In het apparaat van elke auto zit een differentieel. Dit is een specifieke eenheid die tot taak heeft het koppel over de wielen in verschillende verhoudingen (afhankelijk van de wegsituatie) te verdelen. Bovendien kan het differentieel een slot hebben. Meestal is het op SUV's of vrachtwagens. Door het dwarsasdifferentieel te blokkeren, kunt u de belangrijkste nadelen van het mechanisme compenseren en een gelijkmatige verdeling van het koppel garanderen. In het artikel van vandaag zullen we kijken naar wat voor soort apparaat het is, hoe het werkt, in welke typen het wordt geleverd.
Differentiële kenmerken
De belangrijkste functie van dit mechanisme is het verdelen van het moment dat afkomstig is van het hoofdtandwiel tussen de aandrijfwielen. In dit geval kan de rotatiesnelheid van de halve assen variëren. Dit is nodig om de auto veilig (zonder slippen) de bocht in te laten gaan. Deze mogelijkheid wordt geboden dankzij de satellieten die beschikbaar zijn in het differentieel. Dus,wanneer de auto een bocht ingaat, zal de hoeksnelheid van het buitenste wiel evenredig zijn met hoeveel de binnenste as het heeft laten zakken.
Verscheidenheden van sloten
Het is mogelijk om de werking van het differentieel te blokkeren door directe verbinding van de belaste steekas met de carrosserie. U kunt dit ook doen door de rotatie van de satellieten te beperken. Dit systeem kan zijn:
- Vol. In dit geval kan de waarde van het overgedragen koppel op het wiel 100 procent bereiken. Alle mechanismen zijn star met elkaar verbonden. Een dergelijk differentieelslot tussen de wielen wordt gebruikt op Kamaz en op veel SUV's met frame.
- Gedeeltelijk. Het moment zal met geweld worden verdeeld door de werking van de componenten van het differentieel te beperken.
Bedrijfsmodi
Professionals zijn zich er terdege van bewust dat er twee modi voor differentieelblokkering op de assen zijn:
- Handleiding. Hoe werkt hij? In dit geval wordt een nokkendifferentieel gebruikt voor geforceerde vergrendeling.
- Automatisch. Hier legt het zelfblokkerende differentieel automatisch beperkingen op aan de bediening. De mate en noodzaak van blokkeren wordt bepaald door het verschil in koppel op de steekassen. Er wordt ook rekening gehouden met de hoeksnelheden van de wielen. Optioneel kan een centrale differentieelslotsensor worden gebruikt.
Cam-apparaat
Overweeg de kenmerken van het nokkenasdifferentieel. Hier is de blokkeringmet geweld, dat wil zeggen met de hand. De koppeling verbindt het differentieelhuis stevig met de belaste steekas. Het nokkenmechanisme drijft de volgende soorten aandrijvingen aan:
- Mechanisch.
- Elektrisch.
- Hydraulisch.
- Pneumatisch.
Het systeem wordt geactiveerd door een speciale knop of door middel van een hefboommechanisme. De laatste optie wordt voornamelijk gebruikt bij auto's ouder dan 2000.
Merk op dat het automatische differentieel werkt door de wrijvingskrachten te vergroten door de belasting op de halve as van de aangedreven wielen te veranderen. Dit systeem heet LSD.
Soorten zelfblokkades
Er zijn vier varianten:
- Schijf.
- Viksomut.
- Worm.
- Elektronisch.
We zullen elk mechanisme hieronder nader bekijken.
Schijf
In dit geval wordt een schijfkoppeling gebruikt. Het is gebaseerd op het principe van automatische blokkering. Het wordt uitgevoerd door de hoeksnelheid van de halve assen te veranderen. Dus hoe groter het verschil, hoe hoger de mate van herverdeling van het momentum.
In het LSD-systeem wordt wrijving geleverd door wrijvingsschijfpakketten. Eén pakket heeft een stijve koppeling met de steekassen en het tweede - met de automatische differentieelbeker.
