Всегда проблема правильного распределения между ведущими колёсами крутящего момента интересовала конструкторов. И этот интерес со временем только возрастает. Это и понятно: постоянное совершенствование конструкции автомобиля и повышение требований к их потребительским характеристикам – устойчивости, управляемости, тормозным и тягово-динамическим характеристикам – не может обойтись без ответа на вопросы по крутящему моменту. Особенно при движении в условиях малого и неравномерного распределения коэффициента сцепления с дорогой.
Сегодня крутящий момент в грузовых трансмиссиях распределяется симметричным коническим дифференциалом. Тяговое усилие при равенстве между левым и правым колёсами является подходящим в случае движении по дорогам с твёрдым покрытием и с относительно малым сопротивлением. Это проявляется в хорошей устойчивости и управляемости автомобиля. Если же одно из ведущих колёс при трогании находится на скользком участке, то крутящий момент на нём уменьшается до величины, определяемой коэффициентом сцепления с дорогой. Если оно и находится на участке с высоким коэффициентом сцепления, на другом колесе будет такой же крутящий момент. Если момента недостаточно, то автомобиль будет стоять, одно колесо будет неподвижным, другое будет крутиться. При этом дифференциал будет выступать в роли редуктора, увеличивая скорость вращающегося колеса.
Так, как же перераспределять крутящийся момент в пользу неподвижного колеса? Принудительно осуществить блокировку дифференциала – самый простой способ. Для этого можно ограничить осевое вращение сателлитов либо жёстко соединить между собой одну из полуосей и чашку дифференциала. Управление блокировкой возможно при помощи электрического, пневматического или электрогидравлического привода. При блокировке полуоси не могут свободно вращаться. Такой блокировкой обычно пользуются при движении по бездорожью, а при движении на стандартном дорожном полотне блокировку снимают. Можно блокировать и другие узлы дифференциала прочими способами.
Используется и фрикционная блокировка симметричного дифференциала, в этом случае усилие сдавливания в дисковом пакете создаётся механически – за счёт взаимного проворачивания в момент пробуксовки полуосевых шестерён относительно корпуса. Работает устройство автоматически и без внешнего управления. Подобные конструкции, однако, требовательны к трансмиссионному маслу, а небольшая (порядка 30%) блокировка дифференциала ограничивает сферу их применения. Правильней эти дифференциалы признать частично блокируемыми. Следует упомянуть среди таких устройств и кулачковый дифференциал повышенного трения, используемый на ГАЗ-66.
Занимаются этой проблемой кроме автопроизводителей и изготовители комплектующих. Именно от них и пошла одна из самых применяемых блокировок – червячно-винтовая блокировка дифференциала. Было несколько разновидностей, но первым стало изделие под названием Torsen (в переводе с английского «чувствительный к крутящему моменту»). Свойства дифференциала к блокировке основаны на различиях в КПД для червячной передачи в прямом и обратном направлении и зависимости его от величины передаваемого момента. Степень блокировки может составлять до 90%. Сам же дифференциал компактен и мгновенно включается в работу при пробуксовке. Недостаток – сложность в изготовлении, что увеличивает его стоимость.
Другой тип червячных дифференциалов предложил англичанин Род Квайф. Главная особенность в параллельном расположении сателлитов относительно оси вращения корпуса в два ряда: они крепятся не на осях, а располагаются в закрытых карманах корпуса. При отставании одного колеса возникают радиальные и осевые и силы, которые и прижимают полуосевые шестерни к корпусу и крышкам.
Необходимо упомянуть и оригинальную конструкцию российского инженера Валерия Красикова. Основное отличие от рассмотренных в том, что в роли сателлитов выступают шарики. Конструкция способна передавать большой крутящий момент и не чувствительна к перегреву.
Оставьте свой комментарий
- Добавление комментария от гостя. Зарегистрируйтесь или войдите в свой аккаунт.