Потеря тяги
Одним из нежелательных побочных эффектов открытого дифференциала является то, что он может ограничивать тягу в менее чем идеальных условиях. Сила тяги, необходимая для приведения транспортного средства в движение в любой данный момент, зависит от нагрузки в этот момент — от того, насколько тяжелое транспортное средство, какое сопротивление и трение, уклон дороги, импульс транспортного средства и так далее.
Крутящий момент, прилагаемый к каждому ведущему колесу, является результатом приложения двигателем , трансмиссией и ведущей осью крутящего усилия против сопротивления тяги на этом опорном колесе. На более низких передачах и, следовательно, на более низких скоростях, и если нагрузка не является исключительно высокой, трансмиссия может выдавать столько крутящего момента, сколько необходимо, поэтому ограничивающим фактором становится тяговое усилие под каждым колесом. Поэтому удобно определять тягу как величину силы, которая может быть передана между шиной и поверхностью дороги до того, как колесо начнет проскальзывать. Если крутящий момент, приложенный к одному из ведущих колес, превышает порог тяги, то это колесо будет вращаться и, таким образом, обеспечить крутящий момент только на другом ведомом колесе, равный трению скольжения на скользящем колесе. Уменьшенного полезного тягового усилия может быть достаточно для медленного движения автомобиля.
Открытый дифференциал (без блокировки или с другим усилением тяги) всегда передает почти равный крутящий момент на каждую сторону. Чтобы проиллюстрировать, как это может ограничить крутящий момент, прилагаемый к ведущим колесам, представьте себе простой заднеприводный автомобиль с одним задним опорным колесом на асфальте с хорошим сцеплением с дорогой, а другим на участке скользкого льда. Для вращения стороны на скользком льду требуется очень небольшой крутящий момент, а поскольку дифференциал распределяет крутящий момент поровну на каждую сторону, крутящий момент, прилагаемый к стороне, находящейся на асфальте, ограничен этой величиной.
В зависимости от нагрузки, уклона и т. Д. Транспортному средству требуется определенный крутящий момент, приложенный к ведущим колесам, чтобы двигаться вперед. Поскольку открытый дифференциал ограничивает общий крутящий момент, прилагаемый к обоим ведущим колесам, до величины, используемой нижним ведущим колесом, умноженной на два, когда одно колесо находится на скользкой поверхности, общий крутящий момент, прилагаемый к ведущим колесам, может быть ниже минимально необходимого крутящего момента. для приведения в движение транспортного средства.
Предлагаемый альтернативный способ распределения мощности на колеса заключается в использовании концепции безредукторного дифференциала , о котором Проватидис сообщил в обзоре, но различные конфигурации, похоже, соответствуют либо типу «скользящих штифтов и кулачков», например как ZF B-70, доступный на ранних Фольксвагенах , или вариация шарового дифференциала .
Многие новые автомобили оснащены системой контроля тяги , которая частично смягчает плохие тяговые характеристики открытого дифференциала за счет использования антиблокировочной тормозной системы для ограничения или остановки проскальзывания колеса с низким сцеплением, увеличивая крутящий момент, который может быть приложен к противоположному колесу. Хотя он не так эффективен, как дифференциал с усилением тяги, он лучше, чем простой механический открытый дифференциал без усиления тяги.
ARB, дифференциал с пневматической блокировкой
Разрез рисунок заднего автомобиля в оси , показывая и шестерни конечного привода, а меньшие зубчатых колеса дифференциальных
Вид в разрезе автомобильного бортового привода, который содержит дифференциал.
Включить-выключить
Крайний случай – дифференциал с жесткой блокировкой, который по команде водителя может намертво соединить выходные валы друг с другом, полностью исключив проскальзывание отдельных колес на бездорожье. В «свободном» же состоянии, когда блокировка отключена, он ничем не отличается от открытого дифференциала, обеспечивая такую же независимость вращения валов.
