Het gebruik van een tussenbak bij vierwielaandrijving
Inhoud
De enorme populariteit die SUV's en cross-overs de laatste tijd hebben gewonnen, is niet toevallig. Vierwielaandrijving geeft de bestuurder de mogelijkheid om door de stad en over ruw terrein te rijden. Bij een dergelijke auto is de tussenbak zo ontworpen dat de voordelen van vierwielaandrijving volledig worden benut.
Het doel van de transfercase
Bij voertuigen met één aandrijving wordt het door de motor en de omgebouwde versnellingsbak gegenereerde koppel rechtstreeks op de aandrijfwielen overgebracht. Als de auto vierwielaandrijving heeft, is het voor het meest rationele gebruik van koppel noodzakelijk om te verdelen tussen de voor- en achteras. Bovendien wordt het van tijd tot tijd nodig om de hoeveelheid koppel die tijdens de beweging op een bepaalde as wordt overgebracht, te wijzigen.
De tussenbak is verantwoordelijk voor de verdeling van het motorvermogen tussen de voor- en achteras. Net als een versnellingsbak kan hij de koppelwaarde tot op zekere hoogte verhogen, wat vooral belangrijk is bij het besturen van een auto in moeilijke offroad-omstandigheden.
Soms vervult dit mechanisme speciale functies op speciale apparatuur (brandweerwagens, landbouw- en bouwmachines). De taak van de verdeelbak is om een deel van het koppel over te brengen naar speciale apparatuur: een brandpomp, een kabellier, een kraanmechanisme, enz.
Het ontwerp van de dispenser
De tussenbak, soms eenvoudigweg de "tussenbak" genoemd, is geïnstalleerd tussen de assen en de versnellingsbak die naar de assen leidt. Ondanks de enorme verscheidenheid aan ontwerpen, zijn sommige delen van de tussenbak beschikbaar op elk model:
- aandrijfas (brengt koppel over van de versnellingsbak naar de tussenbak);
- vergrendelingsmechanisme en middendifferentieel;
- tandwiel- of kettingreductietandwiel;
- actuator (verantwoordelijk voor het inschakelen van het slot);
- cardanassen voor de aandrijving van de voor- en achterassen;
- een synchronisator waarmee u de onderste rij in beweging kunt zetten.
De tussenbak is een behuizing die de aandrijfas van de motor omvat, en twee cardanassen gaan naar de voor- en achterassen. Het ontwerp van de tussenbak is vergelijkbaar met het ontwerp van de versnellingsbak: het lichaam is een gesloten carter, waarvan het oliebad zorgt voor smering van het differentieel en het vergrendelingsmechanisme. Gebruik de hendel of knoppen in de cabine om te schakelen.
Het werkingsprincipe van de tussenbak:
De belangrijkste functie van de tussenbak is het aan- of afkoppelen van een van de bruggen. In het ontwerp van klassieke SUV's en vrachtwagens met vierwielaandrijving wordt het koppel steevast overgebracht naar de achteraandrijfas. De vooras werd, om brandstof en de levensduur van de knooppunten te besparen, alleen aangesloten om moeilijke weggedeelten of in moeilijke wegomstandigheden (regen, ijs, sneeuw) te overwinnen. Dit principe wordt behouden in moderne auto's, met als enige verschil dat de vooras nu steevast de leidende is.
De verandering in koppel, de verdeling ervan over alle aandrijfassen, is de op één na belangrijkste functie van de tussenbak. Het middendifferentieel verdeelt het koppel tussen de voor- en achteras, terwijl ze gelijk vermogen kunnen ontvangen (symmetrisch differentieel) of gedeeld door een bepaalde verhouding (asymmetrisch differentieel).
Door het centrale differentieel kunnen de assen met verschillende snelheden draaien. Dit is nodig bij het rijden op goed verharde wegen om bandenslijtage te verminderen en brandstof te besparen. Op het moment dat de auto van de weg gaat en je het maximale uit de vierwielaandrijving moet halen, wordt het centrale sperdifferentieel geactiveerd, zijn de assen star met elkaar verbonden en kunnen ze alleen met dezelfde snelheid draaien. Dankzij het voorkomen van slippen verhoogt dit ontwerp het drijfvermogen in het terrein.
