車両差分。 機能の種類と特徴
無料（ブロックなし）;
手動ロック付き。
オートロック付き。
ディファレンシャルは、XNUMX つのソースから XNUMX つの消費者にトルクを伝達するメカニズムです。 その主な機能は、電力を再分配し、消費者のさまざまな回転角速度を提供する機能です。 道路車両に関しては、これは車輪が異なる力を受け、差動装置を介して異なる速度で回転できることを意味します。
ディファレンシャルは、自動車のトランスミッションの重要な要素です。 その理由を考えてみましょう。
微分がないとできない理由
厳密に言えば、差がなくてもできます。 ただし、車がどこにも曲がらずに完璧なトラックを移動し、タイヤが同じで均等に膨らんでいる場合に限ります。 言い換えれば、すべての車輪が同じ距離を移動し、同じ速度で回転する限り。
しかし、車がカーブに入ると、車輪は別の距離を移動する必要があります。 明らかに、外側のカーブは内側のカーブよりも長いため、外側のカーブのホイールは内側のカーブのホイールよりも速く回転する必要があります。 車軸が先行しておらず、車輪が互いに依存していない場合、問題はありません。
もう一つはリーディングブリッジです。 通常の制御では、回転は両方の車輪に伝達されます。 それらがしっかりと接続されている場合、それらは同じ角速度を持ち、ターンで同じ距離を移動する傾向があります。 方向転換が難しくなり、スリップ、タイヤの摩耗の増加、タイヤへの過度のストレスが発生します。 エンジン出力の一部が失われ、燃料が無駄になります。 それほど明白ではありませんが、同様のことが他の状況でも発生します - でこぼこ道、不均一な車輪荷重、不均一なタイヤ空気圧、さまざまな程度のタイヤの摩耗などを運転する場合です。
これが救助の出番です。 両方の車軸に回転を伝達しますが、車輪の回転角速度の比率は任意であり、ドライバーの介入なしで特定の状況に応じて急速に変化します。
ディファレンシャルの種類
差動は対称および非対称です。 対称デバイスは同じトルクを両方の従動軸に伝達しますが、非対称デバイスを使用する場合、伝達されるトルクは異なります。
機能的には、ディファレンシャルはホイール間およびアクスル間のディファレンシャルとして使用できます。 インターホイールは、一方の車軸の車輪にトルクを伝達します。 前輪駆動車ではギアボックス内、後輪駆動車では後車軸ハウジング内にあります。
全輪駆動車では、メカニズムは両方の車軸のクランクケースにあります。 全輪駆動が永続的な場合は、センターディファレンシャルもトランスファーケースに取り付けられます。 ギアボックスから両方のドライブアクスルに回転を伝達します。
アクスル ディファレンシャルは常に対称ですが、通常、アクスル ディファレンシャルは非対称です。フロント アクスルとリア アクスル間の典型的なトルクの割合は 40/60 ですが、異なる場合もあります。
ブロッキングの可能性と方法によって、差異の別の分類が決まります。
ブロッキングは、完全または部分的のいずれかです。
差分の仕組みとそれをブロックする理由
実はディファレンシャルは遊星型の機構です。 最も単純な対称クロスアクスル ディファレンシャルには、1 つのベベル ギア (4 つのセミアキシャル (XNUMX) と XNUMX つのサテライト (XNUMX)) があります。 この回路は XNUMX つの衛星で動作しますが、デバイスをより強力にするために XNUMX つ目の衛星が追加されています。 トラックとSUVには、XNUMX対のサテライトが搭載されています。
カップ (本体) (5) は、サテライトのキャリアとして機能します。 大きな従動ギア (2) がしっかりと固定されています。 ギアボックスからファイナル ドライブ ギア (3) を介してトルクを受け取ります。
直線道路では、車輪、つまり車輪は同じ角速度で回転します。衛星は車軸の周りを回転しますが、それ自体の軸の周りは回転しません。したがって、サイドギアが回転し、同じ角速度が与えられます。
コーナーでは、内側の (小さい) 弧のホイールの方が転がり抵抗が大きいため、速度が低下します。 対応するサイドギアもゆっくりと回転し始めるため、サテライトが回転します。 それらが自身の軸を中心に回転すると、外輪の車軸のギア回転が増加します。
