Automotive Differential: Apparat, Feelfunktiounen an Auswielmethod
Inhalt
An der technescher Dokumentatioun vu vollwäertege SUVen, e puer Crossovers an Allradadriffsautoen, gëtt et den Ausdrock "Differential Lock". Loosst eis erausfannen wat et ass, wat säin Zweck am Auto ass, wéi et funktionnéiert, an och wéi een en neien wielt fir deen ausgefallene ze ersetzen.
Wat ass Maschinn Differential
Den Differential an engem Auto ass en Iwwerdroungselement. Et bitt onofhängeg Rotatioun vun de Fuerwierker, awer vermëttelt gläichzäiteg dee selwechte Moment un all eenzel vun hinnen.
Dëst Element ass besonnesch wichteg fir d'Stabilitéit vum Auto a Béi. Mir wëssen aus der Physik datt beim Dréien e Rad bannenzeg vun engem Hallefkrees e méi kuerze Wee fiert wéi e Rad baussent engem Krees. Am Fall vun ugedriwwene Rieder spiert een dat guer net.
Wat d'Dreifwierker ugeet, wann et keen Ënnerscheed an der Iwwerdroung war, géif all Auto d'Stabilitéit wärend de Wendungen verléieren. De Problem ass datt déi baussenzeg an déi bannenzeg Rieder a verschiddene Geschwindegkeete musse rotéieren wann se an de Kéieren dreiwen fir de Grëff ze halen. Soss géif ee vun de Rieder entweder rutschen oder rutschen.
Den Differential ass op der Antriebsachs installéiert. Am Fall vu Gefierer mat Véierrad (SUV oder 4x4 Klass), ass dëse Mechanismus op all Achsen verfügbar.
A verschiddenen Autoe gëtt den Differential speziell geschweest fir den Auto dreiwend ze halen. E Beispill dovun sinn Zwee-Rad-Rallyeautoen mat engem verschweißten Differential. Wéi och ëmmer, fir regelméisseg Stadfueren ass et besser e Fabréckdifferential ze benotzen, oder, wéi et och genannt gëtt, en oppenen Differential.
Differentialgeschicht an Zweck
Den Design vum Differential erschéngt bal gläichzäiteg mam Start vun der Produktioun vu Gefierer mat Verbrennungsmotor. Den Ënnerscheed war nëmmen e puer Joer.
Déi éischt Autoe ware sou onbestänneg am Eck, datt Ingenieuren hu misse puzzeléieren, wéi een dee selwechte Schub op d'Fuerwieder iwwerdroe kann, awer zur selwechter Zäit maache se sou datt se a verschiddene Geschwindegkeete rotéiere kéinten.
Och wann et net ka gesot ginn datt de Mechanismus selwer nom Erscheinungsbild vun Autoe mat Verbrennungsmotoren entwéckelt gouf. De Fakt ass datt fir d'Handhabung vun den éischten Autoen ze léisen, eng Entwécklung ausgeléint gouf, déi virdrun op Dampkutschen benotzt gouf.
De Mechanismus selwer gouf vun engem Ingenieur aus Frankräich entwéckelt - Onesifor Pekker am Joer 1825. De Ferdinand Porsche huet weider um Rutschrad am Auto geschafft. An Zesummenaarbecht tëscht senger Firma an der ZF AG (Friedrichshafen) gouf e Cam Differential entwéckelt (1935).
De massive Gebrauch vun LSD Differentialen huet am Joer 1956 ugefaang. D'Technologie gouf vun all Autosproduzenten benotzt well et nei Méiglechkeete fir Véierrad Gefierer opgemaach huet.
Differentialapparat
Den Differential war op enger planetareger Boîte baséiert. Eng einfach Boîte besteet aus zwee Gäng, déi verschidden Zänn vun der selwechter Gréisst hunn (fir konstant Engagement).
Wann de gréissere Gang rotéiert, mécht de méi klengen méi Ëmdréiungen ëm seng Achs. D'Planéitemodifikatioun liwwert net nëmmen d'Transmissioun vum Dréimoment op d'Fuertachs, awer konvertéiert se och sou datt d'Geschwindegkeete vun de dreiwenden a gefuerene Wellen anescht sinn. Nieft der gewéinlecher Getriebertransmissioun a planetarem Boîte ginn e puer zousätzlech Elementer benotzt déi mat dräi Haaptinteragéieren.
