Transmisi kendaraan multi-poros dan penggerak semua roda menggunakan mekanisme distribusi torsi antara gandar penggerak – diferensial tengah.Baca semua tentang mekanisme ini, tujuan, desain, prinsip pengoperasian, serta perbaikan dan pemeliharaannya di artikel.
Apa itu diferensial tengah?
Diferensial tengah - unit transmisi kendaraan beroda dengan dua atau lebih poros penggerak;Mekanisme yang membagi torsi yang berasal dari poros baling-baling menjadi dua aliran independen, yang kemudian diumpankan ke girboks gandar penggerak.
Dalam proses pergerakan mobil dan kendaraan beroda dengan beberapa poros penggerak, timbul situasi yang memerlukan putaran roda-roda yang berbeda porosnya dengan kecepatan yang berbeda-beda.Misalnya, pada mobil berpenggerak semua roda, roda depan, tengah (untuk kendaraan multi-poros) dan gandar belakang memiliki kecepatan sudut yang tidak sama saat berbelok dan bermanuver, saat berkendara di jalan yang miring dan permukaan jalan yang tidak rata, dll. .Jika semua poros penggerak memiliki sambungan yang kaku, maka dalam situasi seperti ini beberapa roda akan tergelincir atau, sebaliknya, tergelincir, yang secara signifikan akan mengganggu efisiensi konversi torsi dan umumnya berdampak negatif terhadap pergerakan sarana lalu lintas.Untuk mencegah masalah seperti itu, mekanisme tambahan diperkenalkan ke dalam transmisi mobil dan mobil dengan beberapa poros penggerak - diferensial tengah.
Diferensial tengah melakukan beberapa fungsi:
● Pemisahan torsi yang berasal dari poros baling-baling menjadi dua aliran, yang masing-masing disuplai ke gearbox dari satu poros penggerak;
● Mengubah torsi yang disuplai ke masing-masing gandar tergantung pada beban yang bekerja pada roda dan kecepatan sudutnya;
● Mengunci diferensial - membagi torsi menjadi dua aliran yang sama untuk mengatasi bagian jalan yang sulit (saat berkendara di jalan licin atau off-road).
Mekanisme ini mendapatkan namanya dari bahasa Latin differential - perbedaan atau perbedaan.Dalam proses operasinya, diferensial membagi aliran torsi yang masuk menjadi dua, dan momen pada masing-masing aliran dapat berbeda secara signifikan satu sama lain (sampai seluruh aliran masuk mengalir ke satu sumbu, dan tidak ada ke sumbu kedua). sumbu), tetapi jumlah momen di dalamnya selalu sama dengan torsi yang masuk (atau hampir sama, karena sebagian torsi hilang dalam diferensial itu sendiri karena gaya gesek).
Diferensial tengah kendaraan tiga gandar biasanya terletak pada gandar tengah
Diferensial tengah digunakan di semua mobil dan mesin dengan dua atau lebih poros penggerak.Namun letak mekanisme ini mungkin berbeda tergantung pada formula roda dan karakteristik transmisi kendaraan:
● Dalam kotak transfer - digunakan pada mobil 4×4, 6×6 (opsi dimungkinkan untuk menggerakkan gandar depan saja dan untuk menggerakkan semua gandar) dan 8×8;
● Pada poros penggerak perantara – paling sering digunakan pada kendaraan 6×4, namun juga ditemukan pada kendaraan dengan empat poros.
Diferensial tengah, di mana pun lokasinya, memberikan kemungkinan pengoperasian normal kendaraan di segala kondisi jalan.Kerusakan atau penipisan sumber daya diferensial berdampak buruk pada kinerja mobil, sehingga harus dihilangkan sesegera mungkin.Namun sebelum memperbaiki atau mengganti sepenuhnya mekanisme ini, Anda perlu memahami desain dan pengoperasiannya.
Jenis, perangkat, dan prinsip pengoperasian diferensial tengah
Berbagai kendaraan menggunakan diferensial tengah yang dibangun berdasarkan mekanisme planet.Secara umum unitnya terdiri dari sebuah badan (biasanya terdiri dari dua buah cangkir), di dalamnya terdapat sebuah salib dengan satelit (roda gigi bevel) yang dihubungkan dengan dua roda gigi setengah poros (roda gigi poros penggerak).Tubuh dihubungkan melalui flensa ke poros baling-baling, dari mana seluruh mekanisme menerima putaran.Roda-roda gigi tersebut dihubungkan melalui poros ke roda gigi penggerak roda gigi utama porosnya.Semua desain ini dapat ditempatkan di bak mesinnya sendiri, dipasang di bak mesin poros penggerak perantara, atau di rumah kotak transfer.
Diferensial tengah berfungsi sebagai berikut.Dengan pergerakan mobil yang seragam di jalan dengan permukaan datar dan keras, torsi dari poros baling-baling disalurkan ke rumah diferensial dan potongan melintang dengan satelit terpasang di dalamnya.Karena satelit terhubung dengan roda gigi setengah poros, keduanya juga ikut berputar dan mengirimkan torsi ke porosnya.Jika, karena alasan apa pun, roda salah satu gandar mulai melambat, roda gigi setengah gandar yang terkait dengan jembatan ini memperlambat putarannya - satelit mulai menggelinding di sepanjang roda gigi ini, yang menyebabkan percepatan putaran. gigi setengah poros kedua.Akibatnya, roda pada poros kedua memperoleh kecepatan sudut yang meningkat dibandingkan dengan roda pada poros pertama - hal ini mengkompensasi perbedaan beban gandar.
