Prenos večosnih in štirikolesnih vozil uporablja mehanizem za porazdelitev navora med pogonskimi osema - sredinski diferencial.Preberite vse o tem mehanizmu, njegovem namenu, zasnovi, principu delovanja ter popravilu in vzdrževanju v članku.
Kaj je sredinski diferencial?
Sredinski diferencial - prenosna enota kolesnih vozil z dvema ali več pogonskimi osmi;Mehanizem, ki deli navor, ki prihaja iz propelerske gredi, na dva neodvisna toka, ki se nato dovajata v menjalnike pogonskih osi.
V procesu gibanja avtomobilov in kolesnih vozil z več pogonskimi osmi se pojavijo situacije, ki zahtevajo vrtenje koles različnih osi pri različnih hitrostih.Na primer, pri avtomobilih s pogonom na vsa kolesa imajo kolesa sprednje, vmesne (pri vozilih z več osmi) in zadnje osi neenakomerno kotno hitrost pri obračanju in manevriranju, pri vožnji po cestah z naklonom in na neravnih cestnih površinah itd. Če bi imele vse pogonske osi togo povezavo, bi v takih situacijah nekatera kolesa zdrsnila ali obratno zdrsnila, kar bi bistveno poslabšalo učinkovitost pretvorbe navora in na splošno negativno vplivalo na gibanje prometnih sredstev.Da bi preprečili takšne težave, je v menjalnik avtomobilov in avtomobilov z več pogonskimi osmi uveden dodaten mehanizem - sredinski diferencial.
Sredinski diferencial opravlja več funkcij:
● Ločitev navora, ki prihaja iz kardanske gredi, na dva toka, od katerih se vsak dovaja v menjalnik ene pogonske osi;
● Spreminjanje navora, ki se prenaša na vsako os glede na obremenitve, ki delujejo na kolesa, in njihove kotne hitrosti;
● Zaklepanje diferencialov - razdelitev navora na dva strogo enaka toka za premagovanje težkih odsekov ceste (pri vožnji po spolzkih cestah ali izven cest).
Ta mehanizem je dobil ime po latinski differentia - razlika ali razlika.V procesu delovanja diferencial razdeli vhodni tok navora na dva dela, pri čemer se momenti v vsakem od tokov lahko bistveno razlikujejo med seboj (do dejstva, da celoten vhodni tok teče na eno os in nič na drugo os). osi), vendar je vsota momentov v njih vedno enaka prihajajočemu navoru (ali skoraj enaka, saj se del navora zaradi tornih sil izgubi v samem diferencialu).
Sredinski diferencial pri triosnih vozilih je običajno nameščen na vmesni osi
Sredinski diferenciali se uporabljajo v vseh avtomobilih in strojih z dvema ali več pogonskimi osmi.Vendar se lahko lokacija tega mehanizma razlikuje glede na kolesno formulo in značilnosti menjalnika vozila:
● V prenosnem ohišju - uporablja se v avtomobilih 4×4, 6×6 (možne so možnosti tako za pogon samo prednje osi kot za pogon vseh osi) in 8×8;
● V vmesni pogonski osi – najpogosteje se uporablja pri vozilih 6×4, najdemo pa ga tudi pri štiriosnih vozilih.
Sredinski diferenciali, ne glede na lokacijo, zagotavljajo možnost normalnega delovanja vozila v vseh cestnih razmerah.Motnje ali izčrpanost diferencialnega vira negativno vplivajo na delovanje avtomobila, zato jih je treba čim prej odpraviti.Toda preden popravite ali popolnoma zamenjate ta mehanizem, morate razumeti njegovo zasnovo in delovanje.
Vrste, naprava in princip delovanja sredinskega diferenciala
Različna vozila uporabljajo sredinske diferenciale, zgrajene na osnovi planetnih mehanizmov.Na splošno je enota sestavljena iz telesa (običajno sestavljenega iz dveh čaš), znotraj katerega je križ s sateliti (stožčastimi zobniki), povezanimi z dvema pol-osnima zobnikoma (zobniki pogonske osi).Telo je s pomočjo prirobnice povezano z gredjo propelerja, od katere se celoten mehanizem vrti.Zobniki so s pomočjo gredi povezani s pogonskimi zobniki glavnih zobnikov svojih osi.Vso to zasnovo je mogoče namestiti v lastno ohišje motorja, nameščeno na ohišje motorja vmesne pogonske osi ali v ohišje prenosnega ohišja.
Sredinski diferencial deluje na naslednji način.Z enakomernim gibanjem avtomobila na cesti z ravno in trdo površino se navor s propelerske gredi prenaša na ohišje diferenciala in prečko s sateliti, pritrjenimi v njem.Ker se satelita ubadata z zobniki polose, prideta tudi oba v vrtenje in prenašata navor na svoje osi.Če se kolesa ene od osi iz kakršnega koli razloga začnejo upočasnjevati, zobnik pol osi, povezan s tem mostom, upočasni svoje vrtenje - sateliti se začnejo vrteti vzdolž tega zobnika, kar vodi do pospeška vrtenja drugo prestavo pol osi.Zaradi tega kolesa druge osi pridobijo kotno hitrost, povečano glede na kolesa prve osi - to kompenzira razliko v osnih obremenitvah.