Den Differential benotzt dat vollt Potenzial vu planetaresche Boîten. Wéinst der Tatsaach, datt sou e Mechanismus zwee Grad vu Fräiheet huet an et erlaabt de Gangverhältnis z'änneren, hunn esou Mechanismen sech bewisen, datt se effektiv sinn, fir d'Stabilitéit vun de Fuerrieder, déi mat verschiddene Geschwindegkeete rotéieren, ze garantéieren.
Den Differentialapparat enthält:
- Differentialwunnengen oder Becher. De ganze Planéitausrüstung an d'Gears sinn dran fixéiert;
- Semiaxis Gears (Sonnentyp gëtt dacks benotzt). Kritt Dréimoment vun de Satellitte a weiderginn op d'Fuerwieder;
- Ugedriwwe a fuert Gäng vum Haapttransfer;
- Satellitte. Si funktionnéieren als planetar Gears. Wann den Auto e Passagéierauto ass, da ginn et zwee sou Deeler an engem Mechanismus. A SUVen a Camionen huet de Planéitausrüstung 4 Satellitten.
Differential Operatioun Diagramm
Et ginn zwou Aarte vun esou Mechanismen - symmetresch an asymmetresch Differential. Déi éischt Ännerung ass fäeg d'Moment un d'Achswelle gläich ze vermëttelen. Hir Operatioun gëtt net vun de Wénkelsgeschwindegkeete vun de Fuerwierker beaflosst.
Déi zweet Modifikatioun bitt Upassung vum Drehmoment tëscht de Rieder vun der Antriebsachs, wa se mat verschiddene Geschwindegkeete rotéieren. Dacks gëtt sou en Differential tëscht den Achsen vun engem Vollradantrieb installéiert.
Méi Detailer iwwer d'Modus vun der Operatioun vum Differential. De Mechanismus funktionnéiert anescht an esou Situatiounen:
- Den Auto geet riicht;
- Den Auto mécht e Manöver;
- Antriebsrieder fänken un ze rutschen.
Dëst ass wéi den Differential funktionnéiert:
Mat riichter Motioun
Wann den Auto riicht geet, sinn d'Satellitten einfach de Link tëscht den Achsgears. D'Rieder vum Auto rotéieren mat der selwechter Geschwindegkeet, sou datt d'Coupe rotéiert wéi eng eenzeg Päif déi béid Achswellen verbënnt.
D'Moment gëtt gläichméisseg tëscht den zwee Rieder verdeelt. D'Radrevolutiounen entspriechen den Ëmdréiunge vum Zännrad.
Beim Dréien
Wann d'Maschinn manövréiert, mécht d'Rad am baussenzege Wendradius méi Ëmdréiunge wéi deen am bannenzege Wendradius. Dat bannescht Rad trëfft vill Widderstand well d'Drehmoment fir dat baussenzegt Rad klëmmt an d'Strooss verhënnert datt et mat der passender Geschwindegkeet dréit.
An dësem Fall kommen d'Satellitten an d'Spill. D'Zännrad vun der banneschter Achsachs verlangsamt, wéinst deem de planetareschen Zuch an der Coupe ufänkt an déi entgéintgesate Richtung ze rotéieren. Dëse Mechanismus erlaabt Iech d'Stabilitéit vum Auto och op knapper a knapper Dréiung ze halen. Et verhënnert och exzessiv Pneuen-Verschleiung um ofschwéngende Rad.
Wann rutscht
Déi drëtt Situatioun an där den Differential nëtzlech ass ass d'Rutschrutsch. Dëst zum Beispill geschitt wann den Auto a Bulli kënnt oder op Äis réckelt. An dësem Modus funktionnéiert den Differential op engem ganz anere Prinzip wéi beim Béien.
De Fakt ass datt beim rutschen, de suspendéierte Rad ufänkt fräi ze rotéieren, wat zu engem Verloscht vum Drehmoment um Rad féiert, deen genuch Haftung op d'Stroossoberfläch huet. Wann den Differential am Eckmodus geschafft hätt, a Bulli oder Äis erakomm wier, hätt den Auto ganz gestoppt, well Zuchbunn ganz verschwonne wier.
Fir dëse Problem ze eliminéieren, gouf e limitéierten Ausrutscher vun den Ingenieuren entwéckelt. Mir schwätzen e bësse méi spéit iwwer seng Aarbecht. Als éischt ass et wäert d'bestehend Ännerunge vun Differentialen an hir Differenzen ze berécksiichtegen.
