Diferencial limitat: com funciona?

2024 Autora: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificació: 2024-02-19 12:51

El terme "bloqueig del diferencial" o "diferencial limitat" (autobloqueig) ha estat escoltat per molts automobilistes, però només uns pocs saben com es veu aquest procés a la pràctica. I si els fabricants d'automòbils anteriors equipaven aquesta "opció" principalment amb SUV, ara també es pot trobar en un cotxe de ciutat. A més, sovint els propietaris de cotxes no equipats amb autoblocs, havent entès quins avantatges aporten, els instal·len ells mateixos.

Però abans d'entendre com funciona un diferencial autoblocant, cal entendre com funciona sense bloquejar-lo.

Què és un diferencial

El diferencial (diff) es pot considerar amb raó com un dels elements principals del disseny de la transmissió del cotxe. Amb la seva ajuda es produeix la transmissió, el canvi i la distribució del parell produït pel motor entre un parell de consumidors: rodes situades en el mateix eix de la màquina o entre els seus eixos. A més, la força del flux d'energia distribuïda, si cal, pot ser diferent, la qual cosa significa que la velocitat de gir de les rodes és diferent.

BEs pot instal·lar el diferencial de transmissió del cotxe: a la carcassa de l'eix posterior, la caixa de canvis i la caixa de transferència, depenent dels dispositius d'accionament.

Els diferencials que s'instal·len al pont o a la caixa de canvis s'anomenen interrodes, i que es troben entre els eixos del cotxe, respectivament - intereix.

Assignació diferencial

Com ja sabeu, un cotxe realitza diverses maniobres durant la conducció: girs, canvis de carril, avançaments, etc. A més, la superfície de la carretera pot contenir ress alts, la qual cosa fa que les rodes del cotxe, segons la situació, en un mateix temps pot recórrer diferents distàncies. Per tant, per exemple, en girar, si la velocitat de rotació de les rodes de l'eix és la mateixa, una d'elles començarà inevitablement a lliscar, cosa que provocarà un desgast accelerat dels pneumàtics. Però això no és el pitjor. Molt pitjor, el maneig del vehicle es redueix molt.

Per resoldre aquests problemes, van inventar un diferencial: un mecanisme que redistribuirà l'energia que prové del motor entre els eixos del cotxe d'acord amb el valor de la resistència al rodament: com més baix sigui, més gran. la velocitat de la roda serà, i viceversa.

Mecanisme diferencial

Avui, hi ha moltes varietats de diferències i el seu dispositiu és força complex. Tanmateix, el principi de funcionament és generalment el mateix, de manera que serà més fàcil entendre el tipus més simple: un diferencial obert, que consta dels elements següents:

1. Engranatges muntats en eixos.
2. Engranatge impulsat (corona), fet en forma de tronc de con.
3. Un engranatge motriu muntat a l'extrem de l'eix motriu, que juntament amb la corona forma l'engranatge principal. Com que l'engranatge conduït és més gran que l'engranatge motriu, aquest últim haurà de fer diverses revolucions al voltant del seu eix abans que l'engranatge circular només en faci una. Per tant, són aquests dos elements del diferencial els que redueixen la quantitat d'energia (velocitat) que finalment arriba a les rodes.
4. Els satèl·lits que formen l'engranatge planetari, que juga un paper clau per proporcionar la diferència necessària en la velocitat de gir de les rodes.
5. Cases.

Com funciona el diferencial

Durant el moviment rectilini del cotxe, els seus eixos i, per tant, les rodes, giren a la mateixa velocitat que l'eix motriu amb el seu engranatge helicoïdal. Però durant el gir, la càrrega de les rodes es fa diferent (una d'elles intenta girar més ràpid), i a causa d'aquesta diferència, els satèl·lits s'alliberen. Ara l'energia del motor els passa, i com que un parell de satèl·lits són dos engranatges independents i separats, es transmet una velocitat de rotació diferent als eixos. Així, la potència generada pel motor es reparteix entre les rodes, però de manera desigual, i en funció de la càrrega que actua sobre elles: allò que es mou al llarg del radi exterior experimenta menys resistència al rodament, de manera que el diferencial li transfereix més energia, fent girar.més ràpid.

No hi ha cap diferència en el funcionament del diferencial central i del diferencial de la roda: el principi de funcionament és similar, només en el primer cas el parell distribuït es dirigeix als eixos del vehicle i, en el segon, a les seves rodes situat al mateix eix.

