Ce este o blocare diferențială? Principiu, pro și contra
Blocarea diferențialului este una dintre cele mai eficiente modalități de a crește permeabilitatea vehiculului pe roți. În orice mașină proiectată pentru utilizarea pe șosea și având un diferențial intermediar, proiectanții trebuie să introducă un mecanism pentru blocarea acestuia. Uneori, mașina este echipată cu un mecanism care blochează diferențialul axului spate al osiei din spate și, foarte rar, blocând diferența dintre puntea din față (și pentru că există motive serioase).
Blocarea diferențialului, ca orice soluție tehnică, are avantajele și dezavantajele sale. Pentru a afla, în care cazuri pe care doriți să o utilizați de blocare, și în care nu poate fi utilizat, aveți nevoie pentru a începe să înțeleagă principiile pe care se bazează acțiunea sa, și pentru a înțelege ce se schimbă în blocarea acestui vehicul de putere misterioasă mecanism de conducere, al cărui nume este diferențial.
Cum funcționează (un pic simplist).
Încercați să sari în lungime de la locul de iarnă. Puneți picioarele la lățimea umerilor, îndoiți-i în poală, duceți centrul de greutate înainte, împingeți și ... nimic nu se întâmplă.
Se pare că piciorul drept a fost pe gheață alunecoasă, în timp ce stânga era pe asfalt uscat. Din acest motiv, un salt bun nu a funcționat: piciorul drept a alunecat înapoi și, din surpriză, nu ai avut timp să puneți toată forța "joviță" în piciorul stâng. Rezultatul este comic: picioarele s-au despărțit înainte și înapoi și aproape că ați căzut.
Cum să acționați în aceste circumstanțe, pentru a vă asigura că picioarele pot să respingă bine?
Este foarte simplu, trebuie să le legați împreună, de exemplu, trageți împreună o centură largă. Acum, două picioare s-au transformat într-un picior de jogging, ei vor lucra împreună și vor folosi cu maximă forță aderența lor pe suprafața de susținere pentru a dezvolta forța șocului. Exact același proces are loc atunci când roțile motoare ale mașinii interacționează cu drumul.
Imaginați-vă că mașina convențională cu tracțiune spate a fost oprită accidental, astfel încât roata sa dreaptă a lovit gheața, iar stânga este pe asfalt. După cum știți, diferența obișnuită cu osie intermediară cu frecare redusă, situată pe puntea spate, aduce întotdeauna roților o forță egală (forță circumferențială). Roata dreaptă de pe gheață nu se poate împinge de pe suprafața suportului cu forță mare, ambreiajul nu este suficient. Din acest motiv, diferența nu-i poate aduce multă putere, este fizic imposibilă. Și dacă este așa, atunci el și roata stângă, care este pe asfalt, va aduce aceeași putere redusă ca și roata pe gheață. Acesta va egaliza forțele distribuite între roți, "orientându-se" pe roata dreaptă. Datorită acestui fapt, masina se va muta din loc încet și cu alunecarea roții dreapta, roțile „dispersa“ și nu poate fi folosit pentru un bun „push“ forță disponibilă a ambreiajului roata din stânga, ceea ce ar valoare de aproximativ șapte ori mai mare în condiții specifice decât cele la dreapta. Dar, din cauza proprietăților diferențiale ale „cota la fel de“ roata din stânga folosește pentru a genera forța de tracțiune (forța de împingere mașina înainte), doar 1/7 din forța de prindere lui pe asfalt. Pur și simplu, ar fi putut împinge șapte ori mai puternic, dar diferența nu ia adus suficientă forță pentru ao face.
Este necesar, ca în cazul săriturilor unei persoane, să legați strâns roțile astfel încât să se rotească sau să alunece împreună ca o singură roată.
