Ca cele mai multe lucruri pe moderne de automobile, simplă bucată de angrenare cunoscut ca un diferențial a văzut constantă rafinament și experimentare – ceea ce duce la o gamă largă de tipuri, fiecare cu propriile avantaje și dezavantaje.conceptul diferențialului – adică pentru a permite roților montate pe aceeași axă să se rotească independent unul de celălalt – este un design antic, cu prima instanță cunoscută a utilizării sale înregistrată în China în timpul mileniului I î.HR.,deși acest lucru a fost cu mult înainte de inventarea automobilului, căruțele, vagoanele și carele au suferit încă de aceeași problemă a alunecării sau tragerii unei roți la viraje, creșterea uzurii și deteriorarea drumurilor.apariția motoarelor care alimentează roțile din față sau din spate pentru a propulsa un vehicul în loc să le tragă pur și simplu prin cal a adăugat o nouă problemă de depășit – cum să permiteți rotirea independentă, în timp ce încă puteți alimenta ambele roți. cele mai vechi automobile nu s-au deranjat să încerce, pur și simplu au alimentat o singură roată pe o axă independentă., Dar acest lucru a fost departe de a fi ideal, deoarece a însemnat că au fost underpowered și a întâmpinat probleme frecvente cu tracțiune pe orice altceva decât teren ferm, nivel.în cele din urmă, acest lucru a dus la dezvoltarea diferențialului deschis înainte ca alte tipuri mai complicate să fie dezvoltate pentru a depăși condițiile de conducere mai complexe.,
Uita-te la acest video care explică cu imagini 3D cât de următoarele tipuri de diferențiale de lucru:
Deschide Diferențial:
Un diferențial în forma sa de bază cuprinde două jumătăți de un ax cu o treapta la fiecare capăt, legate împreună cu o treapta a treia a face trei laturi ale unui pătrat. Aceasta este de obicei completată de o a patra treaptă de viteză pentru o rezistență suplimentară, completând pătratul.,
Aceasta unitate de bază este apoi completate de un inel de viteze fiind adăugat la caseta diferențialului care deține nucleul de bază unelte – și acest inel de viteze permite roților să fie alimentat prin conectarea la arborele de antrenare prin intermediul unui pinion.
În acest exemplu, puteți vedea trei laturi de interne pregateste care alcătuiesc mecanismul de bază, cu cea mai mare albastru de viteze reprezentând dințată, care ar conecta la arborele de antrenare., Imaginea din stânga arată diferențialul cu ambele roți care se rotesc cu aceeași viteză, în timp ce imaginea din dreapta ilustrează modul în care angrenajele interioare se angajează atunci când o roată se rotește mai lent decât cealaltă.acest aranjament de angrenare constituie diferențialul de tip deschis și este cel mai frecvent tip de diferențial auto din care derivă sisteme mai complicate.,
a beneficia de acest tip este în mare parte limitată la funcția de bază de orice diferențial cum a fost descris anterior, concentrându-se în primul rând pe activarea axului la colț mai eficient, permițându-roata de pe exteriorul virajului pentru a muta la o viteză mai mare decât roata din interior, deoarece acoperă mai mult teren. De asemenea, beneficiază de designul său de bază fiind relativ ieftin de produs.,dezavantajul acestui tip este că, deoarece cuplul este împărțit uniform între ambele roți, cantitatea de putere care poate fi transmisă prin roți este limitată de roata cu cea mai mică cantitate de aderență.odată atinsă limita de tracțiune a ambelor roți combinate, roata cu cea mai mică cantitate de tracțiune va începe să se rotească – reducând această limită și mai mult, deoarece există o rezistență și mai mică din partea roții deja învârtite.,
Citiți Blog-ul Nostru pe Turbo, Compresoare și Motoare cu Aspirație naturală
Blocat Diferențial:
blocat sau diferential de blocare este o variantă a constatat la unele autovehicule, în primul rând cei care merg off-road. Este în esență un diferențial deschis cu capacitatea de a fi blocat în loc pentru a crea o axă fixă în loc de una independentă. Acest lucru se poate întâmpla manual sau electronic, în funcție de tehnologia din vehicul.avantajul unui diferențial blocat este că este capabil să obțină o cantitate considerabil mai mare de tracțiune decât un diferențial deschis., Deoarece cuplul nu este împărțit în mod egal 50/50, acesta poate canaliza mai mult cuplu la roata care are o tracțiune mai bună – și nu este limitată de tracțiunea inferioară a celeilalte roți la un moment dat.
