Предаването на многоосни и задвижващи автомобили с всички колела използва механизъм за разпределение на въртящия момент между задвижващите оси - централен диференциал.Прочетете всичко за този механизъм, неговата цел, дизайн, принцип на работа, както и ремонт и поддръжка в статията.
Какво е централен диференциал?
Централен диференциал - трансмисионна единица на колесни превозни средства с две или повече задвижващи оси;Механизъм, който разделя въртящия момент, идващ от карданния вал, на два независими потока, които след това се подават към скоростните кутии на задвижващите оси.
В процеса на движение на автомобили и колесни превозни средства с няколко задвижващи оси възникват ситуации, които изискват въртене на колелата на различни оси с различни скорости.Например при автомобили с пълно задвижване колелата на предния, междинния (за многоосни автомобили) и задния мост имат неравномерна ъглова скорост при завиване и маневриране, при движение по пътища с наклон и по неравни пътни настилки и др. , Ако всички задвижващи оси са имали твърда връзка, тогава в такива ситуации някои колела ще се плъзгат или, обратно, ще се плъзгат, което значително ще влоши ефективността на преобразуване на въртящия момент и като цяло ще се отрази негативно на движението на средствата за движение.За да се предотвратят подобни проблеми, в трансмисията на автомобили и автомобили с няколко задвижващи оси се въвежда допълнителен механизъм - централен диференциал.
Централният диференциал изпълнява няколко функции:
● Разделяне на въртящия момент, идващ от карданния вал, на два потока, всеки от които се подава към скоростната кутия на единия задвижващ мост;
● Промяна на въртящия момент, подаван към всяка ос в зависимост от натоварванията, действащи върху колелата и техните ъглови скорости;
● Блокиращи диференциали - разделяне на въртящия момент на два строго равни потока за преодоляване на трудни участъци от пътя (при шофиране по хлъзгави пътища или извън пътя).
Този механизъм получи името си от латинския differentia - разлика или разлика.В процеса на работа диференциалът разделя входящия поток на въртящ момент на две, като моментите във всеки от потоците могат значително да се различават един от друг (до факта, че целият входящ поток тече към една ос и нищо към втората ос), но сумата от моментите в тях винаги е равна на входящия въртящ момент (или почти равна, тъй като част от въртящия момент се губи в самия диференциал поради силите на триене).
Централният диференциал на триосните превозни средства обикновено се намира на междинната ос
Централните диференциали се използват във всички автомобили и машини с два или повече задвижващи моста.Местоположението на този механизъм обаче може да се различава в зависимост от формулата на колелото и характеристиките на трансмисията на автомобила:
● В раздатъчната кутия - използва се при автомобили 4×4, 6×6 (възможни са варианти както за задвижване само на предния мост, така и за задвижване на всички оси) и 8×8;
● В междинната задвижваща ос – най-често се използва в превозни средства 6×4, но се среща и при превозни средства с четири оси.
Централните диференциали, независимо от местоположението, осигуряват възможност за нормална работа на автомобила при всякакви пътни условия.Неизправностите или изчерпването на диференциалния ресурс влияят неблагоприятно на работата на автомобила, така че те трябва да бъдат елиминирани възможно най-скоро.Но преди да ремонтирате или напълно да замените този механизъм, трябва да разберете неговия дизайн и работа.
Видове, устройство и принцип на действие на централния диференциал
Различни превозни средства използват централни диференциали, изградени на базата на планетарни механизми.Като цяло модулът се състои от тяло (обикновено съставено от две чаши), вътре в което има кръст със сателити (конусни зъбни колела), свързани с две полуосови зъбни колела (зъбни колела на задвижващия мост).Тялото е свързано с помощта на фланец към карданния вал, от който целият механизъм получава въртене.Зъбните колела са свързани посредством валове към задвижващите зъбни колела на главните предавки на техните оси.Целият този дизайн може да бъде поставен в собствен картер, монтиран върху картера на междинния задвижващ мост или в корпуса на раздатъчната кутия.
