22 ianuarie 2011

Diferentialul

Diferentialul autoblocant, diferentialul cu alunecare limitata, diferentialul Torsen, cuplajul Haldex si vascocuplajul de tip Ferguson

Autovehiculele sunt dotate cu diferential pentru a permite turatii diferite ale rotilor puntii motoare la parcurgerea virajelor, atunci cand roata aflata inspre interior parcurge un drum mai scurt decat cea aflata catre exterior. Daca miscarea s-ar transmite direct iar rotile ar fi solidare la rotatie, ca in cazul karturilor, acestea ar trebui sa patineze si, pe langa solicitarile suplimentare asupra pneurilor si elementelor mecanice, masina ar tinde mereu sa ruleze drept, fiind astfel puternic subviratoare.

Diferentialul este cel care preia miscarea de rotatie de la arborele de iesire din cutia din viteze si o repartizeaza, prin arborii planetari, catre rotile motoare.

Diferential cu mers rectiliniuSchematic, un diferential se prezinta si functioneaza astfel:

1. Carcasa diferentialului

2. Coroana de antrenare

3. Pinion satelit

4. Pinioane planetare

5. Arbori planetari

La rularea in linie dreapta, carcasa, fiind solidara cu coroana antrenata de arborele de iesire al cutiei de viteze, se roteste impreuna cu intreg ansamblul si antreneaza pinioanele planetare, mai departe miscarea ajungand prin arbori la rotile motoare. In acesta situatie, pinioanele satelit 3 nu se rotesc in jurul axului propriu (X-ul rosu).

Diferential cand o roata patineazaAtunci cand una dintre roti patineaza, in timpul miscarii carcasei, in interior se vor roti si pinioanele satelit in jurul propriului lor ax, cealalta roata a vehiculului ramanand imobila.

De aici rezulta principalul inconvenient al diferentialului: daca una dintre roti pierde aderenta, aceasta se va invarti in gol, cuplu motor nu se va mai transfera catre cealalta roata iar vehiculul nu va mai putea inainta. Pentru eliminarea acestui neajuns, se folosesc dispozitive care distribuie cuplul catre ambele roti.

Diferentialele autoblocante

Acest tip de diferential elimina neajunsul transferarii intregului cuplu catre roata care se invarte in gol, permitand in acelasi timp virarea normala a vehiculului. Este folosit la aproape toate automobilele destinate competitiilor sportive, la autoturisme cu performante ridicate, precum si la unele modele echipate cu tractiune integrala.

Diferentiale cu alunecare limitata – L.S.D. (Limited Slip Differential)

Diferential cu alunecare limitataCea mai simpla solutie de a realiza un asemenea diferential consta in presarea pinioanelor planetare spre carcasa prin intermediul unor elemente elastice (1) aflate in “miezul” diferentialului. Frecarea dintre suprafate va asigura transmiterea unui cuplu catre roata care are aderenta si poate fi sporita fie prin realizarea unor suprafete de contact conice, asemenea celor de la sincroanele cutiilor de viteze, fie prin introducerea unor discuri de frictiune (2) si realizarea unui ambreiaj multidisc in spatele fiecarui pinion.

Solutia are o eficienta redusa pentru ca va exista permanent o frecare atunci cand turatia rotilor motoare este catusi de putin diferita, iar cuplul care se transfera nu poate fi bine controlat, fiind de asemenea limitat de forta elementelor elastice.

Diferentialul autoblocant cu lamele

Este fara indoiala cel mai raspandit in aria motorsportului, datorita atat eficacitatii cat si a dimensiunilor reduse, care il recomanda pentru inlocuirea diferentialului de serie fara modificari suplimentare. Cuplul nu se transmite direct de la carcasa la axul satelitilor ca la un diferential simplu, ci prin intermediul a doua inele de presiune solidare la rotatie cu carcasa diferentialului. Atunci cand creste momentul aplicat, axele celor 4 sateliti se deplaseaza pe planurile inclinate ale inelelor departandu-le, iar acestea preseaza asupra pachetelor de discuri. Marimea si numarul discurilor de frictiune determina cuplul care poate fi transferat, iar unghiul la care sunt prelucrate planurile inclinate determina momentul cuplarii diferentialului, o panta mai lina determinand blocarea la diferente mai mici intre vitezele de rotatie ale pinioanelor planetare.

