Zgomot diferențial și vibrații: Iată cum puteți diagnostica problema
de ce diferențialele* nu reușesc atât de des?
* rețineți că, din cauza diferențelor fundamentale dintre diferențialele din punțile spate și diferențialele care sunt încorporate în transmisiile FWD, acest articol se va concentra exclusiv pe diferențialele utilizate în punțile spate pe vehiculele RWD. Rețineți totuși că multe dintre problemele și soluțiile lor care se aplică osiilor RWD se aplică și diferențialelor utilizate în punțile față ale vehiculelor 4WD.contrar credintei populare, diferentialele nu esueaza des., Cu condiția ca lubrifierea corectă să fie disponibilă în orice moment și ca diferențialul să fie configurat corect și corect, majoritatea diferențialelor depășesc vehiculele pe care sunt montate.cu toate acestea, a fost experiența acestui scriitor că, în absența lucrărilor de reparații anterioare care au fost efectuate pe un diferențial eșuat, majoritatea, dacă nu toate problemele diferențiale comune sunt direct legate de procedurile de asamblare necorespunzătoare în timpul asamblării inițiale în fabrică., Luați în considerare acest lucru: surse de renume susțin că producătorii americani produc aproximativ 12 milioane de diferențiale destinate utilizării pe vehiculele 4WD și AWD în fiecare an. Aceasta echivalează cu 32 876 unități pe zi, 1 370 unități pe oră sau mai mult până la punct, 22, 83 unități pe minut. Rețineți că aceste cifre exclud diferențialele produse pentru a fi utilizate pe mașinile musculare de pasageri sau de mare putere.,statisticile de mai sus ar putea părea irelevante, dar ideea este aceasta; este pur și simplu imposibil să configurați toate milioanele de diferențiale corect tot timpul – chiar și cu metodele de producție în masă extrem de rafinate și verificările stricte de asigurare/control al calității pe care producătorii se mândresc. Astfel, există o șansă foarte bună ca un procent semnificativ de vehicule să fie vândute și exportate pe piețele internaționale cu diferențiale care sunt construite pentru a eșua: infamul „Chevy Shake*” fiind un caz bun în acest sens.,
* termenul „Chevy Shake” se referă la vibrații severe pe Multe camioane Chevrolet și SUV-uri care pot fi vindecate numai prin înlocuirea diferențialului cu un înlocuitor configurat corespunzător.în timp ce unii cititori pot găsi cele de mai sus oarecum interesant, faptul este că toate se referă atât la cum și de ce diferențialele nu pe vehicule relativ noi și/sau kilometraj redus, care pune această întrebare-
cum diferențialele nu, exact?,
în Timp ce, brusc, catastrofal de viteze eșecurile sunt extrem de rare pe aplicații standard, care nu sunt abuzate, cele mai multe diferențial eșecuri implica whining, slefuire, sau zgomote hodorogit, fie pe accelerație atunci când diferențialul este încărcat, zgomote similare atunci când vehiculul este lăsat liber, sau, în cazurile severe, un huruit sau cârtire zgomot atunci când vehiculul este condus în jurul valorii de curbe și colțuri.cu toții am auzit că diferențialele uzate sau deteriorate emit aceste zgomote, dar nu este întotdeauna clar ce cauzează vibrațiile care par să emane de pe puntea spate., În unele cazuri, vibrațiile se corelează cu zgomotele mecanice la una sau ambele accelerații și decelerații, dar tehnicienii experimentați vor fi de acord că, în multe cazuri, remediile standard nu vindecă vibrațiile persistente. În beneficiul celor care sunt noi în comerțul cu reparații auto, „remediile standard” includ echilibrarea sau înlocuirea roților/anvelopelor din spate, reconstruirea, reechilibrarea sau înlocuirea arborelui de antrenare și înlocuirea bucșelor de suspendare și a altor bucșe/componente de suspensie care includ uneori amortizoare și arcuri de frunze.,
punctele De mai sus acoperă o mulțime de teren, și în timp ce nu este întotdeauna ușor de a distinge între cauză și efect, atunci când vine vorba de diagnosticarea diferențială probleme, puteți elimina o mulțime de presupunerile din ecuație, dacă știi și să înțeleagă unele dintre termenii de bază care se referă la diferențialul de reparații., Mai jos sunt câteva-
Termeni și cuvinte ai nevoie pentru a înțelege
sursa Imaginii: https://www.chevyhardcore.com/tech-stories/drivetrain/rearend-gear-swap/
imaginea De mai sus prezinta un tipic diferențialului cu unele importante etichete de adăugat. În timp ce” călcâiul „și” Toe ” sunt în mare parte auto-explicative, ceilalți doi termeni (cu mai multe urmăriri) pot să nu fie clari dacă nu ați avut prea multă expunere la repararea/reconstrucția diferențială., Să începem cu-
partea de antrenare
