RU (495) 989 48 46
Пленка на бампер

АНТИГРАВИЙНАЯ ЗАЩИТА БАМПЕРА

 

Дифференциал самоблокирующийся принцип работы


Самоблокирующийся дифференциал — как это работает — журнал За рулем

Изучаем конструкцию основных типов самоблокирующихся дифференциалов. Какой самоблок (если он, конечно, не установлен на заводе) подойдет для вашего автомобиля?

Создание универсального механизма, идеально работающего в любых условиях, - голубая мечта каждого конструктора. Однако выверенное на бумаге решение на практике обязательно обрастает своими «но». Иногда случаются парадоксы: достоинство и главное предназначение узла в определенных условиях становятся его недостатками. Характерный пример — свободный дифференциал.

Ахиллесова пята

Для простоты понимания проблемы свободных дифференциалов, используемых на большинстве автомобилей, рассмотрим пример с их межколесными представителями — поскольку межосевые собратья на полноприводных машинах работают аналогично.

Межколесный дифференциал обеспечивает разность частот вращения ведущих колес в повороте. Это важно для борьбы с так называемым паразитным крутящим моментом и для сохранения управляемости автомобиля. Ведь в повороте внешнее колесо идет по более длинной дуге, нежели внутреннее, и при равенстве частот вращения неизбежна пробуксовка.

Материалы по теме

Схема работает гладко, пока одно из колес не теряет сцепление с дорогой. К примеру, когда правые колёса автомобиля стоят на асфальте, а левые — на льду. В силу своей конструкции обычный дифференциал имеет чрезмерную свободу. Стоящее на льду колесо будет беспомощно вращаться, а опирающееся на асфальт останется неподвижным.

Стремление решить проблему привело инженеров к созданию дифференциалов двух новых видов — с принудительной блокировкой и самоблокирующихся, повышенного трения (LSD, Limited-Slip Differential). Вторая группа получила большее распространение. Такие дифференциалы работают автономно и не требуют какого-либо внешнего привода. Их устанавливают серийно на многие спортивные легковые автомобили и кроссоверы. А можно самому приобрести и установить самоблок на свою машину. Самые ходовые — червячные (винтовые) и дисковые.

Дифференциалы LSD делятся на две группы по принципу действия: срабатывающие от изменения крутящего момента и от разницы угловых скоростей. Винтовые относятся к первой, а дисковые — ко второй.

Дискотека

Вариантов конструкции дисковых самоблоков масса, но основа их едина: в обычный свободный дифференциал добавлены два пакета фрикционных дисков, которые обеспечивают блокировку узла при пробуксовке одного из ведущих колес.

Материалы по теме

Каждый пакет расположен между корпусом дифференциала и одной из полуосевых шестерён. По конструкции он напоминает фрикционные муфты в автоматических коробках. Одна часть дисков в пакете находится в зацеплении с полуосевой шестерней, а другая — с корпусом дифференциала. При обычном движении автомобиля (например, в повороте) фрикционы разжаты и самоблок никак себя не проявляет: сателлиты обеспечивают разную частоту вращения колес. Но при пробуксовке одного из колес пакеты дисков сжимаются — и полуосевые шестерни обретают прямую связь с вращающимся корпусом дифференциала.

Основное сжатие дисков происходит за счет осевого смещения шестерней полуоси. Последние являются конусными, как и шестерни сателлитов. При передаче момента через такое зубчатое зацепление кроме центробежной силы возникает и осевая. Она стремится развести шестерни. Сателлиты закреплены на своих осях и не могут смещаться. Зато на это способны их полуосевые сёстры, ведь они подвижны на шлицах приводов колес. В результате расхождения к стенкам дифференциала шестерни сжимают свои пакеты фрикционов.

В некоторых самоблоках первоначальное поджатие фрикционов обеспечивает пружина между полуосевыми шестернями. В других вместо них использованы конические пружинные кольца, которые также создают определенный преднатяг. Есть конструкции с замысловатым центральным блоком (см. схему 1), в котором ось сателлитов при смещении, к примеру, во время резкого ускорения автомобиля разжимает большие полукольца — и они сдавливают пакеты фрикционов. Это происходит в дополнение к их сжатию полуосевыми шестернями при пробуксовке колеса.

Дисковый самоблокирующийся дифференциал (схема 1): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — левый пакет дисковых фрикционов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — правый пакет дисковых фрикционов; 6 — ось блока сателлитов; 7 — раздвижные полукольца блока сателлитов.

Дисковый самоблокирующийся дифференциал (схема 1): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — левый пакет дисковых фрикционов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — правый пакет дисковых фрикционов; 6 — ось блока сателлитов; 7 — раздвижные полукольца блока сателлитов.

Червоточина

Среди червячных самоблоков наибольшую известность получил дифференциал Torsen. Его название произошло от английского термина torque sensitive, «чувствительный к крутящему моменту». Такой дифференциал первого типа (Т1) был изобретен еще в 1958 году, тем не менее возможности этой конструкции по сей день остаются непревзойденными.

От свободного дифференциала конструкция Т1 отличается очень сильно. Роль привычных сателлитов играет замысловатая червячная передача, густо «наросшая» поверх полуосевых шестерен. Благодаря особенности своей работы она способна блокировать дифференциал. Дело в том, что червячная передача необратима: перенос момента возможен только от ведущего звена (червяк) к ведомому (полуосевая шестерня). То есть при пробуксовке колеса его полуосевая шестерня не сможет провернуть червяк из-за больших сил трения.

Червячный самоблокирующийся дифференциал Torsen T1 (схема 2): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — пара червячных сателлитов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — ось сателлита; 6 — прямозубые шестерни взаимного зацепления сателлитов.

Червячный самоблокирующийся дифференциал Torsen T1 (схема 2): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — пара червячных сателлитов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — ось сателлита; 6 — прямозубые шестерни взаимного зацепления сателлитов.

В корпусе Торсена Т1 закреплено три пары поперечных червяков (сателлитов), которые соединены между собой отдельными прямозубыми шестернями, расположенными по краям их осей. Одновременно каждый парный червяк находится в зацеплении со своей полуосевой шестерней. При движении автомобиля в повороте вся эта красота работает подобно сателлитам свободного дифференциала, обеспечивая необходимую разность частот вращения колес. Но как только момент на одном из колес меняется из-за потери сцепления с дорогой, червячная передача блокируется. Причем дело даже не доходит до физической пробуксовки «слабого» колеса.

Материалы по теме

Конструкция Торсена настолько чувствительна к изменению момента на осях, что мгновенно блокирует дифференциал, позволяя реализовать крутящий момент на колесе с лучшим сцеплением.

Torsen второго типа (T2) устроен проще. Похожий принцип работы имеет самоблокирующийся дифференциал Quaife, запатентованный в 1965 году. Одна из вариаций подобной конструкции показана на схеме 3. Два ряда винтовых сателлитов расположены продольно в корпусе дифференциала. Каждый из них находится в зацеплении со своей осевой шестерней. При этом сателлиты из разных рядов также соединены попарно. По архитектуре и принципу действия эта конструкция напоминает червячную передачу в Торсене Т1, но с продольным расположением. В зависимости от модели такого самоблока, в нем может быть от трех до пяти пар сателлитов.

При движении автомобиля в повороте продольный пакет сателлитов работает так же, как его сородичи в обычном дифференциале. При пробуксовке колеса в винтовых зацеплениях возникают осевые и радиальные силы. Они как бы распирают полуосевые шестерни и их сателлиты, прижимая их торцами к корпусу дифференциала. В отличие от схемы Т1, у Т2 червяки не закреплены на отдельных осях, а стоят в подобии колодцев. В итоге возникает целый ряд пар трения. Во‑первых, это полуосевые шестерни и стенки дифференциала, а во‑вторых — сателлиты и их колодцы. Причем червяки распирает в них так, что они контактируют со стенками в продольном и поперечном направлениях. Все эти силы трения суммарно блокируют дифференциал.

Винтовой самоблокирующийся дифференциал Torsen T2/Quaife (схема 3): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — винтовой сателлит левого ряда; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — винтовой сателлит правого ряда; 6 — крышки корпуса дифференциала.

Винтовой самоблокирующийся дифференциал Torsen T2/Quaife (схема 3): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — винтовой сателлит левого ряда; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — винтовой сателлит правого ряда; 6 — крышки корпуса дифференциала.

На своем месте

Материалы по теме

Если конкретная модель автомобиля обделена дифференциалом повышенного трения (LSD), а владелец хочет его заполучить, чтобы увереннее чувствовать себя на бездорожье или получать больше удовольствия от езды по гоночному треку, есть несколько путей решения проблемы.

Подбор самоблока зависит от режима эксплуатации машины. Если это обычная повсе­дневная езда и любительские соревнования в различных дисциплинах, то первым делом нужно изучить все существующие модификации автомобиля. Возможно, что некоторые версии получают LSD на заводском конвейере, но не поставляются на наш рынок. В этом случае можно заказать самоблок по каталогу или поискать бывший в употреблении. Лучше брать новый: это дороже, но будет уверенность, что он встанет на автомобиль как родной. Еще важнее другое: производитель тестировал машину с таким дифференциалом, подбирал его вид (дисковый или винтовой) и характеристики, чтобы по-настоящему раскрыть поте

Что такое самоблок

21.02.2017 08:00

Что такое самоблокирующийся червячный дифференциал?

  

Самоблокирующийся червячный дифференциал (самоблок) - устройство, которое позволяет частично компенсировать главный недостаток свободного дифференциала, а именно его полную беспомощность при наезде одного колеса на скользкое покрытие. По принципу работы, самоблокирующиеся дифференциалы можно разделить на два типа: speed sensitive, то есть срабатывающих от разницы в угловых скоростях вращения полуосей, и torque sensitive — срабатывающих от разницы передаваемого на полуоси крутящего момента. Для понимания работы самоблока сначала разберёмся с принципом работы обыкновенного дифференциала и его недостатками.

