Dwarsasdifferentieel: typen, apparaat, werkingsprincipe

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-02-19 18:12

Het kruisasdifferentieel verwijst naar het transmissiemechanisme dat het koppel verdeelt over de aandrijfassen. Bovendien zorgt dit mechanisme ervoor dat de wielen met verschillende hoeksnelheden kunnen draaien. Dit moment is vooral merkbaar in bochten. Bovendien maakt dit ontwerp het mogelijk om veilig en comfortabel te bewegen op een droge harde ondergrond. In sommige gevallen, bij het rijden op een gladde baan of off-road, kan het apparaat in kwestie als een stopper voor een auto spelen. Overweeg de kenmerken van de structuur en werking van differentiëlen op de assen.

Beschrijving

Het differentieel is ontworpen om het koppel van de cardanas naar de aangedreven wielassen voor of achter te verdelen, afhankelijk van het type aandrijving. Als gevolg hiervan maakt het kruisasdifferentieel het mogelijk om elk wiel te draaien zonder te slippen. Dit is het directe doel van het mechanisme.

Bij verplaatsing in een rechte lijn, wanneer de belasting op de wielen gelijk is met identieke hoeksnelheden,de betreffende unit fungeert als transfercompartiment. Bij verandering van rijomstandigheden (slippen, draaien, draaien) verandert de laadindicator. De steekassen hebben de neiging om met verschillende snelheidsparameters te roteren, het wordt noodzakelijk om het koppel in een bepaalde verhouding tussen hen te verdelen. In dit stadium begint het differentieel op de dwarsas zijn hoofdfunctie te vervullen - het garanderen van de veiligheid van voertuigmanoeuvres.

Kenmerken

De lay-out van de overwogen auto-apparaten hangt af van de werkende aandrijfas:

1. Op het versnellingsbakhuis (voorwielaandrijving).
2. Op het huis van de achteras van de aandrijving.
3. Auto's met vierwielaandrijving zijn uitgerust met een differentieel tussen de wielen op de skeletten van beide assen of tussenbakken (ze brengen het werkmoment respectievelijk over tussen de wielen of assen).

Het is vermeldenswaard dat het differentieel op de machines nog niet zo lang geleden verscheen. Op de eerste modellen hadden "zelfrijdende" bemanningen een slechte manoeuvreerbaarheid. Het draaien van de wielen met een identieke hoeksnelheidsparameter leidde tot slippen van een van de elementen of verlies van grip op het wegdek. Al snel ontwikkelden ingenieurs een verbeterde aanpassing van het apparaat, waarmee het verlies van controle kan worden geëgaliseerd.

Vereisten voor het maken

Cross-axle differentiëlen van auto's zijn uitgevonden door de Franse ontwerper O. Pekker. In een mechanisme dat is ontworpen om een roterendemoment waren tandwielen en werkende assen aanwezig. Ze dienden om het koppel van de motor naar de aandrijfwielen om te zetten. Ondanks alle voordelen loste dit ontwerp het probleem van wielslip in bochten niet volledig op. Dit kwam tot uiting in het verlies van hechting van een van de beklede elementen. Het moment was vooral uitgesproken in ijzige gebieden.

Uitglijden in dergelijke omstandigheden leidde tot onaangename ongevallen, wat een extra stimulans was om een verbeterd apparaat te ontwikkelen dat kon voorkomen dat het voertuig slipte. De technische oplossing voor dit probleem is ontwikkeld door F. Porsche, die met een nokkenasontwerp kwam dat wielslip beperkt. De eerste auto's die een gesimuleerd kruisasdifferentieel gebruikten, waren Volkswagens.

Apparaat

Het beperkende knooppunt werkt volgens het principe van een planetaire versnellingsbak. Het standaardontwerp van het mechanisme omvat de volgende elementen:

• halfassige tandwielen;
• geassocieerde satellieten;
• werklichaam in de vorm van een kom;
• hoofdversnelling.

Het skelet is star verbonden met het aangedreven tandwiel, dat het koppel ontvangt van de analoog van het hoofdtandwiel. De kom door de satellieten transformeert de rotatie naar de aandrijfwielen. Het verschil in snelheidsmodi van hoekparameters wordt ook geleverd met behulp van bijbehorende versnellingen. Tegelijkertijd blijft de waarde van het werkmoment stabiel. Het achterste dwarsasdifferentieel is gericht op de overdracht van snelheid op de aangedreven wielen. Vervoervoertuigen met vierwielaandrijving zijn uitgerust met alternatieve mechanismen die op de assen werken.

Rassen

De aangegeven soorten mechanismen zijn onderverdeeld volgens structurele kenmerken, namelijk:

• conische versies;
• cilindrische opties;
• wormwielen.

Bovendien worden differentiëlen gedeeld door het aantal tanden van de tandwielen van de steekassen in symmetrische en asymmetrische versies. Vanwege de optimale koppelverdeling worden de tweede versies met cilinders op de assen van voertuigen met vierwielaandrijving gemonteerd.

Machines met voor- of achteraandrijfas zijn uitgerust met symmetrische conische aanpassingen. Het wormwiel is universeel en kan worden samengevoegd met alle soorten apparaten. Conische eenheden kunnen in drie configuraties werken: recht, roterend en slip.

