Система блокировки межколесного дифференциала полноприводного автомобиля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

СИСТЕМА БЛОКИРОВКИ МЕЖКОЛЕСНОГО ДИФФЕРЕНЦИАЛА ПОЛНОПРИВОДНОГО АВТОМОБИЛЯ

THE TRANSVERSE DIFFERENTIAL LOCK SYSTEM OF WHEEL-DRIVE VEHICLE

Гайзуллин М.Г.

Пермский военный институт

внутренних войск МВД России,

Свиридов Е.В.

Пермский национальный исследовательский

политехнический университет

Известно, что блокирование дифференциалов в полноприводных транспортных средствах (ТС) повышает проходимость. В случае торможения такого ТС на опорной поверхности (ОП) с низкими сцепными качествами не всеми колесами (при срабатывании одного контура тормозного привода и др.), блокирование трансмиссии обеспечивает еще и устойчивость торможения за счет перераспределения тормозных сил по колесам через трансмиссию и оптимизации их реализации [1, 2].

Для создания жесткой, бездифференциальной связи между колесами необходимо наличие специальных устройств, обеспечивающих блокирование межколесных дифференциалов. В связи с этим был разработан механизм блокировки дифференциала, представленный на рис. 1. На рис. 2 представлено блокирующее устройство.

Механизм блокировки межколесного дифференциала содержит блокирующее устройство, включающее, по крайней мере, два взаимоповорачивающихся элемента - корпус 1 дифференциала и полуось 2. При этом блокирующее устройство представляет собой фрикционный механизм, состоящий из пакета фрикционных 3 и стальных дисков 4. Фрикционные диски 3 находятся в зацеплении с зубчатым венцом одного элемента 1 механизма блокировки, который является корпусом блокирующего устройства, а стальные 4 в зацеплении с зубчатым венцом второго элемента 2 блокирующего устройства, который снабжен двумя радиальными отверстиями 5 (рис. 2) подвода воздуха, соединенными внутренним каналом 6. Так же в состав устройства входят два управляющих поршня 7 и 8, головка подвода воздуха 9 (рис. 1) со штуцером 10, установленная на втором элементе 2 блокирующего устройства. Устройство снабжено системой управления подачей воздуха, состоящей из датчиков угловой скорости 11 и 12, установленных на полуосях 2 и 13, электронного блока управления 14, электромагнитного клапана управления 15, редукционного клапана 16, переключателя 17, соединительных воздуховодов 18 и электропроводов 19, 20, 21, 22, 23.

Рис. 1. Схема механизма блокировки дифференциала транспортного средства: 1 - корпус дифференциала; 2, 13 - полуоси; 3 - фрикционный диск; 4 - стальной диск; 9 - головка подвода воздуха; 10 - штуцер; 11, 12 - датчики угловой скорости; 14 - электронный блок управления; 15 - электромагнитный клапан; 16 - редукционный клапан; 17 - переключатель; 18 - воздуховод; 19, 20, 21, 22, 23 - электропровода

блокировка межколесный дифференциал

Устройство работает следующим образом.

Датчики 11 и 12 по проводам 19 и 21 постоянно подают сигнал о значении угловых скоростей полуосей 2 и 13 в электронный блок управления 14, где угловые скорости преобразуются в относительные частоты вращения и их разность сравнивается с заданными критическими значениями. При пробуксовывании одного из колес значения относительных частот полуосей достигают величины больше заданного критического. Блок управления 14, получив и проанализировав сигнал от датчиков 11 и 12, подает команду по проводу 20 клапану 15 открыться. Последний открываясь, разобщает полости между поршнями 7, 8 (рис. 2) и корпусом 1 с атмосферой и сообщает их с пневмосистемой.

Рис. 2. Блокирующее устройство: 1 - корпус дифференциала; 2 - полуось; 3 - фрикционный диск; 4 - стальной диск; 5 - радиальные отверстия; 6 - внутренний канал; 7, 8 - управляющие поршни

Сжатый воздух из пневмосистемы транспортного средства через воздуховод 18 (рис. 1), редукционный клапан 16, открытый электромагнитный клапан 15, штуцер 10, головку подвода воздуха 9 по каналу 6 (рис. 2) и отверстиям 5 поступает в полости между корпусом 1 и поршнями 7 и 8, перемещая последние в направлении друг к другу. Поршни 7 и 8, перемещаясь, давят на пакет дисков 3, 4 и сжимают их. За счет силы трения, возникающей в пакете дисков 3, 4 возрастает сопротивление вращению элементов 1 и 2 относительно друг друга. Происходит блокировка дифференциала. При этом угловые скорости полуосей 2 и 13 (рис. 1) выравниваются.

При этом редукционный клапан 16 выполнен таким образом, что уже при избыточном давлении на управляющих поршнях 7 и 8 (рис. 2) устройства, он закрывается и перекрывает к ним доступ воздуха из пневмосистемы. Это позволяет осуществлять блокировку дифференциала при минимальном нагружении элементов блокирующего устройства и системы управления подачей воздуха.

Во избежание «звонкового» эффекта работы блокирующего устройства блок управления 14 (рис. 1) запоминает на некоторое заданное время управляющий сигнал. По истечении заданного времени управляющий сигнал исчезает. Электромагнитный клапан 15 разобщает полости между поршнями 7, 8 (рис. 2) и корпусом 1 с пневмосистемой и сообщает их с атмосферой. Воздух из полостей между управляющими поршнями 7, 8 и корпусом 1 через отверстия 5, канал 6, головку подвода воздуха 9 (рис. 1), штуцер 10, электромагнитный клапан 15 выходит в атмосферу. Пакет дисков 3, 4 разжимается и дифференциал разблокируется. Он заблокируется вновь, если произойдет пробуксовка одного из колес оси.

При торможении транспортного средства от системы сигнализации торможения (не показана) по проводу 23 поступает сигнал в блок управления 14, который подает команду по проводу 20 электромагнитному клапану 15 открыться. Процесс блокировки повторяется.

Во время прямолинейного движения транспортного средства угловые скорости полуосей 2 и 13 равны, разность значения относительных частот полуосей равна нулю, в связи с чем блок управления 15 не подает никаких команд. При криволинейном движении (повороте) или движении автомобиля по неровностям угловые скорости полуосей 1, 13, перестают быть одинаковыми. На повороте, даже при движении с минимальным радиусом, значения разности относительных частот полуосей меньше заданного критического, в связи с чем блок управления 15 так же не подает никаких команд. Так как фрикционные 3 и стальные 4 диски разомкнуты, то оба взаимоповорачивающихся элемента 1, 2 блокирующего устройства имеют возможность вращаться с разными угловыми скоростями, обеспечивая качение колес при повороте без бокового проскальзывания.

Посредством переключателя 17, установленного в кабине, водитель может выбрать три режима работы механизма блокировки дифференциала: постоянно заблокирован; автоматическая блокировка; постоянно разблокирован.

Библиографический список

1. Свиридов Е.В., Федоров Р.Ю., Исабеков А.С. Теоретические основы формирования параметров автомобильной техники внутренних войск МВД России: монография. - Пермь: Перм. воен. ин.-т ВВ МВД России, 2013. - 114с.

2. Свиридов Е.В. Способ повышения устойчивости прямолинейного движения полноприводного тягача автопоезда при торможении // Науч.-техн. сб. - М:, «Компания Спутник+», 2006. - № 2 - С.25-28. - ISBN 5-364-00255-1.

Размещено на Allbest.ru