Temos:
- Bendras
- Karūninis krumpliaratis
- Diferencialo veikimas
- Diferencialo trūkumai
- Karūninio krumpliaračio reguliavimas
- LSD (ribotas sferinis diferencialas)
- Torsen diferencialas
- Diferencialo priežiūra ir defektai
- Sureguliuokite diferencialo guolio išankstinę apkrovą
Bendrieji:
Diferencialas, dar vadinamas kardanu, leidžia keisti pavaros greitį. Šiame puslapyje vartojamas tik terminas skirtumas.
Posūkiuose vienas ratas apsuka daugiau nei kitas. Todėl automobiliui sukant į kairę (kaip paveikslėlyje žemiau), dešinieji ratai sukasi daugiau nei kairieji (r1 > r2). Taigi yra greičio skirtumas. Diferencialas užtikrina, kad tai įmanoma.
Priekiniais ratais varomuose automobiliuose diferencialas yra pavarų dėžėje. Galiniais ratais varomuose automobiliuose tai yra prie galinės ašies, tarp galinių ratų. Tada kardaninis velenas eina iš pavarų dėžės į galą, į diferencialą.
Žemiau esančiame paveikslėlyje parodytas galiniais ratais varomas automobilis. Velenas tarp pavarų dėžės ir diferencialo (kardano) vadinamas kardaniniu arba tarpiniu velenu. Tai aprašyta atskirai puslapyje kardaninis velenas. Ant diferencialo sumontuoti du varantys velenai, varantys galinius ratus.
Karūninis krumpliaratis:
Atskirai paminėtas vainikinio krumpliaračio ratas diferenciate, nes po darbo šios dalys turi būti labai tiksliai sureguliuotos. Krumpliaratis yra pritvirtintas prie sraigto veleno. Variklis ir pavarų dėžė varo sraigto veleną, o krumpliaratis – karūninį ratą. Reguliavimas tarp karūnėlės ir krumpliaračio yra labai specializuotas darbas. Pavaros turi būti sureguliuotos viena prie kitos naudojant gamyklinius duomenis ir matavimo/reguliavimo įrangą. Tinkamas sureguliavimas užtikrina mažiausiai triukšmo sklidimą ir ilgiausią tarnavimo laiką.
Diferencialo veikimas:
Karūninis ratas 1 yra varomas krumpliaračio iš variklio / pavarų dėžės. Važiuojant tiesiai, pavaros velenai 2 ir 3 suksis tokiu pat greičiu, o palydovinis ratas 4 nesisuks apie savo ašį.
Šiame paveikslėlyje kairysis pavaros velenas yra nejudantis. Taip gali būti dėl to, kad kairysis ratas yra ant asfalto, o dešinysis – neasfaltuotame kelyje. Tokiu atveju ratas ant purvo kelio suksis.
Dabar palydovinis ratas sukasi apie savo ašį, o visa varomoji jėga dedama ant dešiniojo pavaros veleno. Kairysis dabar stovi. Panaši situacija susidaro ir važiuojant posūkyje, padangų slėgis vienoje pusėje yra mažesnis, padangų profiliai labai skiriasi ir kelio danga nėra visiškai lygi.
Diferencialo trūkumai:
Tai, kad diferencialas leidžia skirtis tarp ratų greičių, tam tikromis aplinkybėmis taip pat yra didelis trūkumas. Kai vienas iš varomų ratų praranda sukibimą, prarandama visa pavara. Kai automobilis turi 1 ratą ant asfalto ir 1 ratą purve, ratas purve bus varomas 1%, o ratas ant asfalto (su didžiausiu sukibimu) išliks nejudantis. Taip yra todėl, kad palydovinis ratas suksis greitai, o mažiausią pasipriešinimą turintis ratas važiuos daugiausiai.
Karūninio krumpliaračio reguliavimas:
Galima reguliuoti karūnos ir krumpliaračių kontaktinių paviršių aukštį ir atstumą. Vaizdai rodo netinkamo reguliavimo pasekmes.
Sutepus karūninį ratą ketvirtį apsisukimo specialiu tepalu (tirpstančiu aliejuje), galima nustatyti guolio paviršių tarp karūnėlės ir krumpliaračio. Sukant krumpliaratį pirmyn ir atgal keletą apsisukimų, atraminis paviršius tampa skaidrus (žr. paveikslėlius). Reguliuojant ir pasukant keletą kartų, visa tai gali būti pritaikyta prie idealaus atraminio paviršiaus.
