Tverrakseldifferensial: typer, enhet, operasjonsprinsipp

2024 Forfatter: Erin Ralphs | [email protected]. Sist endret: 2024-02-19 18:14

Tverrakseldifferensialen refererer til overføringsmekanismen som fordeler dreiemoment mellom drivakslene. I tillegg lar denne mekanismen hjulene rotere med forskjellige vinkelhastigheter. Dette øyeblikket er spesielt merkbart ved svinger. I tillegg gjør dette designet det mulig å bevege seg trygt og komfortabelt på en tørr hard overflate. I noen tilfeller, når du kjører på glatt bane eller terreng, kan den aktuelle enheten spille som stopper for en bil. Vurder egenskapene til strukturen og driften av tverrakseldifferensialer.

Description

Differensialen er utformet for å fordele dreiemoment fra kardanakselen til drivhjulakslene foran eller bak, avhengig av type driv. Som et resultat gjør tverrakseldifferensialen det mulig å rotere hvert hjul uten å skli. Dette er den direkte hensikten med mekanismen.

Når du beveger deg i en rett linje, når belastningen på hjulene er jevn med identiske vinkelhastigheter,den aktuelle enheten fungerer som et overføringsrom. Ved endringer i kjøreforholdene (sklir, svinger, svinger) endres lastindikatoren. Akselakslene har en tendens til å rotere med forskjellige hastighetsparametere, det blir nødvendig å fordele dreiemomentet mellom dem i et visst forhold. På dette stadiet begynner tverrakseldifferensialen å utføre sin hovedfunksjon - garanterer sikkerheten ved kjøretøymanøvrer.

Funksjoner

Utformingen av de betraktede bilenhetene avhenger av den fungerende drivakselen:

1. På girkassehuset (forhjulsdrift).
2. På det drivende bakakselhuset.
3. Biler med firehjulsdrift er utstyrt med en mellomhjulsdifferensial på skjelettene til begge aksler eller overføringsbokser (de overfører arbeidsmomentet mellom henholdsvis hjulene eller akslene).

Det er verdt å merke seg at differensialen på maskinene dukket opp for ikke så lenge siden. På de første modellene hadde «selvgående» mannskaper dårlig manøvreringsevne. Å dreie hjulene med en identisk vinkelhastighetsparameter førte til glidning av ett av elementene eller tap av vedheft til veibanen. Snart utviklet ingeniører en forbedret modifikasjon av enheten, som gjør det mulig å utjevne tapet av kontroll.

Forutsetninger for opprettelse

Tverrakseldifferensialer til biler ble oppfunnet av den franske designeren O. Pekker. I en mekanisme designet for å distribuere en roterendemoment, gir og arbeidsaksler var til stede. De tjente til å transformere dreiemomentet fra motoren til drivhjulene. Til tross for alle fordelene, løste ikke denne designen helt problemet med hjulslipp i svinger. Dette kom til uttrykk i tap av adhesjon til ett av de belagte elementene. Øyeblikket var spesielt utt alt i isete områder.

Å skli under slike forhold førte til ubehagelige ulykker, som fungerte som et ekstra insentiv til å utvikle en forbedret enhet som kunne forhindre at kjøretøyet sklir. Den tekniske løsningen på dette problemet ble utviklet av F. Porsche, som kom opp med et kamdesign som begrenser hjulslipp. De første bilene som brukte en simulert tverrakseldifferensial var Volkswagen.

Device

Begrensningsnoden fungerer etter prinsippet om en planetgirkasse. Standarddesignen til mekanismen inkluderer følgende elementer:

• halvakselgir;
• tilknyttede satellitter;
• arbeidskropp i form av en bolle;
• hovedutstyr.

Skjelettet er stivt koblet til det drevne giret, som mottar dreiemomentet fra analogen til hovedgiret. Skålen gjennom satellittene forvandler rotasjonen til drivhjulene. Forskjellen i hastighetsmoduser for vinkelparametre er også gitt ved hjelp av medfølgende gir. Samtidig forblir verdien av arbeidsmomentet stabil. Den bakre tverrakseldifferensialen er fokusert på overføring av hastighet til drivhjulene. Transporterefirehjulsdrevne kjøretøy er utstyrt med alternative mekanismer som virker på aksler.

varianter

De angitte typene mekanismer er delt inn etter strukturelle trekk, nemlig:

• koniske versjoner;
• sylindriske alternativer;
• ormegir.

I tillegg er differensialer delt på antall tenner på tannhjulene til akselakslene i symmetriske og asymmetriske versjoner. På grunn av optimal fordeling av dreiemoment, er den andre versjonen med sylindre montert på akslene til kjøretøy med firehjulsdrift.

Maskiner med fremre eller bakre drivaksel er utstyrt med symmetriske koniske modifikasjoner. Snekkegiret er universelt og kan kombineres med alle typer enheter. Koniske enheter er i stand til å fungere i tre konfigurasjoner: rett, roterende og slip.

