Датчик блокировки дифференциала заднего моста

Блокировка дифференциала заднего моста МТЗ 80(82): устройство, принцип работы, ремонт

С целью сохранения ходовых качеств трактора, при возникновении разности тягово-сцепных условий на задних колёсах трактора, при передачи дифференциалом крутящего момента на одну из сторон ходовой части, в случае попадания колеса в яму, при преодолении подъёмов или в движении по поверхности с высокой влажностью почвы для уравнивания передачи вращения на ведущие задние колёса — машина оснащена системой блокирования дифференциала. Включённое устройство останавливает дифференцированный принцип передачи вращения на колёса от моста. Ведущие валы конечных передач получают абсолютно одинаковое вращение и с заблокированным дифференциалом работают как одна жёсткая ось.

При активированной блокировке нужно понимать, что движение трактора должно осуществляться только прямо в соответствующем положении передних управляемых колёс. В противном случае при повороте с включённой блокировкой возникающие угловые скорости задних колёс создадут нагрузку в механизме конечных передач и дифференциала, что в большинстве случаев приводит к поломке заднего моста.

Устройство и работа механизма

Система блокировки дифференциала заднего моста МТЗ 82 (80) состоит из двух частей:

• Фрикционной муфты блокирования
• Системы управления гидроприводом включения муфты

Сразу хочется уточнить, что трактора МТЗ 80(82) в зависимости от комплектации могут быть оснащены устройством с датчиком автоматической блокировки дифференциала заднего моста(АБД) в конструкции гидравлического усилителя руля ГУР или краном включения блокировки в комплексе с насосом дозатором гидрообъёмного рулевого управления ГОРУ.

Механизм муфты блокировки

Блокирующая рабочая фрикционная муфта размещена с левой стороны на корпусе левого штатного тормоза трактора, в функцию которой входит осуществление непосредственного механического блокирования дифференциала.

Состоит из корпуса 1 размещённого на шлицах вала конечной передачи, в котором установлены:

• диафрагма 3 с нажимным диском 4
• блокировочный вал 14 с подпружиненным отжимным диском 6
• два ведомых фрикционных 10 со шлицевыми ступицами диска и установленной между ними промежуточным металлическим диском 7

Сам корпус закрыт крышкой 8, через которую проходит нагнетательный штуцер 2 к диафрагме. Муфта включается за счёт поступления масла под давлением в полость между её корпусом и диафрагмой от датчика АБД, встроенного в рулевую колонку -ГУР или от крана включения блокировки в составе ГОРУ в зависимости от вида усилителя руля трактора.

Датчик автоматической блокировки дифференциала — АБД

Устройство встроено корпус ГУРа и взаимодействует с его механической частью и отдельной гидросистемой.

Управление осуществляется рукояткой установленной на панели управления трактором, которая связана тросом с маховиком крана узла, оборудованным возвратной пружиной. Датчик автоматической блокировки имеет три рабочих положения крана:

• «Выключено» — крайнее положение рукоятки управления в направлении против часовой стрелки
• «Автоматическое блокирование»- поворот на 90˚ от крайнего левого положения почасовой стрелке
• «Принудительное блокирование» крайнее правое положение

Два рабочих положения удерживается фиксирующим подпружиненным шариком в конструкции маховика крана датчика кроме принудительного режима. Принцип автоматического режима работы заключается в реагировании золотника датчика на перемещение рейки и сектора рулевой колонки при осуществлении поворота. При установке крана в принудительное положение блокировка осуществляется вне зависимости от положения колёс трактора. Устройство дополнительно оснащено редукционным нерегулируемым клапаном 6 (на схеме), обеспечивающим давление масла в системе блокирования от 0.7 до 0.9 МПа.

Работа блокировки с АБД

В случае использования штатной блокировки в комплекте с рулевой колонкой ГУР устройство во включённом состоянии работает в автоматическом режиме. В положении крана 8 «Включено» давление подаётся на распределитель датчика, золотник 9 которого при движении прямо пропускает давление на фрикционный механизм и удерживает дифференциал в заблокированном состоянии. Поданное масло под давлением в корпус муфты воздействует на диафрагму 3 и передвижением нажимного диска прижимает ведомые 2 фрикционные к промежуточному ведущему диску 13 механизма. Конструктивно ведомые диски муфты связаны с ведущей шестернёй конечной передачи 12 левого вала, промежуточный диск с корпусом блокировки и блокировочным валом, соединённым шлицами с крестовиной дифференциала. Диски механизма в заторможённом состоянии соединяют все детали в единую жёсткую конструкцию, не позволяющую вращаться сателлитам относительно левой полуосевой шестерни. Таким образом, работа дифференциала и ведущих валов конечных передач уподобляется работе одной жёсткой оси.