aceasta se referă la fața (sau partea) dinților angrenajului care sunt în contact cu dinții angrenajului pinion atunci când diferențialul este încărcat la accelerare sau în timpul condițiilor de croazieră când este necesară o intrare constantă de putere pentru a menține impulsul vehiculelor. În aceste condiții, angrenajul pinion este angrenajul de antrenare, iar angrenajul inelar este angrenajul acționat.,aceasta se referă la Partea (sau fața) dinților angrenajului inelar care sunt în contact cu angrenajul pinion atunci când puterea motorului este scoasă din diferențial, cum ar fi atunci când vehiculul este în coastă. În aceste condiții, angrenajul inelar devine angrenajul de antrenare, iar angrenajul pinion devine angrenajul acționat, deoarece, în condiții de rulare liberă, diferențialul este încărcat prin rotirea roților, în loc de motor prin arborele de antrenare.,într-un tren de viteze hipoid, cum ar fi pinionul și angrenajul inelar setat într-un diferențial, angrenajele sunt configurate astfel încât liniile lor centrale să nu se intersecteze în unghi drept. Acest aranjament face posibil să existe doi dinți pe pinion și doi dinți pe angrenajul inelar în contact unul cu celălalt, spre deosebire de angrenajele tăiate drept, unde doar un dinte pe fiecare angrenaj poate fi în contact unul cu celălalt.aceasta se referă la cantitatea de rotație care poate apărea pe o treaptă de viteză într-un set fără ca cealaltă treaptă de viteză din set să fie rotită., Această distanță este specifică aplicației* și este extrem de importantă pentru toate diferențialele, deoarece reacția insuficientă determină legarea angrenajelor, în timp ce reacția excesivă provoacă uzură mecanică excesivă. Rețineți că atât reacția inadecvată, cât și cea excesivă pot provoca zgomote mecanice diferite.
* rețineți că această distanță este măsurată cel mai bine cu un ecartament de apelare configurat în unghi drept față de un dinte de angrenaj inelar.notă: reacția diferențială este oarecum analogă cu distanțele de supapă., În timp ce există o semnificativă între clearance-ul o cam lobul și o camă de urmărire sau excentric, diferite rezistențe și piston maselor într-o supapa de tren preveni cam adepți și cam lobi de izbească unul de altul pentru a crea tipice de zgomot atingând ne place să urăsc.,în timp ce diferențialele nu implică mase reciproce, rezistențele încorporate într-un diferențial configurat corect mențin o situație în care un dinte de pe angrenajul pinionului intră în contact cu un dinte de pe angrenajul inelar în momentul exact în care un dinte de pe angrenajul pinionului pierde contactul cu un dinte de pe angrenajul inelar. Acest lucru elimină zgomotul mecanic în același timp, menținând dinții angrenajului în contact unul cu celălalt pe cea mai mare zonă de contact posibilă dacă diferențialul este configurat corect.,dacă totuși, reacția este excesivă, există un scurt moment în care doi dinți ai angrenajului pierd contactul unul cu celălalt înainte de stabilirea contactului dintre următorii doi dinți ai angrenajului. Rezultatul este că dinții angrenajului se lovesc unul de celălalt fie pe părțile de antrenare, fie pe coasta dinților angrenajului inelar (în funcție de condițiile de funcționare), ceea ce creează zgomotele care se plâng în diferențialele pe care cu toții le place să le urâm., aceasta se referă la sarcinile care trebuie aplicate lagărelor pentru a împiedica deplasarea componentelor rotative care sunt susținute de aceste lagăre în orice altă axă decât axele lor de rotație. Astfel, dacă toate pre – sarcinile rulmentului dintr-un diferențial sunt corecte, toate componentele rotative din acel diferențial se vor roti a), se vor roti doar în jurul axelor lor de rotație și b), nu vor putea să-și orbiteze axele de rotație sau să se deplaseze în axe longitudinale, radiale sau transversale în raport cu planurile lor de rotație.,această valoare este, de asemenea, specifică aplicației și se referă la cantitatea de forță (cuplu) necesară pentru a roti angrenajul pinionului prin piulița pinionului cu un fascicul de deviere sau o cheie dinamometrică digitală. Această măsurătoare are o valoare de diagnosticare uriașă, dar pentru a fi fiabilă, valorile TTP trebuie obținute cu arborele de antrenare, roțile și frânele scoase din diferențial. În timp ce valorile TTP de aproximativ 1,7 Nm la aproximativ 2.,8 Nm sunt tipice pentru majoritatea vehiculelor SUV și 4WD, valoarea obținută pe orice diferențial trebuie comparată cu informațiile de service fiabile pentru acea aplicație specifică, dacă se evită diagnosticarea greșită.
