Autojen ero: laite, toimintahäiriöt ja valintamenetelmä
Pitoisuus
Täysipainoisten maastoautojen, joidenkin crossoverien ja nelivetoisten kaupunkiautojen teknisessä dokumentaatiossa on ilmaisu "tasauspyörästön lukko". Selvitetään, mikä se on, mikä on sen tarkoitus autossa, miten se toimii ja kuinka myös valita uusi korvaamaan epäonnistunut.
Mikä on kone-ero
Auton ero on voimansiirtoelementti. Se tarjoaa vetopyörien itsenäisen pyörimisen, mutta samalla välittää saman vääntömomentin jokaiselle.
Tämä elementti on erityisen tärkeä auton vakauden kannalta mutkissa. Fysiikasta tiedämme, että kääntyessään puoliympyrän sisäpuolella oleva pyörä kulkee lyhyemmän polun kuin ympyrän ulkopuolella oleva pyörä. Vetävien pyörien kohdalla tämä ei tunnu ollenkaan.
Vetopyörien osalta, jos vaihteistossa ei olisi eroa, mikä tahansa auto menettäisi merkittävästi vakauden mutkissa. Ongelmana on, että ulompien ja sisempien pyörien on pyörittävä eri nopeuksilla kaarreajoissa piton ylläpitämiseksi. Muuten yksi pyöristä liukastuu tai liukastuu.
Tasauspyörästö on asennettu vetoakseliin. Nelivetoisissa ajoneuvoissa (maastoauto tai 4x4-luokka) tämä mekanismi on saatavana kaikkiin akseleihin.
Joissakin autoissa tasauspyörästö hitsataan erityisesti auton ajautumisen aikaansaamiseksi. Esimerkkinä tästä ovat kaksivetoiset ralliautot, joissa on hitsattu tasauspyörästö. Säännöllisessä kaupunkiajossa on kuitenkin parempi käyttää tehdaserotusta tai, kuten sitä kutsutaan, avointa tasauspyörästöä.
Differentiaalinen historia ja tarkoitus
Tasauspyörästön suunnittelu ilmestyi melkein samanaikaisesti polttomoottorilla varustettujen ajoneuvojen tuotannon aloittamisen kanssa. Ero oli vain pari vuotta.
Ensimmäiset autot olivat niin epävakaita kulmien takana, että insinöörien täytyi miettiä, kuinka sama työntövoima siirretään vetäviin pyöriin, mutta samalla tehdä niistä niin, että ne voisivat pyöriä eri nopeuksilla mutkissa.
Vaikka ei voida sanoa, että mekanismi itse kehitettiin sen jälkeen, kun polttomoottoreilla varustetut autot olivat ilmestyneet. Tosiasia on, että ensimmäisten autojen käsittelyn ratkaisemiseksi lainattiin kehitys, jota oli aiemmin käytetty höyryvaunuissa.
Itse mekanismin kehitti ranskalainen insinööri Onesifor Pekker vuonna 1825. Ferdinand Porsche jatkoi työtä liukupyörän parissa. Yrityksen ja ZF AG: n (Friedrichshafen) yhteistyössä kehitettiin nokka-ero (1935).
LSD-tasauspyörästöjen massiivinen käyttö alkoi vuonna 1956. Tätä tekniikkaa käyttivät kaikki autonvalmistajat, koska se avasi uusia mahdollisuuksia nelipyöräisille ajoneuvoille.
Tasauspyörästö
Tasauspyörästö perustui planeetan vaihteistoon. Yksinkertainen vaihdelaatikko koostuu kahdesta vaihteesta, joissa on eri määrä samankokoisia hampaita (jatkuvaan kytkentään).
Kun suurempi vaihde pyörii, pienempi tekee enemmän kierroksia akselinsa ympäri. Planeettamuutos tarjoaa paitsi vääntömomentin siirron vetoakselille myös muuntaa sen siten, että käyttö- ja vetävien akselien nopeudet ovat erilaiset. Planeettivaihteistojen tavallisen vaihteiston lisäksi käytetään useita lisäelementtejä, jotka ovat vuorovaikutuksessa kolmen pääelementin kanssa.