La necessitat del diferencial central es fa especialment notable quan es condueix un cotxe per terreny accidentat, quan el seu pes pressiona l'eix més baix que l' altre, per exemple, en pujada o baixada.

Problema diferencial

Malgrat que el diferencial té un paper important en el disseny del cotxe, el seu funcionament de vegades crea problemes al conductor. És a dir: quan una de les rodes es troba en un tram relliscós de la carretera (fang, gel o neu), l' altra, situada en un terreny més dur, comença a experimentar una càrrega augmentada, el diferencial intenta solucionar-ho, redirigeix l'energia del motor. a la roda lliscant. Així doncs, resulta que rep la màxima rotació, mentre que l' altre, que té una forta adherència al terra, simplement es manté immòbil.

Va ser precisament per resoldre aquests problemes que es va inventar el bloqueig (inhabilitació) del diferencial.

El principi del bloqueig i els seus tipus

Un cop entès el principi del diferencial, podem concloure que si el bloquegeu, aleshores el parell augmentarà a la roda o eix que tingui la millor adherència. Això es pot fer connectant el seu cos a un dels dos eixos o aturant la rotació dels satèl·lits.

Bloquejarpot ser complet, quan les parts del diferencial estan connectades rígidament. Es realitza, per regla general, amb l'ajuda d'un embragatge de lleves i el controla el conductor mitjançant un accionament especial des de la cabina del cotxe. O pot ser parcial, en aquest cas només es transmet una força limitada a les rodes; així funciona un diferencial autoblocant, que no requereix intervenció humana.

Com funciona un diferencial autoblocant

El diferencial autoblocant és essencialment un compromís entre un bloc complet i un diferencial lliure, i us permet reduir el lliscament de les rodes del cotxe en cas que hi hagi una diferència de coeficient de tracció entre elles. Així, la capacitat de travessa, el maneig fora de la carretera, així com la dinàmica de l'acceleració del vehicle s'incrementen significativament, independentment de la qualitat de la carretera.

El bloqueig automàtic elimina el bloqueig total de les rodes, que protegeix els eixos de les càrregues crítiques que es poden produir en els diferencials forçats.

Els bloqueigs de l'eix s'alliberen automàticament si la velocitat de les rodes s'igualitza durant la conducció en línia recta.

Els tipus més comuns d'autobloqueig

El bloc automàtic del disc és un conjunt de discos de fricció (fregament) instal·lats entre el cos del diferencial i l'engranatge de l'eix.

No és difícil entendre com funciona un diferencial amb aquest bloc: mentre el cotxe circula en línia recta, el cos del diferencial i els dos eixos giren junts, tan bon punt hi ha una diferència de velocitats de rotació. (la roda ha colpejat una zona relliscosa), es produeix la fricció entre els discos, reduint-la. És a dir, la rodaromandre sobre un terreny dur continuarà girant, en lloc d'aturar-se, com en el cas d'un diferencial lliure.

L'acoblament viscós, o en cas contrari, l'acoblament viscós, així com el diferencial anterior, conté dos paquets de discos, només que aquesta vegada perforats, instal·lats entre ells amb un petit espai. Una part dels discos té un embragatge amb el cos, l' altra amb l'eix motriu.

Els discs es col·loquen en un recipient ple d'un líquid organosilici que, quan es gira uniformement, es manté in alterable. Tan bon punt hi ha una diferència de velocitat entre els paquets, el líquid comença a espessir-se ràpidament i amb força. Hi ha resistència entre les superfícies perforades. Així, un paquet massa no torçat es frena i la velocitat de rotació s'anivella.

Autobloc dentat (cargol, cuc). El seu treball es basa en la capacitat del parell de cucs d'enganxar-se i, per tant, bloquejar els eixos de l'eix quan hi ha una diferència de parell.

Autobloqueig de la càmera. Per entendre com funciona aquest tipus de diferencial, n'hi ha prou d'imaginar un diferencial obert, en el qual s'instal·len parells d'engranatges (lleves) en lloc d'un mecanisme d'engranatge planetari. Les lleves giren (s alten) quan les velocitats de les rodes són gairebé les mateixes i estan bloquejades (encallades) tan bon punt una d'elles comença a relliscar.

