Дифференциал автомобиля это: устройство, виды и принцип работы

Содержание

Дифференциал, функции дифференциала в автомобиле

Дифференциал является главным элементом трансмиссии любого транспортного средства. Без него невозможно привести в движение ни легковой автомобиль, ни крупногабаритную спецтехнику. О том, что представляет собой этот механизм, каковы его особенности и выполняемые функции, пойдет речь в нашем сегодняшнем материале.

Что такое дифференциал, его функции

Итак, дифференциал автомобиля – это важнейший механизм трансмиссии, главная задача которого сводится к распределению поступающего на него крутящего момента между приводными валами, что обеспечивает возможность вращения колес с разной угловой скоростью. 

Ключевую роль дифференциал играет во время вхождения машины в поворот, но выполнять возложенную на него миссию он способен лишь при условии хорошего сцепления колес с дорожным покрытием.

При езде по сухой и ровной дороге эта деталь гарантирует комфорт и безопасность вождения, однако при плохой погоде, когда качество полотна оставляет желать лучшего (в дождь, снег и гололед), он способен сыграть с водителем злую шутку и лишить авто возможности перемещаться. В таком случае необходима блокировка дифференциала. 

Говоря иными словами, дифференциал распределяет крутящий момент от карданного вала между ведущими колесами таким образом, чтобы каждое из них вращалось без пробуксовки. Именно это является основной задачей детали, ставшей темой нашей беседы. 

Когда машина движется прямолинейно, а колеса нагружены равномерно, их угловая скорость вращения одинакова, механизм функционирует по типу передаточного вала. Однако когда начнется поворот, или авто станет буксовать, нагрузка окажется неравномерной. 

Возникнет необходимость того, чтобы полуоси вращались с разной скоростью, следовательно, крутящий момент между ними необходимо будет распределять в определенном, четко просчитанном соотношении. В таких ситуациях на передний план выходит вторая, не менее важная функция дифференциала – обеспечение автомобилю возможности выполнять маневр безопасно. 

Устройство и расположение дифференциала

Узел устроен по принципу планетарного редуктора. В зависимости от вида и места расположения дифференциалы могут несколько розниться, но принципиальная их схема всегда одинакова: шестерни полуосей и сателлитов находятся в чашке, которая фактически и является корпусом детали. 

Она жестко соединена с одной из шестерней (ведомой), принимающей на себя крутящий момент, который поступает с ведущей шестеренки главной передачи. С корпуса вращение поступает на полуоси, для этого привлекаются сателлиты. Сами же полуоси обеспечивают возможность вращения ведущих колес. Крутящий момент при этом не претерпевает никаких изменений. 

Что касается места размещения узла в трансмиссии, то оно зависит от привода транспортного средства, в частности:

  •  В автомобилях с задним приводом – в картере заднего моста.
  •  В полноприводных авто для привода ведущей колесной пары – в картере мостов (переднего и заднего), а для привода ведущих мостов – в раздатке.
  •  В машинах с передним приводом – в КП.

Дифференциалы, задействованные для обеспечения привода передней пары колес, называют межколесными. Когда говорят «межосевой дифференциал», имеют в виду узел, расположенный во внедорожниках с полным приводом между ведущими мостами. В зависимости от вида используемой в редукторе зубчатой передачи дифференциалы бывают коническими, червячными и цилиндрическими.

Первые в подавляющем большинстве случаев выполняют функции межколесных. Цилиндрические обычно используются в полноприводных автомобилях, их устанавливают там между осями, а червячные можно считать универсальными, они бывают и межколесными, и межосевыми.

Работа дифференциала

Не смотря на то, что принцип, лежащей в основе любого из рассматриваемых нами узлов – как заднего дифференциала, так и дифференциала моста, остается неизменным, их работа напрямую зависит от условий эксплуатации. 

Рассмотрим особенности выполнения деталью возложенных на нее функций на примере симметричного конического межколесного дифференциала. 

При прямолинейном движении

В процессе движения прямо по дорожному полотну хорошего качества нагрузка между колесами распределяется равномерно, а их угловая скорость одинакова. Сателлиты, установленные в корпусе, вокруг собственных осей не вращаются, крутящий момент ими передается на полуоси от ведомой шестерни посредством зубчатого зацепления, которое является неподвижным. 

При повороте

Когда автомобиль входит в поворот, распределение нагрузки и сил сопротивления происходит следующим образом:

  • Внутреннее колесо, радиус которого по отношению к центру поворота меньше, подвергается большему сопротивлению. Из-за повышающейся нагрузки оно вынуждено вращаться с меньшей скоростью.
  • Траектория наружного колеса оказывается больше, поэтому ему приходится увеличить скорость вращения – это необходимо для плавного, без пробуксовки, поворота авто. 

Выходит, что угловые скорости наружных и внутренних колес разные, а вследствие замедления вращения полуосей внутренних колес начинают двигаться сателлиты, которые приводят к повышению скорости вращения наружных колес. Как уже говорилось выше, крутящий момент при этом остается без изменений.

В случае пробуксовки

Нагрузка на колеса машины, которая едет по скользкой дороге или по бездорожью, неодинакова. Одно в таких условиях может пробуксовывать, утрачивая сцепление с покрытием, а на второе при этом приходится более внушительная нагрузка, поэтому оно начинает вращаться медленнее. 

Происходит то же самое, что и при вхождении в поворот, но теперь такое поведение авто несет в себе больше вреда, чем пользы. На колесо, которое забуксовало, может прийтись весь крутящий момент, который принял на себя дифференциал, а второе колесо (именно оно сейчас испытывает максимальную нагрузку) останавливается. 

Как результат – транспортное средство прекратит движение. Чтобы избежать описанной ситуации, внедряются разные конструктивные решения, такие как блокировка дифференциала (ручная либо автоматическая), а также использование системы курсовой устойчивости.

Для чего нужна блокировка дифференциала

Для выравнивания, уравновешивания крутящего момента полуосей необходимо нивелировать действие сателлитов либо добиться передачи его на ту полуось, которая является нагруженной – только так можно избежать остановки автомобиля. Особенно остро такая задача стоит перед полноприводными авто с колесной формулой 4Х4.

 Во-первых, они разработаны для езды в сложных дорожных условиях и по бездорожью, а во-вторых, стоит такой машине (которая, к слову, оборудована 3 дифференциалами) потерять сцепление с дорогой хотя бы в одной точке, крутящий момент на остальных трех колесах стазу же станет нулевым, и автомобиль тут же остановится.

Как уже говорилось выше, во избежание описанной ситуации используют блокировку (полную либо частичную, ручную или автоматическую). 

Отличным решением стали также самоблокирующиеся дифференциалы, которые автоматически распределяют крутящий момент с учетом угловых скоростей и значения этого самого крутящего момента на каждом из колес. 

Самым сложным с технической точки зрения, однако и самым эффективным вариантом решения описанной выше проблемы является блокировка, внедренная в новейшее на сегодняшний день изобретение – систему курсовой устойчивости. 

Специальный датчик контролирует необходимые параметры в процессе движения транспортного средства и корректирует его работу автоматически на основе полученных данных. Какое-либо участие водителя в этом процессе не требуется.

Заключение

Подводя итог, необходимо отметить, что главная задача дифференциала – обеспечение безопасности езды и создание условий для комфортного совершения маневров. Единственный недостаток – остановка машины в результате неравномерного распределения крутящего момента при движении в экстремальных условиях. Однако для решения данной проблемы были изобретены современные системы и конструктивные решения.

Так, если авто оснащено приводом ручной блокировки, привлекать его нужно лишь в соответствующей дорожной ситуации, а вот обычные, так называемые шоссейные машины эксплуатировать без дифференциала крайне опасно.

Как работает дифференциал

Поиск запроса «дифференциал автомобиля: принцип работы» по информационным материалам и форуму

Дифференциал (автомобиль) — это… Что такое Дифференциал (автомобиль)?

Устройство дифференциала(центральная часть)

Дифференциа́л — это механическое устройство, которое передает вращение с одного источника на два независимых потребителя таким образом, что угловые скорости вращения источника и обоих потребителей могут быть разными относительно друг друга.

Назначение

В моделях автомобилей и картах ведущие колёса находятся на одной общей оси. Это нормально, когда автомобиль едет по прямой. Однако в повороте внутреннее колесо проходит меньший путь, чем внешнее, поэтому такая конструкция приводит к пробуксовке внутреннего колеса, что негативно сказывается на управляемости автомобиля, особенно при движении на больших скоростях. Для того, чтобы ведущие колёса вращались несинхронно, и применяется дифференциал.

Назначение дифференциала:

  • Передаёт крутящий момент с двигателя на ведущие колёса.
  • Служит дополнительной понижающей передачей.
  • Позволяет колёсам вращаться с разными угловыми скоростями (из-за этого дифференциал и получил своё название).

Расположение

На автомобилях с одной ведущей осью дифференциал располагается на ведущей оси.

На автомобилях со сдвоенной ведущей осью два дифференциала, по одному на каждой оси.

На вездеходах с отключаемым полным приводом по одному дифференциалу на каждой оси. На таких машинах не рекомендуется ездить по дорогам с включенным полным приводом.

На полноприводных автомобилях есть три дифференциала: по одному на каждой оси (межколёсный), плюс один распределяет крутящий момент между осями (межосевой).

При трёх или четырёх ведущих мостах (колёсная формула 6×6 или 8×8) добавляется ещё межтележечный дифференциал.

Устройство

Дифференциал в разрезе

Классические автомобильные дифференциалы основаны на планетарной передаче. Карданный вал 1 через коническую зубчатую передачу вращает редуктор 2. Редуктор через независимые друг от друга шестерни 3 вращает полуоси 4. Такое зацепление имеет не одну, а две степени свободы, и каждая из полуосей вращается с такой скоростью, с какой может. Постоянна лишь

суммарная скорость вращения полуосей.

Проблема буксующего колеса

У обычного дифференциала, если одно из колёс находится на льду или в воздухе, крутиться будет именно это колесо (при этом второе колесо, стоящее на твёрдой земле, неподвижно; логичнее было бы передавать крутящий момент на него).

Аналогично, у гоночного автомобиля в повороте внутреннее колесо загружено слабее внешнего, поэтому на внешнее колесо передаётся недостаточный крутящий момент, в то время как внутреннее находится на грани пробуксовки.