Differenziell Aarten
Wann den Auto eng Antriebsachs huet, da gëtt e mat engem Querschachsdifferential ausgestatt. En Allradfueder benotzt en Zentraldifferential. Op Frontrad-Autoen gëtt dëst och e Frontdifferential genannt, a Modeller an Hannergedriwwe Autoe ginn e Rear Differential genannt.
Dës Mechanismen sinn an dräi Kategorien opgedeelt jee no der Aart Gears:
- Bevel Differential;
- Wiermgeschir Differenzial;
- Zylindresch Differential.
Si ënnerscheede sech ënnereneen duerch d'Form vun den Haapt- an Axialgeschir. Kegelméisseg Modifikatioune sinn a Front- an Heckradgefierer installéiert. Zylindresch ginn an Allradmodeller benotzt, a Wiermgeschir si passend fir all Zort Transmissiounen.
Ofhängeg vum Automodell an de Stroossebedingungen an deenen de Gefier bedriwwe gëtt, sinn déi folgend Typen vun Differentialen nëtzlech:
- Mechanesch Verriegelung;
- Selbstverriegelend Differential;
- Elektresch interlocking.
Mechanesch gespaart Differenzialen
An dëser Ännerung ginn d'Satellitte vum Chauffer selwer blockéiert mat speziellen Schalteren op de Rieder. Wann d'Maschinn an enger riichter Linn ass oder dréint, funktionéiert den Differential normalerweis.
Soubal en Auto op eng Strooss mat enger onbestänneger Uewerfläch trëfft, zum Beispill, an e Bësch mat Bulli oder eng schneeweis Strooss fiert, fiert de Chauffer d'Hiewelen op déi gewënschte Positioun, sou datt d'Satellitte blockéiert sinn.
An dësem Modus funktionnéiert de Planéitausrüstung net, an den Auto ass am Prinzip ouni Differential. All Rieder dreiwen mat der selwechter Geschwindegkeet, wat rutscht verhënnert, an Zuchbeweegung gëtt bei alle Rieder behalen.
Esou Mechanismen hunn e méi einfachen Apparat a sinn op e puer Budget SUVs installéiert, sou wéi a Gewalt UAZ Gefierer. Well d'Pneuen net iwwerdriwwe verschleieren wann ee lues duerch de Bulli fiert, schued dësen Design net d'Pneue vum Auto.
Selwerverriegelend Differential
Et gi verschidden Aarte vu Mechanismen an dëser Kategorie. Beispiller vun esou Geräter sinn:
- LSD. An esou Boîten, mat iwwerdriwwe héijer Rotatioun vun engem vun den Achswellen, ginn d'Satellitte automatesch gespaart. Dëst vermeit datt de stabile Rad d'Zuchkraaft verléiert;
- Viskos Kupplung. Dës Differentiale benotzen eng viskos Silikonbaséiert Substanz. A coolem Zoustand bleift et a flëssege Staat. Soubal et ufänkt ze waarm a sech ze vermëschen, änneren d'Eegeschafte vun der Substanz, an et kritt eng klebrig Struktur, déi hir Viskositéit erhéicht. Dës Charakteristik klëmmt mat enger Erhéijung vum Ënnerscheed an der Rotatioun vun den Achswellen. Viskos Kupplungen hunn e puer bedeitend Nodeeler. Als éischt si se net gefléckt. Wann d'Substanz seng Eegeschafte verléiert, muss de ganze Block ersat ginn. Zweetens, blockéiert sech wann d'Rad staark rutscht, sou datt den Auto net ëmmer effektiv mat Offroad-Konditiounen eens gëtt. Trotz dëse Mängel ënnerscheet de Mechanismus sech am Budgetpräis. Déi meescht Low-Cost Crossovers si mat just sou Differenzen ausgestatt.
- Torsen. Den Torso benotzt e Wuermschloss. Wann de Dréimomentskoeffizient op enger Achs eropgeet oder erofgeet par rapport zu der anerer Achsach, gëtt de Schloss ageschalt. Dës Technologie gëtt zum Beispill an Audi Gefierer benotzt. Den Apparat kann och als mechanesch interlockéiert Mechanismen klasséiert ginn. Et gëtt als déi zouverlässegst vun allen Aarte vun Differenzen ugesinn an ënnerscheet sech duerch seng Einfachheet. Aus dësem Grond si se deier.
