Šķērsasu diferenciālis: veidi, ierīce, darbības princips

2024 Autors: Erin Ralphs | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-02-19 17:42

Šķērsass diferenciālis attiecas uz transmisijas mehānismu, kas sadala griezes momentu starp piedziņas vārpstām. Turklāt šis mehānisms ļauj riteņiem griezties ar dažādu leņķisko ātrumu. Šis brīdis ir īpaši pamanāms līkumos. Turklāt šis dizains ļauj droši un ērti pārvietoties uz sausas cietas virsmas. Atsevišķos gadījumos, braucot pa slidenu trasi vai bezceļu, attiecīgā ierīce var spēlēt kā auto aizbāznis. Apsveriet šķērsasu diferenciāļu struktūras un darbības iezīmes.

Apraksts

Diferenciālis ir paredzēts, lai sadalītu griezes momentu no kardānvārpstas uz dzenošo riteņu asīm priekšā vai aizmugurē, atkarībā no piedziņas veida. Rezultātā šķērsass diferenciālis ļauj pagriezt katru riteni bez slīdēšanas. Tas ir mehānisma tiešais mērķis.

Pārvietojoties taisnā līnijā, kad slodze uz riteņiem ir vienāda ar identiskiem leņķiskajiem ātrumiem,attiecīgā iekārta darbojas kā pārsūtīšanas nodalījums. Braukšanas apstākļu maiņas gadījumā (slīdēšana, pagriešanās, pagriešana) mainās slodzes indikators. Asu vārpstas mēdz griezties ar dažādiem ātruma parametriem, rodas nepieciešamība sadalīt griezes momentu starp tām noteiktā proporcijā. Šajā posmā šķērsass diferenciālis sāk pildīt savu galveno funkciju – garantēt transportlīdzekļa manevru drošību.

Funkcijas

Aplūkoto automobiļu ierīču izkārtojums ir atkarīgs no darba piedziņas ass:

1. Uz pārnesumkārbas korpusa (priekšējo riteņu piedziņa).
2. Uz piedziņas aizmugurējās ass korpusa.
3. Automašīnas ar pilnpiedziņu ir aprīkotas ar starpriteņu diferenciāli uz abu asu skeletiem vai sadales kārbām (tie pārnes darba momentu attiecīgi starp riteņiem vai asīm).

Ir vērts atzīmēt, ka diferenciālis uz mašīnām parādījās ne tik sen. Pirmajos modeļos "pašpiedziņas" ekipāžām bija slikta manevrēšanas spēja. Riteņu pagriešana ar identisku leņķiskā ātruma parametru izraisīja kāda no elementiem izslīdēšanu vai saķeres zudumu ar ceļa virsmu. Drīz vien inženieri izstrādāja uzlabotu ierīces modifikāciju, kas ļauj izlīdzināt kontroles zudumu.

Priekšnoteikumi izveidei

Automašīnu šķērsasu diferenciāļus izgudroja franču dizainers O. Pekkers. Mehānismā, kas paredzēts, lai izplatītu rotējošumomentā bija zobrati un darba vārpstas. Tie kalpoja, lai pārveidotu griezes momentu no dzinēja uz piedziņas riteņiem. Neskatoties uz visām priekšrocībām, šis dizains pilnībā neatrisināja riteņu izslīdēšanas problēmu pagriezienos. Tas izpaudās kā viena no pārklātā elementa adhēzijas zudums. Brīdis bija īpaši izteikts apledojušos apgabalos.

Slīdēšana šādos apstākļos izraisīja nepatīkamus negadījumus, kas kalpoja kā papildu stimuls uzlabotas ierīces izstrādei, kas varētu novērst transportlīdzekļa slīdēšanu. Šīs problēmas tehnisko risinājumu izstrādāja F. Porše, kurš nāca klajā ar izciļņa dizainu, kas ierobežo riteņu slīdēšanu. Pirmās automašīnas, kurās tika izmantots simulēts šķērsass diferenciālis, bija Volkswagen.