Дифференциал — это механическое устройство, которое передает крутящий момент с одного источника на два независимых потребителя таким образом, что угловые скорости вращения источника и обоих потребителей могут быть разными относительно друг друга. Такая передача момента возможна благодаря применению так называемого планетарного механизма. В автомобилестроении, дифференциал является одной из ключевых деталей трансмиссии. В первую очередь он служит для передачи момента от коробки передач к колёсам ведущего моста.

Принцип работы обыкновенного дифференциала

Почему для этого нужен дифференциал? В любом повороте, путь колеса оси, двигающегося по короткому (внутреннему) радиусу, меньше, чем путь другого колеса той же оси, которое проходит по длинному (внешнему) радиусу. В результате этого, угловая скорость вращения внутреннего колёса должна быть меньше угловой скорости вращения внешнего колеса. В случае с не ведущим мостом, выполнить это условие достаточно просто, так как оба колеса могут не быть связанными друг с другом и вращаться независимо. Но если мост ведущий, то необходимо передавать крутящий момент одновременно на оба колеса (если передавать момент только на одно колесо, то возможность управления автомобилем по современным понятиям будет очень плохой).

При жесткой же связи колёс ведущего моста и передачи момента на единую ось обоих колёс, автомобиль не мог бы нормально поворачивать, так как колеса, имея равную угловую скорость, стремились бы пройти один и тот же путь в повороте. Дифференциал позволяет решить эту проблему: он передаёт крутящий момент на раздельные оси обоих колёс (полуоси) через свой планетарный механизм с любым соотношением угловых скоростей вращения полуосей. В результате этого, автомобиль может нормально двигаться и управляться как на прямом пути, так и в повороте.

Однако, ввиду физики устройства, у планетарного механизма есть очень нехорошее свойство: он стремится передать полученный крутящий момент туда, куда легче. Например, если оба колеса моста имеют одинаковое сцепление с дорогой и усилие, необходимое для раскручивания каждого из колёс одинаковое, дифференциал будет распределять крутящий момент равномерно между колёсами. Но стоит только появится ощутимой разнице в сцеплении колёс с дорогой (например, одно колесо попало на лёд, а другое осталось на асфальте), как дифференциал тут же начнёт перераспределять момент на то колесо, усилие для раскрутки которого наименьшее (то есть на то, которое находится на льду). В результате, колесо, находящееся на асфальте перестанет получать крутящий момент и остановится, а колесо, находящееся на льду примет на себя весь момент и будет вращаться с увеличенной угловой скоростью, причем планетарный механизм будет играть роль редуктора, повышающего скорость вращения этого колеса. Естественно, это явление сильно ухудшает проходимость и управляемость автомобиля. Ведь по логике вещей, в рассмотренной ситуации момент желательно передавать на колесо, расположенное на асфальте, чтобы автомобиль мог продолжить движение.

В полноприводных автомобилях дифференциалом обычно оборудованы два моста, а зачастую дифференциал можно обнаружить еще и между мостами (межосевой дифференциал). Таким образом, мы получаем схему трансмиссии, в которой присутствуют целых три дифференциала: два мостовых и один межосевой. Последний необходим для постоянного движения с полным приводом и передачей момента на все четыре колеса. Ведь в повороте колёса рулевого моста (обычно переднего) имеют совсем другие угловые скорости, нежели чем колёса заднего моста. Межосевой дифференциал призван передавать крутящий момент от коробки передач к обоим ведущим мостам с разным соотношением угловых скоростей. Такая схема с тремя дифференциалами является одной из самых распространённых схем для постоянного полного привода (Full time 4WD).

Возвращаясь к вышеописанному проблемному свойству планетарного механизма, интересно рассмотреть ситуацию, когда полноприводный автомобиль с межосевым дифференциалом одним из четырёх колёс попал на тот же лёд (или в скользкую яму). Что тогда произойдёт ? Дифференциал моста, колесо которого находится на льду, отдаст весь полученный крутящий момент на это колесо. Межосевой дифференциал, в свою очередь, тоже стремится передать крутящий момент туда, куда легче. Естественно, межосевому дифференциалу легче отдать момент на мост с прокручивающимся на льду колесом, нежели чем на мост, колёса которого имеют хорошее сцепление с дорогой и могут двигать автомобиль. В результате, весь крутящий момент от двигателя и коробки передач пойдёт на раскручивание единственного колеса, находящегося на льду. Остальные три колеса остановятся и не будут получать никакого крутящего момента от дифференциалов. Итог: из четырёх ведущих колёс осталось только одно, которое проскальзывает на льду — полноприводный автомобиль «застрял». Как же заставить дифференциалы передавать крутящий момент на колёса с более хорошим дорожным сцеплением? Для этого были разработаны различные способы частичной и полной, ручной и автоматической блокировки дифференциалов, которые будут рассмотрены ниже.

Основной целью блокировки дифференциала является передача необходимого крутящего момента обоим его потребителям (полуосям или карданам). Существуют принципиально разные методы решения данной задачи. В данном разделе мы рассмотрим способ частичной блокировки с помощью самоблокирующегося дифференциала. Другие способы частичной блокировки дифференциала можно посмотреть здесь, а с метод полной блокировки дифференциала можно ознакомится в разделе «Что такое принудительная блокировка?»

Самоблокирующийся червячный дифференциал типа «Квайф»

Автором этой конструкции является англичанин Rod Quaife. В данном случае, оси сателлитов параллельны полуосям. Сателлиты расположены в своеобразных карманах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют не прямозубое зацепление, а образуют между собой еще одну гипоидную пару, которая расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки.

 

Принцип работы cамоблокирующегося дифференциала

На рисунке приведен эскиз самоблокирующегося дифференциала. Рассмотрим его элементы и принцип работы.

Когда одно из колес (например, правое) начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня 4 вращается медленнее корпуса 1 и поворачивает входящий с ней в зацепление сателлит 5. Он передает движение связанному с ним сателлиту 5 из левого ряда, а тот, в свою очередь, на левую полуосевую шестерню 3. Так обеспечиваются разные угловые скорости колес в повороте. Благодаря разности крутящих моментов на колесах в винтовом зацеплении возникают осевые и радиальные силы, прижимающие полуосевые шестерни 3, 4 и сателлиты 5, 6 торцами к корпусу 1, 2. Сателлиты 5, 6 также прижимаются к поверхности отверстий 8, в которых они расположены. За счет этого и возникают силы осуществляющие частичную блокировку. Степень блокировки определяется соответствующим коэффициентом.

— Мы производим и продаем Cамоблокирующиеся дифференциалы на следующие марки и модели автомобилей:

Самоблокирующийся дифференциал: как работает?

Термин «блокировка дифференциала», или «самоблокирующейся дифференциал» (самоблок), слышали многие автомобилисты, а вот как этот процесс выглядит на практике, знают лишь некоторые. И если раньше такой «опцией» автопроизводители оборудовали преимущественно внедорожники, то сейчас ее можно встретить и на вполне городском автомобиле. Кроме того, зачастую владельцы машин не оборудованных самоблоками, поняв, какую пользу они приносят, устанавливают их самостоятельно.

Но прежде чем разбираться с тем, как работает самоблокирующийся дифференциал, нужно понять, как он функционирует без блокировки.

Что такое дифференциал

Дифференциал (дифф) по праву можно считать одним из главных элементов конструкции трансмиссии автомобиля. С его помощью происходит передача, изменение, а также распределение выдаваемого двигателем крутящего момента между парой потребителей: колесами, расположенными на одной оси машины или же между ее мостами. Причем сила потока распределяемой энергии при необходимости может быть различной, а значит, и скорость вращения колес - разной.

В трансмиссии автомобиля дифф может быть установлен: в картере заднего моста, КПП и в раздаточной коробке, в зависимости от устройства привода(ов).

Те диффы, которые установлены в мосту или КПП, называются межколесными, а который находится между осями машины, соответственно – межосевым.

Назначение дифференциала

Как известно, автомобиль во время движения совершает различные маневры: повороты, перестроения, обгоны и т. д. Кроме того, поверхность дороги может содержать неровности, а это значит, что колеса автомобиля, в зависимости от ситуации, в одно и то же время могут проходить различное расстояние. Поэтому, например, при повороте, если скорость вращения колес на оси будет одинаковой, то одно из них неминуемо станет пробуксовывать, что приведет к ускоренному износу покрышек. Но это не самое страшное. Гораздо хуже то, что у транспортного средства значительно снижается управляемость.

Вот для решения подобных проблем и придумали дифференциал – механизм, который будет перераспределять энергию, поступающую от двигателя, между осями автомобиля в соответствии с величиной сопротивления качению: чем оно меньше, тем больше будет скорость вращения колеса, и наоборот.

Механизм дифференциала

На сегодняшний день существует множество разновидностей диффов, и их устройство довольно сложное. Однако принцип работы в целом одинаков, поэтому будет проще для понимания рассмотреть самый простой тип – открытый дифференциал, который состоит из следующих элементов:

  1. Шестеренок, закрепленных на полуосях.
  2. Ведомой (коронной) шестерни, выполненной в виде усеченного конуса.
  3. Ведущей шестерни, закрепленной на конце ведущего вала, которая в совокупности с коронной образует главную передачу. Так как ведомая шестерня по размерам больше ведущей, то последней придется сделать несколько оборотов вокруг своей оси, прежде чем коронная выполнит только один. Следовательно, именно эти два элемента дифференциала снижают величину энергии (скорости), которая в итоге дойдет до колес.
  4. Сателлитов, которые образуют планетарный механизм, играющий ключевую роль в обеспечении необходимой разности в скорости вращения колес.
  5. Корпуса.

Как работает дифференциал

Во время прямолинейного движения автомобиля его полуоси, а значит, и колеса, вращаются с такой же скоростью, как и ведущий вал со своей косозубой шестерней. Но во время поворота воздействующая нагрузка на колеса становится различной (одно из них пытается крутиться быстрей), и за счет этой разницы освобождаются сателлиты. Теперь энергия двигателя проходит через них, а так как пара сателлитов – это две отдельные, независимые шестерни, то к полуосям передается разная по величине частота вращения. Таким образом, мощность, вырабатываемая двигателем, распределяется между колесами, но неравномерно, а в зависимости от действующей на них нагрузки: то, что двигается по внешнему радиусу, испытывает меньшее сопротивление качению, поэтому дифф передает на него больше энергии, раскручивая быстрее.