Benadrukt moet worden dat de differentieelslotfunctie alleen beschikbaar is in een klein aantal tussenbakken die zijn geïnstalleerd op klassieke SUV's, speciale voertuigen en militaire vrachtwagens. De parket-crossovers en SUV's die in onze tijd gebruikelijk zijn, zijn niet ontworpen voor zo'n serieus off-road rijden, daarom, om de kosten te verlagen, hebben ze deze functie niet.
Verscheidenheid aan middendifferentieel
De tussenbakken maken gebruik van drie verschillende centrale differentieelspersystemen die worden geïnstalleerd op voertuigen met offroad-kwaliteiten.
Frictie lamellenkoppeling. Het modernste type sperdifferentieel in de tussenbak. De gecontroleerde compressiekracht van de set frictieschijven die in de koppeling wordt gebruikt, zorgt ervoor dat het koppel over de assen kan worden verdeeld, afhankelijk van de specifieke wegomstandigheden. Onder normale wegomstandigheden zijn de assen gelijkmatig belast. Als een van de assen begint te slippen, worden de frictieschijven samengedrukt, waardoor het middendifferentieel gedeeltelijk of volledig wordt geblokkeerd. Nu krijgt de as, die perfect "aan de weg kleeft", meer koppel van de motor. Hiervoor stuurt de actuator een commando naar de elektromotor of hydraulische cilinder.
Viskeuze koppeling of viskeuze koppeling. Een verouderd maar goedkoop en gemakkelijk te gebruiken differentieelslot. Het bestaat uit een set schijven die in een behuizing zijn geplaatst die is gevuld met siliconenvloeistof. De schijven zijn verbonden met de wielnaven en het koppelingshuis. Naarmate de snelheid van de bruggen begint te veranderen, wordt de siliconen stroperiger, waardoor de schijven worden geblokkeerd. De nadelen van het verouderde ontwerp zijn onder meer een neiging tot oververhitting tijdens bedrijf en vroegtijdige blootstelling.
Differentiële Torsen vanwege zijn beperkte sterkte wordt het gebruikt in "parket" SUV's en off-road stationwagens. Net als een viskeuze koppeling brengt het koppel over op een as die minder slipt. De Thorsen-actuator kan maximaal 80% van de stuwkracht over de belaste as verdelen, terwijl de schuifas in ieder geval minimaal 20% van het koppel zal hebben. Het ontwerp van het differentieel bestaat uit wormwielen, door de wrijving waarvan een slot wordt gevormd.
Hoe de tussenbak te bedienen?
Oude SUV's, vrachtwagens en speciale voertuigen hebben meestal een handmatige (mechanische) "transfercase" -bediening. Om een van de assen in of uit te schakelen, en ook om het differentieel of het lage bereik in te schakelen, wordt een hendel gebruikt, die zich meestal op de cabinevloer naast de versnellingspook bevindt. Om het in te schakelen, is het van tijd tot tijd nodig om de auto volledig te stoppen.
Jongere modellen hebben elektrische handmatige bediening en alle transfercase-modi worden geselecteerd met behulp van knoppen op het paneel. Als de "razdatka" een synchronisator heeft, hoeft u de auto niet te stoppen.
In moderne auto's wordt een tussenbak gebruikt. Wanneer de automatische modus is geselecteerd, bepaalt de boordcomputer zelf de asslip en stuurt vervolgens het koppel om. Activeert indien nodig het differentieelslot. De chauffeur kan de automatisering uitschakelen en al het werk onderweg zelf doen. Er is geen bedieningshendel.
Alle soorten cross-overs en stationwagens hebben een volledig geautomatiseerd regelmechanisme voor de tussenbak. De bestuurder heeft niet de mogelijkheid om het mechanisme onafhankelijk te besturen, omdat alle beslissingen door een computer worden genomen.