Подобные модели довольно широко распространены, возможность передать на один вал все 100% крутящего момента двигателя весьма востребована в среде внедорожников, где дифференциалы с жесткой блокировкой встречаются как в качестве межколесных, так и межосевых. В то же время далеко выйти за обозначенные границы этим дифференциалам не суждено, ведь на асфальте блокировку надо каждый раз отключать, иначе трансмиссия будет испытывать чрезмерные нагрузки в поворотах. А значит, автомобиль остается безоружен против проскальзывания колес на неожиданно возникших скользких участках дороги.
Разумеется, это не годится для мощных легковых машин, способных провернуть колеса даже на асфальте – для них существуют различные самоблокирующиеся дифференциалы. К примеру, механизмы с дисковой блокировкой, часто применяемые в автоспорте и в форсированных версиях дорожных машин. Устроены они почти так же, как и свободные дифференциалы, но валы в них связаны друг с другом посредством подпружиненных фрикционов. То есть в случае пробуксовки дисковая блокировка может добавить на отстающий вал лишь столько ньютон-метров, сколько фрикционы способны выдержать до начала проскальзывания. Как правило, это совсем немного – всего несколько десятков Нм, что позволит компенсировать лишь незначительное падение крутящего момента, например при попадании колеса на пыльный или мокрый асфальт.
А что мешает увеличить силу трения фрикционов? Проблема в том, что, будучи постоянно поджатыми, эти фрикционы препятствуют свободному вращению колес в повороте, что ведет к ускоренному износу шин, самого дифференциала и неоднозначно сказывается на управляемости.
Что учесть организации при сотрудничестве с самозанятыми?
При привлечении юридическим лицом к сотрудничеству самозанятых важно сразу определить, будет ли это разовое оказание услуг или выполнение ими регулярной трудовой функции в качестве работников. Если они будут оказывать услуги или выполнять работы ежемесячно на протяжении длительного периода времени и получать за это одинаковую плату, речь может идти о трудовых отношениях
В таком случае работодатель обязан уплачивать НДФЛ и взносы в Пенсионный фонд, Фонд социального страхования, Фонд обязательного медицинского страхования. За неуплату или неполную уплату сумм налога и страховых взносов работодатель может понести налоговую, административную и даже уголовную ответственность.
(Если отношения с самозанятым схожи с трудовыми, заключенный с ним гражданско-правовой договор могут переквалифицировать в трудовой. Это приведет к начислению недоимки по ЕСН и страховым взносам в ФСС, штрафов и пеней за их несвоевременную уплату и административной ответственности, предусмотренной ст. 5.27 КоАП РФ. Как составить договор, чтобы этого не случилось, рассказано в материале «Как правильно оформить отношения с контрагентами и сотрудниками стартапа?».)
Человек не может одновременно работать у работодателя по трудовому договору и сотрудничать с ним как самозанятый. Более того, работодатель не вправе привлечь к сотрудничеству самозанятого, который прежде был его работником и уволился в течение последних двух лет. То есть работник может оказывать услуги как самозанятый любым физическим и юридическим лицам, но только не своему работодателю.
Организация должна самостоятельно проверять статус самозанятого, запрашивать у него справку о постановке на учет в качестве плательщика НПД или снятии с учета. Проверить статус плательщика НПД можно на сайте ФНС. Для этого нужно ввести ИНН физлица и дату, на которую определяется статус, в поля на странице сайта по адресу: https://npd.nalog.ru/check-status.
Компания не платит налог и взносы за самозанятого, делает он это сам. Расходы, связанные с приобретением товаров, работ или услуг у самозанятых, учитываются при определении налоговой базы по налогу на прибыль, НДФЛ, УСН, ЕСХН, но только при наличии чека, сформированного продавцом (исполнителем) в порядке, предусмотренном ст. 14 Закона № 422-ФЗ. В случае отсутствия чека расходы не учитываются. ФНС рекомендовала подписывать акт о выполнении работ (оказании услуг) с самозанятым для налогового учета расходов (например, при наличии предоплаты), поскольку этот документ будет подтверждать факт и период или дату их выполнения (информация ФНС России от 26 августа 2021 г.).
