Тема работы: «Изучения устройства и работы дифференциала с электронной блокировкой»

1. Цели работы:

1) закрепить знания по устройству дифференциала с электронной блокировкой;

2)научиться анализировать особенности устройства и работы дифференциала с электронной блокировкой;

3) выполнить частичную разборку, сборку дифференциала с электронной блокировкой.

 

Задание

1) Выполнить частичную разборку, сборку дифференциала с электронной блокировкой;

2) выполнить анализ особенностей устройства и работы дифференциала с электронной блокировкой.

 

Оснащение работы

1) Дифференциал с электронной блокировкой;

2) набор инструментов.

 

Основные сведения

4.1 Назначение электронной блокировки дифференциала

Электронная блокировка дифференциала (EDS, Elektronische Differenzialsperre) предназначена для предотвращения пробуксовки ведущих колес при трогании автомобиля с места, разгоне на скользкой дороге, движении по прямой и в поворотах за счет подтормаживания ведущих колес. Система получила свое название по аналогии с соответствующей функ цией дифференциала.

 

 

Рисунок 1 – Система электронной блокировки дифференциала

Система EDS сра б атывает при проскальзывании одного из ведущих колёс. Она подтормаживает скользящее колесо, за счет чего на нем увеличивается крутящий момент. Так как ведущие колеса соединены симметричным дифференциалом, на другом колесе (с лучшим сцеплением) крутящий момент также увеличивается.

Система работает в диапазоне скоростей от 0 до 80 км/ч.

 

4.2 Устройство дифференциала с электронной блокировкой

 

Пружина,2 – шестерня полуоси с блокирующим венцом,3 – ось сателлитов,4 – шайба сателлита,5 – толкатель блокирующей муфты,6 – корпус дифференциала правый,7 – поворотная пластина,8 – упорный подшипник,9 – шайба,10 – стопорное кольцо,11 – электромагнит,12 – шестерня полуоси,13 – сателлит,14 – подвижная блокирующая муфта,15 – шайба шестерни полуоси,16 – корпус дифференциала левый.

Рисунок 2 – Устройство блокируемого дифференциала ELocker

4.3 Принцип работы дифференциала с электронной блокировкой

Система EDS построена на основе антиблокировочной системы тормозов. В отличие от системы ABS в конструкции электронной блокировки дифференциала предусмотрена возможность самостоятельного создания давления в тормозной системе. Для реализации данной функции используется насос обратной подачи и два электромагнитных клапана (на каждое из ведущих колес), включенные в гидравлический блок ABS. Это переключающий клапан и клапан высокого давления.

Управление системой осуществляется с помощью соответствующего программного обеспечения в блоке управления ABS. Электронная блокировка дифференциала, как правило, является составной частью антипробуксовочной системы.

Работа электронной блокировки дифференциала носит цикличный характер. Цикл работы системы включает три фазы:

1. увеличение давления;

2. удержание давления;

3. сброс давления.

Пробуксовка ведущего колёса определяется на основании сравнения сигналов, поступающих от датчиков частоты вращения колес. При этом блок управления закрывает переключающий клапан и открывает клапан высокого давления. Для создания давления в контуре тормозного цилиндра ведущего колеса включается насос обратной подачи. Происходит увеличение давления тормозной жидкости в контуре и торможение ведущего колеса.

При достижении тормозного усилия необходимой для предотвращения пробуксовки величины производится удержание давления. Это достигается отключением насоса обратной подачи.

По окончании пробуксовки производится сброс давления. При этом впускной и переключающий клапаны в контуре тормозного цилиндра ведущего колеса открыты.

При необходимости цикл работы системы EDS повторяется. Аналогичный принцип действия имеет система ETS (Electronic Traction System). Электромагнит смещает зубчатую муфту, скользящую по шлицам в корпусе дифференциала, она надвигается на шестерню полуоси. Дифференциал заблокирован.

 

Порядок выполнения

5.1 Изучить основные сведения.

5.2 Выполнить частичную разборку дифференциала с электронной блокировкой.

5.3 Выполните анализ особенностей устройства и взаимодействия деталей дифференциала с электронной блокировкой.