No hi ha cap diferència en com funciona el bloqueig del diferencial central i el diferencial entre rodes: el principi de funcionament és el mateix, les diferènciesnomés als extrems: en el primer cas - dos eixos, en el segon - dues rodes muntades al mateix eix.

"Niva" domèstic i els seus diferencials

Niva ocupa un lloc especial a la línia de VAZ nacionals: a diferència dels seus "parents" a la cadena de muntatge, aquest cotxe està equipat amb una tracció integral no commutable.

A la transmissió del SUV VAZ s'instal·len tres diferencials: diferencials interrodes a cada eix i diferencials interaxals a la caixa de transferència. Malgrat aquesta xifra, no haureu de tornar a esbrinar com funcionen els diferencials del Niva. Tot és exactament igual que el descrit anteriorment. És a dir, durant el moviment rectilini de la màquina, sempre que no hi hagi lliscament a les rodes, la força de tracció entre elles es distribueix uniformement i té el mateix valor. Quan una de les rodes comença a lliscar, tota l'energia del motor, que passa pels diferencials, es dirigeix a aquesta roda.

Bloqueig del diferencial de Niva

Abans de parlar de com funciona el bloqueig del diferencial del Niva, cal tenir en compte un punt, és a dir, aclarir el propòsit de la nansa frontal (petita) de la caixa de transferència.

Alguns conductors creuen que amb la seva ajuda la tracció davantera s'activa al cotxe; això no és així: tant la tracció davantera com la posterior del Niva estan sempre activades i aquesta maneta controla la transferència. diferencial de casos. És a dir, mentre està configurat a la posició "davant", el diferencial funciona normalment i quan"enrere" - desactivat.

I ara directament sobre el bloqueig: quan el diferencial està apagat, els eixos de la caixa de transferència es tanquen amb un embragatge, igualant així a la força les seves velocitats de rotació, és a dir, la velocitat total de les rodes de l'eix davanter és igual a la velocitat total de l'eix posterior. La distribució de l'empenta es produeix en la direcció de major resistència. Suposem que la roda del darrere rellisca, si activeu el bloqueig, la força de tracció anirà a l'eix davanter, les rodes del qual estiraran el cotxe, però si la roda davantera també llisca juntament amb la del darrere, aleshores el Niva no sortirà sol.

Per evitar que això passi, els automobilistes instal·len autoblocs als ponts per ajudar a treure un cotxe encallat. Fins ara, el més popular entre els propietaris de Niva és el diferencial Nesterov.

autobloqueig de Nesterov

El secret de la seva popularitat rau en el funcionament del diferencial Nesterov.

El disseny del diferencial permet no només ajustar de manera òptima la velocitat angular de les rodes del cotxe a l'hora de fer maniobres, sinó també en cas de relliscar o penjar la roda, el dispositiu li proporciona una quantitat mínima d'energia del motor. A més, la reacció de l'autobloqueig davant un canvi en la situació del trànsit és gairebé instantània. A més, el diferencial Nesterov millora significativament el maneig del cotxe fins i tot en girs relliscosos, augmenta l'estabilitat direccional, augmenta la dinàmica d'acceleració (sobretot a l'hivern) i redueix el consum de combustible. I la instal·lació del dispositiu no requereix capcanvia en el disseny de la transmissió i s'instal·la de la mateixa manera que el clàssic diff.

El diferencial ha trobat aplicació no només en la tecnologia de l'automoció, sinó que va resultar ser molt útil en motoblocs, facilitant molt la vida dels seus propietaris.

Diferencial per a motoblock

Motoblock: la unitat és bastant pesada i es necessita molt d'esforç per girar-la simplement, i amb una velocitat angular de gir de les rodes no regulada, això es fa encara més difícil. Per tant, els propietaris d'aquestes màquines, si els diferencials no eren previstos originalment pel disseny, els compren i els instal·len pel seu compte.

Com funciona el diferencial d'un tractor amb cotxe? De fet, només proporciona un fàcil gir del cotxe, aturant una de les rodes.

La seva altra funció, no relacionada amb la redistribució de la potència, és augmentar la distància entre eixos. El disseny del diferencial preveu el seu ús com a extensió d'eix, la qual cosa fa que el tractor amb cotxe sigui més maniobrable i resistent a la bolcada, sobretot a les revoltes.

En una paraula, el diferencial és una cosa molt útil i insubstituïble, i el seu bloqueig augmenta significativament la capacitat de travessa del cotxe.