissa tapauksissa niihin on asennettu toinen, interaxal, jolla on kyky estää.

Tarve käyttää keskitasauspyörästöä ajoneuvoissa, joissa on neliveto johtuu siitä, että ne joutuvat liikkumaan melko vaikeissa olosuhteissa, usein epätasaisessa maastossa. Tällaisissa tapauksissa päälle eri akseleita auto on luotu eri paineet ja siksi on välttämätöntä jakaa vääntömomentti niiden välillä.

Mihin keskitasauspyörästön lukitus on tarkoitettu?

On huomattava, että kaikilla tasauspyörästöillä (mukaan lukien keskitasauspyörästö) ja sen pääedulla, joka koostuu vääntömomentin erottamisen varmistamisesta, on yksi merkittävä haittapuoli. Se on suora seuraus edusta ja johtuu siitä, että jos jonkin akselin pyörät alkavat luistaa, tasauspyörästö siirtää enemmän vääntöä juuri niille. Tämä vähentää merkittävästi auton maastohiihtokykyä, mikä on täysin mahdotonta hyväksyä maastoautoille. Tästä syystä lähes kaikki niihin asennetut keskitasauspyörästöt on varustettu lukitustoiminnolla.

Kun se on päällä, sama vääntömomentti välittyy auton molemmille akseleille. Tästä johtuen niihin pyöriin, jotka eivät luista, välittyy sama voima kuin luistaviin. Tämä on välttämätöntä, jotta auto pääsee ohittamaan "liukkaan paikan".

Erilaisia ​​akselien välisiä tasauspyörästön lukkoja

Nykyaikaisissa SUV-autoissa on kahden tyyppisiä keskitasauspyörästön lukkoa: manuaalinen ja automaattinen. Molemmat sisältävät joko täydellisen tai osittaisen solmun sulkemisen. Useammin autoissa maasto automaattiset keskitasauspyörästön lukitukset on asennettu. Päälajikkeita on kolme:

• Lukitus viskoosilla kytkimellä;
• Torsen lukko;
• Kitkakytkimen lukko.

Jokaisella näistä estotyypeistä on omansa suunnitteluominaisuuksia ja edut.

Viskoosi lukko

Tämäntyyppinen keskitasauspyörästön lukko on ylivoimaisesti yleisin. Se on rakennettu symmetrisen planeettakaavan mukaan, joka perustuu toistensa vuorovaikutukseen. kartiohammaspyörät. Yksi sen suunnittelun tärkeimmistä elementeistä on hermeettisesti suljettu ontelo, joka on täytetty öljy-ilma-silikoni-seoksella. Se on yhdistetty akselin akseleihin kahden erillisen levypaketin avulla.

Jos nelivetoinen ajoneuvo ajaa tasaisella nopeudella tasaisella alustalla, tällaisella lukitusjärjestelmällä varustettu keskitasauspyörästö siirtää vääntömomentin etu- ja takavetoakselille suhteessa 50–50%. Jos yhden levypakkauksen pyöriminen kiihtyy, tiivistetyn ontelon paineen nousun vuoksi viskoosi kytkentä alkaa tukkia (eli hidastaa) vastaavaa pakkausta. Tästä johtuen kulmanopeudet kohdistetaan, ja itse asiassa keskitasauspyörästö on lukittu.

Tällaisen järjestelmän tärkeimmät edut ovat sen suunnittelun yksinkertaisuus ja alhaiset kustannukset. Juuri nämä tekijät ovat johtaneet viskoosien kytkimien laajaan käyttöön nykyaikaisten maastoajoneuvojen keskitasauspyörästöjen lukitusjärjestelmissä. Mitä tulee tämän suunnittelun haitoihin, niihin tulisi sisältyä epätäydellinen automaattinen lukitus sekä ylikuumenemisriski, jos se toimii pitkään. Tosiasia on, että merkittävä osa siihen siirtyneestä pyörimisenergiasta muunnetaan lämpöenergiaksi.

Torsen lukko

Se koostuu sellaisista peruselementeistä kuin kotelo, vasemman ja oikean puolen vaihteet, niiden satelliitit ja ulostuloakselit. Autoalan asiantuntijat uskovat, että tämäntyyppinen keskitasauspyörästön lukkorakenne on ylivoimaisesti tehokkain ja edistynein.

Tämän lukitusmekanismin perusta koostuu kahdesta parista matopyörää, joista jokaisessa on isäntä ja orja (niitä kutsutaan puoliaksiaaleiksi ja satelliiteiksi). Tämän järjestelmän toiminta perustuu joihinkin tämän tyyppisten vaihteiden ominaisuuksiin. Jos auton kaikilla pyörillä on sama pito, tasauspyörästö toimii normaalisti. Heti kun yksi niistä alkaa pyöriä nopeammin kuin muut syystä tai toisesta, siihen liittyvä satelliitti yrittää alkaa pyörimään vastakkaiseen suuntaan. Tämän seurauksena kierukkavaihde ylikuormitetaan ja ulostuloakselit ovat tukossa. "Vapautettu" vääntömomentti siirretään toiselle akselille, minkä seurauksena sen arvot tasoittuvat.