Таким образом, проблема буксующего колеса ухудшает управляемость и проходимость автомобиля.

Способы решения проблемы буксующего колеса

Ручная блокировка дифференциала

По команде из кабины шестерни дифференциала блокируются, и колёса вращаются синхронно. Таким образом, дифференциал можно заблокировать на вязком грунте, и отключить блокировку на асфальте. Применяется в вездеходах и внедорожниках.

При езде на таких автомобилях нельзя включать блокировку, когда автомобиль движется. Также нужно знать, что крутящий момент, создаваемый мотором, настолько велик, что может сломать механизм блокировки или полуось. На заблокированном дифференциале можно ездить только на малых скоростях и только на труднопроходимой местности. Включенная блокировка, особенно в переднем мосту, отрицательно влияет на управляемость.

Электронное управление дифференциалом

На внедорожниках, снабжённых антипробуксовочной системой (TRC и другие), если одно из колёс буксует, оно подтормаживается рабочим тормозом.

Похожее решение было применено в «Формуле-1» в 1998 г. в команде «Макларен»: в повороте внутреннее колесо подтормаживалось рабочим тормозом. Эту систему быстро запретили, однако в Формуле-1 прижилась конструкция фрикционного дифференциала, в котором фрикцион дополнительно управляется компьютером. В 2002 году технический регламент был ужесточён; с этого года и по сей день в Формуле-1 разрешены только дифференциалы простейшего типа.

Преимущество электронного управления в том, что повышается тяга в повороте, и степень блокировки можно настроить в зависимости от предпочтений гонщика. На прямой совсем не теряется мощность двигателя. Недостаток в том, что датчики и исполнительные механизмы обладают некоторой инерцией, и такой дифференциал нечувствителен к быстро меняющимся дорожным условиям.

Фрикционный самоблокирующийся дифференциал

Этот тип дифференциала (как, впрочем, и вязкостная муфта) основан на том, что на прямой полуоси вращаются синхронно с ротором, но в повороте появляется разница в угловых скоростях.

Между ротором 2 и полуосью 4 сделан фрикцион (в зависимости от конструкции, фрикцион может быть на одной полуоси или на двух; на ходовые качества это не влияет). Когда автомобиль движется по прямой, ротор и полуось вращаются с одной и той же скоростью, и трения нет. Чем больше разность в скорости полуосей, тем выше сила трения.

Наиболее эффективный вид дифференциала, он требует периодического обслуживания и поэтому никогда не устанавливается на серийные машины (только на спортивные и тюнингованные).

Вязкостная муфта

Упрощённый вариант фрикционного дифференциала. На одной из полуосей имеется резервуар, заполненный вязкой жидкостью. В эту жидкость погружены два пакета дисков; один соединён с ротором, второй с полуосью. Чем больше разница в скоростях колёс, тем больше разница в скоростях вращения дисков, и тем больше вязкое сопротивление.

Достоинство такой конструкции в простоте и дешевизне. Недостаток в том, что вязкостная муфта довольно инерционна и отказывается работать на полном бездорожье. Хороших ходовых качеств вязкостная муфта не обеспечивает, и применяется только в «паркетниках» (внедорожниках, которые жертвуют проходимостью ради комфорта) между осями. Для установки в качестве осевого дифференциала такая конструкция слишком громоздка.

Иногда вместо дифференциала ставят коническую зубчатую передачу с вязкостной муфтой на одной из полуосей.

Кулачковый/зубчатый самоблокирующийся дифференциал

Принцип действия аналогичен, но полуоси соединяются зубчатой или кулачковой парой. Таким образом, при пробуксовке одного из колёс дифференциал резко блокируется. Поэтому такая система применяется только в военной и специальной технике (например, в бронетранспортёрах), где нужно большое тяговое усилие и высокая долговечность в ущерб управляемости.

Гидророторный самоблокирующийся дифференциал

Попытка повысить эффективность и долговечность фрикционного дифференциала. При возникновении разницы в угловых скоростях насос закачивает жидкость в цилиндр, и поршень сжимает фрикционный пакет, блокируя дифференциал.

DPS

Основная статья: Honda. Достоинства: работает автоматически, на хорошей дороге экономит бензин. Недостатки: ограниченная проходимость, сложность, ограничения на буксировку.

Гипоидные самоблокирующиеся дифференциалы

Существует три типа таких дифференциалов. Все они основаны на свойстве гипоидной зубчатой или червячной передачи «заклинивать» при определённом соотношении крутящих моментов. Такие дифференциалы передают бо́льшую часть крутящего момента (до 80 %) небуксующему колесу.

Есть ещё два типа дифференциалов, основанных на этом же свойстве: дифференциал типа Quaife и планетарный дифференциал.

Применяются во внедорожниках и гоночных автомобилях. Недостатки: сложность; бо́льшая потеря мощности, чем у обычного дифференциала.

Дифференциал Torsen

Дифференциал типа Torsen изобретён в 1958 г. американцем Верноном Глизманом. Имеет достоинства вязкостной муфты и не имеет её недостатков. Название Torsen произошло от англ. Torque sensitive («чувствительный к крутящему моменту»). Torsen — товарный знак JTEKT Torsen North America Inc.

Конструкция дифференциала Торсен основана на червячных шестернях, вращающихся на различных осях. Каждая боковая шестерня является червячной шестерней с шлицевым соединением с выходными чашками. Внутри находится 2 или 3 набора планетарных червячных шестерен (называемых элементными шестернями), перпендикулярных к оси боковых шестерен. Каждый набор состоит из 2-х червячных шестерен, соединенных между собой посредством ведомых шестерен, и зацепленных с боковыми шестернями. Таким образом, две боковые шестерни соединены между собой посредством элементных червячных шестерен.

При изменении сцепления на колесе, давление между элементными шестернями и боковыми шестернями изменяется, вызывая контрвращение элементной пары, смещая вращающий момент на другую сторону. В отличие от других конструкций, датчики вращающего момента работают практически в любых условиях. Даже если колеса вращаются с различными скоростями (поворот, прохождение через ухабы), они тем не менее всегда получают вращающий момент основанный на сцеплении.

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

Дифференциал: что это такое

Многие, кто собрался приобретать внедорожник, при выборе определённой модели, конечно могли столкнуться с термином «блокировка дифференциала». Но что это? Как это? И каков принцип работы и надобность этого самого дифференциала? Как показывает практика, знают не все будущие потенциальные «джиповоды».

В этой статье мы расскажем о том, что из себя представляет дифференциал и зачем он в автомобиле. Каких разновидностей он бывает и на какие автомобили предусмотрена его установка?

История дифференциала

Появление дифференциала в автомобильном мире не заставило себя ждать. Спустя лишь несколько лет, после того, как с конвейера стали сходить первые автомобили с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Давно ведь дело обстояло не так сладко, как сейчас и первые автомобильные образцы, которые работали при помощи двигателя, очень плохо управлялись.

Колёса, расположенные на одной оси, во время поворота вращались с одинаковой угловой скоростью, а это уже приводило к тому, что колесо, идущее по внешнему диаметру, сильно пробуксовывало. Решили эту проблему достаточно просто: заимствованием дифференциала у паровых повозок.

Этот механизм был изобретён во Франции в 1828 году инженером Оливером Пекке-Ром. Это было устройство, которое состояло из валов и шестерней. Через него крутящий момент от ДВС передавался на ведущие колёса.Но вот случилась ещё одна незадача – стали пробуксовывать колёса, которые утрачивали сцепление с дорожным покрытием. Зачастую это проявлялось во время движения по дороге с обледенелыми участками.

Колесо, которое находилось на льду, вращалось с большей скоростью, чем колесо, что оставалось на более пригодной для движения поверхности. Это и приводило к заносу. После конструкторы и стали думать о том, как настроить дифференциал, чтобы колёса вращались с одинаковой скоростью, дабы воспрепятствовать появлению заносов.

Первым человеком, проводившим эксперименты над дифференциалом с минимальным проскальзыванием, стал ни кто иной как Фердинанд Порше. Для того, чтобы рынок повидал кулачковый дифференциал – «детище» Порше с ограниченным проскальзыванием, потребовалось не менее трёх лет. Им оснащали первые модели автомобилей марки Volkswagen. В следующие десятилетия инженерами были разработаны разнообразные виды дифференциалов, о которых мы расскажем Вам далее.

Принцип работы и устройство

Давайте, пожалуй, начнём с типа дифференциала, который является самым простым для рассмотрения – открытого дифференциала. Мы начнем с простейшего типа дифференциала, называемого открытым дифференциалом. Итак, конструкция дифференциала включает в себя следующие части:

— Ведущий вал. Его задача заключается в передаче крутящего момента. Вал ведёт его от трансмиссии к самому началу дифференциала.

— Ведущая шестерня ведущего вала. Шестерня в форме косозубого конуса, необходимая для сцепки дифференциальных механизмов.

— Коронная шестерня. Элемент, являющийся ведомым. Так же имеет форму конуса и вращается ведущей шестернёй. Система вместе взятых ведущей и ведомой шестерней называется главной передачей. Она служит на завершающем этапе по уменьшению скорости вращения, которое достигает колёс в конечном счёте. Ведущая шестерня в своих размерах гораздо уступает коронной, поэтому для осуществления одного оборота ведомой, первой необходимо совершить не один оборот вокруг своей оси.

— Шестерни полуосей. Являются последним рубежом передачи вращения ведущего вала колёсам.

— Сателлиты – это планетарный механизм, осуществляющий ключевую роль в обеспечении разной угловой скорости колёс при осуществлении поворота.

Когда Вы двигаетесь по прямой на своём автомобиле, то весь дифференциальный механизм вращается с единой скоростью: входной вал вращается с идентичной скоростью, что и полуоси, соответственно, с той же скоростью происходит и вращение самих колёс. Но только Вы повернёте руль, ситуация моментально в корне изменяется. Главными игроками теперь выступают сателлиты, которые разблокировываются под воздействием разности нагрузок на колёса, когда, например, одно колесо начинает пробуксовывать и поэтому движется быстрее.

