Querdifferential: Typen, Vorrichtung, Funktionsprinzip

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-02-19 13:27

Das Querachsdifferential bezieht sich auf den Übertragungsmechanismus, der das Drehmoment zwischen den Antriebswellen verteilt. Außerdem ermöglicht dieser Mechanismus, dass sich die Räder mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten drehen. Dieser Moment macht sich besonders in Kurven bemerkbar. Darüber hinaus ermöglicht diese Konstruktion ein sicheres und bequemes Bewegen auf einer trockenen, harten Oberfläche. In einigen Fällen kann das betreffende Gerät beim Fahren auf einer rutschigen Strecke oder im Gelände als Stopper für ein Auto dienen. Betrachten Sie die Merkmale der Struktur und des Betriebs von Querachsdifferentialen.

Beschreibung

Das Differenzial dient dazu, je nach Antriebsart das Drehmoment von der Kardanwelle auf die Antriebsradachsen vorne oder hinten zu verteilen. Infolgedessen ermöglicht das Querachsdifferenzial, jedes Rad ohne Schlupf zu drehen. Dies ist der direkte Zweck des Mechanismus.

Bei Geradeausfahrt, bei gleichmäßiger Belastung der Räder mit gleichen Winkelgeschwindigkeiten,die betreffende Einheit fungiert als Transferabteil. Bei einer Änderung der Fahrbedingungen (Ausrutschen, Wenden, Wenden) ändert sich die Belastungsanzeige. Die Achswellen neigen dazu, sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeitsparametern zu drehen, es wird notwendig, das Drehmoment in einem bestimmten Verhältnis zwischen ihnen zu verteilen. In diesem Stadium beginnt das Querdifferential, seine Hauptfunktion zu erfüllen - die Gewährleistung der Sicherheit beim Manövrieren des Fahrzeugs.

Funktionen

Die Auslegung der betrachteten Kfz-Geräte hängt von der arbeitenden Antriebsachse ab:

1. Am Getriebegehäuse (Frontantrieb).
2. Am Antriebsgehäuse der Hinterachse.
3. Fahrzeuge mit Allradantrieb sind mit einem Zwischenraddifferential an den Skeletten beider Achsen oder Verteilergetriebe ausgestattet (sie übertragen das Arbeitsmoment zwischen den Rädern bzw. Achsen).

Es ist erwähnenswert, dass das Differential an den Maschinen vor nicht allzu langer Zeit auftauchte. Bei den ersten Modellen hatten "selbstfahrende" Besatzungen eine schlechte Manövrierfähigkeit. Das Drehen der Räder mit einem identischen Winkelgeschwindigkeitsparameter führte zum Rutschen eines der Elemente oder zum Verlust der Haftung auf der Straßenoberfläche. Bald entwickelten Ingenieure eine verbesserte Modifikation des Geräts, die es ermöglicht, den Kontrollverlust auszugleichen.

Erstellungsvoraussetzungen

Querachsdifferentiale für Autos wurden von dem französischen Designer O. Pekker erfunden. In einem Mechanismus zum Verteilen einer rotierendenMoment waren Zahnräder und Arbeitswellen vorhanden. Sie dienten dazu, das Drehmoment vom Motor auf die Antriebsräder zu übertragen. Trotz aller Vorteile löste diese Konstruktion das Problem des Radschlupfs bei Kurvenfahrt nicht vollständig. Dies äußerte sich im Haftungsverlust eines der beschichteten Elemente. Besonders ausgeprägt war der Moment in eisigen Gebieten.

Das Ausrutschen unter solchen Bedingungen führte zu unangenehmen Unfällen, was ein zusätzlicher Anreiz war, eine verbesserte Vorrichtung zu entwickeln, die das Schleudern des Fahrzeugs verhindern könnte. Die technische Lösung für dieses Problem wurde von F. Porsche entwickelt, der ein Nockendesign entwickelte, das den Radschlupf begrenzt. Die ersten Autos, die ein simuliertes Querachsdifferential verwendeten, waren Volkswagen.

