Motordifferensiaal: toestel, wanfunksies en seleksiemetode
inhoud
In die tegniese dokumentasie van volwaardige sportnutsvoertuie, 'n paar crossovers en vierwielaangedrewe stadsmotors, is daar die frase "ewenaarslot". Ons sal uitvind wat dit is, wat die doel daarvan in die motor is, hoe dit werk, en ook hoe om 'n nuwe een te kies om die mislukte te vervang.
Wat is masjiendifferensiaal
Die differensiaal in 'n motor is 'n transmissie-element. Dit bied onafhanklike rotasie van die dryfwiele, maar dra terselfdertyd dieselfde wringkrag aan elkeen van hulle oor.
Hierdie element is veral belangrik vir die stabiliteit van die motor in draaie. Ons weet uit die fisika dat 'n wiel aan die binnekant van 'n halfsirkel korter as 'n wiel aan die buitekant van 'n sirkel draai. In die geval van aangedrewe wiele word dit glad nie gevoel nie.
Wat die dryfwiele betref, as daar geen differensiaal in die oordrag was nie, sou enige motor die stabiliteit tydens draaie aansienlik verloor. Die probleem is dat die buitenste en binneste wiele teen verskillende snelhede moet draai wanneer hulle in die bochten draai om die greep te behou. Andersins sou een van die wiele gly of gly.
Die ewenaar is op die dryfas gemonteer. In die geval van voertuie met vierwielaandrywing (SUV of 4x4-klas), is hierdie meganisme op alle as beskikbaar.
In sommige motors word die ewenaar spesifiek gesweis om die motor aan die gang te hou. 'N Voorbeeld hiervan is tweewielaangedrewe tydrenmotors met 'n gelaste ewenaar. Vir gewone stadsrit is dit egter beter om 'n fabrieksdifferensiaal, of, soos dit ook genoem word, 'n oop ewenaar te gebruik.
Differensiële geskiedenis en doel
Die ontwerp van die ewenaar verskyn byna gelyktydig met die aanvang van die produksie van voertuie met 'n binnebrandenjin. Die verskil was net 'n paar jaar.
Die eerste motors was so onstabiel in die draai dat ingenieurs 'n raaisel moes maak oor hoe om dieselfde dryfkrag na die dryfwiele oor te dra, maar terselfdertyd te maak dat hulle teen verskillende snelhede kon draai tydens die draai.
Alhoewel daar nie gesê kan word dat die meganisme self ontwikkel is nadat motors met binnebrandenjins verskyn het nie. Die feit is dat om die hantering van die eerste motors op te los, 'n ontwikkeling geleen is wat voorheen op stoomwaens gebruik is.
Die meganisme self is in 1825 deur 'n ingenieur uit Frankryk - Onesifor Pekker ontwikkel. Ferdinand Porsche het aan die glywiel in die motor voortgegaan. In samewerking tussen sy maatskappy en ZF AG (Friedrichshafen) is 'n nokdifferensiaal ontwikkel (1935).
Die massiewe gebruik van LSD-verskille het in 1956 begin. Die tegnologie is deur alle motorvervaardigers gebruik, want dit bied nuwe moontlikhede vir vierwielvoertuie.
Differensiële toestel
Die ewenaar was gebaseer op 'n planetêre ratkas. 'N Eenvoudige ratkas bestaan uit twee ratte wat 'n ander aantal tande van dieselfde grootte het (vir konstante inskakeling).
As die groter rat draai, draai die kleiner meer om sy as. Die planetêre aanpassing bied nie net die wringkrag na die dryfas nie, maar skakel dit ook om sodat die snelheid van die dryfas en die aangedrewe as verskillend is. Benewens die gewone ratkas in planetêre ratkaste, word verskeie addisionele elemente gebruik wat met drie belangrikste wissel.
Die ewenaar benut die volle potensiaal van planetêre ratkaste. Vanweë die feit dat so 'n meganisme twee vryheidsgrade het en u die ratverhouding kan verander, blyk dit dat dit effektief is om die stabiliteit van die dryfwiele wat teen verskillende snelhede draai, te verseker.
Die differensiële toestel bevat:
- Differensiële behuising of beker. Die hele planetêre toerusting en ratte is daarin vasgemaak;
- Semiaxis-ratte (sonkragtipe word meestal gebruik). Ontvang wringkrag vanaf die satelliete en stuur dit na die dryfwiele;
- Gedrewe en bestuurde ratte van die hoofoordrag;
- Satelliete. Hulle funksioneer as planetêre ratte. As die motor 'n passasiersmotor is, sal daar twee sulke dele in een meganisme wees. In SUV's en vragmotors het die planetêre toerusting 4 satelliete.
