Описание и работа дифференциала блокировки
Блокирующий дифференциал состоит из следующих компонентов
- Корпус дифференциала - 1 или 2 штуки
- Блокирующий спайдер дифференциала - только 2-х штучный корпус
- Вал шестерни - только 1 корпус
- Стопорный болт вала шестерни дифференциала - только 1 корпус
- 2 комплекта дисков сцепления
- Блокировка боковой передачи дифференциала
- Упорный блок
- Блокировка направляющих диска сцепления дифференциала
- Прокладка боковой передачи дифференциала
- Стопорение упорной шайбы диска сцепления дифференциала
- Блокировка регулятора дифференциала
- Фиксирующий кронштейн
- Кулачковая шайба в сборе
- Шестерни дифференциала
- Упорные шайбы сателлитов дифференциала
Дополнительный блокирующий дифференциал (RPO G80) повышает тяговую способность заднего моста, комбинируя характеристики дифференциала с ограниченным скольжением и способность полуосей «блокироваться» вместе, когда существуют неровные тяговые поверхности. Дифференциал выполняет это 2 способами. Во-первых, наличие ряда дисков сцепления с каждой стороны корпуса дифференциала для ограничения величины проскальзывания между каждым колесом. Во-вторых, за счет использования механического механизма блокировки для остановки вращения правой боковой передачи дифференциала, или левой боковой передачи дифференциала на 10,5 дюймовой оси, с целью передачи вращающего момента колеса без тяги на колесо с тягой. Каждая из этих функций происходит в разных условиях.
Функция ограниченного проскальзывания
В нормальных условиях, когда дифференциал не заблокирован, происходит небольшое количество действия с ограниченным скольжением. За это в первую очередь отвечает усилие отделения шестерни, развиваемое в правостороннем (левая сторона на 10,5 дюймовой оси) пакете сцепления.
Работа функции ограниченного скольжения агрегата может быть объяснена, когда автомобиль делает правый поворот. Поскольку левое колесо движется дальше, чем правое, оно должно вращаться быстрее, чем кольцевая шестерня и картер дифференциала в сборе. Это приводит к тому, что левая ось и левая боковая шестерня вращаются быстрее, чем картер дифференциала. Более быстрое вращение левосторонней шестерни вызывает вращение шестерен на валу шестерни. Это заставляет правостороннюю передачу вращаться медленнее, чем картер дифференциала.
Несмотря на то, что распределяющая сила боковой передачи, создаваемая ведущими шестернями, сжимает пакеты сцепления, в первую очередь правую сторону, трение между шинами и поверхностью дороги достаточно для преодоления трения пакетов сцепления. Это предотвращает удержание боковых шестерен на картере дифференциала.
Функция блокировки
Запирающее действие происходит за счет использования некоторых специальных деталей
- Механизм регулятора с 2-мя грузами
- Защелкивающийся кронштейн
- Левая пластина кулачка и шестерня кулачка
Когда разница в скорости между колесами составляет 100 об/мин или более, грузики регулятора будут отклоняться, и один из них будет контактировать с краем фиксирующего кронштейна. Это происходит потому, что левая боковая шестерня кулачка и кулачковый диск вращаются со скоростью, отличающейся, либо медленнее, либо быстрее, чем скорость узла коронной шестерни и картера дифференциала. Кулачковая шайба имеет на наружной диаметральной поверхности зубья, находящиеся в зацеплении с зубьями на валу регулятора.
Так как боковая шестерня вращается со скоростью, отличающейся от скорости картера дифференциала, вал регулятора вращается с достаточной скоростью, чтобы вытолкнуть грузики наружу против натяжения пружины. Один из грузиков зацепляется своим краем за ближайшую кромку фиксирующего кронштейна, неподвижного в корпусе дифференциала. Этот процесс фиксации запускает цепочку событий.
Когда регулятор защелкивается, он перестает вращаться. Небольшая фрикционная муфта внутри регулятора позволяет вращать с сопротивлением вал регулятора, в то время как один грузик удерживается на корпусе дифференциала через фиксирующий кронштейн. Цель фиксирующего действия регулятора заключается в замедлении вращения кулачковой пластины по сравнению с шестерней со стороны кулачка. Это приведет к перемещению кулачковой пластины из ее фиксирующего положения.
Кулачковая шайба обычно удерживается в своем стопорном положении небольшой волнистой пружиной и стопорными выпуклостями, опирающимися в соответствующие пазы шестерни на стороне кулачка. В этот момент скаты кулачковой шайбы заезжают на скаты боковой шестерни кулачка, и кулачковая шайба обжимает левый пакет сцепления самонапряжающим действием.
Когда левый пакет сцепления сжимается, он слегка толкает кулачковый диск и боковую шестерню кулачка к правой стороне корпуса дифференциала. Это движение кулачковой шестерни толкает упорный блок, который сжимает правосторонний пакет зубчатой муфты.
В этот момент сила самонапряжающихся муфт и сила отделения боковой шестерни объединяются для удержания боковых шестерен на картере дифференциала в стадии блокировки.
Весь процесс блокировки происходит менее чем за 1 секунду. Процесс работает либо с левым, либо с правым вращением колеса, благодаря конструкции регулятора и кулачкового механизма. Реверсирование крутящего момента любого вида разблокирует регулятор, заставляя кулачковую пластину перемещаться обратно в ее фиксирующее положение. Поворот на повороте или замедление во время переключения передач вызовет реверсирование крутящего момента этого типа. Дифференциальный блок возвращается к своей функции ограниченного скольжения.
Процесс самоподключения не произошел бы, если бы не действие одного из левых дисков сцепления. Этот активизирующий диск обеспечивает удерживающую силу, возникающую при линейном перемещении. Это единственный диск, который соединен шлицами с самим кулачковым диском. Остальные шлицевые диски насаживаются на боковую шестерню кулачка.
Если скорость вращения узла кольцевой шестерни и картера дифференциала достаточно высока, фиксирующий кронштейн будет поворачиваться под действием центробежной силы. Это приведет к перемещению грузиков так, что блокировка не будет разрешена. Во время движения автомобиля это происходит на скорости примерно 32 км/ч (20 миль/ч) и продолжается на более высоких скоростях.
При сравнении эффективности блокирующего дифференциала, с точки зрения процента от класса способности открывать и блоки с ограниченным скольжением, блокирующий дифференциал имеет почти в 3 раза больше потенциала блока с ограниченным скольжением при тех же условиях.
Диск ограничения крутящего момента дифференциала блокировки
Конструкция блокируемого дифференциала была изменена в середине 1986 года, чтобы включить функцию ограничения нагрузки, чтобы уменьшить вероятность поломки полуоси в плохих условиях вождения. Количество язычков на приводном диске в левом пакете сцепления было уменьшено, что позволило этим язычкам срезаться в случае включения механизма блокировки дифференциала с высоким крутящим моментом.
В момент выхода из строя диска ограничения нагрузки произойдет громкий хлопок в задней оси и дифференциал будет работать как стандартный дифференциал с некоторым ограниченным проскальзыванием пакетов сцепления при низких крутящих моментах.
Процедура обслуживания, когда лепестки диска сдвигаются, включает в себя замену левых дисков сцепления и волновой пружины. Необходимо также осмотреть полуоси на предмет скручивания, поскольку при больших крутящих моментах можно не только срезать ограничивающий нагрузку диск, но и закручивать полуоси.