Werkschema

Bij rechtuit rijden wordt het elektronische imitatie-sperdifferentieel gekenmerkt door een gelijkmatige verdeling van de belasting over de wielen van het voertuig. In dit geval wordt een identieke hoeksnelheid waargenomen en roteren de lichaamssatellieten niet rond hun eigen as. Ze transformeren het koppel op de steekas met behulp van een statisch tandwiel en het aangedreven tandwiel van het hoofdtandwiel.

In bochten ondervindt het voertuig variabele weerstandskrachten en belastingen. Parameters zijn als volgt verdeeld:

1. Het binnenste wiel met een kleinere straal krijgt meer weerstand dan de buitenste tegenhanger. Een verhoogde belastingsindicator veroorzaakt een afname van de rotatiesnelheid.
2. Het buitenste wiel beweegt langs een groter pad. Tegelijkertijd draagt een toename van de hoeksnelheid bij aan een soepel draaien van de machine, zonder te slippen.
3. Gezien deze factoren moeten de wielen verschillende hoeksnelheden hebben. De satellieten van het binnenste element vertragen de rotatie van de steekassen. Hetzelfde, op zijn beurt, door een conisch tandwielelement, verhoogt de intensiteit van de externe tegenhanger. Tegelijkertijd blijft het koppel van de hoofdversnelling stabiel.

Slip en stabiliteit

Autowielen kunnen verschillende belastingsparameters ontvangen, slippen en grip verliezen. In dit geval wordt er overmatige kracht uitgeoefend op één element en werkt het tweede "inactief". Door dit verschil wordt de beweging van de auto chaotisch of stopt helemaal. Om deze tekortkomingen te elimineren, gebruikt u het systeem van wisselkoersstabiliteit of handmatige blokkering.

Om het moment van torsie van de steekassen gelijkmatig te maken, moet de actie van de satellieten worden gestopt en moet de rotatie van de kom naar de belaste steekas worden getransformeerd. Dit geldt met name voor MAZ-kruisasdifferentiëlen en andere zware voertuigen met vierwielaandrijving. Een soortgelijk kenmerk is te wijten aan het feit dat als je grip verliest op een van de vier punten, de hoeveelheid koppel naar nul zal neigen,zelfs als de machine is uitgerust met twee interwheel en één interaxle differentieel.

Elektronische zelfblokkering

Om de hierboven genoemde problemen te voorkomen, is gedeeltelijke of volledige blokkering mogelijk. Hiervoor worden zelfsluitende analogen gebruikt. Ze verdelen de torsie, rekening houdend met het verschil op de steekassen en de bijbehorende snelheidsomstandigheden. De beste manier om het probleem op te lossen is om de machine uit te rusten met een elektronisch sperdifferentieel op de dwarsas. Het systeem is uitgerust met sensoren die de vereiste prestaties bewaken terwijl het voertuig in beweging is. Na het verwerken van de ontvangen gegevens, selecteert de processor de optimale modus voor het corrigeren van belasting en andere effecten op wielen en assen.

Het werkingsprincipe van dit knooppunt bestaat uit drie hoofdfasen:

1. Aan het begin van het slippen van het aandrijfwiel ontvangt de besturingseenheid pulsen van de rotatiesnelheidsindicatoren, na analyse ervan wordt automatisch een beslissing genomen over de bedieningsmethode. Vervolgens sluit de klepschakelaar en opent de hogedrukanaloog. De pomp van de ABS-unit zorgt voor druk in het werkcircuit van de remcilinder van het slipelement. Het slippende aandrijfwiel wordt afgeremd door de druk van de remvloeistof te verhogen.
2. In de tweede fase handhaaft het zelfblokkerende simulatiesysteem de remkracht door de druk te handhaven. Pompactie en wielslipstop.
3. De derde fase van de werking van dit mechanisme omvat de voltooiing van de wielslipmet gelijktijdige drukontlasting. De schakelaar gaat open en de hogedrukklep sluit.

KamAZ kruisas differentieel

Hieronder staat een diagram van dit mechanisme met een beschrijving van de elementen:

1 - Hoofdas.

2 - Zegel.

3 - Carter.

4, 7 - Ondersteunende ringen.

5, 17 - Kofferschalen.

6 - Satelliet.

8 - Vergrendelingsindicator.

9 - Vulplug.

10 - Pneumatische kamer.

11 - Vork.

12 - Stop bellen.

13 - Versnellingskoppeling.

14 - Lockup koppeling.

15 - Afvoerdop.

16 - Middenas aandrijftandwiel.

18- Kruis.

19 - Achteras tandwiel.

20 - Bevestigingsbout.

21, 22 - Deksel en lager.

Veiligheid

Het kruisasdifferentieel is ontworpen om een veilige en comfortabele rit te bieden op wegen met verschillende doeleinden. Sommige van de nadelen van het beschouwde mechanisme, hierboven aangegeven, komen tot uiting tijdens gevaarlijk en agressief off-road manoeuvreren. Daarom, als de machine is voorzien van een handbedieningsmechanisme, mag deze alleen onder de juiste omstandigheden worden gebruikt. Het is erg moeilijk en onveilig om snelle auto's te gebruiken zonder het gespecificeerde mechanisme, vooral bij hoge snelheden op de snelweg.