Разницы в том, как работает межосевой дифференциал и межколесный, нет: принцип действия аналогичен, только в первом случае распределенный крутящий момент направлен к осям автомобиля, а во втором - к его колесам, расположенным на одной оси.

Потребность в межосевом диффе особенно становится заметна во время движения машины по пересеченной местности, когда ее вес давит на ту ось, которая находится ниже другой, например, на подъеме или спуске.

Проблема дифференциала

Несмотря на то что дифференциал, безусловно, играет большую роль в конструкции автомобиля, его работа иногда создает проблемы для водителя. А именно: когда одно из колес оказывается на скользком участке дороги (грязи, льду или снегу), то другое, находящееся на более твердом грунте, начинает испытывать повышенную нагрузку, дифф старается это исправить, перенаправляет энергию двигателя на скользящее колесо. Таким образом, выходит, что оно получает максимальное вращение, в то время как другое, имеющее плотное сцепление с грунтом, попросту остается неподвижным.

Вот именно для решения подобных проблем была придумана блокировка (отключение) дифференциала.

Принцип блокировки и ее виды

Поняв принцип работы дифференциала, можно заключить, что если заблокировать его, то увеличится крутящий момент на том колесе или оси, которое имеет лучшее сцепление. Это можно сделать, если соединить его корпус с одной из двух полуосей или же остановить вращение сателлитов.

Блокировка может быть полной – когда части дифференциала соединяются жестко. Осуществляется, как правило, при помощи кулачковой муфты и управляется водителем через специальный привод из кабины автомобиля. Или же она может быть частичной, в этом случае на колеса передается только ограниченное усилие – так работает самоблокирующийся дифференциал, которому участие человека не требуется.

Как работает самоблокирующийся дифференциал

Самоблокирующийся дифференциал, по сути, представляет собой компромисс между полным блоком и свободным диффом и позволяет снизить пробуксовку колес машины в случае возникновения между ними разницы в коэффициенте сцепления с грунтом. Таким образом, значительно повышается проходимость, управляемость на бездорожье, а также динамика разгона автомобиля, причем независимо от качества дороги.

Самоблок исключает полную блокировку колес, что защищает полуоси от критических нагрузок, которые могут возникнуть на дифференциалах с принудительным выключением.

Блокировка с полуосей снимается автоматически, если при прямолинейном движении скорости вращения колес выравнивается.

Самые распространенные типы самоблоков

Дисковый самоблок – это набор фрикционных (трущихся) дисков, установленных между корпусом диффа и шестерней полуоси.

Понять, как работает дифференциал с таким блоком, несложно: пока машина едет по прямой, корпус диффа и обе полуоси крутятся вместе, как только в скоростях вращения появляется разница (колесо попало на скользкий участок), между дисками возникает трение, снижающее ее. То есть колесо, оставшееся на твердом грунте, продолжит вращаться, а не остановится, как в случае свободного дифференциала.

Вискомуфта, или иначе вязкостная муфта, так же как и предыдущий дифф, содержит два пакета дисков, только на этот раз перфорированных, установленных между собой с небольшим зазором. Одна часть дисков имеет сцепление с корпусом, другая – с валом привода.

Диски, помещены в емкость, заполненную кремнийорганической жидкостью, которая при равномерном их вращении остается в неизменном состоянии. Как только между пакетами появляется отличие в скорости, жидкость начинает быстро и сильно густеть. Между перфорированными поверхностями возникает сопротивление. Чересчур раскрутившийся пакет таким образом притормаживается, и скорость вращения выравнивается.

Зубчатый (винтовой, червячный) самоблок. Его работа базируется на способности червячной пары расклиниваться и тем самым блокировать полуоси при возникновении на них разницы в крутящих моментах.

Кулачковый самоблок. Чтобы понять, как работает дифференциал такого типа, достаточно представить открытый дифф, в котором вместо планетарного шестеренчатого механизма установлены зубчатые (кулачковые) пары. Кулачки проворачиваются (перескакивают), когда скорости вращения колес практически одинаковы, и жестко блокируются (заклиниваются), как только какое-то из них начинает пробуксовывать.

Разницы в том, как работает блокировка межосевого дифференциала и межколесного, нет – принцип действия одинаков, отличия только в конечных точках: в первом случае – два моста, во втором – два колеса, установленных на одной оси.

Отечественная «Нива» и ее дифференциалы

В линейке отечественных ВАЗов «Нива» занимает особенное место: в отличие от своих «родственников» по конвейеру, эта машина оборудована не выключаемым полным приводом.

В трансмиссии ВАЗовского внедорожника установлено три дифференциала: межколесные – в каждом мосту, и межосевой – в раздатке. Несмотря на такое количество, разбираться заново в том, как работают дифференциалы на «Ниве», не придется. Все точно так же, как описывалось выше. То есть, во время прямолинейного движения машины, при условии отсутствия пробуксовок на колесах, тяговое усилие между ними распределено равномерно и имеет одинаковую величину. Когда какое-то из колес начинает буксовать, то вся энергия от двигателя, пройдя через диффы, направляется к этому колесу.

Блокировка дифференциалов «Нивы»

Прежде чем говорить о том, как работает блокировка дифференциалов на «Ниве», следует отметить один момент, а именно уточнить назначение передней (маленькой) ручки раздаточной коробки.

Некоторые водители полагают, что с ее помощью у машины включается передний привод – это не так: и передний, и задний приводы у «Нивы» задействованы всегда, а этой ручкой осуществляется управление дифференциалом раздатки. То есть пока она установлена в положении «вперед», дифф работает в штатном режиме, а когда «назад» – отключается.

А теперь непосредственно о блокировке: при выключении дифференциала валы раздаточной коробки замыкаются между собой муфтой, тем самым принудительно выравнивая скорости их вращения, то есть суммарная скорость колес передней оси приравнивается к суммарной скорости задней. Распределение тяги происходит в сторону большего сопротивления. Допустим, буксует заднее колесо, если включить блокировку, тяговое усилие уйдет на переднюю ось, колеса которой вытянут машину, но если одновременно с задним забуксует и переднее колесо, то самостоятельно «Нива» уже не выберется.

Чтобы такого не случалось, автолюбители в мосты устанавливают самоблоки, которые помогут вытянуть застрявшую машину. На сегодняшний день самым популярным среди владельцев «Нивы» является дифференциал Нестерова.

Самоблок Нестерова

Именно в том, как работает дифференциал Нестерова, и заключен секрет его популярности.

Конструкция дифа позволяет не только оптимально регулировать угловую скорость колес машины при совершении маневров, но и в случае пробуксовок или вывешивании колеса устройство отдает ему минимальное количество энергии от двигателя. Причем реакция самоблока на изменение дорожной ситуации практически мгновенная. Кроме того, дифференциал Нестерова значительно улучшает управляемость машины даже на скользких поворотах, повышает курсовую устойчивость, повышает динамику разгона (особенно в зимний период), снижает расход горючего. А монтаж устройства не требует никаких изменений в конструкции трансмиссии и устанавливается точно так же, как классический дифф.

Дифференциал нашел применение не только в автомобильной технике, он оказался весьма полезен и на мотоблоках, значительно облегчив жизнь его владельцам.

Дифференциал для мотоблока

Мотоблок - агрегат довольно тяжелый, и, чтобы его просто повернуть, требуется немало усилий, а при нерегулируемой угловой скорости вращения колес это становится еще сложнее. Поэтому владельцы этих машин, если диффы не предусматривались изначально конструкцией, приобретают и устанавливают их самостоятельно.

Как работает дифференциал мотоблока? По сути, он лишь обеспечивает легкий разворот машины, останавливая одно из колес.

Другая его функция никак не связанная с перераспределением мощности – это увеличение базы колес. Конструкция дифференциала предусматривает его использование как удлинителя осей, что делает мотоблок более маневренным и устойчивым к опрокидываниям, особенно на поворотах.

Словом, дифференциал – вещь весьма полезная и незаменимая, а его блокировка в разы повышает проходимость автомобиля.

Самоблокирующийся дифференциал - принцип работы (видео)

Дифференциал – это  специальное механическое устройство, которое является элементом передачи, позволяющее распределять крутящий момент между осями. Чтобы хорошо понять, для чего нужен дифференциал, следует рассмотреть следующую ситуацию.

 

При прохождении поворота колеса, которые двигаются по внешнему и по внутреннему радиусу имеют разный путь прохождения поворота. Без дифференциала колеса бы имели одинаковую частоту вращения, что привело бы к немедленному заносу автомобиля на повороте, так как одно из колес начнет попросту буксовать. Дифференциал, ввиду своей конструкции, позволяет распределить вращающий момент таким образом, чтобы колесо, которое движется по внутреннему радиусу, получало как можно меньшую энергию вращения, а колесо, которое движется по внешнему радиусу, наоборот, имело большую скорость вращения. Это позволяет автомобилю равномерно входить в любой тип поворота, снижая шансы возникновения заноса к минимуму.

Дифференциал нашел широкое применение в редукторе заднего моста (актуально на автомобилях с задним приводом), в коробке переключения передач на автомобилях с передним приводом и сразу в трех элементах полноприводного автомобиля: редукторы переднего и заднего моста и раздаточной коробке передач. Редукторы мостов сами по себе являются дифференциалами.

Дифференциалы, в зависимости от расположения, подразделяются на: межосевые (располагаются в раздаточной коробке) и межколесные (располагаются в редукторах заднего моста).

Принцип работы самоблокирующегося дифференциала

В процессе езды наблюдается сразу три режима работы дифференциала:

1. Прямолинейное движение. При движении по прямой линии колеса автомобиля получают от дифференциала равную энергию, так как получают равное сопротивление дорожного покрытия. Сателлиты, проходя специальные полуосевые шестерни, выполняют передачу крутящего момента на колеса в абсолютно равном соотношении. В связи с тем, что сателлиты, расположенные на осях не получают вращающего момента, эти шестерни вращаются с одинаковой угловой скоростью. Получается, что частота вращения каждой шестерни будет равно частоте вращения шестерни ведомой передачи.