Torsen-tyyppisen keskitasauspyörästön lukon tärkeimmät edut ovat erittäin korkea vastenopeus ja laaja vääntömomentin siirtoarvo akselilta akselille. Lisäksi tällainen esto ei ylikuormita jarrujärjestelmä auto. Tämän suunnittelun suurin haitta on sen monimutkaisuus.

Kitkakytkimen lukko

Koti erottuva piirre Tällainen järjestelmä sisältää mahdollisuuden sekä automaattiseen että manuaaliseen keskitasauspyörästön lukitsemiseen. Rakenteellisesti se on hyvin samanlainen kuin järjestelmät, joissa on viskoosi kytkin, vain jälkimmäisen sijasta siihen asennetaan kitkalevyt.

Kun auto liikkuu, vääntömomentti välittyy päävaihteesta ja tasauspyörästöön ja sitten sen kautta vetopyörille. voit lisätä tai vähentää siirrettyä vääntömomenttia ja samalla vähentää ja vastaavasti lisätä pyörien pyörimisnopeutta. Päävaihteen välityssuhde valitaan siten, että vetopyörien suurin vääntömomentti ja nopeus ovat kulloinkin optimaalisilla arvoilla. Lisäksi loppuajo on hyvin usein auton virityksen aihe.

Viimeinen käyttölaite

Itse asiassa päävaihde ei ole muuta kuin vaihteen alennusvaihde, jossa vetovaihde on kytketty vaihteiston ulostuloakseliin ja vetovaihde on kytketty auton pyöriin. Vaihteistoliitäntätyypin mukaan päävaihteet on jaettu seuraaviin lajikkeisiin:

• sylinterimäinen - useimmissa tapauksissa sitä käytetään ajoneuvoissa, joissa on poikittaisjärjestely ja vaihdelaatikot ja etuveto;
• kartiomainen - sitä käytetään erittäin harvoin, koska sillä on suuret mitat ja korkea melutaso;
• hypoidi - suosituin ajotyyppi, jota käytetään useimmissa klassikkoautoissa takavetoinen. Hypoidivaihde on pienikokoinen ja hiljainen;
• mato - ei käytännössä käytetä autoissa valmistuksen monimutkaisuuden ja korkeiden kustannusten vuoksi.

On myös syytä huomata, että etu- ja takavetoisissa ajoneuvoissa on eri järjestely päävaihde. edessä ajaa ajoneuvoja poikittaisvaihteistolla ja virtalähde, sylinterimäinen päävaihde sijaitsee suoraan vaihdelaatikon kotelossa.

Ajoneuvoissa, joissa on klassinen takaveto, loppuveto asennettu vetoakselin koteloon ja kytketty vaihteistoon läpi. Takavetoauton hypoidivaihteiston toiminnallisuuteen kuuluu myös 90 asteen pyöriminen kartiovaihteiden ansiosta. Erilaisista tyypeistä ja järjestelyistä huolimatta loppukäytön tarkoitus pysyy samana.

Ajoneuvon tasauspyörästö

Ajoneuvon tasauspyörästö useimmiten yhdistettynä päävaihteeseen ja sijaitsee vastaavasti vaihdelaatikon kotelossa tai taka-akselin kotelossa. Tasauspyörästö voidaan kuitenkin asentaa myös nelivetoauton etuakselien väliin. Erotus on ja on jaettu seuraaviin lajikkeisiin:

• kartiomainen - useimmissa tapauksissa se asennetaan yhdessä päävaihteen kanssa yhden vetoakselin pyörien väliin;
• sylinterimäinen - käytetään useimmiten nelivetoisten ajoneuvojen etuakselien irrottamiseen;
• mato - on universaali ja asennetaan sekä pyörien että vetoakseleiden väliin.

Tasauspyörästön päätarkoitus on jakaa vääntömomentti auton pyörien välillä ja muuttaa niiden pyörimisnopeutta suhteessa toisiinsa. Esimerkiksi auton kääntäminen ilman tasauspyörästöä olisi yksinkertaisesti mahdotonta, koska käännettäessä ulomman pyörän täytyy välttämättä pyöriä korkeammalla taajuudella kuin sisempi.

Differentiaaleja on symmetrisiä ja epäsymmetrisiä. Symmetrinen tasauspyörästö välittää saman vääntömomentin molemmille pyörille ja se asennetaan useimmiten loppukäytön yhteyteen. Epäsymmetrinen tasauspyörästö mahdollistaa vääntömomentin siirtämisen eri suhteissa ja sen välillä.