Вся мощность мотора проходит непосредственно через них. А в результате того, что сателлиты представляют из себя две шестерни, которые независимы, то происходит передача разной частоты вращения двум полуосям. Но мощность не разделяется поровну, а передаётся на колесо, что движется во внешнем крае поворота машины. Следовательно оно и начинает крутиться гораздо быстрее за счёт количественного прибавления оборотов. И разность в распределении мощностей между колёсами тем больше, чем меньше радиус поворота автомобиля, то есть чем сильнее Вы выворачиваете рулевое колесо.

Что такое блокировка дифференциала и как она работает

Блокировка дифференциала – это один из эффективнейших способов повышения внедорожных характеристик автомобиля. Любой автомобиль, который предназначается напрямую или косвенно для бездорожья, оснащается конструкторами на заводе механизмом, который блокирует межосевой дифференциал. Так же автомобили оснащают механизмами, блокирующими передний и задний мосты.

Блокировка данного механизма, как и любое технологическое решение имеет свои преимущества и недостатки. Чтобы понять, когда необходимо использовать блокировку дифференциалов, а какие случаи просто запрещают её использование, нужно разобраться в принципах, на которых её действие основывается.

Попробуйте в зимнее заснеженное время совершить с места прыжок в длину. Ага. А вот и не получается, а всё потому, что одна нога у вас оказалась на скользкой оледенелой поверхности, а вторая на сухом асфальте. Вот из-за этого и не получилось совершить чемпионский прыжок. Одна нога выскользнула из под Вас, а мозг не сориентировался вовремя и не дал команду вложить всю силу для толчка в другую ногу. Итог этого эксперимента достаточно весел и комичен: ноги разъехались и Вы чуть не рухнули на пятую точку.

Так что же сделать в данном случае, чтобы обе ноги возымели возможность прекрасно оттолкнуться от земли? А всё очень и очень просто. Необходимо просто две толчковые ноги превратить в одну, связав их прочно между собой прочным ремнём или жгутом. Теперь они будут работать, как одно целое и будет использоваться максимальная сила толчка от одной стабильной опорной поверхности с хорошим сцеплением. Аналогичный процесс происходит и в автомобиле в момент взаимодействия его ведущих колёс с дорогой.

Давайте представим ситуацию при которой заднеприводный автомобиль остановился случайным образом так, что его левое колесо оказалось на скользкой поверхности, а правое на асфальте. Как Вам известно, стандартный межосевой дифференциал малого трения, который находится на заднем мосту автомобиля, всегда предоставляет колёсам равную окружную силу. Левое колесо, находящееся на льду, не в состоянии сдвинуться со скользкой поверхности с применением больших усилий в силу недостаточности сцепления.

И-за этого дифференциал не в состоянии предоставить ему огромное усилие, так как это просто невозможно физически. А в этом случае аналогичная сила подведётся и к колесу, которое находится на асфальтированной поверхности. Он выровняет усилия, которые распределены между колёсами, ориентируясь на левое колесо.

В результате машина сдвинется с места с пробуксовкой, но медленно. Его колёса не смогут использовать достаточную для толчка силу, которая была бы необходима для сцепления правого колеса, которая в данных условиях будет ни много, ни мало, а в целых семь раз превышающую чем у левого. Из-за такого свойства распределять тяговую силу поровну, правое колесо будет использовать лишь седьмую часть его возможностей сцепления с асфальтом. Говоря проще, толчок мог бы случиться в семь раз мощнее, но дифференциалом не было подведено к нему достаточного количества силы для совершения этого манёвра.

Следовательно необходимо осуществить такую связь между колёсами, для обеспечения совместного вращения или пробуксовки, буд-то бы единого колеса. Для решения данной задачи используется специальный механизм, блокирующий вращение шестерней дифференциала и связывающий два колеса между собой условной жёсткой связью с постоянным вращением и одинаковой скоростью. Такой механизм называется «механизм блокировки (отключения) дифференциала», или в простонародье – блокировкой.

Дифференциал, что заблокирован не в состоянии выравнивать межколёсное усилие, тем самым делая их связанными единой осью. В результате чего каждое колесо получает максимально возможную силу, которая нужна для наилучшего сцепления колёс. Следовательно, где лучше сцепление колёс с дорожной поверхностью, туда и будет прилагаться большая сила.

Какие бывают дифференциалы

Основой дифференциала является планетарный редуктор. Вид зубчатой передачи, который используется, условно может разделить дифференциал на три вида:

— Червячный;

— Цилиндрический;

— Конический.

Червячный дифференциал является самым универсальным и устанавливается как между осями, таки между колёсами. Цилиндрический тип, зачастую, располагается во внедорожниках меж осей. Конический тип в основном применяется в качестве межколёсного дифференциала.

Выделяют так же симметричный и несимметричный дифференциалы. Несимметричная конструкция дифференциала устанавливается в полно приводных автомобилях между осями, распределяя крутящий момент в различных пропорциях. Симметричный тип передаёт на ось между двумя колёсами равный крутящий момент. Так же дифференциалы разделяют по виду блокирования: ручная блокировка и электронная блокировка.

Ручная блокировка дифференциала

Исходя из названия, блокировка дифференциала оси включается по инициативе водителя с помощью нажатия кнопки или переключения определённого тумблера. В данном случае происходит блокировка шестерней-сателлитов, в результате чего ведущие колёса начинают вращаться с одинаковой скоростью. Зачастую ручной блокировкой дифференциала оснащаются внедорожники. Включать её рекомендуется для преодоления тяжёлого бездорожья, а отключение производить при выезде на обычную асфальтированную дорогу.

Электронная или автоматическая блокировка дифференциала

Автоматическое блокирование дифференциала осуществляется путём команд электронного блока управления, который анализирует состояние, в котором находится дорожное покрытие, используя ABSи ESP. Затем ЭБУ самостоятельно блокирует шестерни-сателлиты. По степени блокирования это устройство можно условно подразделить на дифференциал с полной и частичной блокировками.

Полная блокировка дифференциала

Включение такой блокировки подразумевает под собой тот факт, что шестерни-сателлиты останавливаются полностью, а механизм берётся за выполнение функций обычной муфты, тем самым передавая равностепенный крутящий момент на две полуоси. Вследствие этого оба колеса вращаются с одинаковой угловой скоростью. Если случится то, что хотя бы одно колесо потеряет сцепление с поверхностью, то крутящий момент с него в полной мере передаётся на другое колесо, которое осталось форсировать бездорожье. Такое дифференциальное устройство успешно реализовано на Toyota Land Cruiser, Mercedes-Benz G-Class и других.

Частичная блокировка дифференциала

Включение этой блокировки не полностью останавливает шестерни-сателлиты, а позволяет им проскальзывать. Такой эффект доступен благодаря самоблокирующимся дифференциалам. В зависимости от типа срабатывания данного механизма, делят его на два вида: Speed sensitive (задействуется, когда замечается разница в угловых скоростях вращения полуосей) и Torque sensitive (задействуется в случае уменьшения крутящего момента одной полуоси).Такой тип срабатывания дифференциального устройства можно встретить на внедорожниках Mitsubishi Pajero, Audi Q-серии и BMW X-серии.

Группа дифференциалов Speed sensitive различается строением конструкции. Одним из таких механизмов является тот, в котором дифференциальную функцию выполняет вискомуфта. Вискомуфта отличается от фрикционного дифференциала своей меньшей надёжностью. Именно из-за этого она имеет место устанавливаться на автомобили, которые не предназначены для преодоления непролазных дебрей и глубоких бродов или на автомобили со спортивным характером.

Ещё один механизм представляющий группу Speed sensitive называется героторный дифференциал. Роль блокирующих элементов здесь играют масляный насос и фрикционные пластины, монтируемые между корпусом дифференциала и шестернями-сателлитами полуосей. Хотя по принципу действия он схож с вискомуфтой.

Дифференциалы, которые относятся к группе Torque sensitive, также различны по своей конструкции. Например есть механизм с использованием фрикционного дифференциала. Особенность его заключается в разности угловых скоростей колёс в поворотах и при движении по прямой. Когда автомобиль движется по прямой, угловая скорость вращения обоих колёс одинакова, а во время прохождения поворота, крутящий момент для колёс различен.

Очередной тип дифференциалов — с гипоидным и косозубым зацеплением. Они условно подразделяются на три группы.

Перваяс гипоидным зацеплением

Здесь каждая полуось имеет свои собственные шестерни-сателлиты. Крепятся они между собой путём прямозубого зацепления, располагаясь перпендикулярно друг относительно друга. В случае возникновения разницы угловых скоростей ведущих колёс, происходит расклинивание шестерней полуосей. В результате чего шестерни трутся о корпус дифференциала. Дифференциал частично блокируется и происходит перераспределение крутящего момента на ось, с меньшей скоростью углового вращения. После выравнивания полуосевых скоростей, блокировка деактивируется.

Втораяс косозубым зацеплением

Аналогична первой, но расположение шестерен-сателлитов параллельно относительно полуосей. Эти агрегаты крепятся между собой путём косозубого зацепления. Сателлиты этого механизма вмонтированы в специальные ниши на корпусе дифференциала.Когда наблюдается различие в угловой скорости колёсного вращения, шестерни расклиниваются и сопрягаются с шестернями, что находятся в нишах дифференциального корпуса. Происходит частичная блокировка. Направление крутящего момента определяется на ось с меньшей скоростью вращения.

Третьяс косозубыми шестернями полуосей и винтовыми шестернями сателлитов

Используется в межосевых дифференциалах. Принцип тот же – смещение крутящего момента на ось с меньшим вращением. Диапазон смещения этого вида достаточно велик — от 65/35 до 35/65. Когда угловая скорость колёсного вращения обоих осей стабилизируется и выравнивается, дифференциал разблокировывается. Эти дифференциальные группы широко применяются в автомобилестроении как на обычных моделях, так и на спортивных.

Преимущества и недостатки блокировки дифференциалов

+ возможность колёсного блокирования до 70%;

+ минимальное обслуживание;

+ отсутствие рывков на руле;

+ КПП не требует заливания специального масла;

+ установка не влечёт никаких сложностей;

+ обеспечение лучших внедорожных характеристик автомобиля;

+ более длительный срок работы конструкции;

+ лучшая управляемость автомобиля;

+ способность прохождения поворотов на более высоких скоростях;

+ автомобиль легче выводится из заноса.