Pentru această sarcină, utilizați un mecanism special care nu se rotește în unelte de pescuit diferentiala le blochează și se conectează cele două roți printr-o legătură rigidă, oferindu-le rotație constantă, cu un număr egal de spire. Se numește "mecanismul de blocare (declanșare) a diferențialului" sau în limbajul comun - prin blocare. Blocat (închide) diferențialul nu este în măsură să egaliza forța între roți, acestea sunt legate împreună printr-o singură axă, ca urmare a fiecăreia dintre ele prin intermediul părții de acționare poate fi furnizat puterea maximă posibilă, valoarea limită care este determinată de puterea fiecărui ambreiaj a roților cu un suport de suprafață. În cazul în care aderența este mai bună - va exista o mare parte a forței aplicate.
Scopul principal al blocării diferențialului este acela de a asigura roțile motoare cu utilizarea deplină a forței de tracțiune cu suprafața de susținere pentru a crea forța de tracțiune necesară vehiculului pentru a avansa.
Mecanismele de diferențiere a blocării pot fi de o varietate de modele, dar sarcina lor este aceeași: legătura roților motoare împreună, asigurând rotația lor nedivizată.
Când se blochează diferențialul (permite blocarea).
Din cele de mai sus, este evident că cea mai mare eficiență a blocării diferențialului este prezentată într-un mediu în care există o diferență semnificativă în valorile forțelor de coeziune ale roților, între care este instalat. Rezistența ambreiajului este determinată de produsul din partea din greutatea totală a mașinii care se încadrează pe roată și din coeficientul de aderență al pneului la drum. Prin urmare, este evident că cea mai mare eficiență a blocării diferențialului transversal să fie în cazurile de detașare completă a roților de pe suprafața de sprijin, care apare uneori la trecerea prin obstacole pieptene (numite „agățat diagonală). De asemenea, blocarea crește semnificativ permeabilitatii atunci când sunt distribuite inegal între roțile din greutate, de exemplu, atunci când axul roții pe de o parte a alunecat pe pistă lut adânc, iar celălalt - sunt mai mari pe o suprafață uscată sau când rindeluirea mașină de la umăr când roțile de pe o parte sunt situate pe o suprafață alunecoasă, iar cealaltă pe asfalt. În consecință, cu cât diferența dintre forțele de tracțiune ale roților axelor este mai mică, cu atât este mai puțin beneficiul blocării diferențialului.
Blocarea diferențialul central este necesară pentru forțe importante diferențe de tracțiune ale osiilor din față și din spate, de exemplu, atunci când mașina când rotirea uneia dintre roțile punții din spate a oprit într-un șanț cu apă (sau humă umedă), în timp ce celelalte roți sunt pe suprafața uscată. Sau are aderență slabă cu solul, ca forța totală de tracțiune a tuturor celor 4 roți când vehiculul deblocat diferențial simetric interaxial este egală cu de patru ori valoarea roții forței de tracțiune care are cea mai mica aderenta la rindeluirea off condițiile off-road, atunci când cel puțin una dintre roți. Merită doar o singură roată, iar puterea de tragere a celorlalte trei va scădea dramatic.
Un alt caz este mișcarea către o creștere abruptă, când greutatea dintre punțile de mașină este distribuită neuniform.
Este greu să aducem toate situațiile împreună și nu are sens. Pur și simplu ghidată de o regulă simplă: ÎNAINTE de a vă deplasa în afara drumului, trebuie să blocați diferențialul central. În cazul în care se presupune că trebuie depășită secțiunea grea a off-road, este necesar să se blocheze în prealabil diferența dintre roțile din spate.
Diferențialul față-roată trebuie blocat (dacă este posibil) în cazuri excepționale și numai cu mișcare rectilinie.
De asemenea, este evidentă necesitatea de a bloca diferențele atunci când încercați să ieșiți din ambuscadă atunci când mașina este deja blocată.
Este necesar să se înțeleagă că blocarea diferențialului nu crește tracțiunea roții cu drumul, ci permite doar roții să utilizeze pe deplin această forță pentru a crea tracțiune. Forța de tracțiune a unei roți cu un teren deformabil poate fi mărită numai prin utilizarea unei pneuri cu un dispozitiv de protecție în afara terenului; reducerea presiunii aerului în anvelopă; realizarea unui lanț anti-derapaj; plasarea sub roata a diferitelor obiecte cu proprietăți mari de frecare și, de asemenea, creșterea greutății pe roată (metoda din urmă este cea mai puțin eficientă).