Tasauspyörästö koostuu kotelosta, satelliittivaihteista ja sivuvaihteista. Kotelo yhdistetään yleensä päätelaitteen vetovaihteeseen. Satelliittivaihteet toimivat planeettavaihteistona ja yhdistävät sivupyörät tasauspyörästön koteloon. Puoliaksiaaliset (aurinko) hammaspyörät on kytketty vetopyöriin puoliakselien avulla uritettuihin liitoksiin.

Kaikilla yksinkertaisimman tasauspyörästön eduilla on myös haittapuoli. Tosiasia on, että pyörimisnopeus voidaan jakaa pyörille ei vain suhteessa, esimerkiksi 50/50, 40/60 tai 35/65, vaan myös 0/100. Eli ehdottomasti kaikki vääntömomentti voidaan siirtää auton yhteen pyörään, kun taas toinen pyörä on ehdottoman staattinen. Tämä tapahtuu, jos auto on juuttunut mutaan tai jäähän.

Nykyaikaiset tasauspyörästöt ovat kuitenkin täydellisempiä ja käytännössä vailla tätä haittaa. Monissa tasauspyörästöissä on kova automaattinen tai manuaalinen lukitus. Lisäksi nykyaikaiset nelivetoiset henkilöautot on varustettu järjestelmällä valuuttakurssin vakaus, joka perustuu optimaaliseen vääntömomentin jakautumiseen akselien ja yksittäisten pyörien välillä liikeradan mukaan.

Monet, jotka aikoivat ostaa katumaasturin, voivat tietysti kohdata termiä "tasauspyörästön lukko" valitessaan tiettyä mallia. Mutta mikä se on? Kuten tämä? Ja mikä on toimintaperiaate ja tarve tälle hyvin erolle? Kuten käytäntö osoittaa, kaikki tulevat mahdolliset "jeepin kuljettajat" eivät tiedä.

Tässä artikkelissa puhumme mikä on ero Ja miksi hän on autossa. Mitä lajikkeita sitä on ja mihin autoihin se on tarkoitettu asennettavaksi?

Differentiaalin historia

Tasauspyörästön ulkonäkö automaailmaan ei saanut sinua odottamaan. Vain muutama vuosi myöhemmin, kun ensimmäiset moottorilla varustetut autot alkoivat vieriä pois kokoonpanolinjalta sisäinen palaminen(ICE). Pitkään aikaan asiat eivät olleet niin makeita kuin nyt, ja ensimmäiset moottorin avulla toimivat automallit olivat erittäin huonosti hallittuja.

Samalla akselilla sijaitsevat pyörät pyörivät samalla kulmanopeudella käännöksen aikana ja tämä johti jo siihen, että ulkohalkaisijaa pitkin kulkeva pyörä luistai voimakkaasti. Ratkaisimme tämän ongelman yksinkertaisesti: lainaamalla differentiaalia höyrykärryistä.

Tämä mekanismi keksittiin Ranskassa vuonna 1828 insinööri Oliver Pekke-Rom. Se oli laite, joka koostui akseleista ja vaihteista. Sen kautta polttomoottorin vääntömomentti välitettiin vetopyörille.Mutta tapahtui toinen onnettomuus - pyörät alkoivat luistaa, mikä menetti pidon tienpinnan kanssa. Usein tämä ilmeni ajettaessa tiellä, jossa oli jäisiä alueita.

Pyörä, joka oli jäällä, pyörii lisää nopeutta kuin pyörä, joka jäi ajettavammalle pinnalle. Tämä johti luistoon. Sen jälkeen, kun suunnittelijat alkoivat miettiä, kuinka tasauspyörästö asetetaan niin, että pyörät pyörivät samalla nopeudella, jotta estetään ajelehtien esiintyminen.

Ensimmäinen henkilö, joka kokeili tasauspyörästöä minimaalisella luistolla, oli kukaan muu Ferdinand Porsche. Kesti ainakin kolme vuotta. Ne varustettiin merkin ensimmäisillä automalleilla. Seuraavina vuosikymmeninä insinöörit kehittivät erilaisia ​​tasauspyörästöjä, joista kerromme seuraavaksi.

Toimintaperiaate ja laite

Aloitetaan ehkä helpoimmin harkittavasta differentiaalityypistä, avoimesta differentiaalista. Aloitamme yksinkertaisimmalla differentiaalityypillä, jota kutsutaan avoimeksi differentiaaliksi. Niin, Tasauspyörästön suunnittelu sisältää seuraavat osat:

- Vetoakseli. Sen tehtävänä on siirtää vääntömomenttia. Akseli johtaa sen vaihteistosta tasauspyörästön alkuun.