Reikia atsižvelgti į tai, kad dėl pavaros apkrovos pasislenka ir atraminis paviršius. Didėjant apkrovai, guolio paviršius labiau pasislenka į karūnėlės rato išorę (vaizdas viršuje dešinėje). Esant nedidelėms apkrovoms, guolio paviršius labiau juda į vidų. Reguliuojant atraminis paviršius turi būti viduryje. Dydžių visada ieškokite gamyklos duomenyse.
Neteisingas sureguliavimas sukelia (kartais itin) daug triukšmo pavaroje, pvz., švilpimą ar ūžimą. Taip pat padidės susidėvėjimas. Pavyzdžiui, diferencialas gali sugesti jau nuvažiavus kelis tūkstančius kilometrų dėl neatsargaus (arba ne) reguliavimo. Žinoma, prieš tai pasigirdo didelis triukšmas.
LSD (riboto slydimo diferencialas)
Siekiant išvengti aukščiau nurodytos situacijos, kai kuriais atvejais naudinga (iš dalies) išjungti diferencialo veikimą. Tai vadinama blokavimu. Kai diferencialas užrakintas, abiejų ašių pavara yra vienoda. Palydovinis ratas sustabdomas arba abu saulės ratai yra sujungti. Yra įvairių patobulinimų su kelių plokščių movomis, klampiomis movomis ir movomis.
Žemiau esančiame paveikslėlyje parodytas LSD (riboto slydimo diferencialas). Tai diferencialas su padidinta vidine trintis. Daugiaplokštės sankabos yra tarp pusašių kūginių saulės ratų išorinių tiesių paviršių ir diferencialo korpuso.
Slėgio žiedai LSD yra prijungti prie diferencialo korpuso, kita vertus, gali būti judinami ašine kryptimi. Slėgio žiedai viduje yra pleišto formos dėl palydovinių ratų išgaubtos formos. Vidinės juostos (tamsios spalvos aukščiau esančiame paveikslėlyje) susijungia su ašies velenų vidiniais dantimis. Išorinių lentjuosčių išoriniai dantys įsijungia į diferencialo korpuso išilginius griovelius. Tai reiškia, kad išorinės juostos negali pasisukti.
Važiuojant tiesiai, karūninis ratas ir varomasis velenas sukasi vienodu greičiu, todėl nėra trinties. Kai vienas iš ratų turi per mažai sukibimo ir todėl sukasi greičiau nei kitas ratas, tarp kūginių slėgio žiedo paviršių susidaro greičio skirtumas. Slėgio žiedas prispaudžiamas prie lentjuosčių ir tarp išorinių lamelių (kurias blokuoja diferencialo korpusas) ir greitai besisukančių vidinių lentjuosčių, sujungtų su pavaros velenu, sukuriamas nuo apkrovos priklausantis trinties momentas.
Modernesnės elektroniniu būdu valdomos sistemos buvo toliau tobulinamos savaiminio užrakinimo sistemose. Tada anksčiau aprašyti slėgio žiedai, esantys savaiminio užsifiksavimo sistemose, pakeičiami hidrauliškai veikiančiais žiediniais cilindrais. Daugiaplokštės sankabos valdomos naudojant elektroniką.
Torsen diferencialas
Torseno diferencialas („torsen“ yra „sukimo momento jutimo“ sutrumpinimas, laisvai išvertus: „sukimo momento pojūtis“) iš esmės yra simetriškas diferencialas. Kai abu išėjimo velenai sukasi tuo pačiu sukimosi dažniu, šių velenų pavaros momentai yra vienodi. Jei dėl kokios nors priežasties atsiranda diferencinis veiksmas, greičiau besisukančio išėjimo veleno pavaros sukimo momentas sumažėja, o lėčiau besisukančio veleno. Čia taip pat iš esmės sukuriamas vidinis trinties momentas, kuris, viena vertus, sumažina išėjimo sukimo momentą, o iš kitos – padidina išėjimo momentą. Veikimas pagrįstas sliekinės pavaros savaime užsifiksuojančiu elgesiu, kuris sukuriamas pasirenkant teisingą šių pavarų nuolydžio kampą.