Плательщик НПД вправе скорректировать переданные налоговому органу сведения о сумме расчетов. Это может понадобиться в случае возврата денежных средств, полученных в счет оплаты товаров, работ и услуг, или ввода неверных сведений (ч. 4 ст. 8 Закона № 422-ФЗ). При этом аннулирование плательщиком НПД чека без возврата покупателю (заказчику) денежных средств не является основанием для непризнания в составе расходов затрат последнего. Однако аннулирование чека может являться основанием для проведения мероприятий налогового контроля, направленных на установление полноты уплаты налогов (сборов). Покупатель (заказчик) вправе обратиться в налоговый орган с инициативой о проведении мероприятий налогового контроля в отношении плательщика НПД с приложением документов, подтверждающих реализацию товаров, работ, услуг и факт их оплаты (Письмо ФНС России от 28 октября 2021 г. № ПА-4-20/15213@).
Для решения спора с самозанятым гражданином организации придется обращаться в суд общей юрисдикции, а не в арбитражный суд, как в случае возникновения конфликта с другими контрагентами-предпринимателями (понять, в каком суде отстаивать свои интересы, поможет статья «Защита прав и интересов в рамках гражданского судопроизводства»).
Особенностям заключения договоров с самозанятыми посвящено Письмо ФНС России от 20 февраля 2019 г. № СД-4-3/2899@. Там же говорится о формировании самозанятым гражданином чека и передаче его заказчику, корректировке налоговой базы при возврате денег гражданину, сроках и порядке уплаты НПД.
Схема работы дифференциала
Существует две разновидности подобных механизмов – это симметричный и несимметричный дифференциал. Первая модификация способна передавать крутящий момент на полуоси в равной степени. На их работу не влияют угловые скорости ведущих колес.
Вторая модификация обеспечивает регулировку крутящего момента между колесами ведущей оси, если они начинают вращаться с разной скоростью. Нередко такой дифференциал устанавливается между осями полноприводного транспорта.
Подробней о режимах работы дифференциала. Механизм по-разному срабатывает при таких ситуациях:
- Машина прямо едет;
- Автомобиль выполняет маневр;
- Ведущие колеса начинают буксовать.
Вот как действует дифференциал:
Как работает дифференциал autostuk.ru
Watch this video on YouTube
При прямолинейном движении
Когда машина едет прямо, сателлиты просто являются связующим звеном между осевыми шестернями. Колеса автомобиля вращаются с одинаковой скоростью, поэтому чашка вращается, как единая труба, которая соединяет обе полуоси.
Крутящий момент распределяется между двумя колесами равномерно. Обороты колес соответствуют оборотам ведущей шестерни.
При повороте
Когда машина выполняет маневр, колесо, находящееся во внешнем радиусе поворота, совершает больше оборотов, чем то, что находится на внутреннем радиусе поворота. Внутреннее колесо сталкивается с большим сопротивлением, так как крутящий момент для внешнего колеса увеличивается, а дорога не позволяет ему вращаться с соответствующей скоростью.
В этом случае вступают в игру сателлиты. Шестерня внутренней полуоси замедляется, из-за чего планетарная передача в чашке начинает вращение в противоположную сторону. Такой механизм позволяет сохранить стабильность авто даже на крутых и затяжных поворотах. Также он предотвращает чрезмерный износ покрышки замедляющегося колеса.
При пробуксовке
Третья ситуация, в которой оказывается полезным дифференциал – пробуксовка одного из колес. Такое, например, случается, когда машина попадает в грязь или движется по гололеду. В этом режиме дифференциал работает по совершенно иному принципу, чем во время поворота.
Дело в том, что при пробуксовке вывешенное колесо начинает свободно вращаться, что приводит к потере крутящего момента на то колесо, которое имеет достаточное сцепление с дорожным покрытием. Если бы дифференциал работал в режиме поворота, попав в грязь или на гололед, автомобиль вообще остановился бы, так как тяга вообще пропала бы.