Arbeidsplan

I rettlinjet bevegelse er den elektroniske imiterte tverrakseldifferensialsperren preget av en lik fordeling av lasten mellom kjøretøyets hjul. I dette tilfellet observeres en identisk vinkelhastighet, og kroppssatellittene roterer ikke rundt sine egne akser. De transformerer dreiemomentet på akselakselen ved hjelp av et statisk gir og det drevne giret til hovedgiret.

I svinger opplever kjøretøyet variable motstandskrefter og belastninger. Parametrene er fordelt som følger:

1. Det indre hjulet med mindre radius får mer motstand enn det ytre motstykket. En økt belastningsindikator forårsaker en reduksjon i rotasjonshastighet.
2. Det ytre hjulet beveger seg langs en større bane. Samtidig bidrar en økning i vinkelhastigheten til en jevn sving av maskinen, uten å skli.
3. Gitt disse faktorene, må hjulene ha forskjellige vinkelhastigheter. Satellittene til det indre elementet bremser rotasjonen av akselakslene. Det samme øker i sin tur intensiteten til den eksterne motparten gjennom et konisk girelement. Samtidig forblir dreiemomentet fra hovedgiret stabilt.

glidning og stabilitet

Bilhjul kan motta forskjellige lastparametere, sklir og mister veigrep. I dette tilfellet påføres overdreven kraft på ett element, og det andre fungerer "tomgang". På grunn av denne forskjellen blir bevegelsen til bilen kaotisk eller stopper helt. For å eliminere disse manglene, bruk systemet med valutakursstabilitet eller manuell blokkering.

For at torsjonsmomentet til akselakslene skal jevne seg ut, bør handlingen til satellittene stoppes og rotasjonen fra bollen til den belastede akselakselen transformeres. Dette gjelder spesielt for MAZ tverrakseldifferensialer og andre tunge kjøretøy med firehjulsdrift. En lignende funksjon skyldes det faktum at hvis du mister grepet på ett av de fire punktene, vil dreiemomentet ha en tendens til null,selv om maskinen er utstyrt med to mellomhjul og en mellomakseldifferensial.

Elektronisk selvblokkering

For å unngå problemene nevnt ovenfor, tillater delvis eller fullstendig blokkering. For dette brukes selvlåsende analoger. De fordeler torsjon under hensyntagen til forskjellen på akselakslene og de tilsvarende hastighetsforholdene. Den beste måten å løse problemet på er å utstyre maskinen med en elektronisk tverraksel-differensialsperre. Systemet er utstyrt med sensorer som overvåker nødvendig ytelse mens kjøretøyet er i bevegelse. Etter å ha behandlet de mottatte dataene, velger prosessoren den optimale modusen for å korrigere last og andre effekter på hjul og aksler.

Operasjonsprinsippet for denne noden består av tre hovedtrinn:

1. I begynnelsen av drivhjulsglidningen mottar kontrollenheten pulser fra rotasjonshastighetsindikatorene, etter å ha analysert dem, blir det automatisk tatt en beslutning om operasjonsmetode. Deretter lukkes ventilbryteren og høytrykksanalogen åpnes. Pumpen til ABS-enheten skaper trykk i arbeidskretsen til bremsesylinderen til glideelementet. Det glidende drivhjulet bremses ved å øke trykket i bremsevæsken.
2. På det andre trinnet opprettholder selvblokkeringssimuleringssystemet bremsekraften ved å opprettholde trykket. Pumpevirkning og hjulslippstopp.
3. Det tredje trinnet i driften av denne mekanismen inkluderer fullføringen av hjulslippetmed samtidig trykkavlastning. Bryteren åpnes og høytrykksventilen lukkes.

KamAZ tverrakseldifferensial

Nedenfor er et diagram over denne mekanismen med en beskrivelse av elementene:

1 - Hovedaksel.

2 – segl.

3 – Carter.

4, 7 - Support type skiver.

5, 17 - Kasseboller.

6 – satellitt.

8 – Låseindikator.

9 - Påfyllingsplugg.

10 - Pneumatisk kammer.

11 – Fork.

12 - Stopp ring.

13 – Girclutch.

14 - Låsekobling.

15 – Dreneringslokk.

16 - Drivhjul for midtaksel.

18- Cross.

19 - Bakakselgir.

20 - Festebolt.

21, 22 - Deksel og lager.

Safety

Tverrakseldifferensialen er designet for å gi en trygg og komfortabel kjøring på veier med ulike formål. Noen av ulempene ved mekanismen under vurdering, angitt ovenfor, manifesteres under farlig og aggressiv off-road-manøvrering. Derfor, hvis maskinen er utstyrt med en manuell overstyringsmekanisme, må den kun brukes under passende forhold. Det er veldig vanskelig og utrygt å bruke høyhastighetsbiler uten den spesifiserte mekanismen, spesielt i høye hastigheter på motorveien.