- Vetoakselin vetopyörä. Kierrekartion muotoinen hammaspyörä, tarvitaan tasauspyörästömekanismien kytkemiseen.

- Rengas. Elementti, jota ohjataan. Se on myös kartion muotoinen ja sitä pyörittää vetopyörä. Ajo- ja vetovaihteiden yhteistä järjestelmää kutsutaan loppukäytöksi. Se toimii viimeisenä askeleena pyörien lopulta saavuttavan pyörimisnopeuden vähentämisessä. Vetovaihde on kooltaan paljon pienempi kuin kruunuvaihde. Siksi yhden orjan kierroksen suorittamiseksi ensimmäisen on suoritettava enemmän kuin yksi kierros akselinsa ympäri.

- Puoliakseliset vaihteet. Ne ovat viimeinen raja vetoakselin pyörimisen siirtämisessä pyörille.

- Satelliitit- Tämä on planeettamekanismi, jolla on keskeinen rooli pyörien eri kulmanopeuksien aikaansaamisessa kääntyessä.

Kun liikut suoraan autossasi, koko tasauspyörästö pyörii samalla nopeudella: tuloakseli pyörii samalla nopeudella kuin akselin akselit, vastaavasti pyörät pyörivät samalla nopeudella. Mutta heti kun käännät ohjauspyörää, tilanne muuttuu välittömästi radikaalisti. Pääpelaajat nyt satelliitit työntyvät esiin, jotka avautuvat pyörien kuormituserojen vaikutuksesta kun esimerkiksi yksi pyörä alkaa luistaa ja liikkuu siten nopeammin.

Kaikki moottorin teho kulkee suoraan niiden läpi. Ja sen tosiasian seurauksena, että satelliitit ovat kaksi toisistaan ​​riippumatonta vaihdetta, tapahtuu eri pyörimisnopeuksien siirto kahdelle puoliakselille. Mutta valtaa ei jaeta tasan, ja välittyy auton käännöksen ulkoreunassa liikkuvaan pyörään. Siksi se alkaa pyöriä paljon nopeammin kierrosten kvantitatiivisen lisäyksen vuoksi. Ja ero voiman jakautumisessa pyörien välillä on sitä suurempi, mitä pienempi on auton kääntösäde, eli mitä enemmän käännät ohjauspyörää.

Mikä on tasauspyörästön lukko ja miten se toimii?

Tasauspyörästön lukko- tämä on yksi tehokkaimmat keinot parantaa auton suorituskykyä maastossa. Kaikki suoraan tai epäsuorasti maastoajoon tarkoitettu auto on tehtaalla varustettu mekanismilla, joka lukitsee keskitasauspyörästön. Myös autot on varustettu mekanismilla, jotka estävät etu- ja taka-akseli s.

Tämän mekanismin estämisellä, kuten kaikilla teknologisilla ratkaisuilla, on etunsa ja haittansa. Ymmärtääksesi, milloin on tarpeen käyttää tasauspyörästön lukkoa ja mitkä tapaukset yksinkertaisesti kieltävät sen käytön, sinun on ymmärrettävä periaatteet, joihin sen toiminta perustuu.

Yritä tehdä pituushyppy paikasta talven lumisen aikaan. Joo. Mutta se ei toimi, vaan kaikki siksi, että toinen jalkasi oli liukkaalla jäisellä pinnalla ja toinen kuivalla jalkakäytävällä. Tämän vuoksi mestaruushypyä ei voitu tehdä. Toinen jalka lipsahti pois altasi, eivätkä aivot orientoituneet ajoissa eivätkä antaneet käskyä laittaa kaikkea voimaa työntää toiseen jalkaan. Tämän kokeilun tulos on varsin hauska ja koominen: jalkasi erosivat ja melkein romahdat viidennessä kohdassa.

Joten mitä tehdä tässä tapauksessa, jotta molemmilla jaloilla on mahdollisuus työntää täydellisesti maasta? Ja kaikki on hyvin, hyvin yksinkertaista. Sinun tarvitsee vain kääntää kaksi työntöjalkaa yhdeksi ja sitoa ne tiukasti yhteen vahvalla vyöllä tai valjailla. Nyt ne toimivat yhtenä ja niitä käytetään maksimaalinen vahvuus työnnä yhdeltä vakaalta tukipinnalta, jolla on hyvä pito. Samanlainen prosessi tapahtuu autossa, kun sen vetopyörät ovat vuorovaikutuksessa tien kanssa.

Kuvitellaanpa tilanne, jossa takapyörävetoinen auto pysähtyi satunnaisesti niin, että hänen vasen pyöränsä oli liukkaalla alustalla ja oikea jalkakäytävällä. Kuten tiedät, tavallinen matalakitkainen keskitaso, joka sijaitsee auton taka-akselilla, antaa pyörille aina yhtä suuren kehävoiman. Vasen pyörä, joka on jäällä, ei pääse liikkumaan liukkaalta alustalta suurella vaivalla pidon puutteen vuoksi.