2. Движение в повороте. Колесо, которое выполняет перемещение по внутреннему радиусу поворота, встречает наибольшее сопротивление дорожного покрытия. Шестерня, расположенная на полуоси этого колеса начинает замедляться, и сателлиты начинают вращаться вокруг своей оси, при этом, они увеличивают скорость вращения шестерни на полуоси колеса, которое передвигается по внешнему радиусу. Таким образом, получается, что крутящий момент на разных колесах распределяется в одинаковом соотношении.

3. Движение по скользкой дороге. Этот режим работы очень напоминает прохождение поворотов. Только в этом случае колеса могут располагаться прямо. Если одно колесо находится на льду, а второе на асфальте, то вся вращающая энергия передается на колесо, которое оказалось на скользком покрытии. Колесо, которое стояло на асфальте, встречает большое сопротивление и не вращается. Принцип действия дифференциала такой же, как и при прохождении поворота.

Последний режим работы является главным недостатком дифференциала, так как автомобиль становится обездвиженным. Решением данной проблемы стало изобретение блокирующегося дифференциала, чтобы увеличить проходимость автомобиля в ситуациях, когда одно колесо начинает буксовать.

Блокировка дифференциала

Блокировка дифференциала используется в исключительных случаях. Таковыми могут являться участки дороги с неровным или скользким дорожным покрытием, где вращение колес должно быть абсолютно одинаковым. Блокировка дифференциала может быть ручной (примером может послужить автомобиль «Нива», где на раздаточной коробке установлен специальный рычаг управления блокировкой дифференциала) и автоматической, так называемая самоблокирующаяся. Блокировка дифференциала, чаще всего, используется на автомобилях повышенной проходимости.

Самоблокирующийся дифференциал (автоматическая блокировка). Виды самоблокирующихся дифференциалов.

Самоблокировка дифференциала является промежуточным звеном между полной блокировкой и свободным дифференциалом. Блокировка осуществляется при наличии следующих условий:

1. Появилась разница угловых скоростей колес.

2. Появилось разные крутящие моменты.

На основе этих условий самоблокировка дифференциала подразделяется на два вида:

Если одно из колес испытывает повышенное сопротивление дорожного покрытия, то его полуосевая шестерня начинает вращаться медленнее, относительно корпуса. Связанный с ним сателлит зацепляется и выполняет передачу вращения сателлиту из левого ряда, который, в свою очередь, передает вращение на левую полуосевую шестерню. Таким образом, обеспечивается разность угловых скоростей в труднопроходимом участке дороге. Из-за разности крутящих моментов, возникающих на колесах, появляются радиальные и осевые силы, которые, в свою очередь, прижимают соответствующие сателлиты и шестерни к корпусу. С помощью этого обеспечивается неполная блокировка, и колесо, которое встретило сопротивление дороги, получает дополнительную энергию. Таким образом, обеспечивается повышенная проходимость автомобиля на труднопроходимых участках.

Плюсы и минусы самоблокировки

Очень серьезным недостатком самоблокировки является его неуместное срабатывание. Дифференциал блокируется даже в тех случаях, когда это совсем нецелесообразно. Примером этому может послужить крутой поворот, где автомобиль может запросто войти в занос. В этом случае выигрывает ручное включение блокировки, когда водитель сам принимает решение, если колеса начинают буксовать.

Однако, у самоблокировки есть и достоинства. Во-первых, это улучшение проходимости автомобиля в любом случае. Во-вторых, конструкция такого дифференциала проста, имеет низкую стоимость, упрощает процесс монтажа и снижает риск его поломки, в результате неопытного обращения. В-третьих, процесс включения и отключения полностью автоматизирован, и не нуждается в осуществлении контроля.

Видео - Дифференциал червячного типа

БЛОКИРОВКА ДИФФЕРЕНЦИАЛА: устройство, принцип работы, типы

Дифференциал, слово знакомое со школьной скамьи. Правда в устройстве автомобиля оно имеет иное определение. Дифференциал (разность, если покопаться в латинском словаре), является сложным механизмом, который распределяет или изменяет крутящий момент среди полуосей приводных колес, тем самым обеспечивая их работу с разной угловой скоростью. Но если к нему добавить устройство блокировки, то можно самому распределить крутящий момент, и скорректировать соотношение угловых скоростей, в зависимости от дорожных обстоятельствах.

Установка блокирующего механизма дает массу преимуществ, но необходимо разобраться, что он из себя представляет, и принцип его работы.

Назначение и устройство дифференциала

Ниже разберем назначение и устройство агрегата. При движении прямо, колеса движутся ровно, прилагая одинаковые усилия, и не отставая друг от друга. На деле это выглядит как колеса вращаются с одинаковыми угловыми скоростями.

Но, когда машина собирается повернуть, оказывается, что радиус пути внешнего колеса и внутреннего отличается значительно и внешнему колесу нужно пройти больше расстояние. А значит, крутящий момент должен распределяться не в одинаковых пропорциях на каждую ось колеса. Благодаря усилиям планетарного механизма — внутренняя шестерня одной полуоси замедляет ход, из-за чего сателлиты начинают прокручиваться вокруг себя, увеличивая тем самым скорость вращения шестерни другой полуоси. Т.е. автомобиль может спокойно и без усилий совершить маневр.

Дифференциал — это и есть элемент трансмиссии. Чтобы полностью понять, принцип его работы, разберемся, как он устроен. Изучают в учебниках, обычно, по схемам конического дифференциала. Хотя, есть более сложные разновидности, но примерный набор составляющих все же един.

Итак, основа — планетарный редуктор. Главные его рабочие элементы — центральные полуосевые шестерни (солнечные) и промежуточные, называемые сателлитами. Все это скрыто в чашке или корпусе агрегата.

От двигателя крутящий момент поступает через коробку передач и главную передачу на полуоси, а точнее на жестко зафиксированные на них солнечные шестерни, через промежуточные (сателлиты). Т.е. чтобы машина начала движение, шестерни полуосей должны довести крутящий момент до ведущих колес.

Видео-урок принципа работы дифференциала

Куда именно установить блокирующийся дифференциал, зависит от привода автомобиля:
• в раздатку, в передний и задний мост для полноприводных;
• в коробку переключения передач для переднеприводных;
• в задний мост для заднеприводных.

Принцип работы блокировки дифференциала

Автомобили, в большинстве своем, перемещаются по дороге прямолинейно либо поворачивает. Но бывает едет по бездорожью или попадает одним колесом в болото или лед, тогда дифференциал сыграет не в пользу автомобиля. Он попросту отправит весь крутящий момент на колесо с меньшим сопротивлением. И сила тяги будет стихать, приводя крутящий момент к абсолютному нулю.

Вот для чего придумали блокировку дифференциала, — ради абсолютного контроля над «ходовой», чтобы проехать там, куда обычный внедорожник даже не посмотрит. Установив блокировку, появиться возможность контролировать и распределять крутящий момент, передаваемый к полуосям и приводным колесам.

Как же возможно, все таки, блокировать дифференциал. Ну для начала, стоит предупредить, если у вас ручная блокировка, то задействовать такой механизм можно исключительно в состоянии покоя автомобиля. Иначе поломанная полуось и «сорванный» дифференциал обеспечены. Принцип сводится к тому, что блокируя дифференциал, мы распределяем крутящий момент поровну между колесами автомобиля — и тем колесом, что стоит хорошо на поверхности и тем, что попало, например, в болото, скользкий участок или висит в воздухе. И то колесо, которое не двигалось, начинает крутится, машина выезжает с проблемной зоны.

Виды блокировок дифференциала

Есть несколько видов блокировки:

По способу включения бывают:

Привод ручной блокировки может быть:

Как правило ручная блокировка происходит за счет кулачкового механизма. Он приводит в действие принудительную блокировку дифференциала, с помощью переключателя на приборной панели или рычажного механизма. Т.е. водитель вручную должен активировать блок. Никаких датчиков и напоминаний. Механизм универсален для применения.  Водитель, включая специальную муфту, соединяет полуось с корпусом дифференциала, и момент передается на прямую без участия сателлитов.

Если Вы купили автомобиль со значком «полный привод», это еще вовсе не значит, что на нем установлена блокировка дифференциала. К сожалению, не все любители 4Х4 об этом знают. Поэтому внедорожник, повисший в диагональном вывешивание в колее грунтовой дороги, совсем не редкость. В этой ситуации колеса, находящие в воздухе, энергично крутятся, а те, что плотно прижаты к земле, стоят без участия. Почему же так происходит?

Для городских автомобилей, вполне достаточно штатного дифференциала. Если на заснеженной трассе встретился участок со льдом, они передадут большую часть крутящего момента колесу, оставшемуся на твердой поверхности. Но для поездок по сложному бездорожью, или размытой грунтовке, этого мало.

Поэтому изобрели механизмы, которые по ситуации, или по желанию водителя, могут осуществить блокировку, у полноприводных монстров даже на выбор, заднего или переднего дифференциала и блокировку межосевого дифференциала.

Самоблокирующийся дифференциал

Как понятно из названия, решает когда «прийти на помощь», сам. Он имеет разновидности конструкции, разберем его отдельно.

Дифференциал повышенного трения или еще можно услышать — LSD, но все это названия одного механизма. В зависимости от ситуации и необходимости, может работать, как обычный дифференциал, а может жестко себя блокировать, если появиться разность в:

Вот по этому принципу и различают особенности его конструкции.

1. Дисковый механизм

Разновидностей имеет массу, но принцип работы один — обеспечить блокировку во время плохого сцепления, на льду или яме, одного из колес, по средствам фрикционных дисков. Таких дисков целый пакет, одни крепятся к полуоси, а другие к корпусу дифференциала. Во время обычной поездки диски разжаты и на движение колес не влияют.

1 — корпус; 2,4 — шестерни полуосей; 3,5 — наборы фрикционных дисков; 6 — ось блока сателлитов; 7 — раздвижные полукольца.

При потере сцепления — фрикционные диски полуосей, и дифференциала сжимаются и крутящий момент передается от дифференциала на полуось напрямую, без участия сателлитов. Т.е. крутящий момент в основном перейдет на ту полуось, которая вращается медленнее. А все, благодаря силе трения, происходящей между фрикционными дисками.