Осуществляя поворот колёс больше чем на 8˚золотник 9 распределителя, взаимодействующий с поворотной сошкой через сектор ГУРа, закрывает нагнетательную магистраль и направляет рабочую жидкость на слив в полость корпуса колонки. Перекрытие золотником канала при повороте осуществляется движением рейки 11 в корпусе ГУРа, за счёт набегания шарика 10 толкателя, перемещающего золотник 9 распределителя в датчике АБД. При этом масло из полости диафрагмы 3 блокирующей муфты также поступает в сливную полость 4 корпуса рулевой колонки. Отсутствие давления на диафрагму рабочего механизма разъединяет фрикционные диски 2, растормаживая блокировочный вал 1. Так система работает в автоматическом режиме.

АБД рекомендуют пользоваться при движении трактора на скоростях не выше 10 км. Час., так как при превышении указанной скорости движения, с включённым АБД, могут возникать аварийные заносы трактора.

В положении АБД «Выключено» кран переключения займёт положение, при котором масло будет перетекать в слив, и дифференциал будет работать в обычном режиме, дифференцировано подавая крутящий момент на ходовые колёса, реагируя на угловые скорости левого и правого колеса при маневрировании.

Принудительный режим включения используют кратковременно при удержании положения рукоятки управления в соответствующем положении. Выключение при отпускании рукоятки происходит автоматически под действием возвратной пружины привода управления.

Особенностью АБД является способность обеспечивать промежуточные блокирующие свойства в зависимости от разности усилий , препятствующих вращению полуосей в отличие от режима полной блокировки дифференциала, при котором вращение колёс полностью уравнивается. Учитывая специфику использования МТЗ 80, автоблокировочный механизм значительно повышает ходовые и эксплуатационные качества трактора при работе в составе почвообрабатывающих агрегатов, а также в движении под нагрузкой по склонам и бездорожью.

Блокировка с ГОРУ

При комплектации ГОРУ блокировка включается педалью, связанной с краном управления и работает только при нажатии педали в положении управляемых колёс « прямо». Кран прикреплён к гидробаку усилителя руля с помощью кронштейна, нагнетательной магистралью соединён с насосом дозатором.

Осуществляя поворот, насос дозатор направляет поток масла под давлением в соответствующую полость гидроцилиндра, связанного с рулевой трапецией машины и масло крану управления блокировки не поступает. В прямом положении колёс золотник дозатора открывает проход масла к крану управления блокировкой при этом поступившее масло свободно проходит через корпус крана в гидробак ГОРУ. Нажатием педали привода включения блокировки при повороте маховика золотник крана перекрывает сливной и открывает нагнетательный канал, подающий масло под давлением в рабочий механизм блокировки.

В описанной комплектации устройство не обеспечивает автоматического режима блокирования и используется кратковременно при преодолении сложных участков пути.

Механическая блокировка заднего моста МТЗ 80 Х

На некоторых ранних модификациях МТЗ 80 использовалась конструкция блокировки МТЗ 50 (52), работа которой заключается в механическом соединении полуосей заднего моста с помощью кулачковой муфты ,установленной на шлицах внутренних концов деталей. Привод включения осуществляется посредством тяг, связанных одним концом с движущейся половиной муфты, и другим концом с педалью управления на поле кабины. Муфта включается нажатием педали и выключается автоматически под действием усилия возвратной пружины, установленной на штоке привода включения.

Неисправности и ремонт блокировки МТЗ 80

При неполном включении или буксовании муфты основными причинами неполадки могут быть:

1. Замасливание ведомых фрикционных дисков муфты происходит в результате выхода из строя уплотнительных колец на ведущем вале конечной передачи или в результате износа накладок дисков. Если замасленные диски имеют достаточную толщину накладок, для дальнейшего использования детали промывают в бензине и устанавливают после устранения течи масла.
2. Падение уровня давления в системе в результате нарушения работы редукционного клапана системы АБД. Для устранения заменяют пружину клапана. А также обращают внимание на седло шарика клапана. При обнаружении раковин заусениц устраняет обработкой поверхности посадочного места.
3. Значительное падение давления за счёт утечки в датчике АБД при повышенном износе механизма узла. Устраняют неполадку заменой узла в сборе.