Ja tämän vuoksi differentiaali ei pysty tarjoamaan hänelle valtavasti vaivaa, koska tämä on yksinkertaisesti mahdotonta fyysisesti. Ja tässä tapauksessa samanlainen voima kohdistetaan pyörään joka sijaitsee asfaltin pinnalla. Se tasoittaa pyörien välillä jakautuneita voimia keskittyen vasempaan pyörään.

Tämän seurauksena auto liikkuu luistaen, mutta hitaasti. Hänen pyöränsä eivät pysty käyttämään tarpeeksi voimaa työntämiseen, mikä olisi tarpeen oikean pyörän tarttumiseen, joka annetuissa olosuhteissa ei ole enempää eikä vähempää, vaan peräti seitsemän kertaa suurempi kuin vasemman pyörän. Tämän vetovoiman tasaisen jakautumisen ominaisuuden ansiosta oikea pyörä käyttää vain seitsemäsosan vetokyvystään. Yksinkertaisesti sanottuna työntö olisi voinut olla seitsemän kertaa voimakkaampi, mutta tasauspyörästö ei kohdistanut siihen tarpeeksi voimaa liikettä varten.

Siksi on välttämätöntä toteuttaa tällainen pyörän välinen kytkentä nivelen pyörimisen tai luistamisen varmistamiseksi, ikään kuin se olisi yksi pyörä. Tämän ongelman ratkaisemiseksi käytetään erityistä mekanismia, joka estää tasauspyörästöjen pyörimisen ja yhdistää kaksi pyörää toisiinsa ehdollisella jäykällä liitoksella, jolla on jatkuva pyörimisnopeus ja sama nopeus. Tällaista mekanismia kutsutaan "tasauspyörästön lukitus- (irrotus) mekanismiksi" tai tavallisessa ihmisessä - lukoksi.

Lukittu tasauspyörästö ei pysty tasoittamaan pyörien välistä voimaa, jolloin ne yhdistetään yhdellä akselilla. Tämän seurauksena jokainen pyörä saa suurimman mahdollisen voiman, joka on tarpeen pyörien parhaan pidon saavuttamiseksi. Siksi siellä, missä pyörien pito tien pintaan on parempi, kohdistetaan enemmän voimaa.

Mitkä ovat erot

Tasauspyörästön perusta on planeettavaihteisto. Näytä vaihdejuna, jota käytetään, voi ehdollisesti jakaa differentiaalin kolme tyyppi:

- mato;

Lieriömäinen;

Kartiomainen.

Kierukkatasauspyörästö on monipuolisin ja asennetaan sekä akselien että pyörien väliin. Sylinterimäinen tyyppi sijaitsee usein maastoautoissa akselien välissä. Kartiomaista tyyppiä käytetään pääasiassa poikkiakselin tasauspyörästönä.

Jakaa sama symmetrinen ja epäsymmetrinen erottimet. Epäsymmetrinen tasauspyörästö on asennettu nelivetoisiin ajoneuvoihin akselien väliin jakaa vääntömomentin eri suhteissa. Symmetrinen tyyppi siirtää saman vääntömomentin akselille kahden pyörän välillä. Erot on jaettu myös eston tyypin mukaan:manuaalinen lukko ja elektroninen lukko.

Manuaalinen tasauspyörästön lukko

Nimen perusteella akselin tasauspyörästön lukko aktivoituu kuljettajan aloitteesta painamalla nappia tai vaihtamalla tiettyä vipukytkintä. Tässä tapauksessa satelliittivaihteet estyvät, minkä seurauksena vetopyörät alkavat pyöriä samalla nopeudella. Usein maastoautot on varustettu manuaalisella tasauspyörästön lukolla. On suositeltavaa kytkeä se päälle vaikeiden maasto-olosuhteiden voittamiseksi ja sammuttaa se, kun lähdet tavalliselle asfalttitielle.

Elektroninen tai automaattinen tasauspyörästön lukko

Automaattinen tasauspyörästön lukitus suoritetaan elektronisen ohjausyksikön komennoilla, jotka analysoivat tienpinnan kunnon ABS:n ja ESP:n avulla. ECU estää sitten satelliittivaihteet itsestään. Estoasteen mukaan tämä laite voidaan jakaa ehdollisesti differentiaaliin, jossa on täydellinen ja osittainen esto.

