Diferenciální šum a vibrace: zde je návod, jak diagnostikovat problém
proč diferenciály * selhávají tak často?
* Všimněte si, že protože zásadní rozdíly mezi diferenciály v zadní nápravy a diferenciály, které jsou začleněny do FWD přenosy, tento článek se bude soustředit výhradně na diferenciály používané u zadní nápravy na RWD vozidla. Všimněte si však, že mnoho problémů a jejich řešení, která se vztahují na nápravy RWD, platí také pro diferenciály používané v předních nápravách vozidel 4WD.
Na rozdíl od všeobecného přesvědčení diferenciály často selhávají., Za předpokladu, že je vždy k dispozici správné mazání a že je diferenciál správně a správně nastaven, většina diferenciálů překonává vozidla, na která jsou namontována.
Nicméně, byl to spisovatel, je to zážitek, který v nepřítomnosti předchozí opravy, které byly provedeny na neúspěšné diferenciálu, většina, pokud ne všechny běžné diferenciální problémy jsou přímo spojené s nekvalitní montážní postupy během počáteční montáž v továrně., Zvažte toto: renomované zdroje tvrdí, že američtí výrobci vyrábějí každý rok asi 12 milionů diferenciálů určených pro použití na vozidlech 4WD a AWD. To odpovídá 32 876 jednotkám denně, 1 370 jednotkám za hodinu nebo více k bodu, 22, 83 jednotkám za minutu. Všimněte si, že tyto údaje vylučují diferenciály vyrobené pro použití u osobních nebo vysoce výkonných svalových automobilů.,
výše uvedené statistiky by se mohlo zdát irelevantní, ale jde o to, je to; je to prostě nemožné nastavit každý z mnoha milionů diferenciály správně po celou dobu – a to i s vysoce rafinované hmoty-výrobní metody a přísná zajištění kvality/kontroly, že výrobci pyšní. Tak, tam je velmi dobrá šance, že významné procento z vozidla jsou prodávány a vyváženy na mezinárodní trhy s diferenciály, které jsou postaveny na selhání: neslavný „Chevy Shake*“ být dobrý případ v bodě.,
* termín „Chevy Shake“ odkazuje k silné vibrace na mnoha Chevrolet nákladní vozy a SUV, které lze vyléčit pouze výměna diferenciálu s správně nastavit vyměnit.
Zatímco někteří čtenáři mohou najít na výše uvedené poněkud zajímavé, faktem je, že všichni to týká obou, jak a proč diferenciály selhání na relativně nové a/nebo nízký počet najetých kilometrů vozidla, která vyvolává tuto otázku-
Jak diferenciály nepodaří přesně?,
Při náhlé katastrofické selhání zařízení jsou mimořádně vzácné na standardní aplikace, které nejsou zneužívány, většina diferenciální selhání zahrnují kňučení, broušení, nebo dunění zvuky, ani na zrychlení, když rozdíl je načten, podobné zvuky, když je vozidlo v pobřežních, nebo v závažných případech, dunění nebo reptání zvuk, když je vozidlo řídil kolem ohyby a rohy.
všichni jsme slyšeli opotřebované nebo poškozené diferenciály vyzařují tyto zvuky, ale není vždy jasné, co způsobuje vibrace, které se zdají vycházet ze zadní nápravy., V některých případech vibrace korelují s mechanickými zvuky při zrychlení i zpomalení, ale zkušení technici se shodují, že v mnoha případech standardní prostředky nevyléčí přetrvávající vibrace. Ve prospěch těch, které jsou nové v auto opravy obchod, „standardní prostředky“ zahrnují vyrovnávání nebo výměna zadních kol/pneumatik, přestavba, obnovení rovnováhy, nebo výměna hnacího hřídele a výměna kování keře a jiné zavěšení pouzdra/složek, které se někdy zahrnují tlumičů a listových pružin.,
výše uvedené body pokrývají velké území, a i když to není vždy snadné rozlišit příčinu a následek, když to přijde k diferenciální diagnostice problémů, můžete odstranit dohady z rovnice, pokud víte, a pochopit některé základní pojmy, které se vztahují k diferenciální opravy., Níže jsou uvedeny některé z nich-
Podmínky a slova, musíte pochopit,
zdroj Obrázku: https://www.chevyhardcore.com/tech-stories/drivetrain/rearend-gear-swap/
obrázek výše ukazuje typický korunového kola diferenciálu s některými důležitými popisky přidány. Zatímco „Pata“ a „Špice“ jsou do značné míry samo-vysvětlující, další dva termíny (více dále) nemusí být jasné, pokud jste neměli mnoho expozice diferenciální opravy/rekonstrukce., Začněme s-
