Как работает ДАК.
ДАК - новый тип самоблокирующихся дифференциалов, аналогов в металле нет.
Степень блокировки в одном направлении – 100%, в другом – 85-95%.
ДАК представляет собой трехзвенный планетарный механизм с двумя степенями свободы. Звеньями являются: корпус (водило), шариковая цепочка (сателлит, только без оси и некруглая) и шнеки (полуосевые элементы). ДАК симметричный диф-л, т.е. М1=М2=0.5Мд (М1и М2 - моменты на полуосях, Мд – момент на корпусе диф-ла), кинематика такая же как у обычного диф-ла., т.е. W1+W2=2Wд (соответственно - угловые скорости).
Рассмотрим работу ДАКа в направлении 100% блокировки.
1. Условие равновесия внешних моментов:
М1 + М2 = Мд
М1 = М2.
В повороте скорости колес не равны W1 ≠ W2, цепочка шариков разгружена и свободно перемещается, полуосевые элементы вращаются с разной скоростью.
2. При рассогласовании моментов на колесах (пробуксовка одного колеса):
М1 ≠ М2
цепочка шариков нагружается, что приводит к ее заклиниванию и ДАК блокируется, (частный случай - вывешивание колеса: М1=0, М2=Мд).
ДАК переключает режимы мгновенно.
В заблокированном состоянии моменты на полуосевых элементах выравниваются и цепочка шариков разгружается - ДАК разблокируется. В следующий момент времени, если сцепление колес неодинаково, опять происходит рассогласование моментов – ДАК блокируется, а если сцепление колес одинаково ДАК остается в разблокированном состоянии. Таким образом ДАК «прощупывает» дорогу. В этом и заключатся автоматизм ДАКа с обратной связью.
В направлении 90% блокировки процессы аналогичные. В случае 100% блокировки для заклинивания цепочки требуется М1-М2≠0, а для 90% - требуется небольшой момент на слабом колесе, назовем его Мmin (достаточно льда), т.е. М1-М2≠Мmin. ДАК работает более мягко, момент переключения незаметен для водителя.
Выглядит красиво не так ли ? =)
У мну однако есть парочка каверзных вопросов. Ы ..
Если диф заблокировался, это совсем не означает, что моменты, распределяемые между колесами выровнялись. !!!!В заблокированном состоянии моменты на полуосевых элементах выравниваются и цепочка шариков разгружается - ДАК разблокируется. В следующий момент времени, если сцепление колес неодинаково, опять происходит рассогласование моментов – ДАК блокируется, а если сцепление колес одинаково ДАК остается в разблокированном состоянии. Таким образом ДАК «прощупывает» дорогу. В этом и заключатся автоматизм ДАКа с обратной связью.
Вот главное заблуждение!
Момент (М) - это сила.
Повышать или понижать момент в механике может тока редуктор.
(Мы считаем пер. числа и умножаем их на момент и получаем его увеличение или уменьшение). При этом меняется кол-во оборотов на выходе.
Так же и диф состоит из шестеренок с заданным уже передаточным..
Симметричный диф делит М всегда пополам!!
Про это написано в начале описания Дака. (ДАК симметричный диф-л, т.е. М1=М2=0.5Мд)
При торможении одного , другое вывешенное колесо крутится в 2 раза быстрее чем когда они вместе.
М при этом остается неизменным.
Т.е. меняется работа на колесе от 0 до бесконечности..
Чуть подобней.
Силовой поток диффа имеет уравнение:
M1+i M2=0, отсюда М1/М2 = -1.
Т.е. если дифф симметричный то его пер. число i=-1.
Число полуосевых зубьев одиннаковое , Z1=Z2.т.е. i= - Z1/Z2.
Соответственно и моменты по осям тоже равны.
Трение пока опустим. (унас сферический ваккум гы)
М1=М2.
Изменяются тока угловые скорости.
Далее рассмотрим кинематику..
w- угловая скорость.
1,2 - левое, правое, перед и зад...
W1-i W2 +(i-1) Wоб =0.