Gerät

Der Begrenzungsknoten arbeitet nach dem Prinzip eines Planetengetriebes. Das Standarddesign des Mechanismus umfasst die folgenden Elemente:

• Halbachsgetriebe;
• assoziierte Satelliten;
• Arbeitskörper in Form einer Schale;
• Hauptfahrwerk.

Das Skelett ist starr mit dem angetriebenen Zahnrad verbunden, das das Drehmoment vom Analog des Hauptzahnrads erhält. Die Schüssel durch die Satelliten überträgt die Drehung auf die Antriebsräder. Der Unterschied in den Geschwindigkeitsmodi der Winkelparameter wird auch mit Hilfe der begleitenden Zahnräder bereitgestellt. Gleichzeitig bleibt der Wert des Arbeitsmoments stabil. Das Hinterachsdifferenzial konzentriert sich auf die Übertragung der Geschwindigkeit auf die Antriebsräder. TransportAllradfahrzeuge sind mit alternativen Mechanismen ausgestattet, die auf Achsen wirken.

Sorten

Die angegebenen Arten von Mechanismen sind nach strukturellen Merkmalen unterteilt, nämlich:

• konische Versionen;
• zylindrische Optionen;
• Schneckengetriebe.

Außerdem werden Differenziale nach der Zähnezahl der Zahnräder der Achswellen in symmetrische und asymmetrische Ausführungen unterteilt. Aufgrund der optimalen Drehmomentverteilung werden die zweiten Versionen mit Zylindern an den Achsen von Fahrzeugen mit Allradantrieb montiert.

Maschinen mit vorderer oder hinterer Antriebsachse sind mit symmetrischen konischen Modifikationen ausgestattet. Das Schneckengetriebe ist universell und mit allen Gerätetypen kombinierbar. Konische Einheiten können in drei Konfigurationen arbeiten: gerade, rotierend und gleitend.

Arbeitsschema

Bei Geradeausfahrt zeichnet sich die elektronische Querachs-Nachbau-Differenzialsperre durch eine gleichmäßige Lastverteilung zwischen den Rädern des Fahrzeugs aus. In diesem Fall wird eine identische Winkelgeschwindigkeit beobachtet und die Körpersatelliten drehen sich nicht um ihre eigene Achse. Sie wandeln das Drehmoment an der Achswelle über ein Standrad und das Abtriebsrad des Hauptgetriebes um.

Bei Kurvenfahrt erfährt das Fahrzeug unterschiedliche Widerstandskräfte und Belastungen. Parameter werden wie folgt verteilt:

1. Das innere Rad mit kleinerem Radius bekommt mehr Luftwiderstand als das äußere Gegenstück. Eine erhöhte Lastanzeige bewirkt eine Verringerung der Drehzahl.
2. Das äußere Rad bewegt sich auf einer größeren Bahn. Gleichzeitig trägt eine Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit zu einem sanften Drehen der Maschine ohne Rutschen bei.
3. Angesichts dieser Faktoren müssen die Räder unterschiedliche Winkelgeschwindigkeiten haben. Die Satelliten des inneren Elements verlangsamen die Drehung der Achswellen. Die gleichen wiederum, durch ein konisches Getriebeelement, erhöhen die Intensität des externen Gegenstücks. Gleichzeitig bleibt das Drehmoment des Hauptgetriebes stabil.

Schlupf und Stabilität

Autoräder können unterschiedliche Belastungsparameter erh alten, rutschen und Traktion verlieren. In diesem Fall wird auf ein Element eine übermäßige Kraft ausgeübt, und das zweite arbeitet „im Leerlauf“. Aufgrund dieses Unterschieds wird die Bewegung des Autos chaotisch oder stoppt ganz. Um diese Mängel zu beseitigen, verwenden Sie das System der Wechselkursstabilität oder die manuelle Sperrung.