Trebuie înțeles că prezența de conducere diferențialele axe mecanisme de blocare nu se transforma masina intr-teren vehicul tot, care este ușor să treci pe orice drum. Bloc diferențial este doar una dintre mai multe moduri de a crește permeabilitatea și dacă autovehiculul de antrenare pe osie, cu personal format full-time „vsesezonka“ va aluneca doua roti motrice, acest lucru nu înseamnă că forța de tracțiune a podului va fi de două ori mai mare decât alunecarea doar o singură roată .
Cheia pentru o bună circulație este în primul rând disponibilitatea anvelopelor de teren specializate, a înălțimii la sol ridicate și alți indicatori ai profilului de trecere a țării, precum și un design de suspensie care asigură deplasări mari pe roți.
Dezavantaje ale diferențelor de blocare.
Calea de-a lungul căreia vehiculul în afara drumului, are o curbură în planul și profil, din cauza schimbării în calea mișcării definită de caracterul de direcție și neregularități ondulate, care este, lovituri și depresiuni. Datorită acestui fapt, fiecare axă roată pe unitatea de timp trece printr-o cale diferită, prin urmare, una dintre roțile de pe același interval de timp ar trebui să fie rotit cu o viteză mare (mai mică) decât cealaltă. În mod deosebit, această discrepanță de mare viteză (cinematică) se manifestă atunci când mașina se deplasează de-a lungul unei curbe de rază mică. În acest caz, calea interioară roții (în raport cu centrul de rotire) va fi considerabil mai mic decât cel exterior, prin urmare, pe unitatea de timp, roata exterioară trebuie să se rotească la o viteză unghiulară mai mare decât se rotește interioare. Această cerință este rezolvată de un diferențial între roți care permite rotirea angrenajelor semi-axiale și a semiremorcilor asociate cu roțile cu viteze diferite.
La blocarea diferențialului dintre roți există o dependență cinematică rigidă: se pot roti numai cu un număr egal de rotații. Din cauza acestui fapt, atunci când conduceți pe o curbă de rază mică exterioară a roții poate începe să alunece pe suprafața de sprijin (du-te derapaj), iar lucrările interne cu alunecare săpate în pământ excesiv. Adică, roata exterioară va funcționa în modul de frânare, va frânge mișcarea și toată forța de tracțiune a podului se va dezvolta de roata interioară. Acest fapt va determina o permeabilitate scădere, mai ales în cazul conducerii pe teren, puternic în stratul superior, dar slab în partea de jos, de exemplu, prin sod (porytomu iarbă) luncă, uscate după strat superior argilos umed (cu strat inferior noroios) etc. Roata interioară va rupe stratul dur și va sapa în sol.
Că în acest exemplu, ambele roți lucrează în modul de conducere, este necesar ca roata interioară să se rotească cu o alunecare semnificativă, atunci roata exterioară poate dezvolta, de asemenea, o forță de tracțiune. Dar alunecarea roții pe drumuri, în cele mai multe cazuri, face mai mult rău decât ajută pe de o parte, aceasta contribuie la o mai bună benzii de rulare auto-curățare, pe de altă parte - adâncește pista, mărind forța de rezistență la rulare, care, în sol moale deja considerabilă. Și o creștere a adâncimii șinei poate duce la faptul că partea inferioară a mașinii, de exemplu, carcasa axului sau brațul de suspensie inferior, începe să se agațe și să frâneze creasta formată între roți.
Și într-un mod bun, atunci când întoarceți o rază mică, trebuie să opriți blocarea pentru a da diferențialului șansa de a dezlipi roțile (sau punțile de rulare). Acest lucru nu este posibil întotdeauna în mișcare, iar situația off-road se poate modifica brusc și necesită activarea rapidă a mecanismului de blocare. De aceea, de obicei, dacă ați pornit mișcarea cu diferențele intermediare și spate inter-roată încuiate și ștergeți, până când rămâneți blocat sau ieșiți pe o suprafață tare.