Из этого видно что угловые скорости могут быть произвольными.
Тока угл. скорости, а не моменты.
Если едем прямо ( сателлиты стоят) то W1=W2 и согласно кинематической формуле
W1=W2=Wоб.
в повороте W1>W2 и наоборот
Подставляем любые значения в формулу выше и получаем 0.
Шестеренка не умеет менять размер и кол-во зубьев.
Какие бы ни были угловые скорости на колесах иль осях, момент остается постоянным и распределяется согласно внутреннему передаточному самого диффа.
Главное свойство диффа, за что мы его так любим - это невозможность передавать силовой поток с вала 1 на вал 2.
Что и исключает циркуляцию мощности.
А вот жесткая блокировка обеспечивает равные скорости вращения полуосей, а крутящие моменты там могут быть уже любые..
Вернемся впрочем к нашим шарам..
Как мы можем вопринять данный бред ?2. При рассогласовании моментов на колесах (пробуксовка одного колеса):
М1 ≠ М2
цепочка шариков нагружается, что приводит к ее заклиниванию и ДАК блокируется, (частный случай - вывешивание колеса: М1=0, М2=Мд).
Попробуем логически обстрагированно..
За счет чего мы можем понять, что колесо буксует ?
По угловой скорости конечно !
Чтобы цепочка шариков как то нагрузилась и заклинила должно сначала появиться трение = разница угловых скоростей. те одна сторона обогнать другую....
Что получим ?
Все в принципе тоже самое, тока добавляем момент трения.
Дифу нас остался симетричным, т.к полуосевые шестерни одиннаковые.
моменты на полуосях(валах) будут:
М1=-Мо/2 (1+Мт/Мо = -Мо/2(1+Кб)
М2=-Мо/2 (1-Мт/Мо = -Мо/2(1-Кб)
Где Мо-приходящий момент. Кб - коэф. блокировки.
Дак не умеет передавать момент к нужному колесу как нам торжественно обещают....
Он просто выравнивает угловые скорости. Не более.
Еще раз..
Все самоблоки любой конгструкции обеспечивает неравный момент на полуосях, при разных скоростях вращения.
Таким образом искажение момента возникает только из-за разности скоростей вращения полуосей.
Вернемся к конструктиву Дака еще раз пожалуй, чтобы вопросов больше не было..
Мне не жалко повторить наши выводы =)
Кто или что заставляет вращаться полуосевой элемент и буксовать колесо попавшее на скользкий участок. ?В случае, когда одно из колёс попадает на скользкий участок, обычный, "классический" дифференциал позволяет колесу с наименьшей тягой увеличивать свои обороты, т.е. буксовать, юзить и т.д. С дифференциалом «ДАК» этого не происходит. Так как в этом случае полуосевой элемент буксующего колеса начинает вращаться. Его вращение, неизбежно вызывает вращение соединённого с ним цепочками шариков противоположного полуосевого элемента, который мгновенно довернёт другое колесо и вытолкнув машину, не даст ей буксовать.(из описания работы)
Трение конечно !
Если сопротивление перемещению шариков маленькое, то скорее другое колесо с хорошим сцеплением напихает шариков к полуосевому элементу скользящего колеса и даст ему почти свободно буксовать.
Если сопротивление есть, то шарики просто останавливают относительное вращение обоих полуосевых элементов... получается блокирование полуосей и корпуса.
Зона работы этого устройства в режиме повышенного внутреннего трения очень узка, так каг трение скольжения (червяные пары, винты, шайбы, конуса в других конструкциях) здесь заменилось на трение качения и трение шариков относительно друг друга..
При этом трение в данной конструкции крайне велико !! (коэффициент блокировки 100процентов) Настолько велико, что с тем же эффектом можно просто заварить диф !!
От выводов теоретической части происходит неправомерность применения буквы Д в абревиатуре ДАК. Данное устройство не является дифференциалом....
Зы. Очень жаль,что проникновение маркетологов в суть вопросов, изучаемых инженерами годами, не позволяет надеятся на достоверность какой-либо информации получаемой из интернета..