— по истечению времени падает преднатяг;

— требуется замена регулировочных элементов каждые 40 тысяч километров для лучшей работоспособности конструкции;

— не своевременное или запоздалое проведение регулировочных работ приведут к тому, что система будет работать не корректно.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Дифференциал что это такое в автомобиле

Дифференциал как автомобильный механизм скоро отметит двухвековой юбилей, однако его конструкция за эти долгие годы хоть и совершенствовалась, но сохранила ключевые особенности. Что же такое дифференциал, и какую роль он выполняет в автомобиле?

1. ЧТО ТАКОЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛ?

Дифференциал в автомобиле – это механизм, который позволяет передавать мощность и, следовательно, вращение от коробки передач к колесам, разделяя поток этой мощности на два, для каждого из колес одной оси, с возможностью изменять соотношение передаваемой к ним мощности, и, следовательно, позволяя колесам вращаться с разной скоростью. Проще говоря, дифференциал разделяет 100% мощности, передаваемой коробкой передач, на два потока для каждого из колес на одной оси, и эти потоки могут перераспределяться в зависимости от условий движений от 50:50 до 100:0.

2. ДЛЯ ЧЕГО НУЖЕН ДИФФЕРЕНЦИАЛ?

Основное предназначение дифференциала – обеспечить возможность вращения колес на одной оси с разной скоростью с сохранением неразрывного потока крутящего момента. Для автомобиля это важно прежде всего в поворотах: ведь при движении по дуге колеса на внешней стороне поворота проходят больший путь, чем колеса на внутренней, а значит, должны вращаться с большей скоростью для сохранения стабильности машины.

Если же колеса на оси будут соединены жестко, то внутреннее колесо в повороте будет пробуксовывать. Для заднеприводного автомобиля это повышает риск заноса, а для переднеприводного радикально ухудшает управляемость и контроль автомобиля в повороте. Таким образом, обеспечение свободного и независимого вращения колес на одной оси с сохранением постоянства передачи на них крутящего момента от двигателя было одной из принципиальных задач с момента создания автомобиля – и это задача была успешно решена.

3. КАК УСТРОЕН ДИФФЕРЕНЦИАЛ?

Дифференциал являет собой частный случай планетарной передачи. Физически он обычно представляет собой набор из четырех шестерней, вращение к которым передается пятой – ведомой шестерней главной передачи, объединенной с корпусом дифференциала, выполняющим роль водила. Главная передача – это набор из двух шестерней: ведущая получает вращение от КПП и передает его ведомой. Ведомая же шестерня главной передачи передает вращение через корпус на шестерни-сателлиты, а они, в свою очередь, находятся в зацеплении с солнечными шестернями, жестко закрепленными на приводных полуосях колес.

Когда автомобиль движется по прямой, шестерни-сателлиты неподвижны, и скорость вращения шестерни главной передачи равна скоростям вращения солнечных шестерней: колеса вращаются с одинаковой скоростью. В повороте же шестерни-сателлиты начинают вращаться, обеспечивая разницу скоростей солнечных шестерней и, следовательно, колес на внешней и внутренней стороне поворота.

4. КАКОВЫ НЕДОСТАТКИ ДИФФЕРЕНЦИАЛА?

Главным недостатком дифференциала одновременно является его главное преимущество – возможность передавать до 100% мощности на одно из колес. Исходя из этого, в условиях, когда одно колесо имеет недостаточное сцепление с поверхностью, основная часть мощности будет передаваться именно на него. Таким образом, порой даже имея одно колесо на поверхности с достаточным сцеплением, автомобиль не может тронуться с места.

Для устранения этой проблемы были разработаны разнообразные конструкции – дифференциалы с повышенным внутренним сопротивлением (так называемые самоблоки) и дифференциалы с принудительной блокировкой, ручной или автоматизированной. В зависимости от конструкции и назначения они могут как изменять перераспределение потока мощности в пользу колеса с хорошим сцеплением с поверхностью, так и полностью замыкать дифференциал, заставляя колеса на оси вращаться с одинаковой скоростью. Разные типы таких дифференциалов мы рассмотрим в отдельных материалах.

Крутящий момент, создаваемый двигателем внутреннего сгорания, передается колесам с помощью различных механизмов – валов, шлицевых и шестеренчатых передач, дифференциалов. Последние вызывают наибольший интерес у любителей экстремальной езды по бездорожью, поскольку принимают участие в распределении мощности. Многие автолюбители слабо представляют работу данного узла, поэтому стоит рассмотреть вопрос, что такое дифференциал в автомобиле, объяснить его устройство и принцип действия.

Назначение механизма

Чтобы понять роль дифференциала, применяющегося в транспортных средствах всех типов, нужно рассмотреть конструкцию обычного планетарного редуктора, передающего усилие от карданного вала двум полуосям. Алгоритм работы агрегата прост:

  1. Кардан вращает хвостовик с косозубой шестеренкой на конце.
  2. От хвостовика крутится большая планетарная шестерня, соединенная с двумя полуосями.
  3. Крутящий момент передается от планетарной шестерни полуосям и закрепленным на концах колесам.

Без дифференциала редуктор поровну распределяет крутящий момент на 2 оси, в результате колеса вертятся с одинаковой скоростью. Такое разделение вполне годится для прямолинейного движения, которое в реальности встречается довольно редко – даже при езде по ровным участкам трассы автомобиль отклоняется от прямой линии.

Чтобы машина идеально прошла поворот, колеса одного моста должны вращаться с разными скоростями, поскольку внешнее катится по более широкой дуге. Простой редуктор, обеспечивающий одинаковое вращение обеих полуосей, на повороте заставит одну шину скользить, вторую – буксовать, что заметно ухудшает маневренность авто.

Справка. Проблема весьма актуальна для внедорожников с постоянным полным приводом. В данном случае крутящий момент делится не только между колесами, но и между осями, вращающими редукторы переднего и заднего моста.

Совмещенный с планетарным редуктором дифференциал нужен для изменения угловых скоростей правого и левого колеса в зависимости от крутизны поворота. Механизм автоматически распределяет крутящий момент на полуоси, позволяя колесным покрышкам совершать разное число оборотов при движении автомобиля по дуге. Без дифференциала нормальная эксплуатация транспортного средства невозможна по таким причинам:

  • недостаточная управляемость;
  • быстрое истирание шин;
  • ускоренный износ деталей редуктора, валов и полуосей.

Как работает свободный дифференциал?

Механизмами данного типа оснащается подавляющее большинство машин с приводом на переднюю либо заднюю ось. В первом случае узел размещается внутри коробки передач, во втором является частью планетарного редуктора заднего моста.

Конструкция планетарной передачи подразумевает использование шестеренок конической формы. Существуют и другие разновидности автомобильных редукторов – цилиндрические, конусно-цилиндрические и червячные.

Устройство дифференциала свободного типа предусматривает совмещение с главной передачей. Механизм заднего моста включает следующие детали:

  • хвостовик с конической ведущей шестерней, соединенный с карданным валом;
  • ведомая планетарная шестеренка;
  • корпус ведомой шестерни оборудован двумя проушинами, куда вставляются оси сателлитов;
  • сателлитные шестеренки конической формы;
  • ведомые шестерни полуосей;
  • подшипники;
  • корпус редуктора.

В легковых авто устанавливается 2 сателлита, на грузовиках – четыре.

Изучить принцип работы свободного дифференциала предлагается на примере:

  1. Пока машина едет прямо, колеса крутятся с одинаковой скоростью. Хвостовик вращает «планетарку» вместе с закрепленными на ней сателлитами, причем последние остаются неподвижными и передают равный крутящий момент обеим осям за счет давления на зубья.
  2. Автомобиль входит в поворот. Крутящиеся вместе с большой шестерней сателлиты начинают вращаться вокруг собственной оси, причем в разные стороны.
  3. Мощность на валу делится не пополам, а в зависимости от крутизны дуги. Благодаря комбинированному вращению сателлитов полуоси и колеса совершают разное число оборотов, машина успешно преодолевает поворот без проскальзывания и пробуксовки резины.

Дифференциал получил название свободного, поскольку передает больший крутящий момент на колесо, которое вращается легче. Понятно, что на повороте шина внутри дуги сопротивляется вращению, поэтому дифференциал отдает больше мощности другой оси – противоположное колесо крутится быстрее.

Примечание. Полноприводные авто и внедорожники оснащаются тремя дифференциальными разделителями мощности – межосевым (ставится в раздаточной коробке) и двумя межколесными.

Свободный механизм решает главную проблему, но создает побочную. Когда одна покрышка начинает контактировать со скользким покрытием – льдом, укатанным снегом, грязью, начинается пробуксовка. Причина – дифференциальный механизм, отдающий максимум мощности в сторону наименьшего сопротивления. Для предотвращения подобных ситуаций на многих автомобилях задействована временная блокировка дифференциала.

Разновидности механизмов

Чтобы избавиться от пробуксовок на скользком дорожном покрытии либо в условиях бездорожья, производители комплектуют транспортные средства дифференциальными устройствами следующих конструкций:

  • механизм свободного типа с принудительной блокировкой от привода;
  • частично блокирующийся дифференциал повышенного сопротивления;
  • самоблокирующаяся червячная передача типа Torsen.

В первом варианте применяется рассмотренный выше шестеренчатый узел, дополнительно оснащенный блокировочным устройством. Система функционирует просто: в случае необходимости водитель активирует привод, фиксирующий сателлиты в неподвижном состоянии. Крутящий момент начинает делиться ровно пополам, оси вращаются с одинаковой скоростью и транспортное средство успешно преодолевает проблемное место.

Принудительная блокировка межосевого дифференциала включается с помощью различных приводов:

  • механический – от рычага раздаточной коробки;
  • электрический;
  • пневматический;
  • гидравлический.

Аналогичные приводные элементы применяются для остановки и удержания сателлитов переднего либо заднего моста.

Автомобили дорогой комплектации производители оснащают антипробуксовочной системой. Она «обманывает» дифференциальное устройство другим способом: по сигналу датчика, фиксирующего быстрое вращение одного колеса, электроника отдает команду его притормозить. Тогда сателлитные шестеренки начинают передавать больше мощности на другую ось и авто прекращает «грестись» на месте.