1. Прорыв диафрагмы муфты. Демонтируют, разбирают механизм блокировки и заменяют вышедшую из строя деталь.
2. Поломка привода управления краном, обрыв троса или его соединения с маховиком крана АБД
3. Заедание золотника датчика АБД. Осуществляют демонтаж узла и промывают механизм в бензине.

Кроме перечисленных выше неполадок, косвенными факторами, влияющими на работу системы блокировки является техническое состояние механической части усилителя руля трактора, а также соответствие показателя рабочего давление в его отдельной гидросистеме.

Источник

Виды блокировок дифференциала

Блокировка дифференциала – это дополнительное конструктивное решение, позволяющее компенсировать его основные недостатки. Если на сухой ровной дороге дифференциал обеспечивает безопасное маневрирование и комфорт, то при выезде на пересеченную местность или во время движения по скользкому дорожному покрытию он может вообще лишить автомобиль возможности передвигаться. Чтобы этого не происходило, необходимо ограничить функциональность узла или полностью отключить его на некоторое время. Но методы блокировки дифференциала настолько разнообразны, что нужно рассмотреть основные из них по отдельности.

Главный недостаток дифференциала

Дифференциал служит для распределения крутящего момента, поступающего от главной передачи, между полуосями ведущих колес. Крутящий момент постоянен, но соотношение его величины на ведущих колесах в определенных ситуациях должно быть различным.

Эта функция важна, когда автомобиль входит в поворот: внешнее колесо движется по большему радиусу и, соответственно, проходит за равный промежуток времени больший путь, чем внутреннее колесо. Чтобы «успеть» это сделать, угловая скорость внешнего колеса на время прохождения поворота должна повышаться.

Из-за смены направления движения центр тяжести автомобиля смещается в сторону поворота. В результате увеличивается сила сопротивления качению, и внутреннее колесо оказывается под большей нагрузкой, чем внешнее. Оно снижает скорость, дополнительно нагружая свою полуось.

На этом этапе в корпусе дифференциала из-за снижения угловой скорости более нагруженной полуоси внутреннего колеса начинают вращаться сателлиты. Они сообщают больший крутящий момент второй полуоси. Внешнее колесо повышает угловую скорость пропорционально тому, насколько ее снизило внутреннее колесо. Благодаря точному соотношению угловых скоростей машина проходит поворот плавно, без прыжков и пробуксовки.

Тот же принцип распределения крутящего момента действует в ситуации, когда одно из колес буксует в грязи, на льду или попадает на ухаб. Оно получает больший крутящий момент, ослабляя тяговую мощность колеса, находящегося в хорошем сцеплении с дорогой. Критическая ситуация может возникнуть при распределении в процентном соотношении 0% к 100%: автомобиль перестанет двигаться.

Чтобы машина сдвинулась с места, необходимо перераспределить крутящий момент, сообщив большее его значение нагруженному колесу. При работающем дифференциале сделать это невозможно. Поэтому его частично или полностью блокируют.

Типы блокировки

Блокировать работу механизма можно методом прямого соединения его корпуса с нагруженной полуосью или ограничив возможность сателлитов вращаться.

Блокировка имеет следующие виды:

1. Полная: величина передаваемого крутящего момента достигает 100 %. Детали узла соединяются жестко, лишая его возможности выполнять свои функции.
2. Частичная: крутящий момент в определенном соотношении распределяется дифференциалом принудительно и за счет ограничения работы его составных частей.

Ручная блокировка дифференциала полноприводного автомобиля

В зависимости от степени участия водителя, блокировка дифференциала может производиться в ручном или автоматическом режиме:

1. Принудительную блокировку выполняет водитель по мере необходимости (ручная блокировка). Для этого используют кулачковый дифференциал.
2. Самоблокирующийся дифференциал накладывает ограничения на работу автоматически (автоматическая блокировка). Необходимость блокировки и ее степень определяются разностью крутящих моментов на полуосях ведущих колес или их угловых скоростей. Некоторые разновидности таких систем используют датчик блокировки дифференциала.

Виды блокирующих устройств

Устройство блокировки узла зависит от его типа и применяемого механизма. Различный функционал накладывает ограничения и определяет возможность использования в межколесных или межосевых дифференциалах.

Кулачковое блокирующее устройство

Принудительная блокировка ручным способом осуществляется кулачковой муфтой (на рис. выделена желтой окружностью). Муфта выполняет полную блокировку механизма, жестко соединяя его корпус с нагруженной полуосью.

