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Tipos de diferencial e suas funções


Existem vários tipos de diferenciais adequados para um determinado veículo, pois servem para transmitir a potência do motor para as rodas. No meu post anterior, o diferencial foi explicado como um mecanismo que transmite o torque de um motor para as rodas com o objetivo de dividir a potência, permitindo que as rodas se movam em velocidades variadas.



Hoje vamos nos aprofundar nos vários tipos de diferencial e seu princípio de funcionamento.

Tipos de diferencial


A seguir estão os diferentes tipos de diferencial que podem ser encontrados em automóveis:

Agora vamos ver suas explicações!

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Diferencial aberto:


A forma básica de um diferencial aberto contém duas metades de um eixo com uma engrenagem em cada extremidade que é conectada por uma terceira engrenagem formando três lados de um quadrado. Completando o quadrado, a quarta marcha é adicionada para aumentar a força. A resistência é aumentada com a coroa adicionada à caixa do diferencial que contém as engrenagens básicas. Esta coroa garante que as rodas sejam acionadas conectando o eixo de acionamento através de um pinhão.

A vantagem de um diferencial aberto é permitir que o eixo faça curvas de forma mais eficaz, o que é conseguido à medida que a roda externa da curva move a uma velocidade mais rápida a roda interna à medida que cobria o solo. Outro benefício é que é relativamente barato de produzir e comum.

Desvantagens também ocorrem neste tipo de diferencial, pois o torque é dividido igualmente entre as duas rodas. Por isso, a potência transmitida às rodas é limitada pela roda com menor aderência.

Diferencial bloqueado:


O tipo de diferencial bloqueado é frequentemente encontrado em um veículo que sai da estrada. É basicamente um diferencial aberto com o efeito de travar o eixo no lugar para criar um fixo em vez de um independente. Este efeito pode ocorrer manualmente ou eletronicamente no veículo.

As vantagens do diferencial travado são obter uma quantidade apreciável de tração do que o diferencial aberto. Isso será alcançado porque o torque não é dividido igualmente 50/50 para a roda. Mais torque pode ser um canal para a roda que tem melhor tração.

Uma das desvantagens dos diferenciais bloqueados é chamada de ligação, acontece quando o excesso de energia rotacional (torque) é acumulado dentro do trem de força e precisa ser liberado. Essa liberação pode ser feita quando as rodas saem do solo para redefinir a posição ou simplesmente destravando o eixo quando não forem mais necessárias.

Diferencial soldado/carretel:


O diferencial soldado é bastante semelhante ao tipo travado, só que foi soldado permanentemente de um diferencial aberto em um eixo fixo. A soldagem do eixo fixo é feita propositalmente para manter as duas rodas girando simultaneamente. Veículos com esse diferencial são destinados à deriva.

O diferencial não é adequado para nenhuma outra condição de condução, pois a soldagem já adulterou a resistência do componente. também aumenta o risco de falha catastrófica da peça que pode resultar em engrenagens diferenciais quebradas explodindo através da caixa do diferencial.

Diferencial de deslizamento limitado:


Este tipo de diferencial é abreviado como LSD. Combina os benefícios do diferencial aberto e bloqueado através de um sistema mais complicado. Uma forma diferente de resistência é usada para atingir o mesmo neste diferencial. Eles são categorizados em:

LSD de embreagem mecânica


A embreagem mecânica SLD contém a mesma engrenagem central encontrada nos diferenciais abertos com um par de anéis de pressão. Os anéis de pressão exercem força em dois conjuntos de discos de embreagem posicionados ao lado das engrenagens. Isso oferece resistência à rotação independente das rodas, que alteram o efeito do diferencial de aberto para travado. Ele também fornece maior tração para ele.

Neste tipo de embreagem mecânica LSD, os anéis de pressão circundam as engrenagens centrais, que são forçadas a se separarem pelos pinos da engrenagem central. Ele empurra as superfícies angulares em rotação e empurra os anéis de pressão para o estacionamento da embreagem (amarelo e azul) em ambos os lados. Isso gera resistência e altera o funcionamento do eixo aberto para um efeito fixo.

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O LSD de embreagem mecânica é dividido em subtipos que funcionam de maneiras diferentes. Eles mudam quando a pressão nos discos de embreagem e no anel de pressão é exercida. Abaixo estão os vários tipos de LSD de embreagem mecânica:

LSD viscoso:


O viscoso é o segundo tipo de diferencial de deslizamento limitado que utiliza um líquido espesso em substituição à embreagem para criar a resistência necessária para alterar os diferenciais funcionando entre aberto e travado. Este tipo é mais simples porque tem menos partes móveis que o LSD mecânico.

O trabalho é mais suave na aplicação, pois a resistência aumenta em uníssono com a velocidade das rodas, proporcionando um aumento muito gradual. O viscoso LSD transfere o torque de forma mais eficaz para a roda que tem mais tração. Isso ocorre porque o fluido age como resistente sob velocidade. se uma roda perder tração e girar a diferença de velocidade entre as duas rodas dentro do diferencial. Ele cria mais resistência na roda em movimento mais lento, canalizando mais torque do eixo de transmissão para ela.

