Самоблокирующийся дифференциал

1. Самоблокирующийся дифференциал

2. Какие дифференциалы применяются на автомобилях?

3.

4. Существуют два типа самоблокирующихся дифференциалов:

5. Дифференциалы, которые блокируются руководствуясь разными угловыми скоростями колес

6. Дифференциалы, которые блокируются руководствуясь разными крутящими моментами

7. К дифференциалам, которые блокируются руководствуясь разными угловыми скоростями колес можно отнести:

Дифференциал с
вязкостной
муфтой
Дисковый
дифференциал
Электронную
блокировку
дифференциала

8. К дифференциалам, которые блокируются руководствуясь разными угловыми скоростями колес можно отнести «Дисковый дифференциал»

9. К дифференциалам, которые блокируются руководствуясь разными угловыми скоростями колес можно отнести «Дифференциал с

электронной блокировкой»

10. Определите тип стоящих дифференцилов?

11. Дифференциал с вязкостной муфтой

12. Вискомуфта работает подобно фрикционной муфте самоблокирующегося дифференциала, но имеет упрощенную конструкцию. В корпус

главной передачи
ведущего моста устанавливается вискомуфта

13. В корпус главной передачи ведущего моста устанавливается вискомуфта, состоящая из двух пакетов перемежающихся перфорированных

дисков,
вращающихся в вязкой среде на основе силикона. Каждый пакет соединен с левой
и правой полуосью

14. Во время вращения приводного вала и корпуса дифференциала с одной скоростью, происходит вращение блока перфорированных дисков

как одного целого

15. Когда скорости вращения меняются, определенная часть дисков, которая подчиняется тому или иному блоку начинает быстрее

вращаться, перемешивая силиконовую жидкость. После жидкость
отвердевает и происходит блокировка дифференциала.

16. При этом в другом приводном валу крутящий момент увеличивается. Когда равенство восстанавливается жидкость снижает свои

свойства, снимая, тем самым,
блокировку с муфты

17. Вязкостная муфта довольно больших размеров и используется преимущественно, для блокировки межосевого дифференциала. Кроме того,

вязкостная муфта может быть установлена самостоятельно, вместо межосевого
дифференциала, в полноприводной системе с автоматическим подключением.

18. И так – повторим…

19. Когда угловая скорость полуосей одинакова, скорость вращения дисков пакета тоже одинакова.

20. Как только один из пакетов, связанный с полуосью, начинает вращаться быстрей другого, вискомуфта начинает притормаживать этот

пакет, стремясь выровнять
угловые скорости дисков (и, соответственно, полуосей). За счет этого возникает
эффект автоматической блокировки свободного колеса

21. Этот тип автоматической блокировки имеет ряд недостатков. Во-первых, вискомуфта увеличивает размеры картера ведущего моста.

22. Во-вторых, вискомуфта не отличается высокой эффективностью и не срабатывает при большой разнице угловых скоростей, то есть в

условиях тяжелого бездорожья

23. К преимуществам вискомуфты относят простоту конструкции. Иногда она применяется вместо дифференциала шестеренчатой конструкции

- в паре с конической главной передачей.

24. В большинстве случаев вискомуфта в ведущих мостах не применяется. Ее устанавливают в качестве механизма автоматической

блокировки межосевого дифференциала в легковых
автомобилях повышенной проходимости (в комфортабельных «паркетниках», не
предназначенных для интенсивной эксплуатации в условиях бездорожья).

25. Особенность конструкции вискомуфты наделяют ее инерционностью, она может порядком нагреваться, а во время торможения может

конфликтовать с ABS,
именно поэтому на сегодняшний день автомобили практически не оборудуются
ею

26. THE END

27. Дисковый дифференциал

28. Работа самоблокирующегося дифференциала этого типа основана на использовании сил трения. Своим устройством дисковый

дифференциал практически не отличается от
классических механизмов. Разница состоит в том, что в его устройство добавлены два
пакета с фрикционными дисками и распорной пружиной, обеспечивающей необходимую
величину сжатия.