Diferential autoblocant cu lamele

1. carcasa
2. saibe elastice
3. disc angrenat cu carcasa
4. disc angrenat cu pinionul planetar
5. inele de presiune
6. pinion planetar
7. ax portsateliti
8. pinion satelit
9. saiba de reglaj al strangerii pachetului
10. capac
11. surub de fixare

 

Vascocuplajele de tip Ferguson

Vascocuplajul este un mecanism compact care transmite miscarea prin intermediul unui fluid siliconic si al unor discuri perforate, aflate foarte aproape unele de altele. In conditiile in care discurile se rotesc cu turatii egale, nu apar decat forte reduse intre acestea. Atunci cand apare o alunecare, fluidul siliconic din interiorul cuplajului se incalzeste si isi mareste vascozitatea, reducand viteza relativa dintre arbori si realizand transferul cuplului. Poate fi utilizat singur, ca diferential interaxial la vehiculele cu tractiune integrala (ca in cazul modelelor VW Golf Country sau Fiat Panda 4x4 2003), sau in combinatie cu un diferential conventional, caz in care poate fie echipa o punte motoare ca in figura a., fie servi ca diferential central – fig. b.

Cu verde in fig a. este evidentiata calea de transmitere a cuplului motor, putandu-se observa ca vascocuplajul, fiind conectat intre carcasa diferentialului conventional si unul din arborii de iesire, preia doar o parte din efort.

Vascocuplaje de tip Ferguson

Solicitarile mari aplicate timp indelungat asupra vascocuplajelor pot duce la supraincalzirea fluidului din interior si la distrugerea cuplajului, acesta nemaifiind in masura de a transmite cuplu catre arborele de iesire.

Diferentialul Torsen

Denumirea ii vine de la TORque SENsitive – sensibil la cuplu. Este o adevarata bijuterie mecanica, avand in componenta sa trei grupuri de angrenaje formate din pinioane elicoidale sau cu dantura dreapta. Transferul cuplului este realizat de fortele radiale si axiale care apar intre pinioane, distributia acestuia fiind data de unghiurile danturii si stabilita de la proiectare.

Diferential Torsen

Poate fi montat atat ca diferential interaxial cat si pentru puntile motoare, fiind potrivit pentru echiparea vehiculelor cu tractiune fata care, la echiparea cu un diferential cu lamele, de exemplu, ar transmite reactii violente asupra directiei in momentul transferului de cuplu. Diferentialul Torsen este proactiv, intervenind inainte ca patinarea sa se produca, iar celelalte mecanisme reactive, intrand in functiune dupa ce apare patinarea. Modul sau de lucru completeaza cu succes functiile sistemelor electronice de control al stabilitatii si nu influenteaza negativ ABS-ul.

Complexitatea sa si necesitatea unor prelucrari mecanice de precizie il fac insa costisitor si limiteaza raspandirea pe modele de volum. Audi este unul din putinii constructori care monteaza acest tip de diferential.

Cuplajul Haldex

Utilizat de asemenea preponderent ca diferential interaxial, insa la autoturismele cu tractiune integrala semipermanenta sau, mai corect, TOD (Torque On Demand – cuplu atunci cand este solicitat), si pe multe din categoria SUV (spre exemplu, pe modelele din gama VW cu tractiune fata si disponibile in variante 4x4), este practic un ambreiaj multidisc in baie de ulei comandat de catre o centrala electronica prin intermediul unui actuator hidraulic care asigura cuplarea celor doi arbori,  de intrare si respectiv de iesire.

Diferentia Haldex

Acest cuplaj sta la baza asa numitelor diferentiale active, cum este si diferentialul interaxial care echipeaza Mitsubishi Lancer Evo VII si urmatoarele. O aplicatie interesanta este asa numitul AYC (Active Yaw Control), introdus pentru prima data pe Mitsubishi Evo IV si care, prin utilizarea unui diferential activ similar, livreaza un cuplu mai mare pe roata spate dinspre exteriorul virajelor pentru a permite parcurgerea mai rapida a acestora.

Unele autovehicule utilizeaza o solutie similara dar cu un actuator electric. De exemplu, modelele BMW cu tractiune integrala xDrive fabricate dupa 2003 realizeaza cuplarea ambreiajului multidisc cu ajutorul unui servomotor electric care actioneaza un disc cu came.