Tasauspyörästö hyödyntää planeettojen vaihteistojen koko potentiaalin. Koska tällaisella mekanismilla on kaksi vapausastetta ja sen avulla voit vaihtaa välityssuhdetta, tällaiset mekanismit osoittautuivat tehokkaiksi eri nopeuksilla pyörivien vetävien pyörien vakauden varmistamiseksi.
Tasauspyörästölaite sisältää:
- Tasauspyörästö tai kuppi. Koko planeettavaihde ja hammaspyörät on kiinnitetty siihen;
- Semiaxis-vaihteet (käytetään aurinkotyyppiä) Ota vääntömomentti satelliiteista ja välitä se vetäville pyörille;
- Pääsiirtokäytön ajo- ja ajamisvaihteet;
- Satelliitit. Ne toimivat planeettapyörinä. Jos auto on henkilöauto, siinä on kaksi tällaista osaa yhdessä mekanismissa. Maastoautoissa ja kuorma-autoissa planeettavaihteella on 4 satelliittia.
Eri toimintakaavio
Tällaisia mekanismeja on kahdenlaisia - symmetrinen ja epäsymmetrinen ero. Ensimmäinen muunnos pystyy välittämään vääntömomentin akselin akselille tasaisesti. Vetopyörien kulmanopeudet eivät vaikuta niiden toimintaan.
Toinen muutos säätää vääntömomentin vetoakselin pyörien välillä, jos ne alkavat pyöriä eri nopeuksilla. Usein tällainen ero asennetaan nelivetoisen ajoneuvon akselien väliin.
Lisätietoja tasauspyörästön toimintatavoista. Mekanismi toimii eri tavalla tällaisissa tilanteissa:
- Auto menee suoraan;
- Auto tekee liikkeen;
- Vetopyörät alkavat luistaa.
Näin tasauspyörästö toimii:
Suoralla liikkeellä
Kun auto menee suoraan, satelliitit ovat yksinkertaisesti linkki akselivaihteiden välillä. Auton pyörät pyörivät samalla nopeudella, joten kuppi pyörii kuin yksi putki, joka yhdistää molemmat akselit.
Vääntömomentti jakautuu tasaisesti kahden pyörän välillä. Pyörän kierrokset vastaavat hammaspyörän kierroksia.
Kun käännyt
Kun kone liikkuu, ulomman kääntösäteen pyörä tekee enemmän kierrosta kuin sisempi kääntösäde. Sisärengas kohtaa paljon vastusta, kun ulomman pyörän vääntömomentti kasvaa ja tie estää pyörimistä sopivalla nopeudella.
Tässä tapauksessa satelliitit tulevat pelaamaan. Sisäakselin akselin hammaspyörä hidastuu, minkä vuoksi kupin planeettavaihde alkaa pyöriä vastakkaiseen suuntaan. Tämän mekanismin avulla voit säilyttää auton vakauden myös tiukoissa ja tiukoissa käännöksissä. Se estää myös hidastavan pyörän renkaiden liiallisen kulumisen.
Kun liukastuu
Kolmas tilanne, jossa tasauspyörästö on hyödyllinen, on pyörän luista. Tämä tapahtuu esimerkiksi, kun auto joutuu mutaan tai liikkuu jäällä. Tässä tilassa differentiaali toimii täysin eri periaatteella kuin kaarteissa.
Tosiasia on, että ripustettaessa ripustettu pyörä alkaa pyöriä vapaasti, mikä johtaa pyörän vääntömomentin menetykseen, jolla on riittävä tarttuvuus tien pintaan. Jos tasauspyörästö toimisi kaarteissa, joutuessaan mutaan tai jäähän, auto pysähtyisi kokonaan, koska pito menetettäisi kokonaan.
Tämän ongelman poistamiseksi insinöörit ovat kehittäneet rajoitetun luiston erotuksen. Puhumme hänen työstään vähän myöhemmin. Ensinnäkin on syytä harkita erojen ja niiden erojen olemassa olevia muutoksia.