Устройство повышенного сопротивления

Помимо сателлитов, ведущих и ведомых шестерен, дифференциал повышенного трения включает такие элементы:

  • корпус, жестко прикрепленный к планетарной шестеренке;
  • пакет фрикционных дисков, установленных на каждой полуоси;
  • стальные диски, чьи выступы зафиксированы в корпусе;
  • распорная пружина, вставленная между коническими шестернями полуосей.

Стальные и фрикционные диски (похожие применяются в сцеплении) установлены поочередно, первые вращаются вместе с корпусом, вторые – с осями. Конусообразная шестеренка надета на шлицы оси и способна смещаться на определенное расстояние. Пружина поддавливает 2 противоположных осевых шестерни.

Частичная блокировка дифференциала происходит следующим образом:

  1. На прямолинейном сухом участке дороги сателлиты неподвижны, а диски вращаются друг относительно друга.
  2. При попадании одной шины на скользкий участок начинается пробуксовка. Благодаря конусной форме зубьев шестеренки со стороны остановившегося колеса начнут взаимно отталкиваться.
  3. Шестерня полуоси сдвинется и сожмет пакет дисков. Возникнет сила трения, заставляющая ось вращаться вместе с корпусом напрямую от «планетарки» в обход сателлитов.

Подобное устройство самостоятельно регулирует степень блокировки – чем медленнее крутится покрышка с хорошим сцеплением, тем сильнее сжимаются диски и подается больше крутящего момента.

Самоблокирующиеся передачи Torsen

Принцип работы данных механизмов базируется на одной особенности червячной пары: шестеренка способна передавать вращение сателлиту, но обратное действие невозможно. Все шестерни, включая сателлитные, сделаны в виде цилиндров с косыми дугообразными зубьями. Всего в механизме применяется 3 пары червячных сателлитов, установленных вокруг шестеренок полуосей.

Самоблокирующийся дифференциал работает так:

  1. Во время прямолинейного движения червячные сателлиты ведут себя аналогично конусным – не крутятся сами, но вращают оси от главной передачи.
  2. На повороте число оборотов одной полуоси вырастет и она придаст вращение парам сателлитов – мощность начнет распределяться по-разному.
  3. Поскольку каждая пара сателлитов связана между собой прямозубой передачей, пробуксовка одного колеса исключается. Ось способна крутить свой сателлит, тот вращает соседний, который уже не может поворачивать вторую полуось. Механизм блокируется автоматически.

Устройство Torsen – самое надежное и передовое, но слишком дорогое, поэтому ставится на машины максимальной комплектации. В остальных применяются более доступные механизмы повышенного трения.

В среде любителей экстремальной езды по бездорожью известен простейший способ избежать пробуксовок – блокировка заднего дифференциала с помощью сварки. Сателлиты намертво привариваются к осям и всегда находятся в неподвижном состоянии. Правда, подобные автомобили предназначены только для езды по грунту и снегу – эксплуатировать их на твердом покрытии чересчур неудобно и дорого.

Многие покупатели при выборе внедорожника наверняка сталкивались в описании той или иной модели с термином «электронная блокировка дифференциала». Но что это такое, и как работает этот самый дифференциал, знают далеко не все потенциальные владельцы автомобилей этого класса. В нашем сегодняшнем материале мы подробно расскажем, для чего машине дифференциал, каковы его разновидности и на какие автомобили он устанавливается.

История создания и назначение дифференциала

На автомобилях, оснащенных двигателем внутреннего сгорания, дифференциал появился через несколько лет после их изобретения. Дело в том, что первые экземпляры машин, приводимых в действие двигателем, имели очень плохую управляемость. Оба колеса на одной оси при повороте вращались с одинаковой угловой скоростью, что приводило к пробуксовке колеса, идущего по внешнему, большему, чем внутренний, диаметру. Решение проблемы было найдено просто: конструкторы первых автомобилей с ДВС позаимствовали у паровых повозок дифференциал – механизм, изобретенный в 1828 году французским инженером Оливером Пекке-Ром. Он представлял собой устройство, состоящее из валов и шестерней, через которые крутящий момент от двигателя передается на ведущие колеса. Но после установки на автомобиль дифференциала обнаружилась еще одна проблема – пробуксовка колеса, утратившего сцепление с дорогой.

Обычно это проявлялось, когда автомобиль двигался по дороге, покрытой участками льда. Тогда колесо, попавшее на лед, начинало вращаться с большей скоростью, чем то, которое находилось на грунте или бетоне, что в итоге приводило к заносу автомобиля. Тогда конструкторы задумались об усовершенствовании дифференциала с тем, чтобы при подобных условиях оба колеса вращались с одинаковой скоростью и автомобиль не заносило. Первым, кто проводил эксперименты с созданием дифференциала с ограниченным проскальзыванием, стал Фердинанд Порше.

Ему понадобилось три года, чтобы разработать, протестировать и выпустить на рынок так называемый кулачковый дифференциал – первый механизм с ограниченным проскальзыванием, который устанавливался на первые модели марки Volkswagen. Впоследствии инженеры разработали различные виды дифференциалов, о которых речь пойдет ниже.

В автомобиле дифференциал выполняет три функции: 1) передает крутящий момент от двигателя к ведущим колесам, 2) задает колесам разные угловые скорости, 3) служит понижающей передачей в сочетании с главной передачей.

Устройство дифференциала

Усовершенствованный автомобильными конструкторами дифференциал устроен в виде планетарной передачи, где крутящий момент от двигателя передается через карданный вал и коническую зубчатую передачу на корпус дифференциала. Тот, в свою очередь, направляет крутящий момент на две шестерни, а уже они распределяют момент между полуосями. Сцепление между шестернями-сателлитами и полуосями имеет две степени свободы, что позволяет им вращаться с разными угловыми скоростями.

Таким образом, дифференциал обеспечивает разную скорость вращения колес, расположенных на одной оси, что предотвращает и пробуксовку при повороте. После того, как был изобретен полный привод, у автомобиля появилось два, а впоследствии и три (с межосевым) дифференциала, которые распределяли крутящий момент между ведущими осями.

Уже понятно, что без дифференциала не обходится ни один автомобиль. В передне- и заднеприводных автомобилях он расположен на ведущей оси. Если у автомобиля сдвоенная ведущая ось, то здесь в конструкции трансмиссии применяют два дифференциала — по одному на каждую ось. В полноприводных машинах дифференциалов два (для моделей с подключаемым полным приводом – по одному на каждую ось) или три (для моделей с постоянным полным приводом – по одному на каждую ось, плюс межосевой дифференциал, который распределяет крутящий момент между осями). Кроме количества механизмов, устанавливаемых на автомобили с разными типами приводов, дифференциалы различают по виду блокировки.

Разновидности дифференциалов

По виду блокировки дифференциалы делятся на два – ручная и электронная блокировка. Ручная, как следует из названия, производится водителем вручную при помощи кнопки или тумблера. В этом случае шестерни-сателлиты механизма блокируются, ведущие колеса двигаются с одинаковой скоростью. Обычно ручная блокировка дифференциала предусмотрена на внедорожниках.

Ее рекомендуется включать при преодолении сложного бездорожья и отключать при выезде на обычные дороги.

Электронная или автоматическая блокировка дифференциала осуществляется при помощи электронного блока управления, который, анализируя состояние дорожного покрытия (используется информация с датчиков ABS и антипробуксовочной системы), сам блокирует шестерни-сателлиты.

По степени блокировки это устройство делится на дифференциал с полной блокировкой и дифференциал с частичной блокировкой шестерен-сателлитов.

Полная блокировка дифференциала предполагает 100%-ную остановку вращения шестерен-сателлитов, при которой сам механизм начинает выполнять функцию обычной муфты, передавая равнозначный крутящий момент на обе полуоси. Вследствие этого оба колеса вращаются с одинаковой угловой скоростью. Если же одно из колес теряет сцепление с дорогой, весь крутящий момент передается на колесо с лучшим сцеплением, что позволит преодолеть бездорожье. Такое устройство дифференциала используется на внедорожниках Toyota Land Cruiser, Mercedes-Benz G-Class и других.

Частичная блокировка дифференциала предполагает неполную остановку вращения шестерен-сателлитов, то есть с проскальзыванием. Достигается такой эффект за счет так называемых самоблокирующихся дифференциалов. В зависимости от того, каким образом срабатывает этот механизм, их делят на два вида: Speed sensitive (функционируют при разнице в угловых скоростях вращения полуосей) и Torque sensitive (функционируют при уменьшении крутящего момента на одной из полуосей). Такое устройство дифференциала используется на внедорожниках Mitsubishi Pajero, Audi с системой полного привода Quattro, BMW с системой X-Drive и так далее.

Дифференциалы, относящиеся к группе Speed sensitive, имеют разную конструкцию. Существует механизм, в котором роль дифференциала играет вискомуфта. Она представляет собой резервуар, расположенный между полуосью и ротором карданного вала, заполненный специальной вязкой жидкостью, в которую, в свою очередь, погружены диски, сочлененные с полуосью и ротором. Когда угловая скорость вращения колес разнится (одно колесо вращается быстрее другого), диски в резервуаре тоже начинают вращаться с разными скоростями, но вязкая жидкость постепенно выравнивает их скорость, и, соответственно, крутящий момент. Как только угловые скорости обоих колес сравняются, вискомуфта отключается. По своим характеристикам вискомуфта менее надежна, чем фрикционный дифференциал, поэтому ее устанавливают на машины, предназначенные для преодоления бездорожья средней степени или спортивные модификации автомобилей.

Еще один механизм дифференциала, относящийся к группе Speed sensitive – героторный дифференциал. Здесь роль блокировки, в отличие от вискомуфты, играет масляный насос и фрикционные пластины, которые монтируются между корпусом дифференциала и шестерней-сателлитом полуосей. Но принцип действия во многом схож с таковым у вискомуфты: при возникновении разницы в угловых скоростях ведущих колес насос нагнетает масло на фрикционные пластины, которые под давлением блокируют корпус дифференциала и шестерню полуоси до тех пор, пока скорости вращения колес не сравняются. Как только это происходит, насос перестает работать и блокировка отключается.