ca o chestiune practică, TTP-ul unui diferențial este stabilit printr-o combinație de pre-sarcini ale rulmentului și reacție, reacția fiind o funcție a cât de bine (sau altfel) este configurat trenul de viteză., Prin urmare, valoarea n TTP care depășește o valoare specificată indică SARCINI prealabile excesive ale rulmenților și/sau reacții insuficiente, în timp ce o valoare TTP care este mai mică decât cea specificată indică SARCINI prealabile insuficiente ale rulmenților și/sau reacții excesive.toți termenii de mai sus și definițiile lor poartă direct modul de diagnosticare a problemelor diferențiale, precum și modul de configurare a unui diferențial în timpul procedurilor de reparare/asamblare., Cu toate acestea, un termen foarte important, „unelte de contact model” nu a fost discutat, deci, să ne uităm la modul în care să puteți folosi acest termen în-
Diagnosticul diferențial probleme
imaginea de mai sus arată aproape un contact perfect model*. În acest exemplu, zonele de pe dinții angrenajului în care s-a uzat vopseaua de marcaj galben se extind atât pe toată lungimea, cât și pe adâncimea totală a dinților angrenajului inelar, care este starea dorită**.,
* modelele de Contact sunt obținute prin îndepărtarea tuturor urmelor de lubrifiant din angrenajele inelare și pinion cu un solvent adecvat înainte de a picta ambele părți ale tuturor dinților angrenajului inelar cu vopsea specială de marcare sau, în lipsa acesteia, o vopsea pulverizată de înaltă calitate. Odată ce vopseaua s-a uscat, diferențialul este încărcat ușor pentru a asigura un contact bun între dinții angrenajului, dar rețineți că cele mai bune rezultate sunt obținute atunci când diferențialul este rotit prin cel puțin o revoluție completă a angrenajului inelar prin piulița pinionului., Rețineți că, dacă modelul de contact de pe partea de antrenare a dinților angrenajului inelar este acceptabil, este aproape sigur că modelul de contact de pe partea de coastă a dinților angrenajului inelar va fi, de asemenea, acceptabil. Nu există nici o garanție de acest lucru, deși, astfel încât ambele modele de contact trebuie să fie obținute înainte de a condamna un diferențial sau punerea în funcțiune.
** rețineți că, deoarece un angrenaj inelar dat ar fi putut fi fabricat într-unul din cele două moduri, uneori nu este posibil să se obțină tipul de model de contact prezentat mai sus., O metodă de fabricație implică tăierea fiecărui dinte de angrenaj separat, în timp ce cealaltă metodă implică tăierea mai multor dinți de angrenaj simultan. În prima metodă, uneori se întâmplă ca unii dinți ai angrenajului să fie tăiați mai adânc decât alții, în timp ce în a doua metodă toți dinții angrenajului sunt tăiați la aceeași adâncime. Prin urmare, trebuie să se facă alocații adecvate atunci când se instalează un diferențial care are un angrenaj inelar cu adâncimi inegale ale dinților, pentru a evita o reacție excesivă sau insuficientă între angrenajele inelare și pinion.,
În ceea ce privește diagnosticarea, cu toate acestea, modelul de contact este cel mai valoros ajutor va trebui pentru că acest model este o funcție directă a modului diferențial este configurat, astfel încât să ne ia în considerare imaginea de mai jos-
sursa Imaginii: https://www.chevyhardcore.com/tech-stories/drivetrain/rearend-gear-swap/
imaginea De mai sus prezintă câteva exemple de contact modele care sunt cel mai probabil pentru a vedea pe zgomotos diferentiale, dar pentru a înțelege modul în care aceste tipuri de contact modele veni vorba aveți nevoie pentru a înțelege cum pinion și inele dintate sunt poziționate relativ la fiecare alte., Să ne uităm la cum se face acest lucru-
Pinion
pinionul este susținut de două lagăre, a cărui pre-sarcini sunt stabilite prin sfărâmare distanțier între ele. Când este configurat un diferențial, acest distanțier este zdrobit prin strângerea piuliței pinionului; dacă distanțierul este zdrobit prea mult, veți obține o reacție excesivă. În schimb, dacă distanțierul nu este suficient de zdrobit, obțineți o reacție insuficientă, astfel încât prin zdrobirea acestui distanțier, puteți regla poziția angrenajului pinionului în raport cu angrenajul inelar., Rețineți totuși că atât piulița pinionului, cât și distanțierul sunt strict de unică folosință; dacă ajustarea nu este corectă la prima încercare, atât distanțierul cât și piulița trebuie înlocuite pentru fiecare încercare