Täysi tasauspyörästön lukko

Tällaisen lukon sisällyttäminen merkitsee sitä tosiasiaa, että satelliittivaihteet pysähtyvät kokonaan ja mekanismi ottaa tavanomaisen kytkimen toiminnot siirtäen siten saman vääntömomentin kahdelle akselille. Tämän seurauksena molemmat pyörät pyörivät samalla kulmanopeudella. Jos tapahtuu, että ainakin yksi pyörä menettää pidon, sen vääntömomentti siirtyy kokonaan toiseen pyörään, joka jää pakottamaan maastoajoon. Tällainen differentiaalilaite on onnistuneesti toteutettu Toyota Maaristeilijä, Mercedes-Benz G-sarja ja muut.

Osittainen tasauspyörästön lukko

Tämän lukon kytkeminen ei pysäytä satelliittivaihteita kokonaan, mutta sallii niiden luistamisen. Tämä tehoste on käytettävissä itselukkiutuvien tasauspyörästöjen ansiosta. Tämän mekanismin toimintatyypistä riippuen se jaetaan kahta tyyppiä: Nopeusherkkä(aktivoituu, kun puoliakselien pyörimiskulmanopeuksissa havaitaan ero) ja Vääntömomenttiherkkä(aktivoituu, jos yhden akselin vääntömomentti pienenee.) Tämän tyyppinen tasauspyörästön toiminta löytyy maastoautoista Mitsubishi Pajero, Audi Q-sarja ja BMW X-sarja.

Differentiaalinen ryhmä Nopeusherkkä eroaa rakenteeltaan. Yksi näistä mekanismeista on se, jossa viskoosi kytkentä suorittaa differentiaalitoiminnon. Viskoosi kytkin eroaa kitkaerosta alhaisemmalla luotettavuudellaan. Tästä syystä se on asennettava autoihin, joita ei ole suunniteltu voittamaan läpäisemättömiä wildeja ja syviä kaaloja tai urheilullisia autoja.

Toista nopeusherkkää ryhmää edustavaa mekanismia kutsutaan gerotor-differentiaaliksi. Estoelementtien roolia hoitavat tässä öljypumppu ja kitkalevyt, jotka on asennettu tasauspyörästön kotelon ja akselin akselien satelliittivaihteiden väliin. Vaikka toimintaperiaatteen mukaan se on samanlainen kuin viskoosi kytkin.

Ryhmään kuuluvat erot Vääntömomenttiherkkä ovat myös erilaisia ​​suunnittelultaan. Esimerkiksi on olemassa mekanismi, joka käyttää kitkaeroa. Sen erikoisuus on pyörien kulmanopeuksien ero käännöksissä ja suorassa liikkeessä. Kun auto liikkuu suorassa linjassa, molempien pyörien pyörimiskulmanopeus on sama ja kaarreajossa pyörien vääntömomentti on erilainen.

Toinen tasauspyörästötyyppi - hypoidi- ja kierrevaihteistolla. Ne on jaettu alaosiin kolme ryhmää.

Ensimmäinen – hypoidivaihteistolla

Täällä jokaisella akselilla on omat satelliittivaihteet. Ne on kiinnitetty toisiinsa hammaspyörillä, jotka sijaitsevat kohtisuorassa toisiinsa nähden. Vetopyörien kulmanopeuksien eron sattuessa puoliakselien vaihteet kiilautuvat. Tämän seurauksena vaihteet hankaavat tasauspyörästön koteloa vasten. Tasauspyörästö on osittain tukossa ja vääntömomentti jakautuu uudelleen akselille pienemmällä kulmapyörimisnopeudella. Puoliaksiaalisen nopeuden tasauksen jälkeen lukitus poistuu käytöstä.

Toinen – kierteisellä vaihteistolla

Samanlainen kuin ensimmäinen, mutta satelliittivaihteiden sijainti on yhdensuuntainen akselin akselien kanssa. Nämä yksiköt on kiinnitetty toisiinsa kierrevaihteistolla. Tämän mekanismin satelliitit on asennettu tasauspyörästön kotelon erityisiin syvennyksiin.Kun pyörän pyörimiskulmassa on ero, hammaspyörät kiilautuvat ja pariutuvat tasauspyörästön kotelon syvennyksissä olevien hammaspyörien kanssa. menossa osittainen estäminen. Vääntömomentin suunta määräytyy pienemmän pyörimisnopeuden akselille.

Kolmanneksi – Kanssa kierrevaihteet puoliakselit ja kierrehammaspyörät

Käytetty keskitasauspyörästöjä. Periaate on sama - vääntömomentin siirto pienemmälle akselille. Tämän lajin siirtymäalue on melko suuri - 65/35 - 35/65. Kun molempien akselien pyörien pyörimiskulma on vakiintunut ja tasattu, tasauspyörästö vapautuu. Näitä differentiaaliryhmiä käytetään laajasti autoteollisuudessa sekä perinteisissä että urheilumalleissa.