deoarece este puțin probabil să călătoriți cu viteză și, de obicei, călătoriți pe un teren denivelat, problema tracțiunii și uzurii anvelopelor în jurul colțurilor pe o axă fixă este mai puțin o problemă.,un dezavantaj al diferențelor blocate se numește legare, care apare atunci când excesul de energie de rotație (cuplu) este construit în trenul de antrenare și are nevoie de eliberare – de obicei realizat de roțile care părăsesc solul pentru a reseta poziția. Sau prin simpla eliberare a încuietorilor odată ce acestea nu mai sunt necesare.Imaginați – vă un tub lung de carton ținut la fiecare capăt și apoi răsuciți tubul în direcții opuse până la punctul în care tubul nu mai putea rezista forței și se pliază și se rupe-asta este obligatoriu., Se întâmplă deoarece roțile se deplasează la viteze diferite, ceea ce răsucește osiile și pune o presiune crescută asupra angrenajelor – dar sarcina pe roți și tracțiunea lor crescută sunt suficiente pentru a preveni alunecarea anvelopelor pentru a elibera presiunea.diferențialele sudate sunt în esență aceleași ca un diferențial blocat, numai că a fost sudat permanent dintr-un diferențial deschis într-o axă fixă (cunoscută și sub numele de diff de bobină.,) Acest lucru se face, de obicei, numai în circumstanțe specifice în care sunt de dorit caracteristicile diferenței blocate/axului fix, ceea ce face mai ușoară menținerea simultană a ambelor roți – de exemplu, în mașinile destinate plutirii.de obicei ,nu este recomandat, deoarece căldura de la sudare poate compromite rezistența componentelor și poate crește riscul de defectare catastrofală a pieselor – poate duce chiar la explozia angrenajelor diferențiale rupte prin carcasa diff și prezintă un pericol pentru alți participanți la trafic și pietoni.,
diferențial cu alunecare limitată:
activitatea LSD de a combina beneficiile diferențialelor deschise și blocate printr-un sistem mai complicat. Există două categorii care utilizează diferite forme de rezistență pentru a obține același efect:
ambreiaj mecanic LSD:
Acest tip de LSD înconjoară același angrenaj de bază văzut în dif deschis cu o pereche de inele de presiune, care exercită forță pe două seturi de plăci de ambreiaj poziționate alături de angrenaje., Aceasta oferă rezistență la rotația independentă a roților schimbând efectul diferențialului de la deschis la blocat – și oferindu-i tracțiunea crescută de care acest tip beneficiază peste un diferențial deschis.
în acest cutaway, puteți vedea inelele de presiune (de asemenea, tăiate) care înconjoară angrenajele de bază, care sunt forțate în afară de pinii angrenajului central care împing suprafețele înclinate în rotație., Această mișcare împinge inelele de presiune pe pachetele de ambreiaj (galben și albastru) pe ambele părți, generând rezistență și schimbând comportamentul osiei de la un tip deschis la un efect fix.LSD-urile ambreiajului mecanic sunt, de asemenea, împărțite în subtipuri care se comportă în moduri ușor diferite și se modifică atunci când se exercită presiunea pe plăcile ambreiajului și inelele de presiune:
- într-un LSD unidirecțional, presiunea este exercitată doar sub accelerație., Aceasta înseamnă că, atunci când virați și opriți alimentarea, dif – ul se comportă ca un tip deschis, permițându-le să se rotească independent-dar sub accelerație, rotația forțată a diferențialului creează frecare în plăcile ambreiajului, blocându-le în poziție pentru a obține mai multă tracțiune.
- un LSD cu două sensuri face un pas mai departe și exercită presiune și pe plăcile ambreiajului sub decelerare, în efortul de a îmbunătăți stabilitatea la frânare pe suprafețe rutiere variabile.,
- modul unu și jumătate încearcă din nou să combine cele mai bune dintre ambele subtipuri, exercitând o cantitate mai mare de presiune sub accelerație și o cantitate mai mică sub decelerare.dezavantajul LSD-urilor mecanice este că acestea necesită o întreținere regulată pentru a rămâne operaționale și sunt predispuse la uzură completă, ceea ce face o înlocuire scumpă a pieselor.
vâscos LSD:
al doilea tip de diferențial cu alunecare limitată, ei folosesc în schimb un lichid gros în locul ambreiajelor pentru a crea rezistența necesară pentru a modifica comportamentul diferențial între deschis și blocat., Datorită faptului că au mai puține piese în mișcare decât un LSD mecanic, VLSD-urile sunt mai simple, dar au și o gamă mai largă de avantaje și dezavantaje în comparație.