29. Часть дисков из пакета жестко фиксируются на полуось, другая на чашку дифференциала. При синхронном вращении ведущих полуосей

все диски вращаются вместе, составляя одно целое. При
появлении даже незначительной разницы в скоростях, соотношение вращения дисков тоже меняется.
Вызванным между ними трение, фрикционы притормаживаются, разница выравнивается, происходит
частичная блокировка дифференциала

30.

31. Дифференциал с автоматической блокировкой

32. Вязкостная муфта (вискомуфта) – это механическое устройство, обеспечивающее передачу крутящего момента посредством

использования вязкостных свойств
специальной жидкости. Конструкция устройства представляет собой несколько пластин,
насаженных на ведущий и ведомый валы, которые вращаются в корпусе, заполненном
жидкостью

33. Жидкость имеет способность при определенных условиях менять свои вязкостные свойства. До тех пор пока пластины обладают

одинаковой скоростью вращения, это
вещество имеет жидкую консистенцию. Как только в значениях скоростей вращения валов
появляется разница, жидкость быстро густеет, передавая крутящий момент с ведущего на
ведомый вал.

34. Благодаря таким свойствам, вискомуфта часто используется как самоблокирующийся межосевой дифференциал в автомобиле,

оборудованном
полным приводом

35. Иными словами, при обычном режиме работает один привод, но как только его колеса начинают проскальзывать, вискомуфта подключает

второй привод.

36. Недостатком такой блокировки является то, что на изменение свойств жидкости требуется время, которого при преодолении серьезных

препятствий просто нет. Поэтому такой вид
самоблока преимущественно устанавливают на автомобилях, не покидающих городские
дороги.

37.

38. Дифференциал с электронной блокировкой

39. Вспомним, что когда автомобиль «сел», а дифференциал не заблокирован, одно из ведущих колес оказавшееся на слабом грунте

буксует, а другое, находящееся
на чуть более твердом – неподвижно.

40. При этом оба колеса получают от межколесного дифференциал примерно равный крутящий момент Мк. Блокирование колодками буксующего

колеса (создание тормозного
момента Мт) обеспечивает возможность приложения к его полуоси большего крутящего
момента Мк (зажатое колодками колесо тяжелее провернуть).

41. Благодаря этому возрастает общее сопротивление вращению - увеличивается Мк на корпусе дифференциала, и как следствие, к колесу

находящемуся в лучших
сцепных условиях подводится больший Мк..

42. Дифференциал ведь делит момент поровну, следовательно, чем сильнее колодки притормозят буксующее колесо, тем выше будет момент

на корпусе дифференциала и в
итоге большая по величине «половина» суммарного Мк «достанется» колесу, имеющему
лучшее сцепление. И оно сможет его использовать на увеличение тяговой силы, благо
резерв сцепления имеется

43. А что, если вообще намертво зажать колодками буксующее колесо (толку ведь от него ноль, оно жижу месит) и таким образом подать

весь крутящий момент на
колесо, стоящее в этот момент на асфальте? И выехать на одном колесе?

44. Да, было бы действительно неплохо, но это невозможно. Дело в том, что «электронные блокировки», как и вся электроника, лишены

возможности просчитывать ситуацию на несколько ходов вперед.

45. ЭБУ просто тупо отслеживает поступающие от датчиков АБС сигналы об угловых скоростях вращения колес. И когда скорости

выравниваются, он также
тупо «отпускает» колодки.

46. То есть, допустим, одно из колес пробуксовывает, колодки его прихватили, на колесо, вращающееся медленнее (отстающее) пошёл

больший крутящий момент, и вроде дело
налаживается, но вот угловые скорости колес выровнялись и система тут же «отпускает»
колодки.

47. Да еще, вдобавок, перестает реагировать на команду шофера увеличить подачу топлива («душит» двигатель).

48. И все это происходит очень быстро, за доли секунды. Вот отчего большой типа-внедорожник, снабженный электронными блокировками,

И все это происходит очень быстро, за доли секунды. Вот отчего большой типавнедорожник, снабженный электронными блокировками, и успешно засаженный
драйвером в раскисших отечественных суглинках, так судорожно дергает
колесиками со штатными шинами, пытаясь хоть как-то отработать уплаченные за
него немалые деньги.