Tasauspyörästön lukkojen edut ja haitat

+ mahdollisuus pyörän tukkeutumiseen jopa 70%;

Minimaalinen huolto;

Ei nykäyksiä ohjauspyörässä;

Vaihteisto ei vaadi erikoisöljyn kaatamista;

Asennus ei aiheuta vaikeuksia;

Maastoajoneuvojen parhaan suorituskyvyn varmistaminen;

Pidempi rakenteen käyttöikä;

Parempi auton käsittely;

Kyky kääntyä suuremmilla nopeuksilla;

Auto on helpompi saada ulos luistosta.

Ajan myötä esijännitys laskee;

Säätöelementit on vaihdettava 40 tuhannen kilometrin välein paremman suunnittelun suorituskyvyn saavuttamiseksi;

Epäaikaiset tai myöhäiset säätötyöt johtavat siihen, että järjestelmä ei toimi oikein.

Tilaa syötteemme

Tasauspyörästöllä on kaksi toimintoa:

• siirtää moottorin energiaa pyöriin, jolloin ne voivat pyöriä eri nopeuksilla;
• välityssuhteen pienentäminen moottorista pyöriin;

Mihin erotus on tarkoitettu?
Kääntäessäsi auton pyörät pyörivät eri nopeuksilla. Voit varmistaa tämän katsomalla animaatiota, samasta paikasta näet, että pyörät kulkevat eri reittiä, pienemmällä säteellä liikkuva pyörä kulkee lyhyemmän matkan. Tämä näkyy myös kaavasta, joka kuvaa kehää L=2*pi*r, mitä pienempi säde, sitä pienempi polku. Huomaa myös, että etu- ja takapyörien liikerata on erilainen.

Etuvetoisessa autossa vetopyörät ovat edessä, takavetoisessa vastaavasti takana. Vetopyörät on kytketty toisiinsa siten, että moottori tai voimansiirto voi pyörittää molempia pyöriä kerralla. Toinen pyöräpari, kutsutaan niitä vetäviksi, eivät ole jäykästi kytkettyjä toisiinsa ja voivat pyöriä toisistaan ​​riippumatta. Jos autossasi ei olisi tasauspyörästöä, pyörät pyöriisivät samalla nopeudella ja tällaisen auton käynnistäminen olisi vaikeaa. Yhden pyörän pitäisi silloin luistaa. Nykyaikaisten teiden ja renkaiden laadun vuoksi tämä vaatii paljon vaivaa.

Tasauspyörästö on laite, joka jakaa moottorin vääntömomentin, jolloin jokainen pyörä voi pyöriä eri nopeudella. Erotus koskee kaikkia nykyaikaiset koneet ja kuorma-autoissa sekä monissa nelivetoisissa ajoneuvoissa. Nelivetoisissa ajoneuvoissa tasauspyörästö on sijoitettu etu- ja takapyöräpariin, koska kumpikin pari on edellä. Nelivetojärjestelmissä ei ollut jonkin aikaa erotusta etu- ja takapyörien välillä.

Avoin tasauspyörästö.
Aloitamme yksinkertaisimmalla differentiaalityypillä, jota kutsutaan avoimeksi differentiaaliksi.
Kun auto liikkuu suoraan tiellä, molemmat vetopyörät pyörivät samalla nopeudella. Hammaspyörä pyörittää käytettävää hammaspyörää, johon satelliitit on kiinnitetty. Kun auto liikkuu suoraan, mikään satelliiteista ei pyöri akselinsa ympäri.
Huomaa, että käyttöakselin hampaiden määrä on pienempi kuin Hammaspyörä. Olet ehkä kuullut termin suhde takasilta. Jos välityssuhde on 4:10, tämä tarkoittaa, että vetopyörän hampaiden lukumäärä on suhteessa vaihteen hampaiden lukumäärään 4:10.
Kun auto pyörii, pyörät pyörivät eri nopeuksilla.
Yllä olevasta animaatiosta voit nähdä, että käännettäessä satelliitit alkavat pyöriä, jolloin pyörät voivat liikkua eri nopeuksilla.

Tasauspyörästö ja veto.
Avoin tasauspyörästö tuottaa aina saman määrän vääntömomenttia jokaiseen pyörään.
On kaksi tekijää, jotka määräävät kuinka paljon vääntömomenttia pyörään kohdistetaan:

• pyörän pito tien kanssa;
• moottorin teho;

Kun tie on kuiva ja pyörän pito hyvä, pyörään kohdistuva vääntömomentti määräytyy moottorin ja vaihteiston mukaan. Jos pyörän pito tiellä on huono, oletetaan jäällä, vääntömomentin määrä rajoitetaan sellaiseen määrään, jossa pyörät eivät luista. Siten, vaikka moottorin vääntömomentti olisi riittävä, on varmistettava hyvä pito.

