Profesori îndrumători:

Prof. Ing. Valeriu Ruse

Ms. Ionel Oprea

-2008-

Cuprins:

1. Introducere

1.1.Generalitati – Destinatia diferentialului

1.2.Conditiile impuse diferentialului

2. Clasificarea diferentialelor si tipuri constructive

2.1.Clasificarea diferentialelor

2.2.Desen de ansamblu – Transmisia Principala – Diferentialul

2.3.Diferentialul conic simetric

2.4.Diferentialul conic asimetric

2.5.Diferentialul cilindric

2.6.Diferentialul blocabil

2.7.Diferentialul autoblocabil

3. Partile componente ale diferentialului si functionarea

diferentialului

3.1.Partile componente ale diferentialui

3.2.Functionarea diferentialului

4. Defectiuni, cauze si remedieri ale diferentialului

5. Repararea diferentialului si a puntii motoare

5.1.Repararea diferentialului si a puntii motoare

5.2.Intretinerea puntii motoarelor

5.3.Reglarea rulmentilor diferentialului autoturismului Dacia 1300

6. Norme de tehnica securitatii muncii si de prevenire si stingere a

incendiilor NTSM si PSI

Bibliografie

2

1. Introducere

1.1 Generalitati – Destinatia diferentialului

La deplasarea automobilului in viraj, roata motoare exterioara parcurge un spatiu

mai mare decat roata motoare interioara virajului.

El permite ca rotile motoare ale aceleasi punti sa se roteasca cu viteze unghiulare

diferite, dand astfel posibilitatea ca la deplasarea automobilului in viraje sa parcurga

spatii de lungimi diferite.

Daca rotile motoare ar fi montate pe acelasi arbore deplasarea automobilului in

conditiile mentionate nu este posibila fara alunecarea si patinarea rotilor ceea ce conduce

la uzura rapida a anvelopelor, la cresterea consumului de combustibil si la manevrarea

mai dificila a directiei.

Pentru eliminarea acestor dezavantaje, respective pentru a da posibilitate rotilor

motoare sa se roteasca cu viteze unghiulare diferite, in functie de conditiile de deplasare

ale automobilului, fiecare roata se va monta pe cate un arbore separate, legati prin

intermediul diferentialului.

In transmisia automobilelor, diferentialul poate fi dispus intre rotile puntii

motoare, precum si intre punti la automobile cu mai multe punti motoare in scopul

inlaturarii “circulatiei de puteri”.

1.2 Conditiile impuse diferentialului

Sa distribuie momentul motor intre roti sau intre punti intr-un raport care sa

asigure automobilelor cele mai bune calitati de exploatare;

Sa aiba dimensiuni de gabarit cat mai reduse.

Dimensiunile de gabarit ale diferentialului au o importanta deosebita, acesta fiind

dispus in carterul puntii din spate sau in interiorul reductorului distribuitor.

3

Conditiile deosebit de severe in aceasta privinta sunt impuse diferentialelor

montate intre roti, deoarece dimensiunile sunt in stransa legatura cu dimensiunile

coroanei transmisiei principale care are dimensiunile de gabarit riguros limitate.

2. Clasificarea diferentialelor si tipuri constructive

2.1 Clasificarea diferentialelor

Diferentialele pot fi:

simple (figura 1.)

duble (figura 2.)

Figura 1. – Diferential simplu

4

Figura 2. – Diferential dublu

Diferentialele se clasifica dupa mai multe criterii:

Dupa tipul angrenajelor folosite diferentialele pot fi:

cu roti dintate conice;

cu roti dintate cilindrice.

Dupa principiul de functionare diferentialele pot fi:

simple;

blocabile;

autoblocabile.

5

Dupa valoarea momentului transmis la rotile motoare:

diferentiale simetrice;

diferentiale asimetrice.

Dupa locul de dispunere a diferentialelor in transmisia automobilului pot fi:

diferentiale dispuse intre rotile aceleasi punti motoare;

diferentiale dispuse intre puntile automobilelor cu mai multe punti

motoare.