În funcționarea de bază efectul este mai fin decât mecanice LSDs, cât rezistența construiește în unison cu viteză roți sunt călătoresc în comparație cu caseta diferențialului – furnizarea de o creștere treptată.Vlsd-urile sunt, de asemenea, capabile să direcționeze cuplul mai eficient către roata care are mai multă tracțiune., Deoarece fluidul acționează ca fiind rezistent la viteză, dacă o roată pierde vreodată tracțiune și învârte diferența de viteză dintre cele două roți din interiorul diferențialului creează mai multă rezistență pe roata în mișcare mai lentă – canalizând mai mult cuplu de la arborele de antrenare către acesta.Vlsd-urile devin mai puțin eficiente cu utilizare prelungită, deoarece lichidul încălzește devine mai puțin viscoză și oferă o rezistență mai mică. De asemenea, nu se poate bloca la fel de complet ca un LSD mecanic din cauza faptului că un fluid nu poate oferi rezistență absolută într-un spațiu adecvat.,
Un dezavantaj cu atât mecanice, cât și vâscos LSDs este că sistemul nu întotdeauna canal de cuplu în mod eficient timpul virajelor de mare viteza, ca se poate interpreta în mișcare rapidă roții exterioare și pierderea tracțiunii. Apoi direcționează cuplul către roata interioară, generând supra / subvirare în momentul opus când este necesar.diferențialul Torsen (senzor de cuplu) utilizează utilizarea unor angrenaje inteligente pentru a produce același efect ca un diferențial cu alunecare limitată, fără a fi nevoie de ambreiaje sau rezistență la fluid.,realizează acest lucru prin adăugarea unui strat de angrenaj cu vierme la angrenajul tradițional creat de un diferențial deschis. Aceste seturi de unelte de vierme care acționează pe fiecare axă asigura rezistența necesară pentru a permite transferul de cuplu, care apoi realizează prin a avea worm pinioane în priză constantă cu fiecare alte prin intermediul conectat roți dințate cilindrice.
prima și A doua imagini arată cele trei perechi de unelte de vierme cu ochiuri cu fiecare jumătate de osie cu roți dințate cilindrice la sfârșitul fiecărui worm conectarea perechi., Această conexiune transferă cuplul de la o roată la alta, odată ce o axă începe să se rotească mai repede decât cealaltă. În timp ce prima și a doua imagine sunt de design Torsen orginal, a treia imagine este de a doua versiune a diferențialului torsen. Designul mai nou a repoziționat angrenajele worms să fie în linie cu osiile, dar să efectueze aceeași acțiune mecanică. Fiecare angrenaj cu melc este încă în contact cu perechea sa și doar o parte a osiei cu spații în angrenaj îndepărtând plasa cu cealaltă parte., plasa constantă dintre cele două părți ale diferențialului are avantajul suplimentar de a transfera cuplul imediat, făcându-l extrem de receptiv la schimbarea condițiilor rutiere și de conducere.în timp ce un diferențial deschis trebuie să împartă întotdeauna cuplul împărțit 50/50 între fiecare roată, diferențialul Torsen este capabil să direcționeze un procent mai mare de cuplu printr-o roată, în funcție de rapoartele angrenajelor., Aceasta elimină limitarea puterii pe care diferențele deschise o suferă, deoarece cantitatea de cuplu disponibilă nu este limitată de cantitatea de tracțiune Din niciuna dintre roți.mai mult, angrenajul poate fi, de asemenea, prelucrat astfel încât să ofere un raport diferit de rezistență la accelerare și decelerare în același mod în care face un diferențial de alunecare limitat la jumătate.,toate acestea s-au realizat mecanic, fără utilizarea electronicii sau a oricărei forme de piesă perisabilă sacrificată pentru frecare, iar în general diferențialul Torsen este sistemul mecanic superior care combină beneficiile primare ale tuturor tipurilor diferențiale anterioare enumerate.,Citiți Blog-ul Nostru pe Transmisii cu Dublu Ambreiaj și Cum Funcționează
Activ Diferențial:
Foarte similar cu un diferențial cu alunecare limitată, active diferențial încă are mecanisme pentru a asigura rezistența necesară pentru a transfera cuplul la o parte la alta – dar, mai degrabă decât bazându-se doar pe forța mecanică, aceste ambreiaje pot fi în format electronic activat.diferențialul activ poate folosi electronica pentru a modifica artificial forțele mecanice pe care sistemul le întâmpină prin schimbarea condițiilor de conducere., Acest lucru le face controlabile și astfel programabile și, prin utilizarea unei game de senzori pe vehicul, un computer poate detecta automat ce roți motrice să direcționeze energia către și când.acest lucru îmbunătățește drastic performanța, în special pe suprafețele rutiere imperfecte, și este favorizat în special de șoferii de raliu ale căror mașini suportă condiții de conducere în schimbare rapidă și au nevoie de un sistem care să poată ține pasul cu ajustările continue ale vehiculului.,
diferențial de vectorizare a cuplului:
TVD duce acest sistem îmbunătățit electronic și mai departe, folosindu – l pentru a manipula unghiul sau vectorul vehiculului în și din viraje, încurajând roțile specifice să primească mai mult cuplu în momentele cheie-îmbunătățind performanța în viraje.
prin activarea ambreiajului opus la ceea ce ar angaja în mod normal un LSD acționat pur mecanic, puteți utiliza efectul pentru a ajuta la direcție, în timp ce puneți mai multă putere în jos, depășind deficiențele sistemului LSD.,la intrarea în colț, un DNC multidirecțional exercită rezistență la ambele roți pentru a bloca cel puțin parțial axul și a – l stabiliza la frânare-care este apoi eliberat pe măsură ce viteza roții scade și vehiculul se întoarce, permițând roților să se rotească la viteze diferite .cu toate acestea, în loc să elibereze rezistența pe ambele roți, un TVD continuă să activeze ambreiajul doar pe roata exterioară – crescând rezistența experimentată de acea roată și făcând canalul sistemului mai mult cuplu prin ea., Acest dezechilibru al puterii spre exterior încurajează vehiculul să se transforme într-un colț mai ascuțit și să reducă subvirarea.continuând să aplicați această rezistență prin colț, pe măsură ce vehiculul trece de vârf și începe să accelereze, va continua să suprascrie un multiway normal-LSD – care ar interpreta din nou roata exterioară care se mișcă mai repede ca alunecând și deviază cuplul în timpul accelerației către roata interioară, pe care o percepe ca având mai multă aderență.,cu TVD exercitând mai multă rezistență pe ambreiajul roților exterioare, păcălește sistemul să devieze mai mult cuplu prin el-crescând cantitatea putere care poate fi aplicată și reducând subvirarea experimentată sub accelerație dintr-un colț.
săgeata galbenă evidențiază transferul de cuplu care apar prin colț, generate de artificial rezistență fiind exercitată de TVD pe roata din exterior. Acest lucru permite o accelerare mai mare din colț, în timp ce capacitatea de cotitură a mașinii este mărită.,un diferențial de vectorizare a cuplului este capabil să canalizeze 100% din cuplul disponibil printr-o singură roată atunci când este necesar în cele mai extreme circumstanțe.dezavantajul sistemului este că este foarte complicat și foarte scump și, de obicei, este folosit doar pentru aplicații de curse/piste pentru potențialul său de viraje de mare viteză.fiecare sistem are avantaje și dezavantaje și, deși sistemele mai complicate sunt în general superioare, acestea au un cost atașat care depășește cu mult sistemele mai simple.,ca și în cazul automobilelor, cât de mult beneficiați veți obține de la fiecare sistem ajunge la exact ceea ce veți face cu vehiculul dvs. și de ce aveți nevoie de diferențialul dvs. pentru a fi capabil. Nu veți avea prea multă nevoie de un diferențial de vectorizare a cuplului atunci când vizitați supermarketul local, cu excepția cazului în care vă place în următorul WRC și vă puteți permite amenzile – dar poate doriți un diferențial de blocare dacă se întâmplă să locuiți într-o locație rurală mai bine accesată de un vehicul off-road.