Heikoilla jäillä.
Ajettaessa autoa jäällä, jotta pyörät eivät luista lähteessä, on lähdettävä liikkeelle toisesta tai jopa kolmannesta vaihteesta. Tässä tapauksessa vähemmän vääntömomenttia välittyy pyörille.
Mitä tapahtuu, jos yksi vetopyörä tulee olemaan maassa ja toinen jäällä? Autossa, jossa on avoin tasauspyörästö, on ongelma.
On muistettava, että avoin tasauspyörästö siirtää saman vääntömomentin molemmille pyörille. Vääntömomentin maksimimäärää rajoittaa pyörään jäällä kohdistava vääntömomentti, joka on hyvin pieni ja hyvän pidon omaava pyörä saa saman vääntömomentin. Tämän seurauksena auto liikkuu hyvin hitaasti.
SUV.
Avoin tasauspyörästö voi aiheuttaa paljon vaivaa ajettaessa epätasaisessa maastossa. Vaikka auto on nelivetoinen ja siinä on avoin tasauspyörästö, se voi silti juuttua. Jos jokin etu- tai takapyörät irti maasta ja pyörii ilmassa eikä sitä voi liikkua.
Ratkaisu tähän ongelmaan on rajoitettu luistoero. Rajoitetun luiston tasauspyörästö käyttää erilaisia ​​mekanismeja normaalin nopeuseron aikaansaamiseksi. Kun toinen pyörästä luistaa, tämä vääntömomentti siirtyy toiseen pyörään.
Viskoosi kytkentä.
Viskoosista kytkintä käytetään usein nelivetoisissa ajoneuvoissa. Sitä käytetään yleensä etu- ja takapyöräparien yhdistämiseen, ja jos etupyörät alkavat luistaa, vääntömomentti siirtyy takapyörät ja päinvastoin.
Viskoosissa kytkimessä on kaksi levysarjaa suljetun kotelon sisällä, joka on täytetty nesteellä yllä olevan kuvan mukaisesti. Jokainen levysarja on kytketty akseliin. klo normaaleissa olosuhteissa molemmat nesteessä olevat levysarjat pyörivät samalla nopeudella.
Kun yksi pyöräpari alkaa pyöriä nopeammin, tämä tarkoittaa, että pyörät luistavat. Tätä pyörää vastaava levysarja alkaa pyöriä nopeammin, mutta nesteen ominaisuuksien vuoksi taka- ja etupyörän levyjen nopeudet ovat kohdakkain. Pyöriin, jotka eivät luista, kohdistetaan enemmän vääntöä.

Esimerkiksi kun auto luistaa etupyörät, viskoosi kytkin sulkeutuu ja siirtää vääntömomentin taka-akselille. Auton kääntyessä nopeusero on pienempi kuin yhden pyörän luistaessa. Mitä nopeammin levyt pyörivät suhteessa toisiinsa, sitä enemmän vääntömomenttia viskoosi kytkin välittää. Kytkin ei häiritse käännöksiä, koska vääntömomentti käännöksen aikana on hyvin pieni. Vääntömomentin siirto ei tapahdu ennen kuin liukuminen alkaa. Yksinkertainen kokeilu munalla auttaa sinua ymmärtämään, kuinka viskoosi kytkentä toimii. Jos laitat munan keittiön pöydälle, kuori ja keltuainen eivät liiku. Jos nyt pyörität munaa, keltuainen yrittää saada kiinni kuoren.
Todistaaksesi, että keltuainen pyörii, pysäytä muna nopeasti ja vapauta se sitten uudelleen - muna pyörii (ellei se tietenkään ole kovaksi keitetty). Tässä kokeessa käytämme kuoren ja keltuaisen välistä kitkavoimaa. Viskoosissa kytkennässä voima kohdistetaan nesteen ja levysarjan väliin samalla tavalla kuin muna.
Itselukittuva tasauspyörästö.
Itselukittuva tasauspyörästö koostuu samoista osista kuin avoin tasauspyörästö, ja siihen on lisätty sähköinen, pneumaattinen tai hydraulinen mekanismi lukitsemaan kaksi lähtövaihtetta yhteen. Tämä mekanismi aktivoidaan yleensä manuaalisesti kytkimellä, jolloin molemmat pyörät pyörivät samalla nopeudella. Jos yksi pyörä lähtee maasta, toinen jatkaa pyörimistä kuin mikään ei olisi muuttunut.
Tasauspyörästö Torsen - puhdas mekaaninen laite eikä sisällä elektroniikkaa tai viskooseja nesteitä. Heti kun yksi pyörä menettää pidon, järjestelmä yhdistää pyörät toisiinsa. Esimerkiksi jos Torsen tasauspyörästö Suunniteltu 5:1-suhteella, tämä mahdollistaa viisi kertaa enemmän kuormitusta pyörälle, jolla on hyvä pito. Torsen ei tasaa pyörien vääntömomenttia, vaan ohjaa sen "kuormitetummalle" akselille.