2.2 Desen de ansamblu – Transmisia Principala – Diferential

Figura 3. Transmisia principala - Diferentialul

1. Janta;

2. Butuc;

3. Coroana dintata;

4. Asezarea coroanei dintate;

5. Dop de umplere cu ulei;

6. Pinion planetara;

6

7. Satelitii;

8. Buson de golire a uleiului;

9. Butuc;

10. Tambur de frana;

11. Flansa de frana;

12. Corpul axului;

13. Contactor;

14. Piston de comanda;

15. Furca de comanda;

16. Nasul puntii;

17. Pinion de atac;

18. Flansa de cuplare;

19. Carterul puntii;

20. Inel filetat;

21. Ax de centrare;

22. Careter diferential;

23. Pinion satelit;

24. Coroana;

25. Pinion planetar;

26. Rulment conic;

27. Crabot de blocare a diferentialului;

28. Arbore;

Figura 4. Puntea motoare spate

30. Garnitura de protectie;

31. Arbore cu came de frana;

32. Levier de actionare;

33. Capac.

7

2.3 Diferentialul conic simetric

Cea mai larga raspandire in constructia automobilului o au diferentialele cu

angrenaje conice si cu dinti drepti.

Daca cele doua pinioane planetare au acelasi diametru si acelasi numar de dinti

diferentialul se numeste conic simetric.

Diferentialul conic simetric se monteaza in majoritatea cazurilor intre cei doi

semiarbori planetari.

2.4 Diferentialul conic asimetric

Se poate recunoaste dupa diametrele si numarul de dinti ai pinioanelor planetare.

In acest caz diametrele acestor pinioane difera intre ele, iar cuplul transmis carcasei se

repartizeaza la cei doi semiarbori in mod proportional cu diametrele si numarul de dinti ai

pinioanelor planetare.

Acest diferential se monteaza de obicei intre puntile motoare ale automobilelor cu

mare capacitate de trecere, in scopul repartizarii cuplului transmis in mod proportional cu

greutatea adecvata corespunzatoare fiecarei punti motoare.

2.5 Diferentialul cilindric

Diferentialul cilindric poate fi:

simetric

asimetric

Diferentialul simetric se recunoaste dupa pinioanele planetare cilindrice care sunt

montate pe semiarbori si care in acest caz sunt egale cu diametrul si numarul de dinti.

8

Diferentialul cilindric asimetric are un pinion planetar mai mare in diametru

decat celalalt pinion planetar de pe celalalt semiarbore.

Diferentialele cilindrice au dimensiuni mai mari in comparative cu cele conice

ceea ce face ca utilizarea acestora sa fie limitata de capacitatea de trecere impusa

constructiv motiv pentru care astazi nu se mai intalnesc la automobile.

2.6 Diferentialul blocabil

Pe parcurs cand una din rotile motoare ale aceleasi punti se gaseste pe un teren cu

aderenta mai mica (noroi, zapada, gheata, polei, ulei) aceasta roata incepe sa patineze, iar

cealalta potrivit principiului de functionare a diferentialului , desi are o aderenta mai

mare, nu se mai roteste deoarece este retinuta de valoarea mare a fortei de aderenta. In

aceasta situatie automobilul nu mai poate inainta si pentru a evita acest neajuns

autocamioanele grele in special, sunt prevazute cu mecanism de blocare rigidizeaza cei

doi semiarbori planetari asigurand rotirea cu aceeasi turatie a rotilor motoare.

Figura 5. Diferential blocabil

Blocarea se mentine atat timp cat dureaza terenul cu aderenta foarte mica, apoi se

procedeaza la deblocare.

9

2.7 Diferentialul autoblocabil

Diferentialul autoblocabil are acelasi rol ca cel blocabil avand o constructie mai

complicata si realizand rigidizarea celor doi semiarbori planetari in mod automat.

Blocarea diferentialului autoblocabil se face tot automat scutind pe conducatorul

auto de aceasta operatie in timpul conducerii (figura 6.).