Žemiau esančiame paveikslėlyje esantis ašies diferencialas yra prisukamas prie žiedinės pavaros. Sliekinės pavaros velenai sumontuoti diferencialo korpuse. Sliekinės krumpliaračiai, kurie po du yra sujungti cilindrinėmis krumpliaračiais, gali laisvai suktis apie savo ašis.
Sumontuoti trys dviejų sliekinių pavarų komplektai. Viena sliekinė pavara iš kiekvieno komplekto susijungia su sliekine pavara, kuri ant rato pavaros veleno yra susukta į dešinįjį ratą; kita sliekinė pavara susijungia su sliekiniu rato pavaros velenu prie kairiojo rato.
Važiuojant tiesiai (į priekį arba atbuline eiga), kai nėra diferencialo, abi ašys sukasi tuo pačiu greičiu. Diferencialo korpuse yra sliekinės pavaros, kurios savo ruožtu varo sliekus su ratų pavaros velenais. Abi sliekinės pavaros dėl savo žingsnio nori suktis ta pačia kryptimi, o tai neįmanoma dėl sukabinimo su cilindrinėmis pavaromis. Dabar diferencialas sukasi kaip vienas blokas ir užtikrina simetrišką sukimo momento pasiskirstymą (50% – 50%).
Jei atsiranda diferencialo efektas, pavyzdžiui, važiuojant posūkyje arba vienam ratui slystant, vienas sliekas suksis greičiau, o kitas lėčiau nei diferencialo korpusas. Dabar lėčiau besisukantis ratas tiekiamas didesnis sukimo momentas nei greičiau besisukantis ratas. Greičiau besisukantis sliekas varo atitinkamą sliekinę pavarą, taigi ir sliekinę pavarą, kuri varo slieką prie lėčiau besisukančio rato. Lėčiau besisukančio rato sukimo momentą papildomai padidina iš dalies savaime užsiblokuojantis pavaros efektas per sliekinę pavarą slieko kryptimi. Pasirinkus teisingą slieko žingsnio kampą, galima gauti norimą sukimo momento pasiskirstymą, čia blokavimo reikšmę.
Torsen diferencialas neturi įtakos jokiai ABS funkcijai, nes fiksavimo efektas atsiranda tik esant apkrovai, t. y. kai akceleratorius yra pagreitintas.
Ypač lenktynėse, dreifuojant, diferencialas blokuojamas. Jei tam tikruose automobiliuose tai techniškai neįmanoma, palydovinis ratas privirinamas prie saulės ratų. Tokiu pigiu būdu diferencialas visada užrakinamas. Trūkumas yra tas, kad juo jau beveik nebegalima važiuoti vieškeliais, nes posūkiuose pradės slysti ratas, kurio greitis mažiausia. Taip pat didesnė pavaros velenų ir CV jungčių defektų tikimybė.
Kitas būdas – įsikišti ESP (elektroninė stabilumo programa). Ši sistema stabdo slydantį ratą trumpam įjungdama stabdžių apkabą. Stabdant slydantį ratą, veikiant diferencialui daugiau galios bus automatiškai perduodama kitam ratui. Tokiu būdu pašalintas ir tas trūkumas. Tai kartais dar vadinama elektroniniu riboto slydimo diferencialo veikimu.
Diferencialo priežiūra ir defektai:
Šiais laikais diferencialas dažnai turi „visą gyvenimą trunkančią alyvą“. Gamintojas nurodo, kad alyvos periodiškai keisti nereikia. Kai kurie gamintojai nurodo nutekėjimo intervalą tam tikru kilometrų skaičiumi. Šis laikotarpis negali būti viršytas. Taip pat naudinga retkarčiais pakeisti alyvą, skirtą diferencialams naudoti visą eksploatavimo laiką. Kiekvienas aliejus kontaktuoja su deguonimi ir vyksta oksidacijos procesas. Sumažėja tepimo efektas. Štai kodėl šią alyvą verta keisti nuvažiavus tam tikrą ridą (pvz., 150.000 XNUMX km).