5.4 Выполнить частичную сборку дифференциала с электронной блокировкой.

5.5 Оформить отчет по рекомендуемой форме.

Форма отчета

Практическая работа №18

Изучение устройства и работы дифференциала с электронной блокировкой

Цели работы…

Задание…

Оснащение работы…

Выполнение работы

Вид дифференциала
Устройство дифференциала с электронной блокировкой
Принцип работы дифференциала с электронной блокировкой
Описать процесс частичной разборки, сборки

 

7. Контрольные задания

1. Перечислите виды дифференциалов.

2. Опишите назначение электронной блокировки дифференциала.

3. Объясните устройство дифференциала с электронной блокировкой.

3. Объясните принцип работы дифференциала с электронной блокировкой.

4. Опишите процесс частичной разборки, сборки дифференциала с электронной блокировкой.

5. Выполнить анализ устройства и взаимодействия деталей дифференциала с электронной блокировкой.

Тема учебной дисциплины: «Полный привод»

Практическая работа №19

Тема работы: «Изучение устройства и работы агрегатов полного привода трансмиссии»

1. Цели работы:

1) закрепить знания по устройству полного привода трансмиссии;

2)научиться анализировать особенности устройства и работы агрегатов полноприводной трансмиссии;

3) выполнить частичную разборку, сборку агрегатов полноприводной трансмиссии.

Задание

1) Выполнить частичную разборку, сборку агрегатов полноприводной трансмиссии.

2) Выполнить анализ особенностей устройства и работы агрегатов полноприводной трансмиссии.

 

Оснащение работы

1) Межосевой дифференциал;

2) Набор инструментов.

 

Основные сведения

4.1 Общие сведения о полноприводной трансмиссии

Автомобили, у которых все колеса ведущие, называют полноприводными. Если крутящий момент передается на все колеса, улучшается способность автомобиля двигаться в плохих дорожных условиях. Это послужило толчком к созданию огромного семейства внедорожных автомобилей. Такие автомобили называют автомобилями повышенной проходимости. В некоторых странах легковые автомобили повышенной проходимости принято называть SUV (Sport Utility Vehicle – автомобили для спорта) или RV (Recreational Vehicle – автомобили для отдыха). Некоторые автомобили с приводом на четыре колеса обозначают AWD (All Wheel Drive – все колеса ведущие) или AD (4 Wheel Drive – привод на четыре колеса), а иногда просто 4x4. ­­

Легковые автомобили с приводом на четыре колеса могут иметь или постоянный привод всех колес, или подключаемый ко всем колесам при необходимости. Существуют конструкции полноприводных трансмиссий, в которых обеспечивается постоянный привод на передние (автомобили Toyota RAV4, Honda CRV и др.) или задние колеса (автомобили Ford Explorer, Nissan Terrano и др.), а привод на другие два колеса включается при необходимости. Причем это вклю­чение может происходить автоматически, в зависимости от условий движения, или вручную по желанию водителя.

В любом автомобиле, имеющем привод на четыре колеса, независимо от расположе­ния двигателя, необходимо разделить крутящий момент, получаемый на ведомом вале коробки передач, на два направления и передать один к переднему мосту, а другой к заднему. Кроме того, требуются две главные передачи: одна для привода передних колес, а другая задних соответственно.

 

4.2 Муфта Haldex

Муфта Haldex широко используется фирмой Volkswagen для автомобилей класса А (Volkswagen Golf, Bora, Audi TT, Skoda Oktavia, Seat Toledo и т.д.). С од­ной стороны, она предлагает преиму­щества постоянного привода на все колеса, с другой — она может комби­нироваться с такими системами, пре­дотвращающими пробуксовку колес, как ABS, EDS, ASR, EBV и ESP.

Механическая часть муфты Haldex состоит из цилиндрического входного вала с аксиально-поршневым насосом и рабочим поршнем, ведомого вала с приводной головкой и дисковым кулачком, а также набора фрикционных дисков (рисунок 1). Наружные диски соединены с ведущим валом, а внутрен­не диски через продольное зубчатое зацепление с ведомым валом.