49. Немного поиграв с колодками, ПБС банально отключается, дабы не перегреть тормозные механизмы. Таким образом, засевшему в болоте

внедорожнику
помощи от такой системы не очень то и много

50. Другое дело «предкризисная ситуация», когда межколесные дифференциалы у машины «свободные», и она пока еще движется, но сцепные

условия ухудшаются и колеса попеременно стремятся
сорваться в букс.

51. Тут система стоит на страже: она сразу отловит провинившееся колесо и подтормозит его, тем самым оставив крутящий момент,

подаваемый на корпус дифференциала, практически неизменным.

52. То есть поведение машины с «электронными блокировками» в данной ситуации будет чем-то схоже с поведением машины с

самоблокирующимися
дифференциалами. За исключением того, что последние блокируются не после
возникновения пробуксовки, а до её возникновения. Работают на упреждение,
или выражаясь модным словом - превентивно.

53. В некоторых машинах применялись (и применяются) системы автоматической блокировки дифференциалов (как межосевых, так и

межколесных) посредством
многодисковых фрикционных муфт.
Система автоматической блокировки межколесного дифференциала ASD фирмы Daimler-Benz. На рисунке хорошо видны две многодисковые фрикционные муфты, для включения
которых используются 2 гидроцилиндра. Быстродействие системы 200 мс.

54. В таких системах усилие сжатия дисков в муфтах регулировалось электрогидравлическими исполнительными механизмами, изменяющими

давление масла в рабочих гидроцилиндрах, чем достигалась частичная
блокировка.

55. А при движении машины на скользкой опорной поверхности муфта полностью блокировала дифференциал, между его выходными валами

возникала жесткая
механическая связь и скорости вращения колес (осей) выравнивались.

56. Соответственно процессом управлял ЭБУ (куда же без него), поэтому именно такие системы можно без лукавства называть

«электронные блокировки дифференциалов».

57. Данное инженерное решение достаточно сложное и дорогое Межосевой дифференциал автомобиля Туарег с многодисковой муфтой

блокировки (указана стрелкой

58. Поэтому в наши дни господства тенденции к максимальному удешевлению оно встречается очень редко и, как правило, применяется в

дорогих немецких
машинах для частичной или полной блокировки межосевого дифференциала.

59.

60. Дифференциал Quaife

61. Конструктивно дифференциал состоит из одного простого плоского двухрядного планетарного механизма, схемы СВС с парными

взаимозацепленными сателлитами

62. Единственным визуальным отличием от свободного дифференциала аналогичной схемы является использование в шестернях планетарного

механизма косозубого зацепления вместо прямозубого.

63. Идея блокировки основана на том, что в косозубом зацеплении под нагрузкой возникают осевые силы, стремящиеся раздвинуть по

своим осям обе зацепленные шестерни в
противоположные от плоскости контакта стороны, и здесь это свойство в первую очередь
использовано в парах взаимозацепленных сателлитов, которые для этого получают
осевую подвижность.

64. При повороте или пробуксовке колеса вращающиеся сателлиты расклиниваются на своих осях, упираются торцами в корпус

дифференциала, за счёт чего происходит их торможение и
самовыравнивание угловых скоростей ведомых шестерён

65. Место контакта сателлита с корпусом обычно выполнено в виде некоего кармана, что усиливает фрикционные свойства в точках

контакта.
Расклинивание сателлитов тем сильнее, чем выше передаваемый ими крутящий
момент, но сама степень блокировки определяется углом наклона зубьев
зацепления и фрикционными свойствами пар контакта сателлит/корпус.

66. Для усиления фрикционного эффекта в данном дифференциале обычно применяют пять пар сателлитов, хотя теоретически, для плоского

дифференциала
достаточно и трёх пар. Предельно простая конструкция, однако подвержена
износу и ухудшению работы со временем.

67. Дифференциал типа Quaife запатентовал в 1965 г. основатель и владелец английской фирмы «Quaife Engineering» Родни Квайф.

68. Дифференциал используется как межколёсный в спортивных легковых автомобилях, в подавляющем большинстве случаев на переднем

приводе.
Во внедорожной технике практически не применяется