Figura 6. Diferential autoblocabil

10

3. Parti componente ale diferentialului si functionarea

diferentialului

3.1 Parti componente ale diferentialului

Pe carcasa este fixata coroana transmisiei principale, iar in caseta crucea pe care

sunt montati liberi satelitii. Satelitii in numar de 4 fac legatura cu pinioanele planetare

montate pe arborii planetari . Miscarea de rotatie se transmite casetei diferentialului prin

transmisia principala formata din pinionul de atac si coroana (figura 7.).

Saibele din otel moale sau bronz servesc la micsorarea frecarii dintre pinioanele

planetare si caseta.

Figura 7. Diferential

11

Figura 8. Transmisie Principala – Diferential

1 – coroană;

2 – sateliţi;

3 – carcasă diferenţial;

4 – semilagăre;

5 – siguranţe;

6 – rulmenţi cu role conice;

7 – pinioane planetare;

8 – piuliţe de reglaj;

9 – ax sateliţi;

10 – pinion;

11 – rulmenţi cu role conice;

12 – şaibe de reglaj;

13 – deflectoare de ulei;

14 – arbore pinion;

15 – şaibe de reglaj;

16 – rulmenţi cu role conice;

17 – deflectoare de ulei;

18 – planşă;

19 – piuliţă;

20 – carter.

12

3.2 Functionarea Diferentialului

Cand autovehicolul se deplaseaza pe linie dreapta deoarece drumurile descrise de

cele doua roti motoare sunt egale si vitezele unghiulare ale lor vor fi aceleasi. In acest caz

pinioanele planetare vor avea viteze unghiulare egale cu ale coroanei iar satelitii sunt

imobilizati (acestia raman in permanenta angrenati) executand o miscare de revolutie

impreuna cu caseta diferentialului.

Figura 9. Functionarea diferentialului

La deplasarea autovehicolului in viraj coroana transmisiei principale si caseta se

vor roti cu aceeasi viteza unghiulara ca si in linie dreapta din cauza ca roata exterioara

virajului va avea de parcurs un drum mai lung decat roata interioara virajului, inseamna

13

ca vitezele unghiulare ale celor doua pinioane planetare vor trebui sa fie diferite. Acest

lucru este posibil datorita existentei satelitilor.

Cand autovehicolul intra in viraj, roata din interiorul virajului impreuna cu

pinionul planetar are o viteza unghiulara mai mica decat roata din exteriorul virajului

impreuna cu pinionul planetar.

Pentru a realiza aceste diferente de viteze unghiulare intre cele doua pinioane

planetare satelitii vor capata o miscare de rotatie in jurul axei lor proprii care va fi cu atat

mai mare cu cat diferenta intre vitezele unghiulare ale pinioanelor planetare este mai

mare.

Deci la deplasarea in curba a automobilului sau pe un drum cu neregularitati una

din rotile motoare parcurge un drum mai scurt si de aceea se va roti mai incet . In acest

caz satelitii pe langa miscarea de transport in jurul arborilor planetari vor primi si o

miscare de rotatie in jurul axelor lor. Astfel diferentialul asigura posibiliatea ca rotile

motoare sa parcurga, in acelasi interval de timp drumuri diferite.

In afara de aceasta diferentialul poate influenta si in rau functionarea

automobilului, ceea ce se intampla la deplasarea automobilului pe drumuri alunecoase.

Daca una dintre rotile motoare intra pe o portiune alunecoasa aderenta acesteia cu

drumul scade si incepe sa patineze. In acest caz, datorita proprietatii diferentialului la

roata a doua care are o aderenta mai buna nu se poate transmite o forta de tractiune mult

mai mare decat la roata care patineaza forta acesteia ramanand limitata la aderenta cu

drumul a rotii care patineaza.

Daca forta de tractiune la roata care patineaza este egala cu zero, atunci roata a

doua se opreste in timp ce prima se roteste cu o turatie de doua ori mai mare si

automobilul nu se mai poate deplasa . Din aceasta cauza la automobilele special destinate

exploatarii in conditii grele de lucru se folosesc diferentiale care se blocheaza.

