Différentiel transversal: types, dispositif, principe de fonctionnement

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-19 15:43

Le différentiel transversal fait référence au mécanisme de transmission qui répartit le couple entre les arbres de transmission. De plus, ce mécanisme permet aux roues de tourner avec des vitesses angulaires différentes. Ce moment est particulièrement perceptible dans les virages. De plus, cette conception permet de se déplacer en toute sécurité et confortablement sur une surface dure et sèche. Dans certains cas, lors de la conduite sur une piste glissante ou en tout-terrain, l'appareil en question peut jouer le rôle de butée pour une voiture. Considérez les caractéristiques de la structure et du fonctionnement des différentiels transversaux.

Description

Le différentiel est conçu pour répartir le couple de l'arbre à cardan aux essieux des roues motrices avant ou arrière, selon le type d'entraînement. De ce fait, le différentiel transversal permet de faire tourner chaque roue sans patiner. C'est le but direct du mécanisme.

Lors d'un déplacement en ligne droite, lorsque la charge sur les roues est uniforme avec des vitesses angulaires identiques,l'unité en question fonctionne comme un compartiment de transfert. En cas de changement des conditions de conduite (glissade, virage, virage), l'indicateur de charge change. Les arbres de roue ont tendance à tourner avec des paramètres de vitesse différents, il devient nécessaire de répartir le couple entre eux dans un certain rapport. À ce stade, le différentiel transversal commence à remplir sa fonction principale - garantir la sécurité des manœuvres du véhicule.

Caractéristiques

La disposition des dispositifs automobiles considérés dépend de l'essieu moteur de travail:

1. Sur le carter de boîte de vitesses (traction avant).
2. Sur le carter de l'essieu arrière moteur.
3. Les voitures à traction intégrale sont équipées d'un différentiel entre les roues sur les squelettes des deux essieux ou boîtes de transfert (ils transfèrent le moment de travail entre les roues ou les essieux, respectivement).

Il convient de noter que le différentiel sur les machines est apparu il n'y a pas si longtemps. Sur les premiers modèles, les équipages "automoteurs" avaient une faible maniabilité. La rotation des roues avec un paramètre de vitesse angulaire identique entraînait un patinage de l'un des éléments ou une perte d'adhérence à la chaussée. Bientôt, les ingénieurs ont développé une modification améliorée de l'appareil, qui permet de niveler la perte de contrôle.

Prérequis pour la création

Les différentiels transversaux des voitures ont été inventés par le designer français O. Pekker. Dans un mécanisme conçu pour distribuer une rotationmoment, des engrenages et des arbres de travail étaient présents. Ils servaient à transformer le couple du moteur aux roues motrices. Malgré tous les avantages, cette conception n'a pas complètement résolu le problème du patinage des roues dans les virages. Cela s'est traduit par la perte d'adhérence d'un des éléments revêtus. Le moment était particulièrement prononcé dans les zones glacées.

Les glissades dans de telles conditions entraînaient des accidents désagréables, ce qui constituait une incitation supplémentaire à développer un dispositif amélioré qui pourrait empêcher le véhicule de déraper. La solution technique à ce problème a été développée par F. Porsche, qui a proposé une conception de came qui limite le patinage des roues. Les premières voitures à utiliser un différentiel d'essieu transversal simulé étaient des Volkswagen.

Appareil

Le nœud limiteur fonctionne sur le principe d'un réducteur planétaire. La conception standard du mécanisme comprend les éléments suivants:

• engrenages semi-essieu;
• satellites associés;
• corps de travail en forme de bol;
• engrenage principal.

Le squelette est relié de manière rigide à l'engrenage mené, qui reçoit le couple de l'analogue de l'engrenage principal. Le bol à travers les satellites transforme la rotation aux roues motrices. La différence des modes de vitesse des paramètres angulaires est également fournie à l'aide des engrenages d'accompagnement. Dans le même temps, la valeur du moment de travail reste stable. Le différentiel arrière transversal est axé sur le transfert de vitesse aux roues motrices. Le transportles véhicules à traction intégrale sont équipés de mécanismes alternatifs qui agissent sur les essieux.

Variétés

Les types de mécanismes indiqués sont divisés en fonction de caractéristiques structurelles, à savoir:

• versions coniques;
• options cylindriques;
• engrenages à vis sans fin.

De plus, les différentiels sont divisés par le nombre de dents des engrenages des arbres d'essieu en versions symétriques et asymétriques. En raison de la répartition optimale du couple, les deuxièmes versions avec cylindres sont montées sur les essieux des véhicules à traction intégrale.

Les machines avec essieu moteur avant ou arrière sont équipées de modifications coniques symétriques. L'engrenage à vis sans fin est universel et peut être agrégé avec tous les types d'appareils. Les unités coniques sont capables de fonctionner dans trois configurations: droite, rotative et coulissante.