Damit sich das Torsionsmoment der Achswellen ausgleicht, sollte die Wirkung der Satelliten gestoppt und die Drehung von der Schüssel auf die belastete Achswelle umgewandelt werden. Dies gilt insbesondere für MAZ-Querachsdifferentiale und andere schwere Fahrzeuge mit Allradantrieb. Ein ähnliches Merkmal ergibt sich aus der Tatsache, dass, wenn Sie an einem der vier Punkte den H alt verlieren, das Drehmoment gegen Null tendiert.auch wenn die Maschine mit zwei Zwischenrad- und einem Zwischenachsdifferential ausgestattet ist.

Elektronische Selbstsperre

Um die oben genannten Probleme zu vermeiden, ist eine teilweise oder vollständige Sperrung möglich. Dazu werden selbsthemmende Analoga verwendet. Sie verteilen die Torsion unter Berücksichtigung der Differenz auf die Achswellen und die entsprechenden Drehzahlverhältnisse. Der beste Weg, das Problem zu lösen, besteht darin, die Maschine mit einer elektronischen Querdifferentialsperre auszustatten. Das System ist mit Sensoren ausgestattet, die die erforderliche Leistung während der Fahrt überwachen. Nach Verarbeitung der empfangenen Daten wählt der Prozessor den optimalen Modus zur Korrektur der Belastung und anderer Auswirkungen auf Räder und Achsen aus.

Das Funktionsprinzip dieses Knotens besteht aus drei Hauptstufen:

1. Zu Beginn des Antriebsradschlupfs erhält das Steuergerät Impulse von den Drehzahlmessern, nach deren Auswertung wird automatisch über die Arbeitsweise entschieden. Als nächstes schließt der Ventilsch alter und das Hochdruckanalog öffnet sich. Die Pumpe der ABS-Einheit erzeugt Druck im Arbeitskreis des Bremszylinders des Rutschelements. Durch Druckerhöhung der Bremsflüssigkeit wird das durchdrehende Antriebsrad gebremst.
2. In der zweiten Stufe hält das Selbstblockier-Simulationssystem die Bremskraft aufrecht, indem es den Druck aufrechterhält. Pumpenwirkung und Schlupfstopp.
3. Die dritte Stufe des Betriebs dieses Mechanismus beinh altet die Vollendung des Radschlupfesbei gleichzeitiger Druckentlastung. Der Sch alter öffnet und das Hochdruckventil schließt.

KamAZ Querdifferential

Unten ist ein Diagramm dieses Mechanismus mit einer Beschreibung der Elemente:

1 - Hauptwelle.

2 - Siegel.

3 - Carter.

4, 7 - Stützscheiben.

5, 17 - Kistenschalen.

6 - Satellit.

8 - Sperranzeige.

9 - Füllschraube.

10 - Pneumatische Kammer.

11 - Gabelung.

12 - Hör auf zu klingeln.

13 - Zahnkupplung.

14 - Überbrückungskupplung.

15 - Ablaufdeckel.

16 - Antriebsrad der Mittelachse.

18- Kreuz.

19 - Hinterachsgetriebe.

20 - Befestigungsschraube.

21, 22 - Deckel und Lager.

Sicherheit

Das Querachsdifferential wurde entwickelt, um eine sichere und komfortable Fahrt auf Straßen mit unterschiedlichen Zwecken zu ermöglichen. Einige der oben angegebenen Nachteile des betrachteten Mechanismus zeigen sich bei gefährlichen und aggressiven Offroad-Manövern. Wenn die Maschine daher mit einem Handhilfsbetätigungsmechanismus ausgestattet ist, darf sie nur unter geeigneten Bedingungen betrieben werden. Es ist sehr schwierig und unsicher, Hochgeschwindigkeitsautos ohne den angegebenen Mechanismus zu verwenden, insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten auf der Autobahn.