Чтобы устранить подобную проблему, инженерами был разработан блокируемый дифференциал. О его работе поговорим немного позже. Прежде стоит рассмотреть существующие модификации дифференциалов и их отличия.
Активные дифференциалы
Так появилась идея активного дифференциала – самого совершенного на данный момент. Пионером в этой области является Mitsubishi, оснастившая им свой Lancer Evolution. Взяв за основу обычный открытый дифференциал, японцы дополнительно соединили выходные валы через две передачи — повышающую и понижающую, включением которых управляет электроника при помощи мокрых сцеплений. Таким образом, задействуя ту или иную передачу, компьютер может заставить один вал крутиться быстрее или медленнее другого! Усилие же, а точнее величина перебрасываемого крутящего момента, регулируется изменением степени
проскальзывания сцепления.
 |
|---|
Активный дифференциал устанавливается на заднюю ось автомобиля, наделяя его невиданной устойчивостью в поворотах: там, где любой другой в ответ на прибавление газа уже давно бы “повис” в заносе, автомобиль с таким дифференциалом лишь активнее ввинчивается в вираж. Не страшно и бездорожье – если забуксовало одно колесо, то второе будет стремиться вращаться еще быстрее.
По материалам: autotechnic.su
Работа дифференциала
Работа межколесного дифференциала характеризуюется тремя режимами:
- движение по прямой;
- работа в поворотах;
- в условиях скользкой дороги.
При движении прямо, силы распределяются поровну на каждое колесо, крутящий момент через корпус передается на сателлиты. Сателлиты не вращаются на своих осях, соответственно полуоси вращаются с равными угловыми скоростями.
В повороте же начинает работать дифференциал, то есть выполнять работу, для которой он и был создан. Внутренне колесо начинает бежать по меньшему радиусу, а внешнее по большому, угловые скорости на полуосевых шестернях начинают меняться. Сателлиты начинают вращаться вокруг своих осей, которые увеличивают скорость внешней шестерни полуоси, бегущего по внешнему радиусу колеса и уменьшать угловую скорость внутренней шестерни, полуось и колесо, бегущего по внутреннему радиусу.
Суммы частот вращения полуосевых шестерен всегда соответствуют частоте вращения ведомой шестерни главной передачи. Поэтому при повороте тяга на колеса всегда одинаковая и никогда не происходит пробуксовки внутреннего колеса, при условии равного сцепления колес с дорогой.
Если же автомобиль попадает в условия скользкой дороги, то колесо у которого меньшее сцепление начинает пробуксовавать, вращаться быстрее, а то колесо у которого сцепление с дорогой больше, просто перестает вращаться и по сути дела автомобиль просто будет стоять на месте с одним вращающемся колесом. Это тот минус дифференциала, который обусловлен его конструкцией.
Бороться с таким явление можно, и конструкторы придумали блокировку дифференциала. Но об этом в другой статье.
Честный полный привод является залогом высокой проходимости автомобиля или другой техники. Но вот реализуется он практически всегда с применением межосевых и межколесных дифференциалов, а на кроссоверах так вообще используются вискомуфты, которые не подходят для полного бездорожья. Принцип работы дифференциала упрощенно выглядит так: крутящий момент передается туда, где легче провернуть ось или колесо. Сделано это преимущественно для улучшения управляемости, особенно в поворотах, когда колеса вынуждены вращаться с разными угловыми скоростями. Но вот на бездорожье наличие дифференциала способствует ухудшению проходимости из-за того, что крутящий момент передается колесу, имеющему наихудшее сцепление с поверхностью. И если межосевой дифференциал часто имеет возможность блокировки, как на той же Ниве, то межколесный редко отличается такой полезной функцией, за исключением, разве что, некоторых дорогих внедорожников.