14

4. Defectiuni, cauze si remedieri ale diferentialului

Diferentialul poate prezenta urmatoarele defecte:

Uzura excesiva sau deteriorarea danturii pinioanelor satelit sau pinioanelor

planetare

- defectul se datoreaza uzurii carcasei;

- deplasarii indelungate pe teren greu;

- blocarii sau reglarii incorecte a franelor rotilor din spate;

- folosirii la rotile din spate a unor anvelope cu uzuri sau marimi diferite;

- remedierea se face numai la atelierul de reparatii.

Griparea sau deteriorarea rulmentilor carcasei:

- defectul se produce datorita cauzelor care au fost prezentate la griparea

sau deteriorarea rulmentilor transmisiei principale.

Ruperea axului sau a crucii satelitilor:

- defectul se datoreaza suprasolicitarilor organelor respective in conditii

speciale de exploatare (trecerea prin terenuri grele).

Arborii planetari pot prezenta defectiuni:

- uzura excesiva a canelurilor;

- ruperea arborilor planetari-defectul se produce datorita functionarii

indelungate , supraincarcarii automobilului;

- remedierea se face la atelierul de reparatii.

Caseta diferentialului

Defectele posibile ale casetei diferentialului sunt:

- diametrul locasurilor pentru crucea satelitilor uzati se reconditioneaza prin

alezare la cota de reparatie, folosindu-se o cruce majorata;

- diametrul fusurilor pentru rulmenti uzati se reconditioneaza prin incarcare

cu sudura, strunjire si rectificare la cota nominala;

15

- filetul gaurilor de prindere a semicarcaselor uzate se reconditioneaza prin

majorarea gaurilor si rectificare;

- suprafata de sprijin a pinionului planetar uzata se reconditioneaza prin

rectificare frontala iar la montaj se utilizeaza o saiba cu grosime majorata.

Crucea satelitilor

Defectiuni posibile ale crucii satelitilaor

- la crucea satelitilor se pot uza sau deteriora fusurile. Reconditionarea se

poate realiza dupa cum urmeaza:

- cromarea dura a fusurilor urmata de rectificarea la cota nominala sau cota

treptei de reparatie.

5. Repararea diferentialului si a puntii motoare

5.1 Repararea diferentialului si a puntii motoare

Intrucat ungerea angrenajelor si acelor alte piese componente a cutiei de viteza-

diferential se face prin “balacire” este necesar ca in permanenta sa existe in carterul cutiei

de viteze-diferential o cantitate de doi litri de ulei.

Umplerea cu ulei se face prin orificiul de umplere situate pe partea dreapta a

carterului care serveste la verificarea nivelului uleiului iar golirea se face prin orificiul

situat in partea de jos a carterului.

Uleiul folosit trebuie sa fie de tipul T80-EP2 iarna, sau T90-EP2 vara.

Intretinerea puntii motoare este foarte simpla si consta numai in verificarea si

completarea, uleiului care se face dupa 1500 km parcursi sau la 40 ore de functionare.

Inlocuirea uleiului se face la fiecare 12000 de km parcursi. Nivelul corect al uleiului este

atunci cand acesta curge foarte putin pe la busonul de umplere.

Demontarea diferentialului se face numai atunci cand apar jocuri sau se inlocuiesc

piesele uzate.

16

In situatia in care apar jocuri care depasesc valorile admisibile se procedeaza la

reglarea acestora.

Pentru reglarea jocului rulmentilor radiali-axiali ai pinionului de atac se

procedeaza la scoaterea seibilor de reglaj. Cand jocul este mare, sau introducerea de saibe

cand jocule este prea mic.

Reglarea jocului dintre pinionul de atac si coroana se face prin scoaterea sau

adaugarea seibilor de reglaj, sau prin reglarea jocului rulmentilor arborelui intermediar.