Ierīce

Ierobežojošais mezgls darbojas pēc planetārās pārnesumkārbas principa. Mehānisma standarta dizains ietver šādus elementus:

• pusass pārnesumi;
• saistītie satelīti;
• darba korpuss bļodas formā;
• galvenais pārnesums.

Skelets ir stingri savienots ar piedziņas pārnesumu, kas saņem griezes momentu no galvenā pārnesuma analoga. Bļoda caur satelītiem pārveido rotāciju uz piedziņas riteņiem. Leņķisko parametru ātruma režīmu atšķirība tiek nodrošināta arī ar pavadošo pārnesumu palīdzību. Tajā pašā laikā darba momenta vērtība paliek stabila. Aizmugurējās šķērsass diferenciālis ir vērsts uz ātruma pārnešanu uz piedziņas riteņiem. Transportsvisu riteņu piedziņas transportlīdzekļi ir aprīkoti ar alternatīviem mehānismiem, kas iedarbojas uz asīm.

Šķirnes

Norādītie mehānismu veidi ir sadalīti pēc konstrukcijas pazīmēm, proti:

• koniskas versijas;
• cilindriskas iespējas;
• tārpu zobrati.

Turklāt diferenciāļi tiek sadalīti pēc asu vārpstu zobratu zobu skaita simetriskās un asimetriskās versijās. Pateicoties optimālam griezes momenta sadalījumam, otrās versijas ar cilindriem tiek montētas uz transportlīdzekļu asīm ar visu riteņu piedziņu.

Mašīnas ar priekšējo vai aizmugurējo piedziņas asi ir aprīkotas ar simetriskām koniskām modifikācijām. Tārpu pārnesums ir universāls un to var apvienot ar visu veidu ierīcēm. Koniskās vienības var darboties trīs konfigurācijās: taisnas, rotējošas un slīdošas.

Darba shēma

Taisnajā kustībā elektronisko šķērsass diferenciāļa bloķēšanas imitāciju raksturo vienāds slodzes sadalījums starp transportlīdzekļa riteņiem. Šajā gadījumā tiek novērots identisks leņķiskais ātrums, un ķermeņa satelīti negriežas ap savām asīm. Tie pārveido griezes momentu uz ass vārpstas, izmantojot statisko pārnesumu un galvenā pārnesuma piedziņas zobratu.

Līkumos transportlīdzeklis piedzīvo mainīgus pretestības spēkus un slodzi. Parametri ir sadalīti šādi:

1. Ar mazāku rādiusu iekšējam ritenim ir lielāka pretestība nekā ārējam. Palielinātas slodzes indikators izraisa griešanās ātruma samazināšanos.
2. Ārējais ritenis pārvietojas pa lielāku ceļu. Tajā pašā laikā leņķiskā ātruma palielināšanās veicina vienmērīgu mašīnas pagriešanos bez slīdēšanas.
3. Ņemot vērā šos faktorus, riteņiem jābūt ar dažādiem leņķiskajiem ātrumiem. Iekšējā elementa satelīti palēnina asu vārpstu griešanos. Tas pats, savukārt, izmantojot konisko zobratu elementu, palielina ārējā līdzinieka intensitāti. Tajā pašā laikā galvenā pārnesuma griezes moments paliek stabils.

Slīdēšana un stabilitāte

Automašīnu riteņi var saņemt dažādus slodzes parametrus, izslīdēt un zaudēt saķeri. Šajā gadījumā vienam elementam tiek pielikts pārmērīgs spēks, un otrs darbojas “dīkstāvē”. Šīs atšķirības dēļ automašīnas kustība kļūst haotiska vai apstājas pavisam. Lai novērstu šos trūkumus, izmantojiet valūtas kursa stabilitātes vai manuālas bloķēšanas sistēmu.