Если в машине предусмотрен гидравлический привод, то степень сжатия будет переменной, а если установлен пружинный механизм — регулярная. Применяется как в качестве межколесного дифференциала, в основном в спортивных авто, либо между осями у полноприводных внедорожников.

Видео-урок по принципу работы блокировки дифференциала

 

2. Вязкостная муфта (вискомуфта)

Используется крайне редко, из-за своих ощутимых недостатков:

Т.к. вискомуфта имеет внушительные размеры, то и применяется лишь между осями. Правда, случаются прецеденты, установки ее место дифференциала при полном автоматическом приводе. Название она свое получила из-за особенности работы.

Набор перфорированных дисков, помещен в супер вязкую жидкость (силикон), и запечатан в герметичный контейнер. Так же как и в случае с дисковым дифференциалом, пакет дисков поделен на две части, одни на ведущем вале, другие на ведомом. Если ведущий вал набирает обороты, прикрепленные к нему диски, также ускоряются. При этом они взбивают силикон, который затвердевает и блокируется с дисками ведомого, происходит блокировка дифференциал. Когда скорость вращения стабилизируется — жидкость вернется к исходному состоянию.

3. Червячный (винтовой) механизм

Имеет свойство частично блокировать дифференциал в зависимости от величины крутящего момента. Внутри механизма, вместо привычных сателлитов, располагается червячная передача, замысловатой конструкции. Придумали её еще в 1958 году, а актуальна она и по сей день. Самые популярные Torsen T-1, Torsen T-2 и Quaife.

Особенность данного типа блокировки в том, что процесс переноса крутящего момента возможен лишь от ведущей шестерни (самого червяка) к ведомой (полуосевой), из-за больших сил трения. Как это работает? В разных конструкциях T-1 или T-2, особенности построения червячного механизма, отличаются только расположением сателлитов. В Т-1 поперечно корпусу, а в Т-2 — продольно. Конструкция Torsen обоих поколений настолько чувствительна, что колесо, попавшее на лёд, не успевает физически пробуксовать. Широкое применение они нашли как в межосевых так и в межколесных дифференциалах.

4. Электронная блокировка

По сути, данный вид не является дополнительным конструктивным элементом дифференциала и не блокирует его. Всю работу на себя берет тормозная система, под управлением антипробуксовочной системы и запускается по средствам датчика. Реагирует электронная блокировка на изменение в угловой скорости ведущей оси.

Принцип действия основывается на управлении дифференциалом по средствам программного обеспечения. Если колесо теряет сцепление, возникает в тормозной системе давление, и оно замедляется, увеличивая тем самым тяговую мощность. Крутящий момент, в этом случае, перераспределяется на другое колесо.

Плюсы и минусы самоблокирующегося дифференциала

Как и, любое устройство, самоблок имеет свои преимущества и недостатки.

Плюсы:

Минусы:

Подводя итог, нужно подчеркнуть важность блокировки дифференциала. В сложных дорожных ситуациях она просто необходима для обеспечения высокого уровня безопасности и управляемости. И жизненно важна, для прохождения сложных трасс, горных местностей, размытого бездорожья. А способность самоблокирующегося дифференциала к полной автоматизации всех процессов еще и поднимает уровень комфорта автовладельца.

виды, устройство и принцип работы

Блокировка дифференциала – это дополнительное конструктивное решение, позволяющее компенсировать его основные недостатки. Если на сухой ровной дороге дифференциал обеспечивает безопасное маневрирование и комфорт, то при выезде на пересеченную местность или во время движения по скользкому дорожному покрытию он может вообще лишить автомобиль возможности передвигаться. Чтобы этого не происходило, необходимо ограничить функциональность узла или полностью отключить его на некоторое время. Но методы блокировки дифференциала настолько разнообразны, что нужно рассмотреть основные из них по отдельности.

Главный недостаток дифференциала

Распределение крутящего момента дифференциалом

Дифференциал служит для распределения крутящего момента, поступающего от главной передачи, между полуосями ведущих колес. Крутящий момент постоянен, но соотношение его величины на ведущих колесах в определенных ситуациях должно быть различным.

Эта функция важна, когда автомобиль входит в поворот: внешнее колесо движется по большему радиусу и, соответственно, проходит за равный промежуток времени больший путь, чем внутреннее колесо. Чтобы «успеть» это сделать, угловая скорость внешнего колеса на время прохождения поворота должна повышаться.

Из-за смены направления движения центр тяжести автомобиля смещается в сторону поворота. В результате увеличивается сила сопротивления качению, и внутреннее колесо оказывается под большей нагрузкой, чем внешнее. Оно снижает скорость, дополнительно нагружая свою полуось.

На этом этапе в корпусе дифференциала из-за снижения угловой скорости более нагруженной полуоси внутреннего колеса начинают вращаться сателлиты. Они сообщают больший крутящий момент второй полуоси. Внешнее колесо повышает угловую скорость пропорционально тому, насколько ее снизило внутреннее колесо. Благодаря точному соотношению угловых скоростей машина проходит поворот плавно, без прыжков и пробуксовки.

Тот же принцип распределения крутящего момента действует в ситуации, когда одно из колес буксует в грязи, на льду или попадает на ухаб. Оно получает больший крутящий момент, ослабляя тяговую мощность колеса, находящегося в хорошем сцеплении с дорогой. Критическая ситуация может возникнуть при распределении в процентном соотношении 0% к 100%: автомобиль перестанет двигаться.

Чтобы машина сдвинулась с места, необходимо перераспределить крутящий момент, сообщив большее его значение нагруженному колесу. При работающем дифференциале сделать это невозможно. Поэтому его частично или полностью блокируют.

Типы блокировки

Блокировать работу механизма можно методом прямого соединения его корпуса с нагруженной полуосью или ограничив возможность сателлитов вращаться.

Блокировка имеет следующие виды:

  1. Полная: величина передаваемого крутящего момента достигает 100 %. Детали узла соединяются жестко, лишая его возможности выполнять свои функции.
  2. Частичная: крутящий момент в определенном соотношении распределяется дифференциалом принудительно и за счет ограничения работы его составных частей.
Ручная блокировка дифференциала полноприводного автомобиля

В зависимости от степени участия водителя, блокировка дифференциала может производиться в ручном или автоматическом режиме:

  1. Принудительную блокировку выполняет водитель по мере необходимости (ручная блокировка). Для этого используют кулачковый дифференциал.
  2. Самоблокирующийся дифференциал накладывает ограничения на работу автоматически (автоматическая блокировка). Необходимость блокировки и ее степень определяются разностью крутящих моментов на полуосях ведущих колес или их угловых скоростей. Некоторые разновидности таких систем используют датчик блокировки дифференциала.

Виды блокирующих устройств

Устройство блокировки узла зависит от его типа и применяемого механизма. Различный функционал накладывает ограничения и определяет возможность использования в межколесных или межосевых дифференциалах.

Кулачковое блокирующее устройство

Кулачковая муфта блокировки дифференциала

Принудительная блокировка ручным способом осуществляется кулачковой муфтой (на рис. выделена желтой окружностью). Муфта выполняет полную блокировку механизма, жестко соединяя его корпус с нагруженной полуосью.

Кулачковый дифференциал приводят в действие следующие виды приводов:

  1. механический;
  2. гидравлический;
  3. пневматический;
  4. электрический.

Они включаются с помощью рычажного механизма или специальной кнопки на приборной панели (для электропривода).

Благодаря универсальности кулачковый дифференциал применяют на межосевых межколесных механизмов.

Самоблокирующийся дифференциал и его разновидности

Устройство самоблокирующегося (автоматического) дифференциала использует принцип повышения сил трения при изменении условий нагрузки на полуоси ведущих колес. Поэтому его другое название – “дифференциал повышенного трения” или LSD (Limited Slip Differential).

Червячный дифференциал повышенного трения Torsen

Самоблокирующийся дифференциал имеет четыре основные разновидности, зависящие от способа увеличения трения:

  1. дисковый;
  2. червячный;
  3. вискомуфта;
  4. электронная блокировка.
Дисковый механизм

Дифференциал повышенного трения, в котором применяется дисковая муфта, использует принцип автоматической блокировки при изменении угловых скоростей полуосей: чем больше их разность, тем выше степень перераспределения крутящего момента.

Дисковый дифференциал

В LSD этого вида трение создается между пакетами фрикционных дисков. Один фрикционный пакет имеет жесткое соединение с чашкой дифференциала, другие – с полуосями.

При равных скоростях вращения ведущих колес фрикционные пакеты вращаются с одинаковой скоростью. Когда угловая скорость меняется, диски ускоряющейся полуоси передают часть крутящего момента на другую полуось (частичная блокировка) за счет увеличивающейся силы трения с фрикционным пакетом корпуса (чашки).

Степень сжатия в дисковом дифференциале бывает постоянная (осуществляемая пружинами) или переменная (регулируемая гидроприводом).

Червячный механизм

Сателлиты и полуоси, имеющие в качестве привода червячную передачу, нашли широкое применение для создания LSD, который блокируется за счет разности крутящих моментов.

Такая система LSD с червячным приводом называется Torque Sensing (чувствительность к крутящему моменту) или сокращенно – Torsen. Принцип работы червячного механизма предельно прост: повышение крутящего момента на одной полуоси приводит к частичной блокировке и его передаче на другую полуось. При этом никаких дополнительных систем или узлов не требуется: червячный узел является изначально самоблокирующимся за счет свойств привода, в котором червячную шестерню не могут приводить в движение другие шестерни.

Червячный привод используют в межколесных и межосевых

Самоблокирующийся дифференциал: как это работает?

Термин «блокировка дифференциала», или «самоблокировка дифференциала» (самоблокировка), слышали многие автомобилисты, но лишь единицы знают, как этот процесс выглядит на практике. И если раньше такой «опцией» автопроизводители оснащали в основном внедорожники, то теперь ее можно встретить на вполне городском автомобиле. К тому же часто владельцы автомобилей, не оборудованных самоблоками, понимая приносимую ими пользу, устанавливают их самостоятельно.