În special, această lipsă de aplicare a blocării în timpul virajelor afectează blocarea diferențialului axei față. Este necesar să rotiți ușor volanul, deoarece roata exterioară începe imediat să încetinească mișcarea mașinii, adică nu va fi folosită pentru patrulare. În plus, acest lucru va provoca momentul de rezistență la rândul său, masina va tinde să meargă drept, în ciuda roților întoarse în lateral. Și acest lucru este periculos și, în unele cazuri, poate duce la un atac asupra obiectelor grele, pe care șoferul ar putea să-l facă bine. Acesta este unul dintre motivele pentru care vehiculele de teren destinate utilizării amatori nu sunt niciodată echipate corespunzător cu o blocare diferențială pe puntea din față. Unul, dar nu cel mai important.
După blocarea diferențialului, încărcăturile care schimbă semnele care afectează componentele de antrenare a autovehiculului cresc puternic. Acesta este principalul dezavantaj al utilizării acestei soluții tehnice. Așa cum am menționat deja mai sus, suprafața de-a lungul căreia merg roțile are undulații de caracter ondulat. Și când o roată vine peste deal (sau cade într-o groapă), viteza sa unghiulară trebuie să fie o fracțiune de secundă pentru a incrementa, adică, să devină mult mai mult decât cea a celeilalte roți, care în acest moment este pe o suprafață plană. Dar dacă diferența este blocat, pe roata, lovind pe rugozitatea, cuplul de frânare bruscă se produce, provocând o sarcină substanțială, pe servomotor - jumătății axa și pinioanelor diferențiale. Dar cea mai mare sarcina va apărea în secțiunea de cale în curbă, atunci când roata exterioară va tinde să meargă forța de tracțiune și de derapaj toate podul de conducere va fi creat în interiorul roții. În ciuda faptului că diferențialul este blocat, angrenajele sale continuă să transmită cuplul (forța) de la corp la semicuple. Foarte apar sarcină excesivă poate cauza deteriorarea dinților sateliților sau uneltele lateral, și ca o consecință - eșecul întregului mecanism. Și fragmentele lor vor dezactiva rapid angrenajele principale, deoarece aceste părți sunt într-un singur carter. Un ambreiaj mobil al mecanismului de blocare poate fi, de asemenea, rupt. Dar, cel mai adesea rupe jumătate de linie, în cazul în care constructorul inteligent, el a slăbi în mod intenționat puterea lor, pentru că jumătate de linie este părțile cele mai ieftine și ușor de înlocuit și pot îndeplini funcțiile de siguranță de la daune alte părți ale axei de acționare de putere.
Atunci când conducerea pe teren accidentat, personal de anvelope convenționale universale Roți în condiții de tracțiune redusă, cum ar fi argilos sau zăpadă, de încărcare mare la rupere, nu se pune. În acest caz, când diferența de blocare roata poate compensa diferența de viteze unghiulare prin alunecarea sau alunecarea, care este ușor, deoarece puterea lor de adeziune la suprafața de sprijin este relativ mic. Dar, după instalarea anvelopelor noroi specializate, cu rezistență ridicată la sol grouser creșteri ale benzii de rulare de îmbinare în mai multe ori, și, astfel, crește sarcini distructive pe părțile dispozitivului de acționare atunci când blocat diferențial.
Cel mai mare risc de rupere apare atunci când mașina se deplasează cu diferența axei spate blocată în sus pe o creștere stâncoasă. În acest caz, cea mai mare parte greutatea masinii cade pe puntea din spate, iar în cazul în care una dintre roțile din spate vor fi în condiții de aderență redusă la suprafață sau să stea, atunci aproape toate din forța propulsivă necesară pentru a muta masina, va dezvolta alte roți din spate, care este presată o greutate mare și are o adeziune mai mare la sol. Din acest motiv, pe podea și uneltele laterale asociate cu aceasta poate exercita o putere considerabilă de sarcină, estimat la o valoare de mai sus, care va duce inevitabil la deteriorarea arborele planetar.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: