У трансмісії багатовісних і повнопривідних автомобілів використовується механізм розподілу крутного моменту між ведучими осями - міжосьовий диференціал.Все про цей механізм, його призначення, конструкцію, принцип роботи, а також ремонт і обслуговування читайте в статті.
Що таке міжосьовий диференціал?
Міжосьовий диференціал - вузол трансмісії колісних транспортних засобів з двома і більше ведучими мостами;Механізм, який розділяє крутний момент, що надходить від карданного вала, на два незалежних потоку, які потім подаються на коробки передач ведучих мостів.
У процесі руху автомобілів і колісних транспортних засобів з кількома ведучими осями виникають ситуації, що вимагають обертання коліс різних осей з різною швидкістю.Наприклад, у повнопривідних автомобілях колеса переднього, проміжного (у багатовісних транспортних засобів) і заднього мостів мають неоднакову кутову швидкість при поворотах і маневруванні, при русі дорогами з ухилом і нерівностями дорожнього покриття тощо. Якби всі ведучі мости мали жорстке з’єднання, то в таких ситуаціях деякі колеса буксували б або, навпаки, буксували, що суттєво погіршувало б ефективність перетворення крутного моменту і в цілому негативно впливало на рух транспортних засобів.Для запобігання подібних проблем в коробку передач легкових автомобілів і автомобілів з кількома ведучими мостами вводять додатковий механізм - міжосьовий диференціал.
Міжосьовий диференціал виконує кілька функцій:
● Поділ крутного моменту, що надходить від карданного валу, на два потоки, кожен з яких подається на коробку передач одного ведучого моста;
● Зміна крутного моменту, що подається на кожну вісь, в залежності від навантажень, що діють на колеса, і їх кутових швидкостей;
● Блокування диференціалів - розподіл крутного моменту на два строго рівних потоку для подолання складних ділянок дороги (при русі по слизькій дорозі або бездоріжжю).
Свою назву цей механізм отримав від латинського differentia - відмінність або відмінність.В процесі роботи диференціал ділить набігаючий потік моменту на два, причому моменти в кожному з потоків можуть істотно відрізнятися один від одного (аж до того, що на одну вісь йде весь напливний потік, а на другу нічого). вісь), але сума моментів у них завжди дорівнює вхідному моменту (або майже дорівнює, оскільки частина моменту втрачається в самому диференціалі через сили тертя).
Міжосьовий диференціал тривісних автомобілів зазвичай розташований на проміжній осі
Міжосьові диференціали використовуються у всіх автомобілях і машинах з двома і більше ведучими мостами.Однак розташування цього механізму може відрізнятися в залежності від колісної формули і характеристик трансмісії автомобіля:
● У роздавальній коробці - використовується в автомобілях 4×4, 6×6 (можливі варіанти як для приводу тільки передньої осі, так і для приводу всіх мостів) та 8×8;
● У проміжній ведучій осі – найчастіше використовується в транспортних засобах 6×4, але також зустрічається на чотиривісних автомобілях.
Міжосьові диференціали, незалежно від місця розташування, забезпечують можливість нормальної роботи автомобіля в будь-яких дорожніх умовах.Несправності або виснаження ресурсу диференціала негативно впливають на роботу автомобіля, тому їх слід усувати якомога швидше.Але перед ремонтом або повною заміною цього механізму необхідно розібратися в його конструкції і роботі.
Типи, пристрій і принцип дії міжосьового диференціала
У різних автомобілях використовуються міжосьові диференціали, побудовані на основі планетарних механізмів.У загальному вигляді вузол складається з корпусу (зазвичай складається з двох чаш), всередині якого розташована хрестовина з сателітами (конічними шестернями), з’єднаними з двома напівосьовими шестернями (шестернями ведучого моста).Корпус за допомогою фланця з'єднаний з карданним валом, від якого весь механізм отримує обертання.Шестерні за допомогою валів з'єднані з ведучими шестернями головних передач своїх осей.Всю цю конструкцію можна розмістити у власному картері, встановленому на картері проміжного ведучого моста, або в корпусі роздавальної коробки.
Міжосьовий диференціал працює наступним чином.При рівномірному русі автомобіля по дорозі з рівним і твердим покриттям крутний момент від карданного вала передається на корпус диференціала і хрестовину з закріпленими в ній сателітами.Оскільки сателіти входять в зачеплення з шестернями півосей, обидві вони також приходять в обертання і передають крутний момент на свої осі.Якщо з якої-небудь причини колеса однієї з осей починають гальмувати, пов'язана з цим мостом шестерня піввісь сповільнює своє обертання - сателіти починають котитися по цій шестерні, що призводить до прискорення обертання передача другої піввісь.В результаті колеса другої осі набувають збільшену відносно коліс першої осі кутову швидкість - це компенсує різницю навантажень на осі.