Plan de travail

En mouvement rectiligne, le blocage de différentiel électronique imitation essieu transversal se caractérise par une répartition égale de la charge entre les roues du véhicule. Dans ce cas, une vitesse angulaire identique est observée, et les corps satellites ne tournent pas autour de leurs propres axes. Ils transforment le couple sur l'arbre d'essieu à l'aide d'un engrenage statique et de l'engrenage mené de l'engrenage principal.

Dans les virages, le véhicule subit des forces de résistance et des charges variables. Les paramètres sont répartis comme suit:

1. La roue intérieure à rayon plus petit obtient plus de traînée que la contrepartie extérieure. Un indicateur de charge augmenté provoque une diminution de la vitesse de rotation.
2. La roue extérieure se déplace le long d'un chemin plus large. Dans le même temps, une augmentation de la vitesse angulaire contribue à un virage en douceur de la machine, sans patinage.
3. Compte tenu de ces facteurs, les roues doivent avoir des vitesses angulaires différentes. Les satellites de l'élément intérieur ralentissent la rotation des arbres d'essieux. Le même, à son tour, à travers un élément d'engrenage conique, augmente l'intensité de la contrepartie externe. Dans le même temps, le couple du train principal reste stable.

Glissement et stabilité

Les roues de voiture peuvent recevoir différents paramètres de charge, glisser et perdre de la traction. Dans ce cas, une force excessive est appliquée à un élément et le second fonctionne "au ralenti". En raison de cette différence, le mouvement de la voiture devient chaotique ou s'arrête complètement. Pour éliminer ces lacunes, utilisez le système de stabilité du taux de change ou de blocage manuel.

Pour que le moment de torsion des arbres de roue s'équilibre, l'action des satellites doit être arrêtée et la rotation du bol à l'arbre de roue chargé doit être transformée. Cela est particulièrement vrai pour les différentiels à essieux croisés MAZ et autres véhicules lourds à traction intégrale. Une caractéristique similaire est due au fait que si vous perdez l'adhérence à l'un des quatre points, la quantité de couple tendra vers zéro,même si la machine est équipée de deux différentiels interroues et d'un différentiel interponts.

Autoblocage électronique

Pour éviter les problèmes mentionnés ci-dessus, un blocage partiel ou complet le permet. Pour cela, des analogues autobloquants sont utilisés. Ils répartissent la torsion en tenant compte de la différence sur les arbres d'essieux et des conditions de vitesse correspondantes. La meilleure façon de résoudre le problème est d'équiper la machine d'un blocage de différentiel électronique à essieux croisés. Le système est équipé de capteurs qui surveillent les performances requises pendant que le véhicule se déplace. Après avoir traité les données reçues, le processeur sélectionne le mode optimal pour corriger la charge et d'autres effets sur les roues et les essieux.

Le principe de fonctionnement de ce nœud se compose de trois étapes principales:

1. Au début du patinage de la roue motrice, l'unité de commande reçoit des impulsions des indicateurs de vitesse de rotation, après les avoir analysées, une décision est automatiquement prise sur la méthode de fonctionnement. Ensuite, le commutateur de vanne se ferme et l'analogue haute pression s'ouvre. La pompe de l'unité ABS crée une pression dans le circuit de travail du cylindre de frein de l'élément glissant. La roue motrice qui patine est freinée en augmentant la pression du liquide de frein.
2. À la deuxième étape, le système de simulation d'autoblocage maintient la force de freinage en maintenant la pression. Action de la pompe et arrêt du patinage des roues.
3. La troisième étape du fonctionnement de ce mécanisme comprend l'achèvement du patinage des rouesavec décompression simultanée. L'interrupteur s'ouvre et la vanne haute pression se ferme.

Différentiel transversal KamAZ

Ci-dessous un schéma de ce mécanisme avec une description des éléments:

1 - Arbre principal.

2 - Sceau.

3 - Carter.

4, 7 - Rondelles de type support.

5, 17 - Bols de cas.

6 - Satellite.

8 - Indicateur de verrouillage.

9 - Bouchon de remplissage.

10 - Chambre pneumatique.

11 - Fourchette.

12 - Arrêter la sonnerie.

13 - Embrayage de vitesse.

14 - Verrouillage de l'embrayage.

15 - Bouchon de vidange.

16 - Pignon d'entraînement de l'essieu central.

18- Croix.

19 - Pignon d'essieu arrière.

20 - Boulon de fixation.

21, 22 - Couvercle et roulement.

Sécurité

Le différentiel à essieux croisés est conçu pour offrir une conduite sûre et confortable sur des routes à usages divers. Certains des inconvénients du mécanisme considéré, indiqués ci-dessus, se manifestent lors de manœuvres hors route dangereuses et agressives. Par conséquent, si la machine est équipée d'un mécanisme de commande manuelle, elle ne doit être utilisée que dans des conditions appropriées. Il est très difficile et dangereux d'utiliser des voitures à grande vitesse sans le mécanisme spécifié, en particulier à grande vitesse sur l'autoroute.