Tasauspyörästötyypit
Jos autossa on yksi vetoakseli, se varustetaan poikkiakselilla. Nelivetoisessa ajoneuvossa käytetään keskitasoa. Etupyörävetoisissa autoissa tätä mekanismia kutsutaan myös etupyörän tasauspyörästöksi, ja takavetoisten autojen malleja kutsutaan takaperäiseksi tasauspyörästöksi.
Nämä mekanismit on jaettu kolmeen luokkaan vaihdetyypin mukaan:
- Viiste-ero;
- Mato vaihde ero;
- Sylinterimäinen ero.
Ne eroavat toisistaan pää- ja aksiaalivaihteiden muodon suhteen. Kartiomuutokset asennetaan etu- ja takavetoisiin ajoneuvoihin. Nelivetoisissa malleissa käytetään sylinterimäisiä, ja mato-vaihteet sopivat kaiken tyyppisiin vaihteistoihin.
Seuraavan tyyppiset tasauspyörästöt ovat hyödyllisiä automallista ja tieolosuhteista, joissa ajoneuvoa käytetään:
- Mekaaninen lukitus;
- Itselukittuva tasauspyörästö;
- Sähköinen lukitus.
Mekaanisesti lukitut tasauspyörästöt
Tässä muunnoksessa kuljettaja itse estää satelliitit käyttämällä pyörien erityisiä kytkimiä. Kun ajoneuvo on suorassa tai kääntyy, tasauspyörästö toimii normaalisti.
Heti kun auto törmää epävakaalla tiellä olevalle tielle, esimerkiksi ajaa mutaan tai lumiselle metsälle, kuljettaja siirtää vivut haluttuun asentoon niin, että satelliitit tukkeutuvat.
Tässä tilassa planeettavaihde ei toimi, ja auto on periaatteessa ilman tasauspyörästöä. Kaikki vetävät pyörät pyörivät samalla nopeudella, mikä estää liukastumisen, ja pito säilyy kaikissa pyörissä.
Tällaisilla mekanismeilla on yksinkertaisempi laite ja ne on asennettu joihinkin edullisiin maastoautoihin, kuten kotimaisiin UAZ-ajoneuvoihin. Koska renkaat eivät kulu liikaa ajettaessa hitaasti mudan läpi, tämä muotoilu ei vahingoita auton renkaita.
Rajoitettu liukueste
Tähän luokkaan kuuluu useita mekanismeja. Esimerkkejä tällaisista laitteista ovat:
- LSD. Tällaisissa vaihdelaatikoissa satelliitit lukitaan automaattisesti, kun toisen akselin akseli pyörii liikaa. Tämä estää vakaata pyörää menettämästä pitoa;
- Viskoosi kytkin. Nämä erot käyttävät viskoosia silikonipohjaista ainetta. Viileässä tilassa se pysyy nestemäisessä tilassa. Heti kun se alkaa lämmetä ja sekoittua, aineen ominaisuudet muuttuvat ja se saa tahmean rakenteen, mikä lisää sen viskositeettia. Tämä ominaisuus kasvaa akselien akselien kiertoeron kasvaessa. Viskoosikytkimillä on useita merkittäviä haittoja. Ensinnäkin niitä ei korjata. Kun aine menettää ominaisuutensa, koko lohko on vaihdettava. Toiseksi, tukkeutuminen tapahtuu voimakkaalla pyörän liukastumisella, joten auto ei aina selviydy tehokkaasti maasto-olosuhteista. Näistä puutteista huolimatta mekanismi eroaa budjettihinnoista. Useimmat edulliset crossoverit on varustettu juuri tällaisilla eroilla.
- Torsen. Vartalo käyttää matolukkoa. Kun yhden akselin akselin vääntömomentti kasvaa tai pienenee suhteessa toiseen akseliin, lukko aktivoituu. Tätä tekniikkaa käytetään esimerkiksi Audi -ajoneuvoissa. Laite voidaan luokitella myös mekaanisesti lukittuun mekanismiin. Sitä pidetään luotettavimpana kaikentyyppisistä eroista ja se erottuu yksinkertaisuudestaan. Tästä syystä ne ovat kalliita.