vedlejší Jednotky
Toto se odkazuje na tvář (nebo na straně), zuby převodovky, které jsou v kontaktu s zuby na pastorku, když rozdíl je načten při zrychlení nebo při jízdě podmínek při konstantní příkon je potřebné k udržení vozidla na síle. Za těchto podmínek je pastorkovým převodem hnací ozubené kolo a ozubeným kolem je poháněné ozubené kolo.,
Pobřeží stranu
Toto se odkazuje na stranu (nebo face) ozubené kolo se zuby, které jsou v kontaktu s pastorku, když výkon motoru je odstraněn z diferenciální, jako když vozidlo je dojezd. Za těchto podmínek, ozubené kolo se stává hnací kolo a pastorek se stává hnaného kola, protože podle dobíhajícího podmínky, rozdíl je zatížen otáčení kol, místo toho, aby z motoru pomocí hnacího hřídele.,
j. hypoidní soukolí,
V j. hypoidní převodový vlak jako pastorek a ozubené kolo se nachází v diferenciálu, kola jsou nastaveny takovým způsobem, aby jejich osy se neprotínají navzájem v pravém úhlu. Toto uspořádání je možné mít dva zuby na pastorku a dva zuby na ozubené kolo do styku s navzájem, na rozdíl od rovný střih převody, kde je pouze jeden zub na každé zařízení může být v kontaktu s ostatními.
vůle
to se týká množství otáčení, které může nastat na jednom rychlostním stupni v sadě, aniž by se otáčelo druhé ozubené kolo v sadě., Tato vzdálenost je specifická pro použití * a je kriticky důležitá pro všechny diferenciály, protože nedostatečná vůle způsobuje vázání ozubených kol, zatímco nadměrná vůle způsobuje nadměrné mechanické opotřebení. Všimněte si, že jak nedostatečná, tak nadměrná vůle mohou způsobit různé mechanické zvuky.
* Všimněte si, že tato vzdálenost je nejlépe měřena pomocí číselníku nastaveného v pravém úhlu k zubu ozubeného kola.
poznámka: rozdílová vůle je poněkud analogická s vůlí ventilu., Zatímco tam je značné vůle mezi vačkou laloku a cam následovník nebo zdvihátka, různé rezistence a pístové mas v ventilového rozvodu zabránit cam následovníků a cam laloky z nárazu do sebe a vytváří typický klepavý zvuk všichni milujeme k nenávisti.,
Zatímco diferenciály nezahrnují pístové masy, vestavěné odpory ve správně nastavit diferenciální zachovat situaci, v níž jeden zub na pastorku, přichází do kontaktu se zuby korunového kola na přesný okamžik, že zub na pastorku, ztrácí kontakt s zub na ozubené kolo. Tím se eliminuje mechanický šum a současně udržuje zuby ozubeného kola ve vzájemném kontaktu v největší možné kontaktní oblasti, pokud je diferenciál správně nastaven.,
Pokud je však vůle nadměrná, existuje krátký okamžik, během kterého dva zuby ozubeného kola ztratí vzájemný kontakt před kontaktem mezi dalšími dvěma zuby ozubeného kola. Výsledkem je, že ozubení, narážejí do sebe, a to buď na disku nebo pobřeží stranách ozubeného zuby (v závislosti na provozních podmínkách), což je to, co vytváří kňučení zvuky při rozborech, které jsme všichni milují nenávidět.,
předběžné zatížení ložiska
to se týká zatížení, které musí být aplikováno na ložiska, aby se zabránilo otáčení součástí, které jsou těmito ložisky podporovány, v pohybu v jakékoli jiné ose než v jejich rotačních osách. Proto, pokud jsou všechny ložiska pre-zatížení v diferenciálu jsou správné, všechny rotující součásti v tom, že diferenciál bude a), pouze otáčet kolem jejich osy otáčení a b), bude schopen na oběžnou dráhu jejich osy rotace nebo pohyb v podélném, radiálním, nebo příčné osy vzhledem k jejich letadla otáčení.,
Celkem Zapnutí Předpětí (TTP)
Tato hodnota je také pro konkrétní aplikaci, a odkazuje na množství síly (točivého momentu), který je nutný k otočení pastorku, přes pastorek matice s vychylováním paprsku nebo digitální momentový klíč. Toto měření má obrovskou diagnostickou hodnotu, ale aby bylo spolehlivé, musí být hodnoty TTP získány s hnacím hřídelem, koly a brzdami vyjmutými z diferenciálu. Zatímco hodnoty TTP asi 1,7 Nm až asi 2.,8 Nm jsou typické pro většinu SUV a 4WD vozidla, získaná hodnota na libovolné diferenciální musí být ve srovnání s spolehlivé služby, informace pro specifické aplikace, pokud určením špatné diagnózy je třeba se vyhnout.