Zasnova sredinskega diferenciala tovornjaka
Sredinski diferenciali imajo lahko nekatere konstrukcijske razlike in značilnosti delovanja.Najprej so vsi diferenciali razdeljeni v dve skupini glede na značilnosti porazdelitve navora med obema tokovoma:
● Simetrično - enakomerno porazdeli trenutek med dvema tokovoma;
● Asimetrično - neenakomerno porazdelite trenutek.To dosežemo z uporabo pol-aksialnih zobnikov z različnim številom zob.
Hkrati imajo skoraj vsi sredinski diferenciali mehanizem za zaklepanje, ki zagotavlja prisilno delovanje enote v načinu simetrične porazdelitve navora.To je potrebno za premagovanje težkih odsekov cest, ko se kolesa ene osi lahko odtrgajo od cestne površine (pri premagovanju lukenj) ali izgubijo oprijem z njo (na primer zdrsnejo na ledu ali v blatu).V takšnih situacijah se ves navor prenese na kolesa te osi, kolesa z običajnim oprijemom pa se sploh ne vrtijo - avtomobil se preprosto ne more nadaljevati z gibanjem.Zaklepni mehanizem prisilno enakomerno porazdeli navor med osema, kar preprečuje, da bi se kolesa vrtela z različnimi hitrostmi - to vam omogoča premagovanje težkih cestnih odsekov.
Obstajata dve vrsti blokade:
● Ročno;
● Samodejno.
V prvem primeru diferencial blokira voznik s posebnim mehanizmom, v drugem primeru pa se enota samozaklene ob nastopu določenih pogojev, ki so opisani v nadaljevanju.
Ročno krmiljen zaklepni mehanizem je običajno izdelan v obliki zobate sklopke, ki je nameščena na zobeh ene od gredi in se lahko ujame s telesom enote (z eno od njegovih posod).Pri premikanju sklopka togo povezuje gred in ohišje diferenciala - v tem primeru se ti deli vrtijo z enako hitrostjo, vsaka od osi pa prejme polovico skupnega navora.Upravljanje zaklepnega mehanizma pri tovornih vozilih je najpogosteje pnevmatsko gnano: zobniška sklopka se premika s pomočjo vilic, ki jih krmili palica pnevmatske komore, vgrajene v ohišje motorja diferenciala.Zrak se v komoro dovaja s posebnim žerjavom, ki ga krmili ustrezno stikalo v kabini avtomobila.Pri terenskih vozilih in drugi opremi brez pnevmatskega sistema je krmiljenje zaklepnega mehanizma lahko mehansko (z uporabo sistema vzvodov in kablov) ali elektromehansko (z uporabo elektromotorja).
Samozaporni diferenciali imajo lahko zaklepne mehanizme, ki spremljajo razliko navora ali razliko v kotnih hitrostih pogonskih osi pogonskih osi.Kot takšni mehanizmi se lahko uporabljajo viskozne, torne ali odmične sklopke, pa tudi dodatni planetni ali polžasti mehanizmi (v diferencialih tipa Torsen) in različni pomožni elementi.Vse te naprave omogočajo določeno razliko navora na mostovih, nad katero so blokirani.Tukaj ne bomo upoštevali naprave in delovanja samozapornih diferencialov - danes obstaja veliko izvedb teh mehanizmov, več o njih lahko izveste v ustreznih virih.
Zasnova sredinskega diferenciala tovornjaka
Vprašanja vzdrževanja, popravila in zamenjave sredinskega diferenciala
Sredinski diferencial med delovanjem avtomobila doživlja znatne obremenitve, zato se sčasoma njegovi deli obrabijo in se lahko uničijo.Da bi zagotovili normalno delovanje menjalnika, je treba to enoto redno preverjati, vzdrževati in popravljati.Običajno se med rednim vzdrževanjem diferencial razstavi in odpravi, vsi obrabljeni deli (zobniki z obrabljenimi ali okrušenimi zobmi, semeringi, ležaji, razpokani deli itd.) se zamenjajo z novimi.V primeru resne poškodbe se mehanizem popolnoma spremeni.
Za podaljšanje življenjske dobe diferenciala je potrebno redno menjati olje v njem, čistiti zračnike, preverjati delovanje pogona zaklepnega mehanizma.Vsa ta dela se izvajajo v skladu z navodili za vzdrževanje in popravilo vozila.
Z rednim vzdrževanjem in pravilnim delovanjem sredinskega diferenciala se bo avto počutil samozavestno tudi v najtežjih cestnih razmerah.
Čas objave: 14. julij 2023