Diferential BMW xDrive

Vehicule 4x4, tractiunea integrala

Vehiculele destinate cu adevarat terenurilor accidentate folosesc de regula o transmisie integrala nepermanenta, cuplarea puntii fata realizandu-se la comanda soferului printr-o cutie de transfer. Transmisia acestora imprima aceeasi turatie arborilor fata si spate, avand cate un diferential pe fiecare punte motoare. Acestea pot fi libere, autoblocante sau blocabile la comanda prin sisteme similare celor care cupleaza treptele in cutiile de viteze. Autoturismele 4x4 si SUV-urile necesita insa cate trei diferentiale, unul pentru fiecare punte si altul interaxial care sa permita viteze de rotatie diferite ale rotilor fata si spate la parcurgerea virajelor. Aceste trei diferentiale pot fi libere sau cu alunecare limitata, in una din variantele prezentate mai sus, in diferite combinatii.

In prezent, foarte multi constructori ce urmaresc reducerea costurilor suplinesc montarea unor diferentiale cu alunecare limitata prin functii ale sistemelor electronice de control al tractiunii, realizand transferul cuplului motor catre rotile cu aderenta mai buna prin franarea celor care tind sa patineze. Aceasta solutie de compromis a folosit-o o scurta perioada si BMW (pe prima serie X5 si modelele 4x4 ale seriei 3 din 2001), inlocuind cu functii ale sistemului DSC vascocuplajele utilizate anterior la diferentialele interaxiale si spate ale modelelor 4x4 din seriile 3 si 5 mai vechi. Constructorul german a renuntat insa la ea in scurt timp si a adoptat mult mai performantul sistem xDrive, amintit anterior.

Voteaza:
(27 voturi)
Autor: Ionut Epuran   |   Vezi toate articolele din Lectia auto
COMENTARII
avatar
Chucky (anonim)
03.09.2015, 12:25
Va salut...am si eu o intrebare...urmeaza sa imi schimb diferentialul la un bmw seria 5 e60....avand dsc pe ea.....nelamurire este: cum aflu daca dsc-ul este combatibil cu acel grup pe care il voi achizitiona fiind sh? Sau daca imi functioneaza dsc-ul cu acel grup? Va multumesc
2
1
avatar
voica (anonim)
17.08.2015, 23:57
Foarte tare! "Pe limba tuturor!"
3
0
avatar
Dragos (anonim)
22.10.2014, 18:40
SAlut Vali (anonim).ai inceput sa fac licenta despre diferentiale si eu am aceias tema.poate impartim cunostintele..
5
0
avatar
radu (anonim)
30.04.2014, 22:28
Interesant si clar multumiri pentru informatii.
7
0
Vezi toate comentariile (11)
loadingse incarca ...
Adauga comentariu
captcha
Adauga comentariu
loadingse trimite ...
ALTE ARTICOLE LECTIA AUTO
Filtru de ulei
Filtrul de ulei

Ungerea mecanismelor responsabile de propulsie – si/sau de controlarea fortei de propulsie – este la fel de esentiala pentru functionarea masinilor pe cat este aerul pentru vietuitoare. Iar analogia nu este deloc fortata. Ori intamplatoare. La fel ca in cazul aerului, [...]

adaugat: 09 ianuarie 2012
Vezi tot articolul
Placute de frana sport ceramice
Placutele de frana

“Trebuiesc schimbate placutele de frana…” – de cate ori n-ai auzit-o pe asta atunci cand masina a ajuns pe rampa unui service auto? Ca ai intampinat probleme in stoparea vehiculului – si, ca atare, ai cerut o verificare – sau, pur si simplu, mecanicul a aruncat o [...]

adaugat: 12 noiembrie 2011
Vezi tot articolul
Sistemul de asistenta la pastrarea benzii de rulare (Lane Keeping Assist, LKAS)
Sistemul de avertizare la depasirea benzii de rulare (LDWS) si sistemul de asistenta la ...