Sugedę diferencialai, kai sugedę guoliai arba netvarkinga vieta ant krumpliaračio, pavaroje kels daug triukšmo. Diferencialai paprastai gali būti kapitaliai suremontuoti. Kapitalinio remonto metu išmatuojami vainikėlio ir krumpliaračio dantų paviršiai bei pakeičiami guoliai. Jei dantų paviršiai per daug susidėvėję, dalis teks keisti. Karūnos rato keitimas dažnai yra labai brangus.
Diferencialo guolio išankstinės apkrovos reguliavimas:
Diferencialo guoliai turi būti sumontuoti esant tam tikram išankstiniam apkrovimui. Šią vertę nustato diferencialo gamintojas. Jei išankstinė apkrova yra per maža arba per didelė, laikui bėgant guolis gali sugesti. Apsvarstykite per didelę ašinę apkrovą, dėl kurios guolis gali įkaisti per daug. Atliekant diferencialo kapitalinį remontą ar keičiant guolius, visada reikia patikrinti išankstinę apkrovą ir, jei reikia, sureguliuoti. Atlikus matavimus galima nustatyti, kokio storio turi būti užpildymo žiedas (tarp guolio ir sandariklio laikiklio).
Toliau pateikiami matavimų, kuriuos reikia atlikti, pavyzdžiai.
Atstumas tarp pavarų dėžės korpuso išorės ir guolio turi būti išmatuotas gylio matuokliu. Nuotraukoje išmatuota vertė 12 mm.
Su šiuo gylio matuokliu taip pat galima išmatuoti alyvos sandariklio laikiklio peties aukštį. Nuotraukoje išmatuota vertė 10,0 mm.
Montavimo metu alyvos sandariklio laikiklio petys yra sumontuotas diferencialo korpuse. Atėmus dvi ką tik išmatuotas vertes, nustatomas atstumas tarp diferencialo guolio ir alyvos sandariklio laikiklio peties: Gylis – aukštis = 12,0 0mm – 10,00 mm = 2 mm.
Jei tarp diferencialo guolio ir sandariklio laikiklio būtų įdėtas 2 mm tarpiklis, guolis būtų sumontuotas be įtempimo.
Žinoma, tai nėra tikslas; reikės įdėti storesnę tarpinę, kad būtų galima sumontuoti įtemptą guolį. Išankstinį apkrovą nustato gamintojas. Tai gali būti, pavyzdžiui, 0,25 mm.
Tarpiklis, kurį šiuo atveju reikia įdėti, yra išmatuotas atstumas + išankstinė apkrova, taigi; 2 mm + 0,25 mm = 2,25 mm. Uždėjus 2,25 mm storio tarpiklį, išankstinė apkrova yra tinkamai nustatyta. Tinkamą tarpiklio žiedą reikia rasti konteineryje su skirtingų dydžių tarpiklių žiedais. Tinkamą poveržlę galite rasti su varžto matuokliu.
Žemiau esančiame paveikslėlyje matote, kad tarpiklio storis yra 2,25 mm. Taigi tai yra teisingas tarpiklis. Daugiau informacijos apie matavimą mikrometru rasite puslapyje “Mechaniniai matavimo įrankiai".
Aukščiau pateiktuose paveikslėliuose guolio gylio ir sandariklio laikiklio peties aukščio matavimai atlikti gylio matuokliu. Tačiau šiuos matavimus galima atlikti ir su ciferblato indikatoriumi. Paaiškinimas apie matavimą su ciferblato indikatoriumi taip pat pateikiamas puslapyje “Mechaniniai matavimo įrankiai".
Žemiau pateiktuose paveikslėliuose pateikti rodmenys neatitinka aukščiau pateiktų išmatavimų. Nuotraukos taip pat labai neryškios. Netrukus juos pakeis nauji vaizdai, kuriuose teisingai rodomi matavimai.
Skaitiklio ir gylio matuoklio reikšmės turi sutapti. Iš esmės nesvarbu, koks įrankis naudojamas matavimui atlikti, jei yra abu matavimo įrankiai. Pavyzdžiui, per praktinį egzaminą gali būti, kad bus prieinamas tik vieno tipo matavimo įrankis. Todėl svarbu turėti galimybę naudoti visas matavimo priemones; suportas, mikrometras ir ciferblato indikatorius.