1 – ведомый вал с кулачковой шайбой; 2 – рабочий поршень; 3 – многодисковая муфта; 4 – насосный поршень; 5 – нагнетательный клапан; 6 – впускной клапан; 7 – регулятор давления управления муфтой; 8 – ведущий вал

Рисунок 1 – Схема муфты Haldex

 

При пробуксовке одного из колес автомобиля возникает разница в частоте вращения между ведомым 1 и ведущим 8 валами, и на поршень 4 направляется то выступающая, то опускающаяся часть кулачковой шайбы. В результате возвратно-поступательного движения поршня давление масла в гидравлической системе повышается и рабочий поршень давит на нажимной диск набора фрикционных дисков. Набор фрикционных дисков сжимается, и между входным и выходными валами возникает таким образом сцепление.

 

4.3 Вискомуфта

Вискомуфта получила свое название от латинского viscosus -­­­­ вязкий.

Основными элементами вискомуфты (рисунок 2) являются:
- корпус 6 и валы 1 и 5, герметизированные с помощью уплотнений;
- диски 4, соединенные шлицами с корпусом, диски 3 соединенные с ведомым валом. Диски имеет каналы и отверстия для увеличения вязкости трения жидкости;
- силиконовая (кремнийорганическая) жидкость, которая обладает высокой вязкостью и заполняет корпус на 80-90%.

Вискомуфта передает подводимый к ней крутящий момента за счет внутреннего трения в жидкости, находящейся между дисками. Когда их скорости одинаковы, муфта передает небольшую часть усилия (5…7%). При отставании ведомых дисков от ведущих, жидкость перемешивается, температура и вязкость ее растут, она расширяется и сжимает воздух. Когда он почти полностью сжат, давление в муфте резко возрастает, что вызывает осевое перемещение дисков по шлицам до их механического контакта. В результате этого вращение ведущего и ведомого валов производится за счет механического трения. При равной скорости вращения дисков температура и соответственно давление жидкости постепенно снижаются и они выходят из механического контакта. Передаваемый момент зависит от характеристик муфты и от разности скоростей вращения ее валов.

Вискомуфта может устанавливаться как самостоятельный узел между ведущими осями или «встраиваться» в конический дифференциал.

Основным недостатком вискомуфты является ее несовместимость с ABS.

Вискомуфта не пригодна к ремонту, так как количество и вязкость жидкости определяют характеристики вискомуфты и строго контролируются при ее изготовлении. При утечке части жидкости муфта подлежит замене.

 

1– ведомый вал; 2 – втулка; 3 – диски, соединенные с ведомым валом; 4 – диски, соединенные с корпусом; 5 – ведущий вал; 6 – корпус

Рисунок 2 – Вискомуфта

 

4.4 Дифференциал Torsen

Дифференциал Torsen (TORque SENsing – чувствующий крутящий момент) представляет собой механический самоблокирующийся дифференциал, в котором используется сложный набор червячных шестерен (рисунок 3).

На полый приводной вал 2 корпуса дифференциала передается крутящий момент от коленчатого вала через элементы трансмиссии. На общей оси сателлитов расположены прямозубые шестерни 5 и червячные сателлиты 6.

1 – корпус дифференциала; 2 – полый приводной вал корпуса дифференциала; 3 – вал привода передней оси; 4 – вал привода задней оси; 5 – прямозубые шестерни; 6 – червячные сателлиты; 7 – червячная шестерня привода передней оси; 8 – червячная шестерня привода задней оси

Рисунок 3 – Межосевой дифференциал Torsen

Набор шестерен внутри дифференциала состоит из ведомых червячных шестерен привода передней оси 7, задней 8 и ведущих (сателлитов) червячных шестерен 6. Основной особенностью такой конструкции является то, что червячные шестерни могут приводить во вращение другие шестерни, но са­ми не могут приводиться во вращение. Такая особенность приводит к появлению некоторой степени блокирования дифференциала.