Кулачковый дифференциал приводят в действие следующие виды приводов:

1. механический;
2. гидравлический;
3. пневматический;
4. электрический.

Они включаются с помощью рычажного механизма или специальной кнопки на приборной панели (для электропривода).

Благодаря универсальности кулачковый дифференциал применяют на межосевых межколесных механизмов.

Самоблокирующийся дифференциал и его разновидности

Устройство самоблокирующегося (автоматического) дифференциала использует принцип повышения сил трения при изменении условий нагрузки на полуоси ведущих колес. Поэтому его другое название – “дифференциал повышенного трения” или LSD (Limited Slip Differential).

Червячный дифференциал повышенного трения Torsen

Самоблокирующийся дифференциал имеет четыре основные разновидности, зависящие от способа увеличения трения:

1. дисковый;
2. червячный;
3. вискомуфта;
4. электронная блокировка.

Дисковый механизм

Дифференциал повышенного трения, в котором применяется дисковая муфта, использует принцип автоматической блокировки при изменении угловых скоростей полуосей: чем больше их разность, тем выше степень перераспределения крутящего момента.

В LSD этого вида трение создается между пакетами фрикционных дисков. Один фрикционный пакет имеет жесткое соединение с чашкой дифференциала, другие – с полуосями.

При равных скоростях вращения ведущих колес фрикционные пакеты вращаются с одинаковой скоростью. Когда угловая скорость меняется, диски ускоряющейся полуоси передают часть крутящего момента на другую полуось (частичная блокировка) за счет увеличивающейся силы трения с фрикционным пакетом корпуса (чашки).

Степень сжатия в дисковом дифференциале бывает постоянная (осуществляемая пружинами) или переменная (регулируемая гидроприводом).

Червячный механизм

Сателлиты и полуоси, имеющие в качестве привода червячную передачу, нашли широкое применение для создания LSD, который блокируется за счет разности крутящих моментов.

Такая система LSD с червячным приводом называется Torque Sensing (чувствительность к крутящему моменту) или сокращенно – Torsen. Принцип работы червячного механизма предельно прост: повышение крутящего момента на одной полуоси приводит к частичной блокировке и его передаче на другую полуось. При этом никаких дополнительных систем или узлов не требуется: червячный узел является изначально самоблокирующимся за счет свойств привода, в котором червячную шестерню не могут приводить в движение другие шестерни.

Червячный привод используют в межколесных и межосевых дифференциалах различных типов машин.

Вискомуфта

Вискомуфта состоит из набора близко размещенных между собой перфорированных дисков, помещенных в герметичный корпус с силиконовой жидкостью, которые соединены с чашкой и приводным валом.

При равенстве угловых скоростей узел работает в обычном режиме. Его блокировка происходит, когда скорость вращения вала увеличивается: диски, расположенные на нем, увеличивают скорость вращения и, перемешивая силикон, приводят к его затвердеванию. Диски чашки принимают и передают крутящий момент на другой вал, усиливая его тяговую мощность.

LSD, функции блокировки в котором выполняет вискомуфта, имеет большие габаритные размеры и применяется в межосевых дифференциалах. Также вискомуфта может работать в полноприводном автомобиле в качестве дифференциала, полностью выполняя его функционал.

Но у нее есть серьезный недостаток: возможный перегрев и периодическая несовместимость с системой ABS. Это привело к тому, что в современных автомобилях вискомуфта используется крайне редко.

Электронная блокировка

Дифференциал повышенного трения, в котором используется система электронной блокировки, реагирует на изменение угловых скоростей ведущих колес.

Управление дифференциалом производится с помощью программного обеспечения. В случае увеличения скорости вращения одного колеса в тормозной системе создается давление, и его скорость снижается. При этом тяговая мощность становится выше, а крутящий момент передается на другое колесо.

Таким образом,дифференциал не оснащается дополнительными элементами и не блокируется, то есть не является LSD по сути. Перераспределение крутящего момента и выравнивание угловых скоростей производится под действием тормозной системы, которая программно управляется антипробуксовочной системой.

Подведем итог

Блокировка дифференциала – важная функция, обеспечивающая безопасность движения и улучшающая управляемость автомобиля в критических ситуациях. Возможность автоматически заблокировать буксующее колесо или ось освобождает водителя от дополнительных действий при смене дорожного покрытия.

Источник