«Электродуговая» блокировка дифференциала
Почти на любой внедорожник в продаже можно найти самоблокирующиеся и принудительно блокирующиеся дифференциалы. Их конструкция может быть различной, соответственно выбор довольно разнообразным, особенно на массовые внедорожники, такие как Нива, УАЗ, Toyota Land Cruiser, Mitsubishi Pajero и прочие. Но самым бюджетным и простым способом заблокировать любой дифференциал является его заварка. Просто с помощью сварочного аппарата привариваем сателлиты к осевым шестерням и получаем постоянно заблокированный дифференциал.
История создания и назначение дифференциала
Конструкция дифференциала появилась практически одновременно с началом производства транспортных средств, оснащенных двигателем внутреннего сгорания. Разница была лишь в пару лет.
Первые машины были настолько нестабильными на поворотах, что инженерам пришлось ломать голову над тем, как бы передать одинаковую тягу на ведущие колеса, но при этом сделать так, чтобы они могли вращаться с разными скоростями на виражах.
Хотя нельзя сказать, что сам механизм был разработан после появления автомобилей с ДВС. Дело в том, что для решения управляемости первых авто была позаимствована разработка, которая до того применялась на паровых повозках.
Сам механизм был разработан инженером из Франции – Онесифором Пеккёром в 1825-м году. Работу над проскальзывающим колесом в машине продолжил Фердинанд Порше. При сотрудничестве его компании вместе с ZF AG (Friedrichshafen) был разработан кулачковый дифференциал (1935 год).
Массовое применение LSD-дифференциалов началось, начиная с 1956 года. Технологией пользовались все автопроизводители, так как она открывала новые возможности для четырехколесного транспорта.
Устройство дифференциала
За основу дифференциала был взят редуктор с планетарной передачей. Простой редуктор состоит из двух шестерен, которые имеют разное количество зубьев одинакового размера (для постоянного зацепления).
Когда вращается большая шестеренка, меньшая выполняет больше оборотов вокруг своей оси. Планетарная модификация обеспечивает не только передачу крутящего момента на приводную ось, но и преобразует его так, чтобы скорости ведущего и ведомого валов были разными. Помимо обычно шестеренчатой передачи в планетарных редукторах применяется несколько дополнительных элементов, которые взаимодействуют с тремя основными.
Дифференциал использует весь потенциал редукторов планетарного типа. Благодаря тому, что такой механизм имеет две степени свободы и позволяют менять передаточное число, такие механизмы оказались эффективными для обеспечения стабильности ведущих колес, вращающихся с разной скоростью.
В устройство дифференциала входят:
- Корпус или чашка дифференциала. В нем закреплена вся планетарная передача и шестерни;
- Шестерни полуосей (чаще всего используется солнечный тип). Принимают крутящий момент от сателлитов и передают на ведущие колеса;
- Ведомая и ведущая шестерни главной передачи;
- Сателлиты. Выполняют функцию шестерен планетарного механизма. Если автомобиль легковой, то таких деталей в одном механизме будет два. У внедорожников и грузовиков планетарная передача имеет 4 сателлита.
Зачем нужен дифференциал
Дифференциал в автомобиле применяется в трех случаях.
Благодаря своей конструкции, он передает крутящий момент двигателя так, что колеса могут крутиться с разной скоростью. Это нужно при входе автомобиля в поворот, ведь “внешнее” колесо движется по более широкой траектории чем “внутреннее”, а соответственно колеса будут двигаться с разной скоростью. Если бы не было такого механизма, то внутреннее колесо буксовало бы.
Вторая функция дифференциала — передача крутящего момента на полуоси под углом 90 градусов. Это необходимо, когда мотор установлен не на одной стороне с ведущей осью (например, мотор спереди, а привод задний).
Третья функция дифференциала — это распределение крутящего момента и работа в системах полного привода и антипробуксовочной системы Traction control system (TCS).