Но прежде чем вы поймете, как работает самоблокирующийся дифференциал, необходимо понять, как он работает без блокировки.

Что такое дифференциал

Дифференциал (диф) по праву можно считать одним из основных элементов трансмиссии автомобиля. С его помощью происходит передача, изменение, а также распределение выходного крутящего момента двигателем между парой потребителей: колесами, расположенными на одной оси машины или между ее мостами. Причем сила потока распределенной энергии при необходимости может быть разной, а значит и скорость вращения колес разная.

В трансмиссии автомобиля дифференциал может быть установлен: в картере заднего моста, в коробке передач и в раздаточной коробке, в зависимости от приводного устройства (устройств).

Те дифференциалы, которые устанавливаются в мост или коробку передач, называются межколесными, а те, что между осями машины, соответственно - межосевыми.

Назначение дифференциала

Как известно, автомобиль во время движения совершает различные маневры: повороты, перестройки, обгоны и т. Д. Кроме того, поверхность дороги может содержать неровности, а это означает, что колеса автомобиля в зависимости от ситуации , может одновременно пройти другое расстояние.Поэтому, например, при повороте, если скорость вращения колес на оси одинакова, одно из них неизбежно заглохнет, что приведет к ускоренному износу шин. Но это еще не самое страшное. Гораздо хуже то, что автомобиль значительно снижает управляемость.

Вот для решения таких проблем и придумали дифференциал - механизм, который будет перераспределять энергию, поступающую от двигателя, между осями автомобиля в соответствии с величиной сопротивления качению: чем оно меньше, тем больше скорость вращения. колеса, и наоборот.

Дифференциальный механизм

На сегодняшний день существует множество разновидностей дифференциалов, и их расположение довольно сложное. Однако принцип работы в целом тот же, поэтому проще будет разобраться в простейшем типе - открытом дифференциале, который состоит из следующих элементов:

  1. Шестерни закреплены на полуосях.
  2. Ведомая (коронная) шестерня, выполнена в виде усеченного конуса.
  3. Ведущая шестерня закреплена на конце приводного вала, который вместе с венцом образует главную шестерню.Поскольку ведомая шестерня больше по размеру, последней придется сделать несколько оборотов вокруг своей оси, прежде чем заводная головка выполнит только один. Следовательно, именно эти два элемента дифференциала уменьшают количество энергии (скорости), которая в конечном итоге достигает колес.
  4. Сателлиты, образующие планетарный механизм, играют ключевую роль в обеспечении необходимой разницы в скорости вращения колес.
  5. Снаряды.

Как работает дифференциал?

Во время прямолинейного движения полуоси тележки и, следовательно, колеса вращаются с той же скоростью, что и ведущий вал с его косозубой шестерней.Но во время вращения ударная нагрузка на колеса становится другой (одно из них пытается быстрее вращаться), и из-за этой разницы сателлиты освобождаются. Теперь энергия двигателя проходит через них, и поскольку пара сателлитов представляет собой две отдельные независимые шестерни, на полуоси передается другая скорость. Таким образом, мощность, вырабатываемая двигателем, распределяется между колесами, но неравномерно и зависит от действующей на них нагрузки: то, что движется по внешнему радиусу, испытывает меньшее сопротивление качению, поэтому diff передает ему больше энергии, вращаясь быстрее.

Различий в том, как работает межосевой дифференциал и межколесный, нет: принцип работы схож, только в первом случае распределенный крутящий момент направлен на оси автомобиля, а во втором - на его расположенные колеса. на одной оси.

Необходимость межосевого дифференциала особенно заметна при движении автомобиля по пересеченной местности, когда его вес давит на ту ось, которая находится ниже другой, например, при подъеме или спуске.

Проблема дифференциала

Несмотря на то, что дифференциал, безусловно, играет большую роль в конструкции автомобиля, его работа иногда создает проблемы для водителя.А именно: когда одно из колес находится на скользком участке дороги (грязь, лед или снег), другое, находящееся на более твердом грунте, начинает испытывать повышенную нагрузку, дифференциал пытается это исправить, перенаправляет двигатель энергия к скользящему колесу. Таким образом, получается, что он получает максимальное вращение, а другой, плотно держась за землю, просто остается неподвижным.

Вот именно для решения этих проблем была придумана блокировка (отключение) дифференциала.

Принцип блокировки и ее типы

Понимая принцип работы дифференциала, вы можете сделать вывод, что если вы заблокируете его, крутящий момент на том колесе или оси, которые имеют лучшее сцепление с дорогой, увеличится.Это можно сделать, если подключить его корпус к одной из двух полуосей или остановить вращение сателлитов.

Блокировка может быть полной - при жестком соединении деталей дифференциалов. Осуществляется, как правило, с помощью кулачковой муфты и управляется водителем через специальный привод из кабины автомобиля. А может быть частичным, в этом случае на колеса передается только ограниченное усилие - так работает самоблокирующийся дифференциал, для которого не требуется участие человека.

Как работает самоблокирующийся дифференциал

Самоблокирующийся дифференциал, по сути, представляет собой компромисс между полным блоком и свободным дифференциалом и уменьшает пробуксовку колес машины в случае разницы в коэффициент сцепления с грунтом между ними. Таким образом, значительно повышается проходимость, управляемость на бездорожье, а также динамика разгона автомобиля вне зависимости от качества дороги.

Самоблокирующееся устройство исключает полную блокировку колес, что защищает полуоси от критических нагрузок, которые могут возникнуть на дифференциалах с принудительным выключением.

Блокировка полуосей автоматически удаляется, если в случае прямолинейного движения скорость вращения колес выравнивается.

Наиболее распространенные типы самоблоков

Дисковые самоблоки представляют собой комплект фрикционных (трущихся) дисков, устанавливаемых между корпусом редуктора дифференциала и полуосевой шестерней.

Понять, как работает дифференциал с таким блоком, просто: пока машина едет по прямой, корпус дифференциала и две полуоси вращаются вместе, как только появляется разница в скорости вращения ( колесо упало на скользкую поверхность) между дисками возникает трение, уменьшающее его.То есть колесо, оставленное на твердой земле, будет продолжать вращаться, а не останавливаться, как в случае со свободным дифференциалом.

Вязкостная муфта, или иначе вязкая муфта, как и предыдущий дифференциал, содержит два набора дисков, только на этот раз перфорированных, установленных между собой с небольшим зазором. Одна часть дисков имеет сцепление с корпусом, другая - с приводным валом.

Диски помещают в емкость, наполненную силиконовой жидкостью, которая при равномерном вращении остается неизменной.Как только появляется разница в скорости между пакетами, жидкость начинает быстро и сильно густеть. Между перфорированными поверхностями есть сопротивление. Таким образом, чрезмерно развернутая упаковка замедляется и скорость вращения выравнивается.

Зубчатый (винтовой, червячный) самоблок. Его работа основана на способности червячной пары заклинивать и таким образом блокировать полуоси, когда они вызывают разницу в крутящем моменте.

Кулачок самоблокирующийся. Чтобы понять, как работает дифференциал этого типа, достаточно представить открытый дифференциал, в котором вместо планетарного механизма находятся пары зубьев (кулачков) шестерен.Кулачки вращаются (подпрыгивают), когда скорости колес почти одинаковы, и жестко блокируются (заклиниваются), как только любой из них начинает проскальзывать.

Отличий в том, как работает блокировка дифференциала и межколесной, нет - принцип действия одинаковый, отличия только в конечных точках: в первом случае - два моста, во втором - два колеса, установленных на одной оси.

Отечественная «Нива» и ее дифференциалы

В линейке отечественных ВАЗов «Нива» занимает особое место: в отличие от своих «сородичей» по ленточному конвейеру, эта машина оснащена неотключаемым полным приводом.

.

Самоблокирующийся дифференциал: как это работает?

Термин «блокировка дифференциала», или «самоблокировка дифференциала» (самоблокировка), слышали многие автомобилисты, но лишь единицы знают, как этот процесс выглядит на практике. И если раньше такой «опцией» автопроизводители оснащали в основном внедорожники, то теперь ее можно встретить на вполне городском автомобиле. К тому же часто владельцы автомобилей, не оборудованных самоблоками, понимая приносимую ими пользу, устанавливают их самостоятельно.

Но прежде чем вы поймете, как работает самоблокирующийся дифференциал, необходимо понять, как он работает без блокировки.

Что такое дифференциал

Дифференциал (диф) по праву можно считать одним из основных элементов трансмиссии автомобиля. С его помощью происходит передача, изменение, а также распределение выходного крутящего момента двигателем между парой потребителей: колесами, расположенными на одной оси машины или между ее мостами. Причем сила потока распределенной энергии при необходимости может быть разной, а значит и скорость вращения колес разная.

В трансмиссии автомобиля дифференциал может быть установлен: в картере заднего моста, в коробке передач и в раздаточной коробке, в зависимости от приводного устройства (устройств).

Те дифференциалы, которые устанавливаются в мост или коробку передач, называются межколесными, а те, что между осями машины, соответственно - межосевыми.

Назначение дифференциала

Как известно, автомобиль во время движения совершает различные маневры: повороты, перестройки, обгоны и т. Д. Кроме того, поверхность дороги может содержать неровности, а это означает, что колеса автомобиля в зависимости от ситуации , может одновременно пройти другое расстояние.Поэтому, например, при повороте, если скорость вращения колес на оси одинакова, одно из них неизбежно заглохнет, что приведет к ускоренному износу шин. Но это еще не самое страшное. Гораздо хуже то, что автомобиль значительно снижает управляемость.

Вот для решения таких проблем и придумали дифференциал - механизм, который будет перераспределять энергию, поступающую от двигателя, между осями автомобиля в соответствии с величиной сопротивления качению: чем оно меньше, тем больше скорость вращения. колеса, и наоборот.