Конструкція міжосьового диференціала вантажівки
Міжосьові диференціали можуть мати деякі конструктивні відмінності та особливості роботи.Перш за все, всі диференціали діляться на дві групи за характеристиками розподілу крутного моменту між двома потоками:
● Симетричний - рівномірно розподіляє момент між двома потоками;
● Асиметричні - розподіляють момент нерівномірно.Це досягається використанням напівосьових шестерень з різною кількістю зубів.
При цьому практично всі міжосьові диференціали мають механізм блокування, що забезпечує примусову роботу агрегату в режимі симетричного розподілу моменту.Це необхідно для подолання складних ділянок доріг, коли колеса однієї осі можуть відірватися від дорожнього покриття (при подоланні ям) або втратити зчеплення з ним (наприклад, пробуксовувати на льоду або в грязі).У таких ситуаціях весь крутний момент подається на колеса цієї осі, а колеса, які мають нормальне зчеплення, взагалі не обертаються - автомобіль просто не може продовжувати рух.Механізм блокування примусово рівномірно розподіляє крутний момент між осями, не даючи колесам обертатися з різною швидкістю - це дозволяє долати складні ділянки дороги.
Існує два види блокування:
● Інструкція;
● Автоматично.
У першому випадку диференціал блокується водієм за допомогою спеціального механізму, у другому випадку блок самоблокується при настанні певних умов, які описані нижче.
Запірний механізм з ручним управлінням зазвичай виконується у вигляді зубчастої муфти, яка розташована на зубах одного з валів і може входити в зачеплення з корпусом агрегату (з однією з його чаш).При русі муфта жорстко з'єднує вал і корпус диференціала - в цьому випадку ці деталі обертаються з однаковою швидкістю, і кожна з осей отримує половину сумарного крутного моменту.Управління механізмом блокування у вантажних автомобілях найчастіше має пневматичний привід: зубчаста муфта переміщується за допомогою вилки, керованої штоком пневмокамери, вбудованої в картер диференціала.Повітря в камеру подається спеціальним краном, керованим відповідним перемикачем в кабіні автомобіля.У позашляховиків та іншої техніки без пневматичної системи управління запірним механізмом може бути механічним (за допомогою системи важелів і тросів) або електромеханічним (за допомогою електродвигуна).
Самоблокувальні диференціали можуть мати механізми блокування, які контролюють різницю крутних моментів або різницю кутових швидкостей ведучих осей ведучих мостів.В якості таких механізмів можуть використовуватися в'язкісні, фрикційні або кулачкові муфти, а також додаткові планетарні або черв'ячні механізми (в диференціалах типу Torsen) і різні допоміжні елементи.Всі ці пристрої допускають певну різницю крутних моментів на мостах, вище якої вони блокуються.Ми не будемо тут розглядати пристрій і роботу самоблокуючих диференціалів - сьогодні існує безліч реалізацій цих механізмів, докладніше про них ви можете дізнатися у відповідних джерелах.
Конструкція міжосьового диференціала вантажівки
Питання технічного обслуговування, ремонту та заміни міжосьового диференціала
Міжосьовий диференціал відчуває значні навантаження в процесі експлуатації автомобіля, тому з часом його деталі зношуються і можуть бути зруйновані.Для забезпечення нормальної роботи трансмісії цей агрегат необхідно регулярно перевіряти, обслуговувати та ремонтувати.Зазвичай при плановому технічному обслуговуванні диференціал розбирають і піддають усунення несправностей, всі зношені деталі (шестерні зі зношеними або подрібненими зубцями, сальники, підшипники, деталі з тріщинами і т.д.) замінюють на нові.При серйозних пошкодженнях механізм змінюється повністю.
Щоб продовжити термін служби диференціала, необхідно регулярно міняти в ньому масло, чистити сапуни, перевіряти роботу приводу блокувального механізму.Всі ці роботи проводяться відповідно до інструкції з технічного обслуговування та ремонту автомобіля.
При регулярному обслуговуванні і правильній роботі міжосьового диференціала автомобіль буде почувати себе впевнено навіть у найскладніших дорожніх умовах.
Час публікації: 14 липня 2023 р