A desvantagem deste tipo que torna seu uso limitado é que o fluido aquece e se torna menos viscoso levando a uma menor resistência. Ele também não pode travar totalmente como o LSD mecânico porque o fluido é incapaz de fornecer resistência absoluta dentro de um espaço adequado.

Diferencial Torsen:


o diferencial Torsen usa uma engrenagem brilhante para produzir o mesmo efeito que o diferencial de deslizamento limitado. Mas não funciona com embreagens ou resistência a fluidos. Em vez disso, uma camada de engrenagem helicoidal é adicionada a uma configuração tradicional de engrenagem de um diferencial aberto. Os conjuntos de engrenagens helicoidais atuam em cada eixo para fornecer a resistência necessária para permitir a transferência de torque. Isto é conseguido tendo as engrenagens helicoidais em constante malha umas com as outras através de uma engrenagem de dentes retos conectada.

A malha constante entre os dois lados do diferencial ajuda a transferir o torque imediatamente. Isso o torna mais sensível ao mudar as condições da estrada e da direção. O diferencial Torsen também é capaz de direcionar uma alta porcentagem de torque para uma roda, dependendo da taxa de transmissão. Ao contrário do diferencial aberto que tem que dividir seu torque igualmente entre as rodas.

No diferencial Torsen, a engrenagem pode ser usinada de uma forma que a diferente relação de resistência irá impactar ao acelerar e desacelerar, assim como um e meio de um diferencial de deslizamento limitado. isso é conseguido mecanicamente sem o uso de eletrônicos ou qualquer outra forma evaporativa. O diferencial Torsen é o melhor sistema mecânico que possui toda a qualidade de outros diferenciais listados neste post.

Diferencial ativo:


O tipo ativo de diferencial é muito semelhante ao diferencial de deslizamento limitado, pois ainda emprega mecanismos. O mecanismo é usado para oferecer a resistência necessária para transferir o torque de um lado para o outro. As embreagens são ativadas eletronicamente em vez de depender de força puramente mecânica.

Os diferenciais ativos usam a eletrônica para alterar artificialmente as forças mecânicas que o sistema está enfrentando através das mudanças nas condições de direção. É por isso que eles são controláveis ​​e, portanto, programáveis. E com sensores em tal veículo, um computador pode detectar automaticamente para quais rodas transferir energia e quando deve ser transferida.

Esses tipos de diferencial são bons em desempenho, especialmente em estradas ruins, e ajudam a melhorar os carros que suportam condições de direção em rápida mudança. Mas este será um sistema que pode manter seus ajustes contínuos ao veículo.

Diferencial de vetorização de torque:


O diferencial do tipo vetorização de torque também utiliza um sistema aprimorado eletronicamente e ainda o utiliza para alterar o ângulo, ou vetor do veículo. Ele incentiva rodas específicas a receber mais torque quando necessário, o que melhora seu desempenho nas curvas. Quando uma embreagem oposta é ativada, o que é LSD de acionamento puramente mecânico normalmente engataria, pode ser usado para auxiliar na direção. Ao mesmo tempo em que reduz mais a energia, supera as deficiências do sistema LSD.

No canto deste diferencial, um LSD multi-vias exerce resistência em ambas as rodas até o eixo travar parcialmente. E também estabilizá-lo durante a frenagem, que é então liberada à medida que a velocidade da roda diminui e o veículo vira. Isso permite que as rodas girem em velocidades diferentes. Mas, em vez de liberar a resistência em ambas as rodas, um TVD continuará aplicando a embreagem apenas na roda externa. Isso aumenta a resistência experimentada pela roda e faz com que o sistema canalize mais torque para ela. Desequilíbrio de potência vai por causa do lado de fora, fazendo com que o veículo faça uma curva fechada e reduzindo a subviragem.

Quando a resistência é experimentada continuamente na curva, quando o veículo passa pelo ápice e começa a acelerar, ele continuará a anular um LSD multivias normal. Isso novamente interpretaria o movimento mais rápido da roda externa como escorregando e desviaria o torque durante a aceleração para a roda interna, pois ela percebe que tem mais aderência.

O TVD exerce mais resistência na embreagem das rodas externas, o sistema é enganado para desviar mais torque através dele. isso é conseguido aumentando a quantidade de potência que pode ser aplicada e reduzindo a subviragem experimentada sob aceleração de uma curva.

Leia: O que você precisa saber sobre o sistema de transmissão manual

Os diferenciais de vetorização de torque são capazes de transmitir 100% do torque disponível através de uma única roda. Isso é apenas quando precisou do torque nas circunstâncias mais extremas.

A limitação deste TVD é que ele é muito complicado e muito caro e normalmente é usado para aplicações de corrida/pista por seu potencial em curvas de alta velocidade.

Todos os tipos de diferenciais têm suas próprias vantagens e desvantagens, espero que agora você conheça os vários tipos de diferenciais. Se você tiver alguma dúvida, pergunte através da caixa de comentários e compartilhe este artigo com outros estudantes técnicos. Obrigado!



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