Дифференциальный механизм

На сегодняшний день существует множество разновидностей дифференциалов, и устройство их довольно сложное. Однако принцип работы в целом тот же, поэтому проще будет разобраться в простейшем типе - открытом дифференциале, который состоит из следующих элементов:

  1. Шестерни закреплены на полуосях.
  2. Ведомая (коронная) шестерня, выполнена в виде усеченного конуса.
  3. Ведущая шестерня закреплена на конце приводного вала, который вместе с венцом образует главную шестерню.Поскольку ведомая шестерня больше по размеру, последней придется сделать несколько оборотов вокруг своей оси, прежде чем заводная головка выполнит только один. Следовательно, именно эти два элемента дифференциала уменьшают количество энергии (скорости), которая в конечном итоге достигает колес.
  4. Сателлиты, образующие планетарный механизм, играют ключевую роль в обеспечении необходимой разницы в скорости вращения колес.
  5. Снаряды.

Как работает дифференциал?

Во время прямолинейного движения полуоси тележки и, следовательно, колеса вращаются с той же скоростью, что и ведущий вал с его косозубой шестерней.Но во время вращения ударная нагрузка на колеса становится другой (одно из них пытается быстрее вращаться), и из-за этой разницы сателлиты освобождаются. Теперь энергия двигателя проходит через них, и поскольку пара сателлитов представляет собой две отдельные независимые шестерни, на полуоси передается другая скорость. Таким образом, мощность, вырабатываемая двигателем, распределяется между колесами, но неравномерно и зависит от действующей на них нагрузки: то, что движется по внешнему радиусу, испытывает меньшее сопротивление качению, поэтому diff передает ему больше энергии, вращаясь быстрее.

Различий в том, как работает межосевой дифференциал и межколесный, нет: принцип работы схож, только в первом случае распределенный крутящий момент направлен на оси автомобиля, а во втором - на его расположенные колеса. на одной оси.

Необходимость межосевого дифференциала особенно заметна при движении автомобиля по пересеченной местности, когда его вес давит на ту ось, которая находится ниже другой, например, при подъеме или спуске.

Проблема дифференциала

Несмотря на то, что дифференциал, безусловно, играет большую роль в конструкции автомобиля, его работа иногда создает проблемы для водителя.А именно: когда одно из колес находится на скользком участке дороги (грязь, лед или снег), другое, находящееся на более твердом грунте, начинает испытывать повышенную нагрузку, дифференциал пытается это исправить, перенаправляет двигатель энергия к скользящему колесу. Таким образом, получается, что он получает максимальное вращение, а другой, плотно держась за землю, просто остается неподвижным.

Вот именно для решения этих проблем была придумана блокировка (отключение) дифференциала.

Принцип блокировки и ее типы

Понимая принцип работы дифференциала, вы можете сделать вывод, что если вы заблокируете его, крутящий момент на том колесе или оси, которые имеют лучшее сцепление с дорогой, увеличится.Это можно сделать, если подключить его корпус к одной из двух полуосей или остановить вращение сателлитов.

Блокировка может быть полной - при жестком соединении деталей дифференциалов. Осуществляется, как правило, с помощью кулачковой муфты и управляется водителем через специальный привод из кабины автомобиля. А может быть частичным, в этом случае на колеса передается только ограниченное усилие - так работает самоблокирующийся дифференциал, для которого не требуется участие человека.

Как работает самоблокирующийся дифференциал

Самоблокирующийся дифференциал, по сути, представляет собой компромисс между полным блоком и свободным дифференциалом и уменьшает пробуксовку колес машины в случае разницы в коэффициент сцепления с грунтом между ними. Таким образом, значительно повышается проходимость, управляемость на бездорожье, а также динамика разгона автомобиля вне зависимости от качества дороги.

Самоблокирующееся устройство исключает полную блокировку колес, что защищает полуоси от критических нагрузок, которые могут возникнуть на дифференциалах с принудительным выключением.

Блокировка полуосей автоматически удаляется, если в случае прямолинейного движения скорость вращения колес выравнивается.

Наиболее распространенные типы самоблоков

Дисковые самоблоки представляют собой комплект фрикционных (трущихся) дисков, устанавливаемых между корпусом редуктора дифференциала и полуосевой шестерней.

Понять, как работает дифференциал с таким блоком, просто: пока машина едет по прямой, корпус дифференциала и две полуоси вращаются вместе, как только появляется разница в скорости вращения ( колесо упало на скользкую поверхность) между дисками возникает трение, уменьшающее его.То есть колесо, оставленное на твердой земле, будет продолжать вращаться, а не останавливаться, как в случае со свободным дифференциалом.

Вязкостная муфта, или иначе вязкая муфта, как и предыдущий дифференциал, содержит два набора дисков, только на этот раз перфорированных, установленных между собой с небольшим зазором. Одна часть дисков имеет сцепление с корпусом, другая - с приводным валом.

Диски помещают в емкость, наполненную силиконовой жидкостью, которая при равномерном вращении остается неизменной.Как только появляется разница в скорости между пакетами, жидкость начинает быстро и сильно густеть. Между перфорированными поверхностями есть сопротивление. Таким образом, чрезмерно развернутая упаковка замедляется и скорость вращения выравнивается.

Зубчатый (винтовой, червячный) самоблок. Его работа основана на способности червячной пары заклинивать и таким образом блокировать полуоси, когда они вызывают разницу в крутящем моменте.

Кулачок самоблокирующийся. Чтобы понять, как работает дифференциал этого типа, достаточно представить открытый дифференциал, в котором вместо планетарного механизма находятся пары зубьев (кулачков) шестерен.Кулачки вращаются (подпрыгивают), когда скорости колес почти одинаковы, и жестко блокируются (заклиниваются), как только любой из них начинает проскальзывать.

Отличий в том, как работает блокировка дифференциала и межколесной, нет - принцип действия одинаковый, отличия только в конечных точках: в первом случае - два моста, во втором - два колеса, установленных на одной оси.

Отечественная «Нива» и ее дифференциалы

В линейке отечественных ВАЗов «Нива» занимает особое место: в отличие от своих «сородичей» по ленточному конвейеру, эта машина оснащена неотключаемым полным приводом.

В трансмиссии внедорожника ВАЗ установлено три дифференциала: межколесный - в каждом мосту, и межосевой - в распределительном. Несмотря на это количество, разбираться в разнице в работе дифференциалов на Ниве не приходится. Все точно так же, как описано выше. То есть при прямолинейном движении машины, при условии отсутствия скрипа колес, тяговое усилие между ними распределяется равномерно и имеет одинаковую величину.Когда одно из колес начинает заносить, вся энергия двигателя, проходя через дифференциал, направляется на это колесо.

Блокировка дифференциалов «Нива»

Прежде чем говорить о том, как работает блокировка дифференциала на «Ниве», следует отметить один момент, а именно уточнить назначение ручки передней (малой) раздаточной коробки.

Некоторые водители считают, что с его помощью включается передний привод - это не так: и передний, и задний привод у Нивы всегда задействованы, и эта ручка управляет дифференциалом ТРК.То есть пока он установлен в положение «вперед», diff работает в штатном режиме, а при «назад» выключен.

А теперь ab

.

Самоблокирующийся межосевой дифференциал - Технологический портал Audi

Вернуться к обзору

В 2005 году Audi начала следующий этап эволюции своей классической системы привода quattro в RS 4 второго поколения. Новый самоблокирующийся межосевой дифференциал, который используется сегодня во многих моделях, остался верен принципу механики. функции, но представляет собой значительный прогресс по сравнению с дифференциалом Torsen.


В нормальных условиях движения мощность распределяется в соотношении 40:60 между передней и задней осями.Такое асимметричное и динамическое распределение крутящего момента обеспечивает спортивную управляемость с уклоном назад. При необходимости центральный дифференциал может отводить до 60 процентов мощности вперед и до 80 процентов назад. Если колесо на одной оси должно пробуксовывать, электронная блокировка дифференциала EDL управляет этим, нажимая на тормоза.

Самоблокирующийся межосевой дифференциал выполнен в виде планетарной передачи. Внутренняя шестерня охватывает солнечную шестерню; Между этими двумя элементами вращаются роликовые планетарные шестерни, соединенные с вращающимся корпусом.Они распределяют крутящий момент асимметрично - несколько большая часть течет назад через внутреннюю шестерню большего диаметра и соединенный с ней выходной вал. Меньшая фракция передается на меньшую солнечную шестерню, откуда она направляется на переднюю ось.

Если тяга на одной из осей снижается, винтовая форма шестерен и их наклонные шлицы создают осевые силы в дифференциале. Эти силы действуют на фрикционные диски, чтобы обеспечить желаемый момент блокировки и перенаправить мощность на колеса с лучшими значениями трения.

Полноразмерный внедорожник Q7 (расход топлива в смешанном цикле в л / 100 км: 10,7 - 7,2; выбросы CO₂ в смешанном цикле в г / км: 249-189) использует трансмиссию quattro особой формы - в данном случае сам -блокировка межосевого дифференциала интегрирована в отдельную раздаточную коробку. Солнечная шестерня использует цепь для привода вспомогательного вала, который проходит мимо коробки передач к передней оси. Цепь используется для транспортировки масла, устраняя необходимость в обычно используемом масляном насосе. Вся трансмиссия Q7 потеряла значительный вес на последней стадии эволюции.Тем не менее, раздаточная коробка очень прочная. Кроме того, он обеспечивает высокий дорожный просвет, что очень важно для внедорожников.


Статус: 2011

./ 2 | `ݛ {y7h | w # /" x_ ~ n-_ 뻯 | /> Ͼ * -] g6u "f_oq @, Джо {Qh 騍: 7 * !:" wGN

.

Объяснение блокировки дифференциала

А Блокировка дифференциала разработана для преодоления главного ограничения стандартный открытый дифференциал путем "блокировки" обоих колес на ось вместе, как если бы на общем валу, при этом позволяя им вращаются с разной скоростью, когда это необходимо (например, при ведении переговоров оборот). Это заставляет оба колеса вращаться в унисон, независимо от тяга (или ее отсутствие) доступна каждому колесу индивидуально.An открытый дифференциал прекратит передачу крутящего момента на одно колесо, если у противоположного колеса есть слабое сцепление или его нет. Это может произойти, если колесо контактирует с грязью, снегом или льдом, или если колесо каким-то образом удалены от контакта с дорогой после столкновения с препятствие или участок мягкого грунта. В такой ситуации открытая дифференциал продолжит вращать колесо с наименьшим количеством тяги, но будет передавать небольшую мощность или не передавать ее на колесо, у которого больше солидная тяга.По сути, он передает ровно столько же крутящего момента на оба колеса как колесо с наименьшим тяговым усилием. Этот может привести к тому, что автомобиль не сможет передать достаточный крутящий момент на привод колеса, чтобы транспортное средство двигалось вперед, после чего оно будет застрял. Блокируемый дифференциал решает эту проблему благодаря способности передача 100% доступного крутящего момента колесу с максимальным сцеплением.