Дифференциалы, относящиеся к группе Torque sensitive, тоже имеют разную конструкцию. К примеру, есть механизм, в котором используется фрикционный дифференциал. Его особенностью является разность угловых скоростей вращения колес при движении автомобиля на прямой и в повороте. При езде по прямой дороге угловая скорость обоих колес одинаковая, а при прохождении поворота ее значение различно для каждого колеса. Это достигается за счет установки между корпусом дифференциала и шестерней-саттелитом фрикциона, который способствует улучшению передачи крутящего момента на колесо, утратившее сцепление с дорогой.

Еще один тип дифференциалов — с гипоидным (червячным или винтовым) и косозубым зацеплением. Их условно делят на три группы.

Первая – с гипоидным зацеплением, в которой у каждой полуоси есть собственные шестерни-сателлиты. Они объединятся между собой при помощи прямозубого зацепления, причем ось шестерни располагается по отношению к полуоси перпендикулярно. При возникновении разницы в угловых скоростях ведущих колес, шестерни полуосей расклиниваются, образуется трение между корпусом дифференциала и шестернями. Происходит частичная блокировка дифференциала и крутящий момент передается на ту ось, угловая скорость вращения которой меньше. Как только угловые скорости колес выровняются, происходит деактивация блокировки.

Вторая – с косозубым зацеплением, в которой у каждой полуоси также есть свои шестерни-сателлиты (они винтовые), но их оси располагаются параллельно полуосям. А объединяются эти агрегаты между собой при помощи косозубого зацепления. Сателлиты в этой механизме установлены в специальных нишах на корпусе дифференциала. Когда угловая скорость вращения колес различается, происходит расклинивание шестерен, и они, сопрягаясь с шестернями в нишах корпуса дифференциала, частично блокируют его. При этом крутящий момент направляется на ту полуось, скорость вращения которой меньше.

Третья – с косозубыми шестернями полуосей и винтовыми шестернями сателлитов, которые располагаются параллельно друг другу. Такой тип используется в конструкции межосевого дифференциала. Благодаря планетарной конструкции дифференциала, имеется возможность посредством частичной блокировки смещать крутящий момент на ту ось, угловая скорость вращения колес которой меньше. Диапазон такого смещения весьма широк – от 65/35 до 35/65. При установлении равнозначной угловой скорости вращения колес передней и задней оси дифференциал разблокируется.

Эти группы дифференциалов получили самое широкое применение в автомобилестроении: их устанавливают как на «гражданские» модели, так и на спортивные.

устройство, принцип действия и 3 типа блокировки

Содержание статьи

В современном автомобилестроении существует множество технических решений реализации дифференциала. В зависимости от привода автомобиля используют различные типы узлов: для заднеприводных, переднеприводных и дифференциальные устройства для внедорожников. Кроме того этот узел трансмиссии классифицируют по внутреннему устройству (конический, цилиндрический, червячный) и способу блокировки.

Дополнительно рекомендуем прочитать статью нашего специалиста, в которой подробно рассказывается о том, что такое трансмиссия.

Также советуем изучить материал нашего эксперта, посвящённый тому, что такое главная передача и каково её устройство.

Предназначение дифференциала в автомобиле

Основная задача дифференциала — обеспечивать колёсам разную скорость вращения. Такой способ  вращательного движения необходим для правильного вхождения машины в повороты, при пробуксовке колес и в другие моменты. Когда машина поворачивает, то разные колёса описывают разные траектории. Если ведущие колеса будут двигаться с одинаковой скоростью, то выполнить поворот на такой машине будет очень сложно. Распределение моментов между приводимыми в движение колёсами происходит при помощи дифференциала.

Во время пробуксовки одного из колёс, обычный планетарный механизм начнёт работать в сторону увеличения крутящего момента. Колесо начинает буксовать ещё сильнее. Колесо, находящееся на твёрдой поверхности, перестанет крутиться. Для решения таких проблем дифференциальные устройства обеспечиваются блокировочными механизмами различных типов: ручными или автоматическими. Блокировка дифференциала значительно повышает проходимость полноприводного автомобиля. Пока хотя бы одно колесо цепляет дорогу, машина двигается.

Классификация дифференциалов

Различают два основных вида дифференциальных механизмов: межколёсный и межосевой. Межколёсный предназначается для различных автомобилей с приводом на два колеса. Межосевой делит крутящий момент на все четыре. В зависимости от модели дифференциала, используются различные конструктивные решения механизма. В переднеприводных машинах этот узел обычно помещают в картере коробки передач. У заднепрводных раздаточные шестерни размещают в корпусе заднего моста.

Полноприводные внедорожники  используют для размещения дифференциального механизма чаще всего отдельную раздаточную коробку («Land Cruiser», «Нива»). Некоторые производители используют конструкцию с двумя раздельными дифференциалами (Jeep «Cherokee», UAZ «Hunter»),  размещёнными в переднем и заднем мостах.

Устройство и схема работы дифференциала на примере свободного дифференциала

Самым простым устройством на базе планетарного редуктора является свободный дифференциал. Рассмотрим вкратце принцип его действия. Вращение от двигателя передаётся на механизм шестернёй главной передачи. Зубья жёстко передают движение на ведомую шестерню большого размера, находящуюся в корпусе дифференциала.

На ведомой шестерёнке закреплены два конических сателлита с двумя степенями свободы: они вращаются вместе с ведомой шестернёй, и одновременно могут вращаться вдоль своей оси. Когда автомобиль едет прямо, сателлит бежит по большому кругу и передаёт одинаковое вращательное движение на обе полуоси. Как только машина поворачивает, сателлиты совершают вращательные движения вокруг своей оси, и скорость вращения полуосей изменяется. В результате одно из колёс движется медленнее, а другое, описывающее больший поворотный радиус, быстрее.

Зачем необходима блокировка дифференциала?

У свободного дифференциала есть один большой недостаток. В момент пробуксовки одного из колёс, сателлит начинает прокручиваться и передавать весь импульс движения на него. Буксующее колесо крутится с большой скоростью, в то время как стоящее на твёрдой почве второе колесо, бездействует. Особенно опасно, когда такие процессы происходят на большой скорости.

Если на дороге попадается участок с неравномерной обледенелой поверхностью, то машина со свободным дифференциалом может уйти в неуправляемый занос. Для решения этой проблемы используется блокировка дифференциала.

Типы дифференциалов по способу блокировки

Естественным решением предотвращения пробуксовки является временная приостановка одного из компонентов механизма. Существует несколько решений этой задачи: можно временно блокировать одно из колёс, полуось, сам дифференциальный узел или даже двигатель. По способу реализации разделяют блокировки следующих типов: ручная, самоблокирующаяся, электронная.

Дифференциалы с ручной блокировкой

Самым простым вариантом блокирования дифференциального механизма является его ручное отключение. Обычно такая функция реализуется с помощью специального рычага или кнопки в салоне внедорожника. Движением рычага блокируется возможность вращения сателлитов вдоль своей оси, и планетарка становится обычной муфтой. Выполнять подобную операцию следует только во время полной остановки автомобиля с выжатым сцеплением.

Использовать блокировку следует при движении на малых скоростях по сложнопроходимым дорогам. При отключенном дифференциале, автомобиль становится трудноуправляемым и стремится ехать по прямой.

Поэтому ручное управление механизмом раздачи мощности по колёсам требует определённых навыков водительского мастерства. Ручной блокировкой дифференциала оборудуются внедорожники с жёсткой рамой: «Land Cruiser», «Hilux», «Нива» и другие.

Самоблокирующиеся дифференциалы

Для увеличения проходимости автомобиля и упрощения управлением в трудных условиях были созданы несколько моделей самоблокирующихся дифференциалов. Принцип работы этих узлов основан на возникновении блокировки работы узла при определённых обстоятельствах.

Дифференциалы Speed sensitive

Рассмотрим подробнее дифференциалы Speed sensitive, которые срабатывают, если полуоси начинают вращаться на различных угловых скоростях.

Примером автомобиля, где установлен такой тип дифференциала, может служить Toyota «Rav4» с вискомуфтой. Одна часть этого узла закреплена на чашке дифференциала, другая часть на полуоси. В режиме обычного движения или небольшом расхождении в повороте, рабочие поверхности муфты двигаются независимо и не мешают вращению полуосей. Вращение одной из осей, с заметно большей скоростью, приводит к тому, что вискомуфта срабатывает и начинает тормозить движение.

При падении скорости, сила трения уменьшается, и части узла вновь становятся независимыми. Такой дифференциал вполне подходит для автовладельцев, которые не стремятся покорить все вершины бездорожья. В городском режиме и на грунтовых дорогах машины с такими дифференциалами прекрасно себя зарекомендовали. Но у вискомуфты есть проблемные места — в сложной ситуации она не тянет нагрузками, начинает греться, запаздывает со включением и может прийти в нерабочее состояние.

На спецтехнике устанавливают другой тип самоблокирующихся дифференциальных механизмов — кулачковые пары. Примером реализации служит «ГАЗ-66». Данная конструкция узла позволяет в разы повысить проходимость машины, но чревата опасными ситуациями, когда дифференциал самопроизвольно заклинивает. Схема действия проста, как всё гениальное. Вместо планетарки в механизме применяются зубчатые пары. Они свободно поворачиваются при малейших расхождениях в скоростях колёс, а при значительном расхождении заклинивают.

Интересный вариант конструкторского решения самоблокирующегося дифференциала реализован в Kia «Sportage». Основанный на похожих методах, что и вискомуфта, этот тип использует пластины для торможения нежелательных вращений. Принципиальным отличием или существенным усовершенствованием является использование гидравлической системы для сближения фрикционных пластин.

При возникновении большой разницы в скоростях полуосей срабатывает насос, который нагнетает давление масла в системе фрикционов и заставляет пластины сближаться. Таким образом, скорость вращения пробуксовывающего колеса начинает снижаться, и происходит перераспределение крутящего момента.

Дифференциалы Torque sensitive

Более современным и эффективным можно назвать дифферинциалы Torque sensitive, приходящие в рабочее состояние при снижении скорости вращения на одной из полуосей. Такой узел осуществляет контроль за показателями скоростей вращения и снижает их в автоматическом режиме.

Конструктивно такие дифференциальные устройства представляют собой обычный свободный дифференциал с комплектом подпружиненных фрикционных гасителей скорости, размещённых между полуосями и чашкой дифференциала. Принцип действия основан на свойствах гипоидных передач, которые могут самопроизвольно разблокироваться. Различают три основных конструктивных реализации этого типа дифференциалов.