Jako praktická záležitost, TTP diferenciálem je stanovena kombinace ložiska pre-zatížení a odpor, odpor je funkcí toho, jak dobře (nebo jinak) ozubeného soukolí je nastaven., Hodnota N TTP, která překračuje stanovenou hodnotu, proto svědčí o nadměrném zatížení ložisek a/nebo nedostatečném odporu, zatímco hodnota TTP, která je nižší, než je uvedeno, svědčí o nedostatečném zatížení ložisek a/nebo nadměrném odporu.
všechny výše uvedené pojmy a jejich definice nesou přímo o tom, jak diagnostikovat diferenciální problémy, a jak nastavit diferenciál během oprav/montážních postupů., Nicméně, jeden velmi důležitý termín „gear kontaktní vzor“ nebyl projednán, takže pojďme se podívat na to, jak se můžete použít tento výraz-
diferenciální Diagnostice problémů
výše uvedený obrázek ukazuje téměř perfektní kontakt vzor*. V tomto příkladu oblasti, na ozubení, kde žluté značení barvy se nosí off rozšířit nad celé délce a celková hloubka ozubené kolo zubů, což je požadovaný stav**.,
* Kontaktujte vzory jsou získány tím, že odstraní všechny stopy maziva z kruhu a pastorky s vhodným rozpouštědlem před bolelo obě strany všechny ozubené kolo, zuby se speciální označení barvy, nebo pokud to není možné, vysoce kvalitní barvy ve spreji. Jakmile barva zaschne, rozdíl je lehce zatížené, aby se zajistil dobrý kontakt mezi ozubení, ale všimněte si, že nejlepších výsledků se dosáhne, když diferenciálu se otáčí přes alespoň jednu plnou otáčku ozubeného přes pastorek matice., Všimněte si, že pokud je kontaktní vzor na hnací straně zubů ozubeného kola přijatelný, je téměř jisté, že kontaktní vzor na pobřežní straně zubů ozubeného kola bude také přijatelný. Neexistuje však žádná záruka, takže oba kontaktní vzory musí být získány před odsouzením diferenciálu nebo jeho uvedením do provozu.
** Všimněte si, že od daného ozubeného mohl být vyroben v jednom ze dvou způsobů, to je někdy není možné, aby se dosáhlo typ kontaktu vzorek je uvedeno výše., Jeden výrobní metoda zahrnuje řezání každým zubem zvlášť, zatímco druhá metoda zahrnuje řezání několika ozubení současně. V první metodě se někdy stává, že některé ozubené zuby jsou řezány hlouběji než jiné, zatímco ve druhé metodě jsou všechny ozubené zuby řezány do stejné hloubky. Proto je vhodné povolenek musí být provedena při nastavení diferenciálu, který má ozubené kolo s nerovným zub hlubin, aby se zabránilo buď nadměrná nebo nedostatečná vůle mezi kroužkem a pastorky.,
pokud jde o diagnostiku, nicméně, kontaktujte vzor je nejcennější pomoc budete mít, protože tento model je přímou funkcí jak diferenciálu je nastavit, takže se podívejme na obrázek níže.
Obrázek zdroj: https://www.chevyhardcore.com/tech-stories/drivetrain/rearend-gear-swap/
výše uvedený obrázek ukazuje některé příklady kontaktujte vzory, které jste s největší pravděpodobností vidět na hlučné rozdíly, ale pochopit, jak tyto typy kontaktních vzory přijít o musíte pochopit, jak pastorku a kroužky ozubená kola jsou umístěny ve vztahu k sobě navzájem., Pojďme se podívat na to, jak je to udělal-
Pastorku,
pastorek je uložen na dvou ložiscích, jejichž pre-zatížení jsou stanovena deformační distančními mezi nimi. Když je diferenciál nastaven, tento distanční prvek je rozdrcen utažením pastorkové matice; pokud je distanční vložka příliš rozdrcena, získáte nadměrnou vůli. Naopak, pokud je distanční není drcený dost, dostanete dostatek vůle, tak drcením tento spacer, můžete upravit polohu pastorku vzhledem k korunového kola., Všimněte si však, že jak Pastorková matice, tak distanční vložka jsou přísně jednorázové; pokud nastavení není správné při prvním pokusu, musí být pro každý další pokus vyměněna distanční vložka i matice.