Типы блокировок дифференциалов

Есть два основных типа шкафчиков: автоматические и выбираемые.

Автоматические шкафчики

Автоматический шкафчики блокируются и разблокируются автоматически без прямого ввода с Водитель. Некоторые конструкции дифференциала с автоматической блокировкой гарантируют, что двигатель мощность всегда передается на оба колеса, независимо от тяги условиях, и "разблокируется" только тогда, когда для вращения требуется одно колесо быстрее других на поворотах.Они никогда не позволят колесо вращается медленнее, чем балка дифференциала или ось в целом. Самым распространенным примером этого типа может быть знаменитый «Детройтский Locker », также известный как« Detroit No-Spin », хотя есть много другие. Другие автоматические шкафчики работают как «открытые» или разблокированные. дифференциал до пробуксовки колес, а затем они блокируются. Этот style обычно использует какой-то внутренний регулятор, чтобы почувствовать разница в скорости вращения колес, или они реагируют на крутящий момент от карданный вал.Примером этого может быть "Gov-Lok" GM. Это тип чаще всего встречается на автомобилях завода, оборудованных замком дифференциал.

Модель в разрезе Детройт Локер. Настоящий ручной Детройтский шкафчик, демонстрирующий как работает Детройтский шкафчик.



Шкафчики с возможностью выбора

«Выбираемый» шкафчик позволяет водителю запирать и разблокировать дифференциал по желанию с места водителя.Это может быть осуществляется с помощью сжатого воздуха (пневматики), как ARB «Air Locker», электронные соленоиды (электромагнетики), такие как Eaton "ELocker" или некоторые тип механизма с тросовым приводом, который используется на «Ox Locker». Этот позволяет дифференциалу работать как «открытый» дифференциал для улучшенная управляемость, маневренность и уменьшенный износ шин, а также возможность полной блокировки для максимального сцепления, когда желательно или необходимо.Это действительно лучшее из обоих миров, но шкафчики с возможностью выбора более сложны и, следовательно, дороже, чем их автоматические аналоги. Некоторые люди также считают, что это добавило сложность снижает их общую прочность и долговечность и требует повышенное обслуживание в долгосрочной перспективе.

Недостатки

Блокировка дифференциалов действительно имеет некоторые недостатки.Потому что они не работают так же плавно, как и стандартные дифференциалы, часто они отвечают для повышенного износа шин. Некоторые дифференциалы блокировки известны тем, что делают щелчок или стук при запирании и отпирании автомобиля согласовывает повороты. Это раздражает многих водителей. Кроме того, некоторые блокировки дифференциалы могут повлиять на способность транспортного средства управлять в некоторых ситуации, особенно когда рундук находится в передней оси.Oни также способны подвергать полуоси более высоким крутящим нагрузкам чем было бы возможно с открытым дифференциалом, потому что они позволяют 100% доступного крутящего момента, передаваемого на одиночный вал оси, в отличие от делится между двумя. В экстремальных условиях это может вызвать выход из строя полуоси.

За исключением дополнительной нагрузки на полуоси, эти недостатки в первую очередь применимы к автоматическим шкафчикам и могут быть в некоторой степени смягчены правильное обслуживание и настройка.Износ шин можно свести к минимуму, если шины должного размера и накачаны. Проблемы с рулевым управлением могут быть в основном устраняется выбором современных шкафчиков, которые лучше спроектированы чем более ранние версии, которые были известны трудностями в управлении. Привычки вождения, вес автомобиля и размер шин также могут влиять на поведение шкафчика.

Дифференциалы повышенного трения считаются компромиссом между стандартными дифференциал и блокировка дифференциала, потому что они работают больше плавно, и они направляют некоторое количество крутящего момента на колесо с помощью тяги самые, но на 100% блокировку не способны.

Приложения для блокировки Дифференциалы

Полноприводные автомобили, которые ездят по бездорожью, часто используют блокировка дифференциалов для предотвращения заклинивания при движении по незакрепленной дороге, грязная или каменистая местность. Блокировка дифференциалов считается необходимой оборудование для серьезной езды по бездорожью.

Гоночные автомобили часто используют блокировку дифференциалов, чтобы сохранять сцепление с дорогой при маневрах на высокой скорости или при ускорении на экстремальные ставки.

Некоторые грузовые автомобили, такие как эвакуаторы, вилочные погрузчики, тракторы и тяжелая техника используют блокировку дифференциалов для поддержания сцепление с дорогой, особенно при движении по мягкой, грязной или неровной поверхности. Шкафчики распространены в сельскохозяйственной технике и военных грузовиках.


Другие источники информации о блокировке дифференциала:

Дифференциальные различия - типы Дифференциалы

Детройтский шкафчик - Автоматические шкафчики

ARB Air Шкафчик - О шкафчиках ARB Air

Как ARB Air Locker работает

Ox Locker - О шкафчиках OX

Как работает OX Locker

Установка ARB Air Locker

ARB Электрические схемы компрессора шкафчика

Замок-правый шкафчик

Детройт Шкафчик EZ

Шкафчики для ланчбоксов - что такое шкафчики для ланчбоксов?

Что такое шкафчики Lincoln Locker и Fozzy Lockers?

.Протокол двухфазной блокировки

- GeeksforGeeks

Мы кратко обсудили первый тип протокола управления параллелизмом, т. Е. Протокол на основе блокировки.

Теперь, если вспомнить, где мы в последний раз остановились, есть два типа блокировок: Shared S (a) и Exclusive X (a) . Внедрение этой системы блокировки без каких-либо ограничений дает нам протокол на основе Simple Lock (или Binary Locking ), но у него есть свои недостатки, они не гарантируют сериализуемость .Расписания могут следовать предыдущим правилам, но в результате может получиться несериализуемое расписание.

Чтобы гарантировать сериализуемость, мы должны следовать некоторому дополнительному протоколу , касающемуся позиционирования операций блокировки и разблокировки в каждой транзакции. Именно здесь проявляется концепция двухфазной блокировки (2-PL), 2-PL обеспечивает сериализуемость. А теперь давайте копнем глубже!

Двухфазная синхронизация -

Считается, что транзакция следует протоколу двухфазной блокировки, если блокировка и разблокировка могут быть выполнены в два этапа.

  1. Фаза роста: Новые блокировки элементов данных могут быть получены, но ни одна из них не может быть снята.
  2. Фаза сжатия: Существующие блокировки могут быть сняты, но не могут быть получены новые блокировки.

Примечание - Если преобразование блокировки разрешено, то повышение уровня блокировки (с S (a) до X (a)) разрешено в фазе роста, а понижение уровня блокировки (с X (a) до S (a)) должно выполняется в фазе усадки.


Рассмотрим транзакцию, реализующую 2-PL.

т 1 т 2
1 замок-S (A)
2 замок-S (A)
3 замок-X (B)
4 ……. ……
5 Разблокировка (A)
6 Замок-X (С)
7 Разблокировка (B)
8 Разблокировка (A)
9 Разблокировка (C)
10 ……. ……

Это просто скелет транзакции, который показывает, как разблокировка и блокировка работают с 2-PL. Примечание для:
Транзакция T 1 :

Транзакция T 2 :

Эй, подожди!
Что такое ТОЧКА БЛОКИРОВКИ? Точка, в которой заканчивается фаза роста, т.е. когда транзакция принимает последнюю блокировку, необходимую для продолжения своей работы. А теперь посмотрите расписание, вы наверняка поймете.

Я уже говорил, что 2-PL обеспечивает сериализуемость, но у 2-PL все же есть некоторые недостатки. Давайте посмотрим на недостатки:

Каскадные откаты в 2-PL -
Давайте посмотрим следующее расписание:

Найдите минутку, чтобы проанализировать расписание.Да, вы правы, из-за грязного чтения в T 2 и T 3 в строках 8 и 12 соответственно, когда T 1 не прошел, мы должны откатить и другие. Следовательно, в 2-PL возможно каскадных откатов. Я взял в качестве примера скелетные расписания, потому что их легко понять, если они остаются простыми. Если объяснить проблемы транзакций в реальном времени со многими переменными, это становится очень сложным.

Тупик в 2-PL -
Рассмотрим этот простой пример, он будет легким для понимания.Допустим, у нас есть две транзакции T 1 и T 2 .

  График:  Lock-X  1  (A) Lock-X  2  (B) Lock-X  1  (B) Lock-X  2  (A) 

Нарисовав график приоритета, вы можете обнаружить петлю. Так что взаимоблокировка возможна и в 2-PL.

Двухфазная блокировка также может ограничивать степень параллелизма, возникающего в расписании, потому что транзакция не может освободить элемент после его использования. Это может быть связано с протоколами и другими ограничениями, которые мы можем наложить на график, чтобы гарантировать сериализуемость, свободу от тупиков и другие факторы.Это цена, которую мы должны заплатить за обеспечение сериализуемости и других факторов, поэтому ее можно рассматривать как сделку между параллелизмом и поддержанием свойств ACID.

Вышеупомянутый тип 2-PL называется Basic 2PL . Подводя итог, он обеспечивает возможность сериализации конфликтов, но не предотвращает каскадный откат и взаимоблокировку . Далее мы изучим три других типа 2PL, Strict 2PL, Conservative 2PL и Rigorous 2PL.

Вопросы по GATE:

  1. GATE CS 2016-2 | Вопрос 61
  2. GATE CS 1999 | Вопрос 31

Вниманию читателя! Не переставай учиться сейчас.Получите все важные концепции теории CS для собеседований SDE с помощью курса CS Theory Course по приемлемой для студентов цене и будьте готовы к отрасли.

.

Смотрите также