ulterioară.angrenajul inelar este de obicei o componentă separată care se înșurubează pe suportul angrenajului inelar, care este susținut de doi rulmenți – unul pe fiecare parte a angrenajului inelar., Pre-sarcinile acestor rulmenți sunt stabilite de lamele și / sau distanțiere de o parte și de alta a angrenajului inelar, astfel încât prin îndepărtarea lamelelor de pe o parte pentru a regla poziția angrenajului inelar, trebuie adăugate lamele de grosime egală pe cealaltă parte pentru a menține pre-sarcinile corecte ale rulmentului., Rețineți că pe unele diferențe, poziția inelului de viteze este controlat de mare blocabil nuci în loc de lamele și/sau distantiere, ceea ce ne aduce la subiectul-
Interpretarea tiparelor de contact
în Timp ce spațiu limitat exclude o discuție cuprinzătoare de contact modele și efectele lor, este de remarcat faptul că-
- Contact modele care tind spre marginea exterioară (Toc) de dințată a avea mai multe efecte majore în afară de a provoca un țiuit zgomote., Acestea includ faptul că reacția excesivă rezultată determină deplasarea angrenajului pinion înainte și înapoi de-a lungul axei longitudinale a vehiculelor în condiții de încărcare alternativă și de rulare liberă. Aceasta, la rândul său, provoacă distrugerea lagărelor arborelui pinion, ceea ce duce la vibrații severe asemănătoare arborelui de antrenare, deoarece rulmenții distruși nu pot susține arborele pinion., Puteți aștepta, de asemenea, a se vedea scurgeri de lubrifiant trecut deteriorat pinion shaft seal
- Contact modele care tind spre marginea interioară (la Picior) al dinților coroanei dințate pot fi rezultatul unui inel de viteze offset, care este insuficient (prea mic), sau, de un pinion care este situat prea profund., În ambele situații, nu va fi o insuficientă reacție și mai mult decât probabil nu, dovezi incontestabile de severe uzură mecanică pe dinti de ambele trepte – în afară de whining, slefuire, sau zgomote hodorogit în toate condițiile de funcționare
- Contact modele care tind spre partea de sus a dinților coroanei dințate a indica faptul că dințată offset relativ la pinionul este excesivă, ceea ce duce la excesiv de reacție și zgomotele mecanice, cum ar fi țiuit în timpul atât de încărcat și decelerare condiții., Rețineți totuși că compensările excesive ale angrenajelor inelare nu produc în mod obișnuit vibrații, ceea ce ridică această întrebare-
ar trebui să încercați reparații?
ca o chestiune practică, există două principii directoare atât în timpul diagnosticării defecțiunilor, cât și în timpul procedurilor de reparare/reconstrucție a diferențelor. Primul este modelul de contact, iar al doilea este o reacție – sau lipsa unei reacții.,ambele principii poartă direct unul asupra celuilalt și, deși este relativ ușor să se diagnosticheze defectele diferențiale bazate exclusiv pe aceste principii, stabilirea/obținerea cantității corecte de reacție, un model de contact bun și preîncărcarea totală specificată în același timp este o altă problemă, și cu atât mai mult atunci când nu ați construit niciodată un diferențial înainte.,desigur ,acest lucru nu este același lucru cu a spune că nu ați putea face acest lucru dacă ați încercat, dar angajatorul dvs. aproape sigur nu vă va permite să învățați cum să reparați sau să reconstruiți un diferențial pe vehiculul unui client plătitor., Cu toate acestea, faptul este că în timp ce oricine poate învăța pentru a repara sau reconstrui diferentiale, de fapt efectuarea acestor proceduri la standardele industriei necesită dedicat de formare și practică (și o mulțime de practică, la care), care ne lasă cu asta-
Concluzie
Dacă nu ați avut pregătirea necesară, acest scriitor ar sfătui împotriva încercarea de a repara un diferential ca un experiment să văd dacă ai putea-o face., Cu toate acestea, ai putea face cel mai bun lucru, care este de a învăța cum să diagnosticheze problemele legate de diferențial și probleme cu precizie, deoarece acest lucru ar da două avantaje majore față de colegii dumneavoastră.primul este că veți putea identifica vibrațiile și alte probleme pe care nimeni altcineva din Atelier nu le-ar putea identifica, iar al doilea este că veți putea oferi clienților care au probleme cu diferențele de pe vehiculele lor diagnostice clare și lipsite de ambiguitate ale cauzelor problemelor lor, ceea ce este probabil cel mai important lucru pe care trebuie să-l puteți face.