Sähköinen lukitus
Tällaiset erot liittyvät ajoneuvon elektroniikkaan. Niitä pidetään kalleimpina, koska niillä on monimutkainen rakenne ja estävä asema. Tämä mekanismi liittyy ajoneuvon ECU: han, joka vastaanottaa tietoja pyörien pyörimistä valvovista järjestelmistä, kuten ABS. Joissakin ajoneuvoissa automaattinen lukitus voidaan poistaa käytöstä. Tätä varten ohjauspaneelissa on erityinen painike.
Sähköisten vaihtoehtojen etuna on, että niiden avulla voit asettaa useita estoasteita. Toinen plus tällaisista mekanismeista on, että ne auttavat täydellisesti selviytymään yliohjautuvuudesta. Tällaisissa malleissa vääntömomentti kohdistetaan akselivaihteeseen, joka pyörii hitaammin.
Lisätietoja tasauspyörästön lukosta
Kaikilla poikkiakselieroilla on merkittävä haittapuoli - vääntömomentti syötetään automaattisesti pyörään, joka pyörii kovemmin. Tämän vuoksi toinen pyörä, jolla on riittävä pito, menettää pidon. Tästä syystä tällainen vaihdelaatikko ei tarjoa mahdollisuutta itsenäisesti päästä pois mudasta tai lumikuoresta.
Kuten aiemmin mainittiin, ongelma ratkaistaan estämällä satelliitteja. Estotiloja on kaksi:
- Täysi esto johtuu siitä, että kaikki vaihteiston elementit on kytketty tiukasti. Tämä varmistaa, että parhaan pidon omaava pyörä saa riittävän vääntömomentin;
- Osittainen esto on mahdollista muuttamalla estokerrointa. Kun auto ajaa suoralla linjalla, tämä kerroin on 1. Heti kun satelliitit lukitaan symmetriseen differentiaaliin, tämä kerroin muuttuu 3: sta 5: een. Tällöin pyörivä pyörä pyörii edelleen, mutta se saa vähemmän vääntöä.
Tässä on video siitä, miksi tasauspyörästö on estetty:
Tasauspyörästön toimintahäiriöt
Koska minkä tahansa tasauspyörästön suunnittelussa käytetään vaihteiden ja akseleiden vuorovaikutusta, tällainen mekanismi on altis nopealle kulumiselle ja rikkoutumiselle. Planeettamekanismin elementit ovat vakavan kuormituksen alla, joten ilman asianmukaista huoltoa ne epäonnistuvat nopeasti.
Vaikka hammaspyörät on valmistettu kestävistä materiaaleista, mekanismiin on syytä kiinnittää huomiota, jos melua, koputusta ja tärinää lisääntyy ajon aikana, mitä ei ollut aikaisemmin. Huolestuttava hetki on myös voiteluaineen vuoto. Pahinta, jos mekanismi on jumissa. Asianmukaisella huollolla tämä tapahtuu kuitenkin harvoin.
Sinun on otettava yhteyttä autopalveluun heti, kun vaihteiston kotelosta ilmestyy öljyvuoto. Voit tarkistaa solmun itse. Matkan jälkeisen silmämääräisen tarkastuksen lisäksi voit tarkistaa öljyn lämpötilan vaihdekotelossa. Mekanismin normaalin toiminnan aikana tämä luku on noin 60 astetta. Jos ero lämpenee paljon enemmän, sinun tulee kysyä neuvoa asiantuntijalta.
Osana rutiinihuoltoa on tarkistettava voiteluaineen määrä ja laatu. Jokainen vaihteistoöljyn valmistaja vahvistaa omat sääntönsä sen vaihdolle. Älä ohita tätä suositusta, koska öljy voi sisältää pieniä hankaavia hiukkasia, jotka vahingoittavat hammaspyörän hampaita sekä tuhoavat öljykalvon, joka estää metalliosien kitkan.
Jos silmämääräisen tarkastuksen tuloksena on havaittu keskivahvistimen vuoto tai vastaava ongelma havaitaan etuvetoisen auton analogeilla, öljytiiviste on vaihdettava. Voiteluaineen tason lasku johtaa osien lisääntyneeseen kitkaan, mikä vähentää merkittävästi laitteen käyttöikää. Vaihteiston kuivaaminen tekee satelliiteista, laakereista ja akselivaihteista käyttökelvottomia.