Ring gear
ozubené kolo je obvykle samostatná součást, která šrouby na ozubené kolo dopravce, který je podporován dvěma ložisky – jedno na každé straně ozubené kolo., Pre-zatížení těchto ložisek jsou stanoveny podložky a/nebo podložky na jedné straně ozubené kolo, takže odstraněním podložky na jedné straně, aby nastavit polohu ozubené kolo, vyrovnávací podložky stejné tloušťky, musí být přidán na druhou stranu udržovat správnou ložiska pre-zatížení., Všimněte si, že na některé rozdíly, pozice ozubeného věnce je řízena velké uzamykatelné matice namísto podložky a/nebo podložky, což nás přivádí k tématu-
Tlumočení, kontaktujte vzory
Zatímco omezený prostor neumožňuje komplexní diskusi o kontakt vzory a jejich účinky, je to stojí za zmínku, že-
- Kontaktní vzory, které mají tendenci směrem k vnějšímu okraji (Pata) ring gear mají několik zásadních účinků na rozdíl od příčinou kňučení zvuky., Mezi ně patří skutečnost, že výsledný nadměrné vůle způsobuje, že se pastorek pohybovat tam a zpět podél vozidla v podélné ose při střídavé načten a pobřežních podmínek. To zase způsobuje zničení ložisek pastorkového hřídele, což má za následek silné vibrace podobné hnací hřídeli, protože zničená ložiska nemohou podporovat pastorkový hřídel., Můžete také očekávat, že vidět lubrikant uniká přes poškozené pastorku těsnění hřídele
- Kontaktní vzory, které mají tendenci k vnitřní hraně (Toe) ozubené kolo zubů může být výsledkem ozubené kolo offset, že je nedostatečné (příliš malá), nebo na pastorku, která je nastavena příliš hluboko., V obou případech, bude existovat dostatečná vůle a více než pravděpodobné, neklamný důkaz o závažné mechanické opotřebení zubů obou ozubených kol – na rozdíl od kňučení, broušení, nebo dunění zvuky za všech provozních podmínek
- Kontaktní vzory, které mají tendenci k vrcholu ozubené kolo se zuby naznačují, že ozubené kolo offset relativní k pastorku, je nadměrné, což vede k nadměrné vůle a mechanické zvuky jako kňučení během nahráno a pobřežních podmínek., Ale všimněte si, že nadměrné ozubené kolo posuny nejsou typicky produkovat vibrace, které vyvolává tuto otázku-
pokusíte-opravy?
jako praktická záležitost existují dva hlavní principy jak při diagnostice poruch, tak při opravách/přestavbě diferenciálů. První je kontaktní vzor a druhý je vůle – nebo nedostatek vůle.,
Oba tyto principy medvěd přímo na sebe, a i když je poměrně snadné diagnostikovat diferenciální chyby, čistě na základě těchto zásad, vytvoření/získání správné množství odporu, dobrý kontakt vzor, a uvedeno celkem zapnutí předpětí ve stejnou dobu, je úplně jiná věc, a ještě více, takže pokud jste nikdy postaven diferenciální předtím.,
to samozřejmě není totéž jako říkat, že jste to nemohli udělat, pokud jste se pokusili, ale váš zaměstnavatel vám téměř jistě nedovolí naučit se opravit nebo přestavět diferenciál na vozidle platícího zákazníka., Nicméně, faktem je, že zatímco někdo může naučit opravit nebo přestavět diferenciály, ve skutečnosti provedení těchto postupů průmyslových standardů vyžaduje specializované školení a praxe (a hodně praxe, že), takže nám zbývá to-
Závěr
Pokud jste neměli potřebný výcvik, tento spisovatel bych nedoporučoval se snaží opravit diferenciální jako experiment, jen aby zjistil, jestli to dokážeš., Mohli byste však udělat další nejlepší věc, která se učí, jak přesně diagnostikovat problémy a problémy související s diferenciálem, protože by vám to dalo dvě hlavní výhody oproti vašim kolegům.
první je, že byste být schopni určit, vibrace a jiné hnací jednotky, problémy nikdo jiný v dílně mohl, a druhá je, že byste být schopni poskytovat zákazníkům, kteří mají problémy s diferenciály na jejich vozidla s jasné a jednoznačné diagnózy příčin jejich problémů, což je možná nejdůležitější věc je být schopen dělat.