同様の状況は、タイヤが路面を十分にグリップしていない場合にも発生する可能性があります。 たとえば、ホイールが氷にぶつかって滑り始めます。 通常のフリーディファレンシャルは抵抗の少ないところに回転を伝えます。 その結果、スリップしている車輪はさらに速く回転し、反対側の車輪は実質的に停止します。 その結果、車は動き続けることができなくなります。 さらに、全輪駆動の場合、状況は根本的に変わりません。これは、センター ディファレンシャルもすべてのパワーを抵抗の少ない場所、つまりスリッパー ホイールを備えた車軸に伝達するためです。 その結果、XNUMX 輪駆動車でも XNUMX つの車輪だけがスリップするとスタックする可能性があります。
この現象は、あらゆる車の開通性を著しく損なうものであり、オフロード車にはまったく受け入れられません。 差分をブロックすることで状況を修正できます。
ロックの種類
完全強制ブロッキング
衛星をジャミングして、衛星が自身の軸を中心に回転する能力を奪うことにより、完全な手動ブロックを実現できます。 もう XNUMX つの方法は、デフ カップをアクスル シャフトとしっかりと係合させることです。 両方の車輪が同じ角速度で回転します。
このモードを有効にするには、ダッシュボードのボタンを押すだけです。 駆動ユニットは、機械式、油圧式、空圧式、または電気式です。 この方式は、インターホイールとセンター ディファレンシャルの両方に適しています。 車が静止しているときにオンにすることができ、起伏の多い地形を走行するときは低速でのみ使用する必要があります。 通常の道路を離れたら、ロックをオフにする必要があります。そうしないと、ハンドリングが著しく悪化します。 このモードを乱用すると、アクスル シャフトまたは関連部品が損傷する可能性があります。
さらに興味深いのは、セルフロッキングディファレンシャルです。 ドライバーの介入を必要とせず、必要に応じて自動的に作動します。 このような装置のブロックは不完全であるため、車軸が損傷する可能性は低くなります。
ディスク（フリクション）ロック
これは、セルフロック ディファレンシャルの最も単純なバージョンです。 メカニズムには、一連のフリクションディスクが追加されています。 それらは互いにしっかりとフィットし、XNUMX つを介して車軸の XNUMX つとカップにしっかりと固定されます。
ホイールの回転速度が異なるまで、構造全体が全体として回転します。 次に、ディスク間に摩擦が発生し、速度差の拡大が制限されます。
ビスカスカップリング
ビスカスカップリング（ビスカスカップリング）も同様の動作原理を持っています。 ここでのみ、ミシン目が適用されたディスクが密閉された箱に入れられ、そのすべての自由空間がシリコーン液で満たされます。 その際立った特徴は、混合中の粘度の変化です。 ディスクが異なる速度で回転すると、液体は攪拌され、攪拌が激しいほど液体は粘性を増し、ほぼ固体状態に達します。 回転速度が一定になると、フルードの粘度が急速に低下し、ディファレンシャルのロックが解除されます。
ビスカス カップリングはかなり大きな寸法を持っているため、センター ディファレンシャルへの追加として使用されることが多く、場合によってはその代わりに使用され、この場合は疑似ディファレンシャルとして機能します。
ビスカスカップリングには、その使用を大幅に制限する多くの欠点があります。 これらは、慣性、重大な加熱、およびABSとの相性の悪さです。
トールセン
名前の由来はトルクセンシング、つまり「トルクを感じる」から。 これは、最も効果的なセルフロック ディファレンシャルの XNUMX つと考えられています。 機構はウォームギアを採用。 この設計には、滑りが発生したときにトルクを追加で伝達する摩擦要素もあります。
このメカニズムには 1 つのタイプがあります。 通常のロード トラクションでは、T-2 と T-XNUMX の品種は対称型の差動装置として機能します。
車輪の 1 つが牽引力を失った場合、T-2,5 は 1 対 6 から 1 対 2、またはそれ以上の比率でトルクを再分配することができます。 つまり、最高のグリップを持つホイールは、指定された比率で、スリップしているホイールよりも多くのトルクを受け取ります。 T-1,2 では、この数値は 1 から 3 から 1 から XNUMX と低くなりますが、バックラッシュ、振動、騒音は少なくなります。
Torsen T-3 は、もともと 20 ～ 30% のブロック率を持つ非対称ディファレンシャルとして開発されました。
クワイフ
Quife ディファレンシャルは、このデバイスを開発した英国のエンジニアにちなんで名付けられました。 設計上、Thorsen のようなワーム タイプに属します。 衛星の数と配置が異なります。 Quaife は、カー チューニング愛好家の間で非常に人気があります。