Differentiaalin itsediagnoosi suoritetaan seuraavasti. Nosta ensin auton vetoakseli. Vaihteisto on vaihdettu vapaa-asentoon. Yksi pyörä pyörii ensin yhteen suuntaan ja sitten toiseen suuntaan. Sama menettely tehdään toisen pyörän kanssa.
Toimivan tasauspyörästön ansiosta pyörät pyörivät ilman välystä ja melua. Jotkin viat voidaan myös poistaa itse. Tätä varten vaihdelaatikko poistetaan, puretaan ja kaikki sen osat pestään bensiinillä (viallisten kohtien tunnistamiseksi). Tämän toimenpiteen aikana löydät satelliittien takaiskun ja hammaspyörien kehityksen.
Kuluneet elementit poistetaan ja niiden sijaan asennetaan uudet osat. Pohjimmiltaan satelliitit, laakerit ja öljytiivisteet voidaan vaihtaa, koska ne epäonnistuvat nopeammin. Satelliitteja säädetään valitsemalla hammaspyörät, joiden välys on mahdollisimman pieni.
Tässä on toinen video tasauspyörän esikuormituksen säätämisestä:
Uuden differentiaalin etsiminen
Huolimatta siitä, että pyörien tai keski-erojen löytäminen autovaraosamarkkinoilta on helppoa, sen hinta on melko korkea (uusi osa voi maksaa satoista tuhansiin dollareihin). Tästä syystä useimmat autoilijat suostuvat harvoin mekanismin täydelliseen korvaamiseen.
Uusi mekanismi tai sen yksittäiset elementit löytyvät samalla tavalla kuin tavalliset autonosat. Helpoin tapa on mennä kauppaan ja pyytää tietty osa tietylle ajoneuvolle. Tämä pätee kuitenkin, jos ajoneuvoa ei ole päivitetty. Muussa tapauksessa osa valitaan yksikkökoodin tai automallin mukaan, josta varaosa irrotettiin.
On parasta etsiä osaa auton tietojen perusteella eikä tuotekoodin mukaan, koska nämä symbolit löytyvät vasta mekanismin purkamisen jälkeen. Tällä solmulla on paljon muutoksia. Jopa saman merkkiseen autoon voidaan käyttää erilaisia tasauspyörästöjä.
Tässä tilanteessa on äärimmäisen vaikeaa löytää täydellistä analogia toisesta autosta. Mitä tulee eron ostamiseen jälkimarkkinoilla, tämä jää auton omistajan vastuulle ja riskille, koska kukaan ei pura ja tarkista osan kuntoa. Tämä lisää riskiä ostaa voimakkaasti kulunut mekanismi.
Yhteenvetona on sanottava, että ilman tasauspyörästöä on mahdotonta luoda turvallista ja tehokasta autoa, vaikka penniäkään vääntämisen kuivalla asfaltilla fanit väittävät tämän.
Kysymyksiä ja vastauksia:
Mikä on tasauspyörästö autossa yksinkertaisesti sanottuna? Se on mekaaninen elementti, joka asennetaan vetopyörän akselien väliin. Vääntömomentti välitetään tasauspyörästön koteloon kardaanin kautta ja sitten se syötetään pyörille itsenäisten vaihteiden kautta.
Mitä varten tasauspyörästö autossa on? Tämä mekanismi välittää vääntömomentin vetopyörille, mutta kun suoritetaan liikkeitä tai ajettaessa töyssyjä yli, se mahdollistaa pyörien pyörimisen eri nopeuksilla.
Missä on tasauspyörästö autossa? Tämä mekanismi on asennettu käyttöakselille akselien väliin. XNUMXWD- ja plug-in XNUMXWD-malleissa se on asennettu jokaiselle akselille.
Missä autossa on keskitasauspyörästö? Kaikissa autoissa on poikkiakselinen tasauspyörästö (seisoi akselien välissä). Keskitasauspyörästöä käytetään vain nelivetoisissa automalleissa (se on asennettu akselien väliin).