Differensiële bewerkingsdiagram
Daar is twee soorte sulke meganismes - simmetriese en asimmetriese differensiaal. Die eerste verandering is in staat om die wringkrag gelyk aan die as oor te dra. Die werking daarvan word nie beïnvloed deur die hoeksnelhede van die dryfwiele nie.
Die tweede aanpassing bied die verstelling van die wringkrag tussen die wiele van die dryfas as hulle teen verskillende snelhede begin draai. Dikwels word so 'n ewenaar tussen die asse van 'n vierwielaangedrewe voertuig geïnstalleer.
Meer besonderhede oor die wyses van differensiële werking. Die meganisme werk anders in sulke situasies:
- Die motor gaan reguit;
- Die motor maak 'n maneuver;
- Die dryfwiele begin gly.
Dit is hoe die differensiaal werk:
Met reguit beweging
As die motor reguit ry, is die satelliete bloot die skakel tussen die asratte. Die wiele van die motor draai teen dieselfde snelheid, sodat die beker draai soos 'n enkele pyp wat albei asse verbind.
Die wringkrag word eweredig tussen die twee wiele versprei. Die wielomwentelinge stem ooreen met die omwentelinge van die tandrat.
As u draai
As die masjien beweeg, maak die wiel in die buitenste draairadius meer omwentelinge as die in die binneste draairadius. Die binnewiel ondervind baie weerstand namate die wringkrag vir die buitenste wiel toeneem en die pad voorkom dat dit teen die regte spoed draai.
In hierdie geval kom die satelliete ter sprake. Die tandwiel van die as as vertraag, waardeur die planetêre rat in die beker in die teenoorgestelde rigting begin draai. Hierdie meganisme stel u in staat om die stabiliteit van die motor te handhaaf, selfs op stywe en stywe draaie. Dit voorkom ook buitensporige bande wat op die remwiel vertraag.
As jy gly
Die derde situasie waarin die ewenaar nuttig is, is wielglip. Dit gebeur byvoorbeeld as 'n motor in modder beland of op ys beweeg. In hierdie modus werk die differensiaal op 'n heel ander beginsel as in die draai.
Die feit is dat wanneer dit gly, die hangwiel vrylik begin draai, wat lei tot 'n wringkragverlies op die wiel wat voldoende aan die padoppervlak kleef. As die ewenaar in die draai-modus werk, sou dit in modder of ys kom, sou die motor heeltemal stop, want die trekkrag sou heeltemal verlore gaan.
Om hierdie probleem uit die weg te ruim, het ingenieurs 'n beperkte glyverskeidenheid ontwikkel. Ons praat 'n bietjie later oor sy werk. Eerstens is dit die moeite werd om die bestaande wysigings van verskille en hul verskille te oorweeg.
Differensiële tipes
As die motor een dryfas het, sal dit met 'n dwarsas-ewenaar toegerus wees. 'N Vierwielaangedrewe voertuig gebruik 'n middelverskil. Op voorwielaangedrewe motors word dit ook 'n voorste ewenaar genoem, en modelle in agterwielaangedrewe motors word 'n ewenaar agter genoem.
Hierdie meganismes word volgens die tipe ratte in drie kategorieë verdeel:
- Skuinsdifferensiaal;
- Wurm rat ewenaar;
- Silindriese ewenaar.
Hulle verskil onderling deur die vorm van die hoof- en asratte. Koniese modifikasies word in die voor- en agterwielaangedrewe voertuie geïnstalleer. Silindriese motors word in vierwielaangedrewe modelle gebruik, en wurmratte is geskik vir alle soorte transmissies.
Afhangend van die motormodel en die padtoestande waarin die voertuig bestuur word, sal die volgende tipes verskille nuttig wees:
- Meganiese vergrendeling;
- Selfsluitende ewenaar;
- Elektriese interlocking.
Meganiese geslote verskille
In hierdie aanpassing word die satelliete deur die bestuurder self geblokkeer met behulp van spesiale skakelaars op die wiele. As die masjien reguit staan of draai, sal die ewenaar normaal werk.
Sodra 'n motor 'n pad met 'n onstabiele oppervlak tref, byvoorbeeld met 'n modder- of sneeupad in 'n woud ry, skuif die bestuurder die hefbome na die gewenste posisie, sodat die satelliete geblokkeer word.
In hierdie modus werk die planetêre rat nie, en die motor is in beginsel sonder 'n ewenaar. Alle dryfwiele draai teen dieselfde spoed, wat verhoed dat dit gly, en trekkrag word by alle wiele gehandhaaf.
Sulke meganismes het 'n eenvoudiger toestel en word geïnstalleer op sommige goedkoop SUV's, soos in plaaslike UAZ's. Aangesien die bande nie oormatig verslyt as u stadig deur die modder ry nie, benadeel hierdie ontwerp nie die bande van die motor nie.