Первый тип использовался на внедорожнике Toyota «Celica GT-4» и назывался Т-1. Каждая полуось в этом узле имеет свои сателлиты, связанные между собой. Таким образом, как только возникает разница в крутящих моментах сателлитов, червяк синхронизирует их, и колёса будут крутиться с одной и той же скоростью. Диапазон их разницы определяется углом наклона зубчиков межсателлитового вала.

Такой механизм приводит к тому, что колёса либо движутся с одной скоростью (при езде по прямой), либо благодаря синхронизированным сателлитам делают обороты с различными скоростями (при повороте). Никаких пробуксовок не возникает. Модель узла трансмиссии с такими характеристиками стала популярна не только среди внедорожников, её установили на спортивную машину Mazda «RX-7» (1991 г.).

В продолжение серии была выпущена модель T-2, более чувствительная к разнице в скоростях. Как и аналогичный механизм Rod Quaife, эта конструкция отличается наличием более сложной передачи между сателлитами вместо червяка. Эта модель приобрела ещё большую популярность и применима для большого количества машин: BMW «Z3», Audi «A4», «A6», «A8», родстеры Honda «S2000», Volkswagen «Passat» (B6), Mazda «MX-5», внедорожники «Range Rover», Hummer.

Третья разновидность дифференциалов модели Torque sensitive называется Т-3 и используется чаще всего в качестве межосевых узлов. Это более совершенная конструкция позволяет автоматически распределять нагрузку между задней и передней осями в определенном промежутке. Обычно это происходит в диапазоне 65 на 35. Если на пути Lexus «GX 470», оснащенного таким дифференциалом, выступает препятствие, то сила тяги у него будет подаваться на те колёса, которые ещё могут зацепить дорожное покрытие.

Дифференциалы с электронным управлением

Механический способ блокировки дифференциала не стоит рассматривать, как единственную разработку, направленную на улучшение проходимости и повышение контроля за автомобилем. Примером может служить система управления трансмиссией с помощью электроники — Traction Control (TRAC) — схема контролирования за тягой и сцеплением колёс. В основе TRAC лежит простой принцип: отслеживание и коррекция частоты оборотов колёс при помощи специальных датчиков.

Как только колесо начинает буксовать, в это время включается тормоз и крутящий момент уходит на другую полуось. На первый взгляд машина будет вести себя, как будто у неё блокировали дифференциал. На самом деле эта система даже эффективнее механической блокировки, проще в исполнении и надежнее. Кроме того, TRAC не создает помех в работе механизмов любых дифференциалов, а является их удачным дополнением. Именно поэтому современные внедорожники, такие как «Hilux», Lexus, «Prado» оборудованы электронным управлением Traction Control.

Активные дифференциалы

Наиболее популярным и современным решением в области конструирования дифференциального узла стало изобретение активного дифференциала. Идея этого механизма в том, чтобы не тормозить полуоси и колёса, а напротив, разгонять их до большей скорости. С помощью электроники и фрикционных сцеплений колесо, бегущее по внешнему кругу, получает в разы больший момент, чем внутреннее.

Благодаря этому техническому решению прохождение крутых поворотов отличается легкостью и устойчивостью. Это обстоятельство сразу же взяли на вооружение производители спортивных автомобилей. Но до выхода в широкое производство этому типу дифференциалов ещё далеко.

Заключение

Дифференциал за годы своего существования прошёл большой путь эволюционного развития и это не удивительно. Конструкторы автомобилей сделали всё возможное, чтобы этот узел стал надёжным и обеспечивал комфортное и беспрепятственное движение автомобиля. Если задаваться вопросом, с каким дифференциалом выбрать машину, то это наиболее улучшенная модель из разряда Torque sensitive, с дополнением в виде электронного управления Traction Control.

Пожалуйста, оцените этот материал!

Загрузка…

Если Вам понравилась статья, поделитесь ею с друзьями!

Блокировка дифференциала

Блокировка дифференциала

У этого поста — 2 комментария.

Блокировка дифференциала призвана повышать проходимость. Что это такое? Дифференциалом является механизм, благодаря которому колеса автомобиля способны вращаться с разной скоростью. Это защищает от проскальзывания авто на крутых поворотах. Если дифференциал устанавливается между осями, он называется межосевым, если же между полуосями – межколесным.

Зачем он нужен?

Для чего нужен этот механизм? Представьте, что одно колесо ведущей оси находится на твердой поверхности, а второе – в яме с глиной. При свободном дифференциале то колесо, которое находится в яме, будет безрезультатно буксовать, в то время как другое колесо вовсе не будет двигаться. Таким образом, блокировка дифференциала позволяет избежать подобной ситуации. Как следствие, уровень проходимости автомобиля значительно увеличивается.

Какие бывает виды блокировки?

Выделяют несколько видов блокировки дифференциала. Сами дифференциалы делятся на две основных группы: локеры или жестко блокирующиеся дифференциалы (блокировка на 100%), а также дифференциалы ограниченного проскальзывания (повышенного трения). Каждая из этих групп имеет свои преимущества и свои недостатки. Так, например, главными недостатками жестких дифференциалов или локеров являются разрушение коробки передач, трансмиссии и износ резины. Однако это вовсе не неожиданность, ведь на трансмиссию регулярно влияют знакопеременные силы.

Чтобы минимизировать негативное влияние обычных и жестких дифференциалов, используются так называемые промежуточные конструкции. Сюда можно отнести самоблокирующуюся блокировку дифференциала. Сам принцип работы этой блокировки несложный. Если не позволят сателлитам вращаться с большой скоростью между полуосевыми шестернями, то дифференциал сможет выполнять основную функцию на поворотах и в то же время корректно распределять крутящий момент. Благодаря этому колесо, которое находится в хорошем сцеплении с дорогой, будет реализовывать большую силу тяги.

Оборудование для блокировки дифференциала на автоматической основе на сегодняшний день очень распространено на рынке автомобильных запчастей. Зачастую, целевыми покупателями являются владельцы автомобилей коммерческого типа и внедорожников. Этот механизм также устанавливается и на армейские автомобили. Блокировка дифференциала повышает тяговое усилие на ведущих колесах. На сегодняшний день существует множество различных блокировок. Но это не значит, что все они хорошие. Прежде чем определить с типом блокировки дифференциала, нужно посоветоваться со специалистами в сфере автомеханики.

Какую блокировку выбрать именно вам?

При выборе оборудования для блокировки дифференциала стоит отдавать предпочтение тому, которое бы поддерживалось на всех типах дорожного покрытия, таких как грунт, асфальт, мягкие и сыпучие поверхности. Также стоит отметить способ установки. Некоторые запчасти можно установить самому, а для установки некоторых потребуется помощь профессионалов. Перед покупкой следует уточнить, насколько сложной является установка данного оборудования. В любом случае, опытный мастер и наличие подъемника ускорят процесс инсталляции, так что выбор за Вами.

Другие похожие статьи:

Дифференциал автомобиля | autoposobie.ru

Дифференциал — один из основных элементов трансмиссии, он служит для передачи крутящего момента, а также для его изменения и правильного распределения по осям, которые вращаются с разной угловой скоростью. Главная задача дифференциала — распределять крутящий момент между колесами автомобиля, а также изменение частоты их вращении по отношению друг к другу. К примеру, поворот, самый примитивный маневр, без наличия дифференциала был бы невозможен, поскольку всем нам известно, что во время поворота внешнее колесо вращается с большей частотой, нежели внутреннее, так сказать забегает.

Как же это происходит?

Во время прохождения поворота, внутреннее ведущее колесо, которое находится ближе к центру поворота, получает большее сопротивление, по сравнению с внешним колесом. В это время дифференциал решает эту проблему следующим образом — происходит замедление внутренней полуосевой шестерни, в результате чего сателлиты начинают вращаться вокруг своей оси. Это повышает частоту вращения наружной полуосевой шестерни. Благодаря возможности движения ведущих колес с разной угловой скоростью, автомобиль может проходить поворот без пробуксовки. Сумма частоты вращения внутренней и наружной полуосевой шестерен всегда будет равна удвоенной частоте вращения ведомой шестерни ГП. Учитывая это, можно сделать вывод, что распределение крутящего момента на ведущие колеса происходит в равном соотношении в независимости от разности угловых скоростей.

Чаще всего дифференциал автомобиля связан с главной передачей, он может быть расположен в корпусе заднего моста или картере коробки передач, а также между ведущими осями в раздаточной коробке на полноприводных авто.

Межколесным дифференциалом, называется дифференциал, который передает крутящий момент на ведущие колеса, он используется преимущественно на полноприводных авто. Межосевым дифференциалом принято называть дифференциал, который устанавливается между двумя ведущими мостами на авто с полным приводом.

Автомобильный дифференциал базируется на планетарном редукторе. Разделяют дифференциалы по типам зубчатой передачи, которая используется в редукторе.

Основные типы дифференциалов:

  • Цилиндрический;
  • Конический;
  • Червячный.

Цилиндрический тип дифференциала, как правило, устанавливается между осями на полноприводных авто.

Дифференциал конического типа используется преимущественно в качестве межколесного дифференциала.

Червячный тип по свей конструкции универсален, так как может быть установлен и между колесами, и между осями.

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.

Недостаток дифференциала

Как мы уже выяснили, дифференциал распределяет частоту вращения на колеса в определенном соотношении, допустим 50/50, 30/70 и т. д. Однако проблема возникает тогда, когда дифференциал производит распределение в соотношении 0/100, когда одно колесо автомобиля получает практически весь крутящий момент, а второе при этом остается абсолютно неподвижным. Как правило, это происходит во время пробуксовки, например, в грязи или снегу.

Хотя, современные дифференциалы практически полностью лишены этого недостатка, решение проблемы — жесткая ручная или автоматическая блокировка. К тому же, в современных авто используются системы курсовой устойчивости, способные следить за оптимальным распределением крутящего момента по осям или отдельным колесам.

Как работает дифференциал?

Автолюбители любят свою терминологию. Коллектор, крутящий момент, дифференциал. Энтузиасты используют эти термины с большим энтузиазмом, в то время как средний автомобилист кивает, не имея ни малейшего представления о том, о чем идет речь.