Als de aandrijfwielen hetzelfde draaien, hebben de frictiepakketten dezelfde snelheid. Wanneer de hoeksnelheid verandert, zal de asschijf die begint te versnellen een deel van het koppel overbrengen naar de tegenoverliggende as. Er is een gedeeltelijke blokkering van het differentieel door een toename van de wrijvingskracht van de wrijvingspakketten. Afhankelijk van het apparaat kan het mechanisme een constante of variabele compressieverhouding hebben. In het eerste geval wordt het geregeld door veren, in het tweede geval door een hydraulische aandrijving.
Worm
Wat zijn de kenmerken van dit mechanisme? In dit geval werken de steekassen en satellieten met elkaar samen via een wormwiel. Een dergelijk schema wordt gebruikt om LSD-sloten te maken. Deze schijf wordt "Thorsen" genoemd. Heel vaak wordt op de Niva een sperdifferentieel op de as gemonteerd. Ook wordt "Torsen" door veel buitenlandse fabrikanten gebruikt op hun SUV's en cross-overs. De essentie van het systeem is vrij eenvoudig. Bij een toename van het koppel op één wiel treedt gedeeltelijke blokkering op en wordt het vermogen overgedragen naar het tweede. Het vereist geen extra knooppunten. Het wormmechanisme is in eerste instantie zelfremmend vanwege de eigenschappen van de aandrijving. Het wormwiel kan niet door andere tandwielen worden aangedreven.
Viskeuze koppeling
Dit cross-axle differentieelslot wordt gebruikt op de Duster. In deze situatie bestaat de koppeling uit een set geperforeerde schijven. Ze zijn allemaal in een verzegelde behuizing geplaatst en gevuld met siliconenvloeistof. De schijven zijn verbonden met de aandrijfas en met de beker. Siliconenvloeistof heeft een interessante eigenschap. Het is bekend dat er bij het rijden op de snelweg geen schijfwrijving is en dat al het moment wordt overgedragen op de vooras. Maar zodra er slip optreedt, beginnen de schijven tedraaien, waardoor de vloeistof wordt geschud. De laatste verandert onder dergelijke omstandigheden de dichtheid. Het wordt dik waardoor de schijven aan elkaar kunnen haken. Zo wordt het koppel herverdeeld over de assen en tussen de wielen.
Waarom wordt dit systeem niet gebruikt op moderne SUV's? Alles is heel eenvoudig. De viskeuze koppeling tolereert geen langdurig slippen. Het kan je in één keer uit modder of sneeuw halen, maar off-road zal het snel oververhitten. Aangezien het niet kan worden gerepareerd, moet u een nieuw mechanisme kopen.
Elektronisch slot
In dit geval is het sperdifferentieel uitgerust met elektronica die reageert op veranderingen in de wielsnelheid. Het mechanisme wordt automatisch aangestuurd door de software. Bij een toename van de rotatie van één wiel wordt een signaal naar het blok gestuurd, waardoor een commando aan de remklauw wordt gegeven. Als gevolg hiervan bijt het systeem in het wiel dat sneller draait dan het tegenovergestelde.
Dit slot wordt ook wel imitatie genoemd omdat er geen daadwerkelijke koppelverdeling is. Elektronica vertraagt alleen het wiel, waardoor het niet wegglijdt. Een dergelijk systeem wordt vaak gebruikt op premium cross-overs (Audi of Range Rover). In tegenstelling tot een viskeuze koppeling raken de mechanismen hier niet oververhit. Maar in termen van crosscountry-capaciteiten zal deze auto inferieur zijn aan degene die is uitgerust met een mechanisch slot.
Conclusie
We hebben gekeken naar variëteitendifferentieelsloten op de achteras. Er zijn veel systemen die een ander apparaat en werkingsprincipe hebben. Ondanks veel nieuwe ontwikkelingen is de mechanische geforceerde vergrendeling van het kruisasdifferentieel nog steeds de meest betrouwbare en praktische. Maar een dergelijk mechanisme heeft hoge kosten en vereist meer vrije ruimte onder de bodem. Als je een auto met vierwielaandrijving nodig hebt en je bent niet van plan om offroad te gaan, dan is een elektronisch sperdifferentieel de beste oplossing.