Elektresch interlocking
Sou Differenze si mat der Elektronik vum Gefier verbonnen. Si ginn als déi deier ugesinn, well se eng komplex Struktur an e Blockéierungsriff hunn. Dëse Mechanismus ass verbonne mam ECU vum Gefier, deen Daten aus Systemer kritt, déi d'Rotatioun vun de Rieder iwwerwaachen, wéi ABS. A verschiddene Gefierer kann d'automatesch Sperrung ausgeschalt ginn. Fir dëst gëtt et e speziellen Knäppchen um Kontrollpanel.
De Virdeel vun elektroneschen Optiounen ass datt se et erlaben e puer Graden ze blockéieren. En anere Plus vun esou Mechanismen ass datt se perfekt hëllefe mat Iwwersteier ze kämpfen. An esou Modeller gëtt de Moment op den Achsausrüstung applizéiert, dee mat enger gerénger Geschwindegkeet rotéiert.
Méi iwwer Differentialschloss
All Querschachsdifferential huet e wesentlechen Nodeel - de Moment gëtt automatesch un d'Rad geliwwert, wat méi schwéier dréit. Dofir verléiert dat zweet Rad, dat genuch Traktioun huet, Zuchbéischt. Aus dësem Grond gëtt sou eng Boîte keng Méiglechkeet fir onofhängeg aus dem Bulli oder dem Snowdrift erauszekommen.
Wéi virdru scho gesot, de Problem gëtt geléist andeems d'Satellitte blockéiert ginn. Et ginn zwou Blockéierungsmodi:
- Voll Blockéierung gëtt duerchgefouert wéinst der Tatsaach datt all Elementer vun der Boîte rigid gekoppelt sinn. Dëst garantéiert datt d'Rad mat de beschte Grëff genuch Dréimoment kritt;
- Partiell Blockéierung ass méiglech andeems de Blockéierungsfaktor geännert gëtt. Wann den Auto an enger riichter Linn fiert, ass dëse Faktor 1. Soubal d'Satellitten am symmetresche Differential gespaart sinn, ännert dëse Faktor vun 3 op 5. An dësem Fall dréit d'Spinnrad weider, awer et kritt manner Dréimoment.
Hei ass e Video firwat den Differential blockéiert ass:
Differentialfeeler
Entscheet datt den Design vun all Differential d'Interaktioun vu Getrieber a Axen benotzt, sou e Mechanismus ass ufälleg fir séier Verschleiung an Zesummebroch. D'Elementer vum planetaresche Mechanismus sinn ënner enger seriöser Belaaschtung, dofir ouni korrekt Ënnerhalt wäerte se séier ausfalen.
Och wann d'Gäng aus haltbar Materialien hiergestallt sinn, ass de Mechanismus derwäert ze bezuelen wann et erhéicht Kaméidi, Klappen a Vibration beim Fueren ass, wat virdrun net do waren. Och en alarméierende Moment ass de Schmiermëttel Leck. Schlëmmst vun allem, wann de Mechanismus ageklemmt ass. Wéi och ëmmer, mat properem Ënnerhalt geschitt dat selten.
Dir musst en Autoservice kontaktéieren soubal en Uelegleck aus der Boîte aus der Boîte erscheint. Dir kënnt de Knuet selwer kontrolléieren. Nieft enger visueller Inspektioun no enger Rees kënnt Dir d'Temperatur vum Ueleg am Gangkoffer kontrolléieren. Während der normaler Operatioun vum Mechanismus wäert dës Figur ongeféier 60 Grad sinn. Wann den Differential vill méi erhëtzt, da sollt Dir de Rot vun engem Spezialist sichen.
De Schmierstoffniveau an d'Qualitéit sollten als Deel vum Routinem Maintenance kontrolléiert ginn. All Fabrikant vun Transmissiounsueleg setzt seng eege Reglementer fir säin Ersatz an. Ignoréiert dës Empfehlung net, well d'Ueleg ka kleng abrasiv Partikel enthalen, déi d'Zänn an d'Zänn beschiedegen, souwéi den Uelegfilm zerstéieren deen Reibung vu Metalldeeler verhënnert.
Wann als Resultat vun der visueller Inspektioun e Leck vum zentrale Differential festgestallt gouf oder en ähnleche Problem mat Analoga vun engem Frontradantrieb observéiert gëtt, soll d'Uelegdichtung ersat ginn. Eng Ofsenkung vum Schmierstoffniveau féiert zu enger erhéiter Reiwung vun den Deeler, wat d'Aarbechtszäit vum Apparat däitlech reduzéiert. D'Ausféierung vun der Boîte dréchent mécht d'Satellitten, d'Lager an d'axial Gears net benotzbar.