Desain diferensial tengah truk
Diferensial tengah mungkin memiliki beberapa perbedaan desain dan fitur pengoperasian.Pertama-tama, semua perbedaan dibagi menjadi dua kelompok sesuai dengan karakteristik distribusi torsi antara kedua aliran:
● Simetris - mendistribusikan momen secara merata di antara dua aliran;
● Asimetris - mendistribusikan momen secara tidak merata.Hal ini dicapai dengan menggunakan roda gigi semi-aksial dengan jumlah gigi berbeda.
Pada saat yang sama, hampir semua diferensial tengah memiliki mekanisme penguncian, yang memastikan pengoperasian paksa unit dalam mode distribusi torsi simetris.Hal ini diperlukan untuk mengatasi ruas jalan yang sulit, ketika roda salah satu porosnya dapat terlepas dari permukaan jalan (saat mengatasi lubang) atau kehilangan traksi (misalnya tergelincir di atas es atau lumpur).Dalam situasi seperti itu, semua torsi disuplai ke roda poros ini, dan roda yang memiliki traksi normal tidak berputar sama sekali - mobil tidak dapat terus bergerak.Mekanisme penguncian secara paksa mendistribusikan torsi secara merata di antara gandar, mencegah roda berputar pada kecepatan yang berbeda - ini memungkinkan Anda mengatasi ruas jalan yang sulit.
Ada dua jenis pemblokiran:
● Panduan;
● Otomatis.
Dalam kasus pertama, diferensial diblokir oleh pengemudi menggunakan mekanisme khusus, dalam kasus kedua, unit mengunci sendiri ketika kondisi tertentu terjadi, yang dijelaskan di bawah.
Mekanisme penguncian yang dikontrol secara manual biasanya dibuat dalam bentuk kopling bergigi, yang terletak pada gigi salah satu poros, dan dapat menyatu dengan badan unit (dengan salah satu mangkuknya).Saat bergerak, kopling dengan kaku menghubungkan poros dan rumah diferensial - dalam hal ini, bagian-bagian ini berputar dengan kecepatan yang sama, dan masing-masing gandar menerima setengah dari total torsi.Kontrol mekanisme penguncian di truk paling sering digerakkan secara pneumatik: kopling roda gigi bergerak menggunakan garpu yang dikendalikan oleh batang ruang pneumatik yang terpasang di dalam bak mesin diferensial.Udara disuplai ke dalam ruangan melalui derek khusus yang dikendalikan oleh sakelar yang sesuai di kabin mobil.Pada SUV dan perlengkapan lain tanpa sistem pneumatik, pengendalian mekanisme penguncian dapat dilakukan secara mekanis (menggunakan sistem tuas dan kabel) atau elektromekanis (menggunakan motor listrik).
Diferensial yang mengunci sendiri mungkin memiliki mekanisme penguncian yang memantau perbedaan torsi atau perbedaan kecepatan sudut poros penggerak gandar penggerak.Kopling kental, gesekan atau bubungan, serta mekanisme planet atau cacing tambahan (dalam diferensial tipe Torsen) dan berbagai elemen tambahan dapat digunakan sebagai mekanisme tersebut.Semua perangkat ini memungkinkan adanya perbedaan torsi tertentu pada jembatan, yang di atasnya diblokir.Kami tidak akan mempertimbangkan perangkat dan pengoperasian diferensial yang mengunci sendiri di sini - saat ini ada banyak implementasi mekanisme ini, Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentangnya di sumber yang relevan.
Desain diferensial tengah truk
Masalah pemeliharaan, perbaikan dan penggantian diferensial tengah
Diferensial tengah mengalami beban yang signifikan selama pengoperasian mobil, sehingga lama kelamaan bagian-bagiannya akan aus dan dapat rusak.Untuk memastikan pengoperasian transmisi normal, unit ini harus diperiksa, dirawat, dan diperbaiki secara berkala.Biasanya, selama perawatan rutin, diferensial dibongkar dan dilakukan pemecahan masalah, semua bagian yang aus (roda gigi dengan gigi aus atau hancur, segel oli, bantalan, bagian yang retak, dll.) diganti dengan yang baru.Jika terjadi kerusakan serius, mekanismenya berubah total.
Untuk memperpanjang umur diferensial, perlu mengganti oli di dalamnya secara teratur, membersihkan saluran pernapasan, dan memeriksa pengoperasian penggerak mekanisme penguncian.Semua pekerjaan ini dilakukan sesuai dengan petunjuk pemeliharaan dan perbaikan kendaraan.
Dengan perawatan rutin dan pengoperasian diferensial tengah yang benar, mobil akan merasa percaya diri bahkan dalam kondisi jalan tersulit sekalipun.
Waktu posting: 14 Juli-2023