Lai izlīdzinātu asu vārpstu vērpes momentu, ir jāpārtrauc satelītu darbība un jāpārveido rotācija no bļodas uz noslogoto ass vārpstu. Tas jo īpaši attiecas uz MAZ šķērsasu diferenciāļiem un citiem lieljaudas transportlīdzekļiem ar visu riteņu piedziņu. Līdzīga iezīme ir saistīta ar to, ka, ja jūs zaudējat saķeri vienā no četriem punktiem, griezes momenta lielums mēdz būt nulle,pat ja mašīna ir aprīkota ar diviem starpriteņu un vienu starpasu diferenciāli.

Elektroniskā pašbloķēšana

Lai izvairītos no iepriekš minētajām problēmām, ir iespējama daļēja vai pilnīga bloķēšana. Šim nolūkam tiek izmantoti pašbloķējošie analogi. Tie sadala vērpi, ņemot vērā atšķirību uz ass vārpstām un atbilstošos ātruma apstākļus. Labākais veids, kā atrisināt problēmu, ir aprīkot mašīnu ar elektronisku šķērsass diferenciāļa bloķētāju. Sistēma ir aprīkota ar sensoriem, kas uzrauga nepieciešamo veiktspēju transportlīdzekļa kustības laikā. Pēc saņemto datu apstrādes procesors izvēlas optimālo režīmu, lai koriģētu slodzi un citus efektus uz riteņiem un asīm.

Šī mezgla darbības princips sastāv no trim galvenajiem posmiem:

1. Piedziņas riteņa slīdēšanas sākumā vadības bloks saņem impulsus no rotācijas ātruma indikatoriem, pēc to analīzes automātiski tiek pieņemts lēmums par darbības metodi. Pēc tam vārsta slēdzis aizveras un atveras augstspiediena analogs. ABS bloka sūknis rada spiedienu slīdošā elementa bremžu cilindra darba ķēdē. Slīdošais piedziņas ritenis tiek bremzēts, palielinot bremžu šķidruma spiedienu.
2. Otrajā posmā pašbloķēšanās simulācijas sistēma uztur bremzēšanas spēku, uzturot spiedienu. Sūkņa darbība un riteņu slīdēšanas apturēšana.
3. Šī mehānisma darbības trešais posms ietver riteņu izslīdēšanas pabeigšanuar vienlaicīgu spiediena samazināšanu. Atveras slēdzis un aizveras augstspiediena vārsts.

KamAZ šķērsasu diferenciālis

Zemāk ir šī mehānisma diagramma ar elementu aprakstu:

1 - galvenā vārpsta.

2 - zīmogs.

3 - Kārters.

4, 7 - atbalsta tipa paplāksnes.

5, 17 - futrāļi.

6 - satelīts.

8 - bloķēšanas indikators.

9 - uzpildes spraudnis.

10 - pneimatiskā kamera.

11 - dakša.

12 - pārtraukt zvanu.

13 - pārnesumu sajūgs.

14 - bloķēšanas sajūgs.

15 - notekas vāciņš.

16 - vidējās ass piedziņas pārnesums.

18- Cross.

19 - Aizmugurējās ass pārnesums.

20 - stiprinājuma skrūve.

21, 22 - vāks un gultnis.

Drošība

Šķērsasu diferenciālis ir izstrādāts, lai nodrošinātu drošu un ērtu braukšanu pa dažādu mērķu ceļiem. Daži no aplūkotā mehānisma trūkumiem, kas norādīti iepriekš, izpaužas bīstamās un agresīvās manevrēšanas laikā bezceļa apstākļos. Tāpēc, ja iekārta ir aprīkota ar manuālu pārslēgšanas mehānismu, to drīkst darbināt tikai atbilstošos apstākļos. Ātrgaitas automašīnas bez norādītā mehānisma ir ļoti grūti un nedroši izmantot, īpaši braucot lielā ātrumā uz šosejas.