Iti mai aduci aminte cand erai la scoala de soferi si, cu ocazia primelor sesiuni de conducere, instructorul punea mana pe volan pentru a corecta traiectoria masinii? Daca da, atunci iti amintesti si ca prezenta individului din dreapta iti inducea, la acel moment, un mix [...]

adaugat: 06 octombrie 2011
Vezi tot articolul
Suporti motor activi Porsche Dynamic Engine Mount System
Porsche Dynamic Engine Mount System: Ancora inteligenta

In panteonul dedicat legendelor auto vei gasi multe masini sport fabuloase, dar numai una dintre ele este invaluita intr-o mantie a controverselor de care, probabil, nu va scapa niciodata: Porsche 911. [...]

adaugat: 12 septembrie 2011
Vezi tot articolul
Audi Adaptive Cruise Control
Tempomat-ul inteligent: Fals tratat de soferie

La un moment dat, tot ceea ce stim azi despre condusul unei masini va disparea. Sau, mai bine zis, conceptul va suferi modificari atat de ample, incat vom privi scolile de soferi ca pe niste unelte din neolitic. Masinile vor invata cum sa comunice intre ele (deja au parcurs [...]

adaugat: 09 august 2011
Vezi tot articolul
mercedes airscarf si aircap
Mercedes Airscarf: Fularul fermecat

De cele mai multe ori, placerea condusului este asociata cu viteza de deplasare si/sau cu o salba ametitoare de sicane si ace de par, experimentata la limita aderentei; ei bine, exista momente in viata in care tot ce vrei sa ai in fata ochilor este o pelicula de bitum [...]

adaugat: 19 iulie 2011
Vezi tot articolul
TEST DRIVE
Volkswagen Amarok

In ultima vreme, din ce in ce mai multa lume isi doreste sa scape din ghearele sistemului si a multinationalelor si sa-si regaseasca echilibrul intorcandu-se la origini si la o viata cat mai simpla. [...]

ALTE TESTE AUTOSAGA.RO
Vezi toate masinile testate
SERVICE AUTO

Vrei sa stii unde, cum si cat te costa sa iti repari masina? Toate informatiile de care ai nevoie intr-un singur loc.

Vezi lista service-urilor autorizate
  • sigla

    Nissan
    Adresa: Bd. Timisoara, Nr. 87, Sector 6, ...
    Tel / Fax: 021.444.33.35 / 021.444.33.39
    E-mail: paul.dinu@serus.ro

  • sigla

    Opel
    Adresa: Bd. Ferdinand, Nr. 111-113, Sector 2
    Tel / Fax: 021.252.20.27 / 021.252.81.54
    E-mail: relatiiclienti@rax.ro

  • sigla

    Seat
    Adresa: Bd. George Cosbuc, Nr. 176, Galati
    Tel / Fax: 0236.461.999 / 0236.311.050
    E-mail: serviceseat@enagrup.ro

PRET COMBUSTIBIL
  • Rompetrol Benzina: 5.95 Motorina: 5.96
  • Petrom Benzina: 5.82 Motorina: 6.30
  • OMV Benzina: 5.97 Motorina: 6.08
Vezi preturi Pret carburant in Europa
RETRO MOBILE
Ferrari Dino

La inceputul anilor ’60, cei de la Ferrari remarcau cum un coupe german - mai slab si mai ieftin decat orice model italienesc – atragea clientii ca pe un roi de albine. Era vorba de noul Porsche ... [...]

Vezi toate articolele
CAR & BABE
Ford Probe si Silvia

O masina roz si o fata superba – nu e o scena din “Fast & Furious”, cu Devon Aoki si Honda S2000, ci un… cuplu 100% romanesc, parca si mai voluptos. Hai sa le cunosti pe “Pinky” si Silvia. [...]

Vezi toate pictorialele
4 GIRLS
Top 5: Vedete si masini, editia “De gustibus ...

Am avut tot felul de top-uri pe-aici, dar nici unul care sa faca referinta la masinile pe care le conduc star-urile (fie ele din muzica, sport sau film). Dar, oricum, din acestea ai mai vazut; ce-ai ... [...]

Vezi toate articolele
LECTIA DESPRE AUTOMOBILE
Filtru de ulei
Filtrul de ulei

Ungerea mecanismelor responsabile de propulsie – si/sau de controlarea fortei de propulsie – este la fel de esentiala pentru functionarea masinilor pe cat este aerul pentru vietuitoare. Iar analogia nu este deloc ... [...]

Vezi toate articolele
Feedback