5.2 Intretinerea puntii motoare

Intretinerea puntii motoare este foarte simpla si consta in verificare si completarea

uleiului care se face dupa fiecare 1500 de km parcursi sau cu 40 de ore de functionare.

Inlocuirea uleiului se face la fiecare 12000 de km parcursi, iar nivelul corect al uleiului in

carter este atunci cand acesta curge foarte putin pe la busonul de umplere.

Figura 10. Puntea motoare

17

Demontarea diferentialului se face numai atunci cand apar jocuri sau se inlocuiesc

piesele uzate.

In situatia in care apar jocuri care depasesc valorile admisibile se procedeaza la

reglarea acestora.

Pentru reglarea jocului rulmentilor radiali-axiali ai pinionului de atac se

procedeaza la scoaterea seibilor de reglaj. Cand jocul este mare, sau introducerea de saibe

cand jocul este mic.

Reglarea jocului dintre pinionul de atac si coroana se face prin scoaterea sau

adaugarea seibilor de reglaj.

Acest reglaj se mai poate realiza si de la capacele care preseaza rulmentii prin

adaugarea sau indepartarea saibelor de reglaj.

5.3 Reglarea rulmentilor diferentialului

autoturismului Dacia 1300.

Aceasta opreatie se realizeaza prin insurubarea sau desurubarea piulitelor speciale

de reglaj.

Pentru reglarea rulmentilor se va proceda astfel:

La fiecare semicarcasa se asaza inelul exterior al rulmentului spre partea

interioara a carterului;

Se asaza grupul diferential echipat cu rulmenti in semicarcase;

Se strang suruburile semicarcaselor la cuplul 2kg fm, pentru cele cu diametru de 7

mm si la 2,8 kg fm, pentru cele cu diametrul de 8 mm.

Daca rulmentii sunt utilizati, diferentialul trebuie sa se roteasca usor, fara joc, iar

daca rulmentii sunt noi acestia se monteaza cu o usoara prestarngere astfel ca la rotirea

diferentialului sa se faca cu un cuplu rezistent de 0,05 la 0,15 kg fm (figura 11.)

18

Figura 11. Rulment diferential

Dupa ce reglajul este corect efectuat se repereaza pozitia piulitelor de reglare in

raport cu carterul cutiei de viteze;

Se demonteaza semicarcasa stanga si diferentialul, in vederea continuarii

celorlalte reglaje ale cutiei de viteze-diferential.

6. Norme de tehnica securitatii muncii si de prevenire si

stingere a incendiilor NTSM si PSI

La operatiile de montare si de demontare a transmisiei principale si a

diferentialului sau de inlocuire ale unor piese componente sau subansamble se vor utiliza

numai scule calibrate, interzicandu-se folosirea sculelor deteriorate sau uzate.

Locul de munca sa prezinte un microclimat corespunzator, sa fie luminat,

ventilat, lipsit de praf;

Sculele si dispozitivele sa fie omologate si in perfecta stare de intrebuintare;

Piesele cu masa mai mare cum sunt: ambreajul, cutia de viteze, puntea motoare,

vor fi ridicate, manipulate si depozitate pe capre sau rafturi special amenajate cu

ajutorul instalatiilor de ridicare in scopul reducerii efortului fizic si al inlaturarii

pericolului eventualelor accidente, sau cu ajutorul carucioarelor.

19

Bibliografie:

Frăţilă, Gh., Popa, V., M., 1990, Automobile Sofer Mecanic Auto, Editura

Didactica si Pedagogica R.A Bucuresti;

Frăţilă, Gh., Popa, V., M., 1981, Constructii de automobile, Editura Didactica

si Pedagogica Bucuresti;

*** , Automobile , Editura Didactica si Pedagogica R.A Bucuresti;

*** , 1998, Diagnosticare, Intretinere si Reparera , Editura tehnica

Copyright;

*** , 1975, Automobile Roman cu motoare Diesel, Editura tehnica;

***, 1978, Automobilul DACIA, Editura tehnica Bucuresti;

***, Indrumator general Auto , Editura tehnica Bucuresti.

20