Централният диференциал функционира по следния начин.При равномерно движение на автомобила по път с равна и твърда настилка, въртящият момент от карданния вал се предава към корпуса на диференциала и напречния елемент със сателити, фиксирани в него.Тъй като сателитите се зацепват със зъбните колела на полуосите, те също влизат в въртене и предават въртящ момент към своите оси.Ако по някаква причина колелата на една от осите започнат да се забавят, полуоската предавка, свързана с този мост, забавя въртенето си - сателитите започват да се търкалят по тази предавка, което води до ускоряване на въртенето на втората полуоска предавка.В резултат на това колелата на втората ос придобиват ъглова скорост, увеличена спрямо колелата на първата ос - това компенсира разликата в натоварванията на осите.
Дизайнът на централния диференциал на камиона
Централните диференциали може да имат някои конструктивни разлики и характеристики на работа.На първо място, всички диференциали са разделени на две групи според характеристиките на разпределението на въртящия момент между двата потока:
● Симетричен - разпределя равномерно момента между два потока;
● Асиметрични – разпределят момента неравномерно.Това се постига чрез използване на полуаксиални зъбни колела с различен брой зъби.
В същото време почти всички централни диференциали имат блокиращ механизъм, който осигурява принудителна работа на агрегата в режим на симетрично разпределение на въртящия момент.Това е необходимо за преодоляване на трудни участъци от пътищата, когато колелата на една ос могат да се откъснат от пътната настилка (при преодоляване на дупки) или да загубят сцепление с нея (например да се плъзгат върху лед или в кал).В такива ситуации целият въртящ момент се подава към колелата на тази ос, а колелата, които имат нормално сцепление, изобщо не се въртят - колата просто не може да продължи да се движи.Заключващият механизъм принудително разпределя въртящия момент еднакво между осите, предотвратявайки въртенето на колелата с различни скорости - това ви позволява да преодолявате трудни пътни участъци.
Има два вида блокиране:
● Ръчно;
● Автоматично.
В първия случай диференциалът се блокира от водача с помощта на специален механизъм, във втория случай устройството се самоблокира при настъпване на определени условия, които са описани по-долу.
Заключващият механизъм с ръчно управление обикновено е направен под формата на зъбен съединител, който е разположен върху зъбите на един от валовете и може да се зацепи с тялото на устройството (с една от неговите купи).При движение съединителят твърдо свързва вала и корпуса на диференциала - в този случай тези части се въртят с еднаква скорост и всяка от осите получава половината от общия въртящ момент.Управлението на заключващия механизъм при камионите е най-често пневматично задвижвано: зъбният съединител се движи с помощта на вилка, управлявана от пръта на пневматичната камера, вградена в картера на диференциала.Въздухът се подава в камерата от специален кран, управляван от съответен превключвател в кабината на автомобила.При джипове и друго оборудване без пневматична система управлението на заключващия механизъм може да бъде механично (с помощта на система от лостове и кабели) или електромеханично (с помощта на електродвигател).
Самозаключващите се диференциали могат да имат заключващи механизми, които следят разликата в въртящия момент или разликата в ъгловите скорости на задвижващите оси на задвижващите оси.Като такива механизми могат да се използват вискозни, фрикционни или гърбични съединители, както и допълнителни планетарни или червячни механизми (в диференциали тип Torsen) и различни спомагателни елементи.Всички тези устройства позволяват определена разлика в въртящия момент на мостовете, над която те се блокират.Тук няма да разглеждаме устройството и работата на самозаключващите се диференциали - днес има много реализации на тези механизми, можете да научите повече за тях в съответните източници.
Дизайнът на централния диференциал на камиона
Въпроси за поддръжка, ремонт и подмяна на централния диференциал
Централният диференциал изпитва значителни натоварвания по време на работа на автомобила, така че с течение на времето неговите части се износват и могат да бъдат унищожени.За да се осигури нормалната работа на трансмисията, този уред трябва редовно да се проверява, поддържа и ремонтира.Обикновено по време на рутинна поддръжка диференциалът се разглобява и се подлага на отстраняване на неизправности, всички износени части (зъбни колела с износени или смачкани зъби, семеринги, лагери, части с пукнатини и др.) се сменят с нови.В случай на сериозна повреда механизмът се променя напълно.
За да удължите живота на диференциала, е необходимо редовно да сменяте маслото в него, да почиствате вентилаторите, да проверявате работата на задвижването на заключващия механизъм.Всички тези работи се извършват в съответствие с инструкциите за поддръжка и ремонт на автомобила.
С редовна поддръжка и правилна работа на централния диференциал, автомобилът ще се чувства уверен дори в най-трудните пътни условия.
Време на публикуване: 14 юли 2023 г