Beperkte glipdifferensiaal
Daar is verskillende soorte meganismes in hierdie kategorie. Voorbeelde van sulke toestelle is:
- LSD. In sulke ratkaste, met 'n buitensporige hoë rotasie van een van die asasse, word die satelliete outomaties gesluit. Dit verhoed dat die stabiele wiel vastrap verloor;
- Viskose koppelaar. Hierdie verskille gebruik 'n viskose silikoon-gebaseerde middel. In 'n koel toestand bly dit in 'n vloeibare toestand. Sodra dit begin verhit en meng, verander die eienskappe van die stof en kry dit 'n taai struktuur wat die viskositeit verhoog. Hierdie eienskap neem toe met 'n toename in die verskil in die rotasie van die asasse. Viskose koppelings hou verskeie belangrike nadele in. Eerstens word hulle nie herstel nie. Wanneer die stof sy eienskappe verloor, moet die hele blok vervang word. Tweedens vind die versperring plaas wanneer die wiel sterk gly, sodat die motor nie altyd die veldtoestande effektief kan hanteer nie. Ondanks hierdie tekortkominge verskil die meganisme in die begrotingsprys. Die meeste laekoste-oorkruisings is net met sulke verskille toegerus.
- Torsen. Die bolyf gebruik 'n wurmslot. As die wringkragkoëffisiënt op een asas toeneem of verminder ten opsigte van die ander asas, word die slot geaktiveer. Hierdie tegnologie word byvoorbeeld in Audi -voertuie gebruik. Die toestel kan ook geklassifiseer word as meganiese ineengeslote meganismes. Dit word beskou as die betroubaarste van alle soorte differensiaal en word gekenmerk deur sy eenvoud. Om hierdie rede is hulle duur.
Elektriese interlocking
Sulke verskille hou verband met die elektronika van die voertuig. Hulle word as die duurste beskou omdat hulle 'n ingewikkelde struktuur en 'n blokkeerder het. Hierdie meganisme word geassosieer met die ECU van die voertuig, wat data ontvang van stelsels wat die draai van die wiele, soos ABS, monitor. In sommige voertuie kan die outomatiese sluiting gedeaktiveer word. Hiervoor is daar 'n spesiale knoppie op die bedieningspaneel.
Die voordeel van elektroniese opsies is dat dit u toelaat om 'n aantal blokkeergrense in te stel. Nog 'n pluspunt van sulke meganismes is dat dit perfek help om te veel te hanteer. In sulke modelle word die wringkrag toegepas op die asrat, wat teen 'n laer spoed draai.
Meer oor ewenaarslot
Enige dwarsas-ewenaar het 'n groot nadeel - die wringkrag word outomaties aan die wiel toegedien, wat harder draai. As gevolg hiervan verloor die tweede wiel, wat voldoende trekkrag het, vastrap. Om hierdie rede sal so 'n ratkas nie die geleentheid bied om onafhanklik uit die modder of sneeuwand te kom nie.
Soos vroeër genoem, word die probleem opgelos deur satelliete te blokkeer. Daar is twee blokkeermodusse:
- Volledige blokkering word gedoen omdat alle elemente van die ratkas stewig gekoppel is. Dit verseker dat die wiel met die beste greep voldoende wringkrag kry;
- Gedeeltelike blokkering is moontlik deur die blokkeringsfaktor te verander. As die motor in 'n reguit lyn ry, is hierdie faktor 1. Sodra die satelliete in die simmetriese ewenaar vasgesluit is, verander hierdie faktor van 3 na 5. In hierdie geval bly die draaiwiel draai, maar dit kry minder wringkrag.
Hier is 'n video oor waarom die ewenaar geblokkeer is:
Differensiële foute
Aangesien die ontwerp van enige ewenaar die wisselwerking tussen ratte en asse gebruik, is so 'n meganisme vatbaar vir vinnige slytasie en onklaarraking. Die elemente van die planetêre meganisme is onder 'n ernstige las, en sonder behoorlike instandhouding sal dit vinnig misluk.
Alhoewel die ratte van duursame materiale gemaak is, is dit die moeite werd om op te let as daar 'n groter geraas, klop en vibrasie tydens die bestuur is, wat nie voorheen daar was nie. Die smeermiddellek is ook 'n onrusbarende oomblik. Die ergste van alles, as die meganisme vas is. Met behoorlike instandhouding gebeur dit egter selde.
U moet 'n motordiens kontak sodra daar 'n olielek uit die ratkashuis is. U kan self die knooppunt nagaan. Behalwe 'n visuele inspeksie na 'n rit, kan u ook die temperatuur van die olie in die ratkashuis bekyk. Tydens normale werking van die meganisme sal hierdie syfer ongeveer 60 grade wees. As die ewenaar baie meer verhit, moet u die advies van 'n spesialis inwin.