При вращении приводного вала вращается и корпус дифференциала, толкая оси сателлитов. При движении по асфальту дифференциал Torsen распределяет крутящий момент между осями поровну. При низких значениях входного кру­тящего момента, передаваемого от коленчатого вала (движение по асфальту), шестерни дифференциала вращаются свободно и его действие напоминает работу обычного симметричного дифференциала. Когда входной крутящий момент увеличи­вается (колеса одной оси начинают проскальзывать), набор червячных шестерен нагружается и в определенный момент два выходных вала привода передней и задней оси блокируются. Но стоит только колесам одной оси начать проскальзывать, крутящий момент перебрасывается на ту ось, колеса которой имеют лучшее сцепление с покрытием.

 

4.5 Раздаточная коробка

Устройство раздаточной коробки показано на рисунке 4.

1 – вилка муфты блокировки дифференциала; 2 – шток вилки блокировки дифференциала; 3 – защитный чехол штока; 4 – стопорная шайба; 5 – втулка оси рычага; 6 – ось рычага; 7 – стопорный болт вилки; 8 – выключатель контрольной лампы блокировки дифференциала; 9 – шток вилки переключения передач; 10 – рычаг блокировки дифференциала; 11 – дистанционная втулка; 12 – ось рычага переключения передач; 13 – кронштейны; 14 – вилка муфты переключения передач; 15 – рычаг переключения передач; 16 – втулка пружины фиксатора; 17 – пружина и шарик фиксатора; 18 – фланец ведущего вала; 19 – передняя крышка; 20 – сальник ведущего вала; 21 – упорное кольцо подшипника; 22 – передний подшипник ведущего вала; 23 – шестерня высшей передачи; 24 – муфта переключения передач; 25 – картер раздаточной коробки; 26 – шестерня низшей передачи; 27 – задний подшипник ведущего вала; 28 – установочное кольцо заднего подшипника ведущего вала; 29 – ведущий вал; 30 – втулка; 31 – ступица; 32 – задняя крышка; 33 – задний подшипник промежуточного вала; 34 – промежуточный вал; 35 – подшипник вала привода заднего моста; 36 – задний подшипник дифференциала; 37 – фланец; 38 – сальник вала привода заднего моста; 39 – задний корпус дифференциала; 40 – опорная шайба шестерни; 41 – шестерня привода заднего моста; 42 – ось сателлитов; 43 – стопорное кольцо; 44 – пружинная шайба; 45 – кронштейн подвески; 46 – упорная шайба сателлита; 47 – картер привода переднего моста; 48 – сателлит; 49 – ведомая шестерня дифференциала; 50 – передний корпус дифференциала; 51 – стопорное кольцо; 52 – пружинная шайба; 53 – передний подшипник корпуса дифференциала; 54 – муфта блокировки дифференциала; 55 – установочное кольцо переднего подшипника дифференциала; 56 – маслоотражатель; 57 – сальник вала привода переднего моста; 58 – подшипник вала привода переднего моста; 59 – фланец вала привода переднего моста; 60 – вал привода переднего моста; 61 – пробка слива масла; 62 – ведомая шестерня привода спидометра; 63 – роликовый подшипник промежуточного вала; 64 – заливная пробка; 65 – ведущая шестерня привода спидометра.

Рисунок 4 – Раздаточная коробка

 

Порядок выполнения

5.1 Изучить основные сведения.

5.2 Выполнить частичную разборку межосевого дифференциала.

5.3 Выполните анализ особенностей устройства и взаимодействия деталей межосевого дифференциала.

5.4 Выполнить частичную сборку межосевого дифференциала.

5.5 Оформить отчет по рекомендуемой форме.

 

Форма отчета

Практическая работа №19

Изучение устройства и работы агрегатов полного привода трансмиссии

Цели работы…

Задание…

Оснащение работы…

Выполнение работы

Агрегаты полного привода
Устройство межосевого дифференциала
Принцип работы межосевого дифференциала
Описать процесс частичной разборки, сборки

 

7. Контрольные задания

1. Объясните устройство полноприводной трансмиссии.

2. Объясните устройство межосевого дифференциала.

5. Объясните принцип работы межосевого дифференциала.

6. Опишите процесс частичной разборки, сборки межосевого дифференциала.

7. Выполнить анализ устройства и работы агрегатов полно привода трансмиссии

Тема учебной дисциплины: «Подвеска»

Практическая работа №20