Selbstdiagnos vum Differential gëtt wéi follegt ausgeführt. Als éischt jack d'Unhänger vum Auto erop. D'Transmissioun gëtt op neutral verréckelt. Een Rad dréit als éischt an eng Richtung an dann an déi aner Richtung. Déiselwecht Prozedur gëtt mam zweete Rad gemaach.
Mat engem funktionnellen Differential rotéieren d'Rieder ouni Spill a Kaméidi. Och e puer Feeler kënne vun Iech selwer eliminéiert ginn. Fir dëst ze maachen, gëtt d'Trinnkëscht erofgeholl, ofgebaut an all seng Elementer a Bensin gewäsch (fir defekt Flecken z'identifizéieren). Während dëser Prozedur kënnt Dir de Réckfall vun de Satellitte fannen an d'Entwécklung op de Gears.
Verschleidert Elementer ginn ewechgeholl, an nei Deeler ginn amplaz installéiert. Prinzipiell si Satellitten, Lager an Uelegdichtungen ersat, well se méi séier falen. D'Satellitte ginn ugepasst andeems Gears mat engem minimale Spillraum tëscht den Zänn ausgewielt ginn.
Hei ass e weidere Video wéi d'Differentiallagerpreload ugepasst gëtt:
En neien Differential fannen
Trotz der Tatsaach, datt en Interrad oder Zenterdifferential einfach um Autodeeler Maart ze fannen ass, sinn hir Käschte relativ héich (en neien Deel kann vun Honnerte bis Dausende vun Dollar kaschten). Aus dësem Grond sinn déi meescht Automobilisten selten averstan mat engem kompletten Ersatz vum Mechanismus.
En neie Mechanismus oder seng eenzel Elementer kënnen op déiselwecht Aart a Weis wéi normal Autosdeeler fonnt ginn. Deen einfachste Wee ass an e Geschäft ze goen an e spezifeschen Deel fir e bestëmmt Gefier ze froen. Dëst gëllt awer wann d'Gefier net upgradéiert ass. Soss gëtt den Deel no dem Versammlungscode ausgewielt oder nom Autosmodell aus deem den Ersatzdeel erausgeholl gouf.
Et ass am beschten en Deel no Autodaten ze sichen, an net nom Produktcode, well dës Symboler nëmmen nom Ofbau vum Mechanismus fonnt ginn. Dëse Knuet huet vill Modifikatiounen. Och fir déi selwecht Mark vum Auto kënne verschidde Differentiale benotzt ginn.
An dësem Moment ass et extrem schwéier de perfekte Analog aus engem aneren Auto ze fannen. Wat de Kaf vun engem Differential am Secondaire ugeet, da bleift dëst a Gefor vum Autosbesëtzer selwer, well keen ofmontéiert a kontrolléiert den Zoustand vum Deel. Dëst erhéicht de Risiko fir e staark gedroe Mechanismus ze kafen.
Zesummefaassend ass et derwäert ze soen datt ouni Differential onméiglech ass e sécheren an effizienten Auto ze kreéieren, och wa Fans vu verdréiten Zénger op dréchenen Asphalt domat streiden.
Froen an Äntwerten:
Wat ass en Differential an engem Auto an einfache Begrëffer? Et ass e mechanescht Element, deen tëscht den Aarschachswellen installéiert ass. D'Dréimoment gëtt op d'Differentialgehäuse duerch d'Kardan iwwerdroen, an dann ass et op d'Rieder duerch onofhängeg Gears gefüttert.
Wat ass en Differential an engem Auto fir? Dëse Mechanismus liwwert d'Transmissioun vum Dréimoment op d'Drive-Rieder, awer wann Dir Manöveren ausféiert oder beim Fuere iwwer Bumps, erlaabt et d'Rieder mat verschiddene Geschwindegkeeten ze rotéieren.
Wou ass den Differenzial am Auto? Dëse Mechanismus ass op der Fuertachs tëscht den Achswellen installéiert. An XNUMXWD a Plug-in XNUMXWD Modeller ass et op all Achs installéiert.
Wéi een Auto huet en Zentrumdifferenzial? All Autoen hunn eng Kräizachsdifferenzial (steet tëscht den Achswellen). Den Zentrumdifferenzial gëtt nëmmen an all-Radundriff Autosmodeller benotzt (et ass tëscht den Achsen installéiert).