Die smeermiddel en die gehalte daarvan moet nagegaan word as deel van die roetine-onderhoud. Elke vervaardiger van transmissieolie stel sy eie regulasies vas vir die vervanging daarvan. Moet nie hierdie aanbeveling ignoreer nie, want die olie kan klein skuurdeeltjies bevat wat die tandratte beskadig, asook die oliefilm wat wrywing van metaalonderdele voorkom, vernietig.
As, as gevolg van visuele inspeksie, 'n lekkasie van die middelpuntverskil opgemerk word of 'n soortgelyke probleem opgemerk word met analoë van 'n voorwielaangedrewe motor, moet die oliesigel vervang word. 'N Afname in die smeermiddelvlak lei tot verhoogde wrywing van die onderdele, wat die lewensduur van die toestel aansienlik verminder. Deur die ratkas droog te laat word, word die satelliete, laer- en asratte onbruikbaar.
Selfdiagnose van die differensiaal word soos volg uitgevoer. Steek eers die dryfas van die motor op. Die ratkas word na neutraal geskakel. Een wiel draai eers in die een rigting en dan in die ander rigting. Dieselfde prosedure word met die tweede wiel gedoen.
Met 'n werkende ewenaar draai die wiele sonder spel en geraas. Sommige foute kan ook self uit die weg geruim word. Om dit te doen, word die ratkas verwyder, gedemonteer en al sy elemente in petrol gewas (om foutiewe plekke te identifiseer). Tydens hierdie prosedure kan u die terugslag van die satelliete en die ontwikkeling op die ratte vind.
Verslete elemente word verwyder en nuwe onderdele word geïnstalleer. Basies is satelliete, laers en olieverbindings onderhewig aan vervanging, aangesien dit vinniger misluk. Die satelliete word verstel deur ratte met 'n minimum speling tussen die tande te kies.
Hier is nog 'n video oor hoe u die voorspanning van die differensiaallager kan aanpas:
Vind 'n nuwe ewenaar
Ondanks die feit dat 'n tussenwiel- of middelpuntverskil maklik in die motoronderdelenmark gevind kan word, is die koste daarvan redelik hoog ('n nuwe onderdeel kan van honderde tot duisende dollars kos). Om hierdie rede stem die meeste motoriste selde in tot die volledige vervanging van die meganisme.
'N Nuwe meganisme of sy individuele elemente kan op dieselfde manier gevind word as gewone motoronderdele. Die maklikste manier is om na 'n winkel te gaan en 'n spesifieke onderdeel vir 'n gegewe voertuig te vra. Dit geld egter as die voertuig nie opgegradeer is nie. Andersins word die onderdeel gekies volgens die eenheidskode of volgens die motormodel waaruit die onderdeel verwyder is.
Dit is die beste om na 'n onderdeel te soek volgens motordata, en nie volgens die produkkode nie, aangesien hierdie simbole slegs gevind kan word nadat die meganisme verwyder is. Hierdie knoop het baie wysigings. Selfs vir dieselfde motor kan verskillende verskille gebruik word.
Gegewe hierdie oomblik is dit baie moeilik om die perfekte analoog uit 'n ander motor te vind. Wat die aankoop van 'n ewenaar in die sekondêre mark betref, hou dit die gevaar van die motoreienaar self in, want niemand sal die toestand van die onderdeel uitmekaar haal en kontroleer nie. Dit verhoog die risiko om 'n swaar verslete meganisme te koop.
Om saam te vat, is dit die moeite werd om te sê dat dit sonder 'n ewenaar onmoontlik is om 'n veilige en doeltreffende motor te skep, alhoewel aanhangers van kronkelende sente op droë asfalt hiermee sal argumenteer.
Vrae en antwoorde:
Wat is 'n differensiaal in 'n motor in eenvoudige terme? Dit is 'n meganiese element wat tussen die as-asse van die dryfwiele geïnstalleer word. Die wringkrag word deur die kardan na die ewenaarbehuising oorgedra, en dan gaan dit na die wiele deur onafhanklike ratte.
Waarvoor is 'n ewenaar in 'n motor? Hierdie meganisme verskaf die oordrag van wringkrag na die dryfwiele, maar wanneer maneuvers uitgevoer word of terwyl jy oor hobbels ry, laat dit die wiele teen verskillende snelhede draai.
Waar is die ewenaar in die motor? Hierdie meganisme is geïnstalleer op die dryfas tussen die as-asse. In vierwielaangedrewe voertuie en modelle met vierwielaandrywing is dit op elke as geïnstalleer.
Watter motor het 'n middeldifferensiaal? Alle motors het 'n tussenwielewenaar (dit staan tussen die as-asse). Die middelste ewenaar word slegs in vierwielaangedrewe motormodelle gebruik (dit word tussen die asse geïnstalleer).