Установка блокируемого дифференциала ELocker™ (ИЛОКЕР) производства компании Eaton (Итон) на автомобили семейства ОАО «УАЗ» и ОАО «ГАЗ»
Схема дифференциала ELocker — ГАЗДействие блокируемого дифференциала заднего моста ELocker — ГАЗ осуществляется с помощью электропривода. Когда электромагнит активируется, толкатели скользят по канавкам в профилированной шайбе, толкая блокировочное кольцо, вводя его в зацепление с внутренними шлицами на полуосевой шестерне.Особенности ELocker (ИЛОКЕР): конструкция средней степени сложности с электромагнитным механизмом управления (аккуратность в обращении будет не лишней). Полностью взимозаменяем со старым дифференциалом и картером редуктора заднего и переднего моста автомобилей марки Газель и Соболь, как заднеприводных, так и полноприводных моделей.Включается блокировка дифференциала ELocker (ИЛОКЕР) нажатием кнопки на приборной панели.Рекомендуется включать блокировку при скорости а/м не выше 5 км/ч (если автомобиль уже забуксовал его желательно остановить и включить блокировку и только потом продолжить движение).После включения на щитке загорится соответствующий индикатор, а ведущая ось будет заблокирована на 100% и автомобиль перестанет буксовать. Ездить с включенной блокировкой дифференциала быстрее 30 км/ч запрещается!Выключение блокировки дифференциала ELocker (ИЛОКЕР) производится либо принудительно, нажатием кнопки, или автоматически (при наличии соответствующей опции) при достижении скорости 30 км/ч.ГАЛЕРЕЮ ВСТАВИТЬ
Как устроен дифференциал?
Состоит это устройство из планетарного редуктора полуосевых шестерен с сателлитами, которые заключены в корпусе. Корпус принимает крутящий момент, поступающий от главной передачи (ГП), после чего передает на полуосевые шестерни через сателлиты. Ведомая шестерня ГП жестко крепится на корпусе, также внутри корпуса располагаются оси, на которых вращаются сателлиты. Сателлиты, выполняющие роль планетарной шестерни, соединяют корпус и полуосевые шестерни. В конструкции может быть два или четыре сателлита, в зависимости от крутящего момента, на легковушках, как правило, используются два сателлита.
Кроме различных видов существует также симметричные или несимметричные виды дифференциалов. Первый тип выполняет передачу равного крутящего момент на каждое из колес и, как правило, дополнен главной передачей. Дифференциал второго типа позволяет выполнить передачу крутящего момента в разном соотношении, и чаще всего используется между приводными осями автомобиля.
Следуйте за Градиентом
Дифференцирование — это то, что является движущей силой практически на каждом шаге глубокого обучения; для данной функции мы используем градиент , чтобы выяснить, как изменение повлияет на . Несмотря на математическую сущность, градиенты на самом деле являются очень общей и интуитивной концепцией. Забудьте формулы, на которые вам приходилось смотреть в школе; давайте делать что-то более веселое, например, швырять что-нибудь по параболической траектории.
Когда мы бросаем снаряды с помощью требушета, наш (входные данные) представляет собой настройку (скажем, размер противовеса или угол выброса), а — это расстояние, которое снаряд проходит до приземления. Если вы пытаетесь прицелиться, градиент говорит вам кое-что очень полезное — увеличить или уменьшить определенный параметр. Чтобы максимизировать расстояние, просто следуйте градиенту.
8_no_copyright
В обычных условиях момент равномерно расходится на все четыре колеса — по 25% на каждое. Одно из колес попало на идеально гладкий лед. Коэффициент сцепления падает до нуля, крутящий момент тоже. А каково будет его значение на трех других колесах? Изменится ли что-то, если заблокировать межосевой дифференциал?
Свободный симметричный дифференциал делит крутящий момент между колесами поровну. Соответственно, если он не реализован на одном колесе, то нет его и на другом. Между осями установлен такой же симметричный дифференциал. Значит, если на задней оси крутящий момент равен нулю, то такое же значение и на передней. Таким образом, тяга на всех ведущих отсутствует — одно колесо беспомощно крутится, а остальные стоят неподвижно.
Заблокируем дифференциал — получилась жесткая связь между осями. Теперь на передних колесах крутящий момент по-прежнему ноль, а вся тяга идет назад — соответственно по 50% на каждое колесо.