Если вы являетесь поклонником Top Gear или его мегабюджетного конкурента: The Grand Tour, вы можете узнать выражение «дифференциал повышенного трения». Вы, вероятно, знаете, что это положительная вещь и используется на высокопроизводительных автомобилях, но, возможно, не совсем уверены, почему.

Чтобы ввести нас всех в курс дела, давайте сначала объясним, что такое дифференциал.

ЧТО ТАКОЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛ?

Проще говоря, дифференциал — это система, передающая крутящий момент двигателя на колеса. Дифференциал берет мощность от двигателя и разделяет ее, позволяя колесам вращаться с разной скоростью.

Вы, возможно, спросите, почему я хочу, чтобы колеса вращались с разной скоростью?

Если вы автолюбитель, это, наверное, до боли очевидно.Опять же, если вы автолюбитель, вы не будете читать статью, объясняющую, как работает дифференциал.

Все сводится к основам физики.

Представьте себе автомобиль из картонной коробки с колпачками от бутылок с молоком, навинченными на соломенные оси. Вы можете крутить его вперед и назад сколько угодно. Он будет катиться свободно и плавно.

Поверните его за угол, и у вас не будет проблем, так как каждое колесо может вращаться независимо от другого.

Теперь попробуйте приклеить колеса к соломенной оси.Вы заметите, что колеса теперь скользят и скользят по полу, когда вы пытаетесь повернуть. Это связано с тем, что каждое из колес должно пройти разное расстояние, но они заблокированы вместе на одной оси.

Давайте увеличимся на ступеньку выше. Представьте, что вы пытаетесь развернуть 2-тонный автомобиль со скоростью 60 миль в час с этими заблокированными колесами. Колеса не будут просто прыгать по дороге. Их сильно вдавливают в асфальт. Эти огромные силы создают огромную нагрузку на всю конструкцию автомобиля.

Вам вообще будет сложно поворачивать, не говоря уже о плавном и безопасном повороте на высоких скоростях.

Инженерам пришлось придумать умный способ подключения колес к выходной мощности двигателя, но позволить каждому колесу двигаться с разной скоростью.

ВОТ КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Когда смотришь на полный современный дифференциал — он кажется невероятно сложным.

Однако, если вы систематически разберете его и поймете основы того, чего он пытается достичь и как он пытается этого достичь, вы заметите, что это действительно очень красивая вещь.

Взгляните на дифференциал в ретро-стиле, посмотрите это видео от Chevrolet Motors.

Теперь, когда мы понимаем основы дифференциала или в данном случае «открытого дифференциала», давайте поговорим немного больше о дифференциале повышенного трения (LSD).

Представьте, что вы находитесь на трассе и пытаетесь выйти из крутого поворота на скорости 50 миль в час. Вся эта сила пойдет по пути наименьшего сопротивления.

Весь вес смещен в одну сторону.Вся эта мощность просто будет вращать внутреннее колесо, что приведет к огромной потере мощности или вращению и огромной аварии.

LSD существует, чтобы свести к минимуму эту потерю привода. Система сцепления обеспечивает трение с каждой стороны оси, позволяя автомобилю перераспределять крутящий момент на каждое колесо, позволяя снизить мощность настолько, насколько это необходимо. Если вы опытны за рулем, вы даже сможете управлять автомобилем в повороте, используя только силу.

Как мы уверены, вы можете себе представить: весь дифференциальный механизм должен справляться с огромной силой, что является лишь одной из причин, по которой эти компоненты сделаны из самых прочных материалов.Не соломинки и крышки от молочных бутылок.

Дифференциалы должны быть чрезвычайно прочными. Когда автомобили были медленнее и требовательнее, можно было обойтись более дешевыми металлами. Это просто больше не так.

Даже самые простые автомобили сегодня могут комфортно двигаться со скоростью более 90 миль в час и способны безопасно проходить повороты на относительно высоких скоростях. Высококачественные компоненты больше не предназначены для гоночных трасс.

MAT FOUNDRY GROUP ЯВЛЯЕТСЯ ВЕДУЩИМ ПРОИЗВОДИТЕЛЕМ КОМПЛЕКТУЮЩИХ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ ИЗ СЕРОГО И КОВКОГО ЧУГУНА.ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О НАС ПОСМОТРЕТЬ НАШИ ПРОДУКТЫ ИЛИ СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ СЕГОДНЯ

Архивы дифференциальной службы | Сертифицированный автомобиль

Дифференциал? Что это? И для чего это? Мой техник сказал мне, что мне нужно его обслужить, но это на уровне?

Эти вопросы звучат знакомо? Они не редкость для водителей Glendora. Многие из нас в Глендоре не знают, что такое дифференциал и для чего он нужен. У каждого автомобиля есть дифференциал, и, да, его нужно обслуживать.На самом деле, это более важно для работы вашего седана, чем кондиционер или дворники.

Дифференциал позволяет шинам вашего седана двигаться с различными скоростями . Это случается чаще, чем вы думаете. Лучший пример — поворот автомобиля. Внутреннее колесо проходит гораздо меньшее расстояние, чем внешнее колесо во время поворота. Это означает, что внешнее колесо должно двигаться быстрее, чем внутреннее колесо. Без дифференциала ваши шины будут прыгать и прыгать при повороте.Они также теряли сцепление с песком или снегом.

Расположение вашего дифференциала зависит от того, каким транспортным средством вы управляете. На заднеприводных автомобилях дифференциал расположен сзади. У переднеприводного автомобиля он расположен спереди, но обычно его называют КПП . Полноприводные автомобили имеют три дифференциала: один спереди, один сзади и один посередине. Этот межосевой дифференциал компенсирует разницу в скорости между передними и задними колесами.

Ваш дифференциал содержит прочные шестерни, которые необходимо защищать от грязи, мусора, воды и других загрязнений. Дифференциал иногда называют «коробкой передач ». Работа этих шестерен заключается в передаче мощности от трансмиссии седана к колесам.

Вашему дифференциалу нужна жидкость для смазки и охлаждения шестерен. Эта жидкость, даже если она заключена в «коробку передач», может загрязняться, потому что шестерни со временем изнашиваются, высвобождая крошечные частицы себя в жидкость.Кроме того, присадки в дифференциальной жидкости разрушаются и нуждаются в замене. Вот почему жизненно важное профилактическое обслуживание вашего седана должно включать обслуживание дифференциала.

Руководство по эксплуатации может дать вам рекомендации о том, как часто обслуживать дифференциал. Но вам также следует проконсультироваться с вашим надежным сертифицированным специалистом по автотехнике. Сертифицированные автоспециалисты могут дать вам несколько хороших автомобильных советов о том, нужно ли чаще обслуживать ваш автомобиль. Например, если вы ездите в жаркую или холодную погоду Глендора, жидкость в вашем дифференциале нужно будет менять чаще.

Тяжелые условия также повлияют на ваш уход за автомобилем и на ваш дифференциал. Обратитесь к руководству по эксплуатации для определения условий «тяжелой эксплуатации», которые влияют на ваш автомобиль. Примеры могут включать вождение с частыми остановками и стартами, множество коротких поездок по Лос-Анджелесу, жаркие или холодные погодные условия в Калифорнии и буксировку.

Внедорожник особенно сильно влияет на дифференциал автомобиля. Если вы путешествуете по бездорожью, особенно если вы пересекаете калифорнийские ручьи или водные пути, крайне важно, чтобы вы обслуживали свой дифференциал чаще, чем это рекомендуется в рекомендациях.

Правильное обслуживание дифференциала продлит срок его службы и избавит вас от необходимости обращаться в автосервисы Glendora. Правильная подготовка и разумный выбор . Комфортная поездка для автомобилистов Лос-Анджелеса .

Ремонт дифференциала | Prosser’s Automotive LLC Мэнсфилд, Огайо, XFOCUSAREA2 и XFOCUSAREA3

Выберите сервис из следующего списка:— выберите сервис —Differential Fluid ChangeDifferential Service

Описание ремонта дифференциала

Дифференциал отвечает за передачу мощности двигателя на колеса.Он также компенсирует и адаптируется к различиям в скорости вращения колес, когда ваш автомобиль проходит повороты. Когда ваш автомобиль проходит поворот, внутреннее колесо вращается медленнее, чем внешнее колесо, которое должно вращаться быстрее, чтобы не отставать от внутреннего колеса. Дифференциал позволяет колесам вращаться с разной скоростью, сохраняя управляемость. Автомобиль без дифференциала будет прыгать и трястись по тротуару из-за нестабильной и шаткой езды. Полноприводные автомобили оснащены дифференциалом спереди и сзади, а автомобили с задним приводом оснащены дифференциалом сзади.Дифференциал переднего привода, называемый коробкой передач из-за функционального сочетания переднего моста и трансмиссии, расположен между передними колесами. Полноприводные автомобили оснащены дифференциалом как между передними, так и задними колесами с раздаточной коробкой между ними. Корпус регулирует разницу скоростей между передними и задними колесами. Во всех транспортных средствах дифференциал в первую очередь отвечает за распределение и регулирование мощности между колесами.

Преимущества ремонта дифференциала

Независимо от того, имеет ли ваш автомобиль полный, передний или задний привод, дифференциал вашего автомобиля подвергается сильному износу.При планировании обслуживания по ремонту дифференциала вы должны учитывать, где вы чаще всего ездите и сколько времени ваш автомобиль тратит на движение по определенным типам местности. Труднопроходимая местность, такая как грунтовые дороги, грунтовые или гравийные дороги, и экстремальное вождение могут оказать более сильное влияние на срок службы дифференциала вашего автомобиля. Техническое обслуживание дифференциалов будет отличаться от автомобиля к автомобилю. Как часть вашего обычного графика технического обслуживания автомобиля, замена дифференциальной жидкости может положительно повлиять на безопасность и здоровье вашего автомобиля.Шум, исходящий от дифференциала вашего автомобиля, может быть признаком недостаточного количества смазки или изношенных шестерен и подшипников из-за регулярного износа. При первых признаках проблемы свяжитесь с нами, чтобы мы могли быстро диагностировать и устранить проблему.

Компания Prosser’s Automotive LLC с гордостью обслуживает потребности клиентов в ремонте дифференциалов в Мэнсфилде, штат Огайо, Лексингтоне, штат Огайо, Ашленде, штат Огайо, и прилегающих районах.

обслуживаемых районов: Мэнсфилд, Огайо | Лексингтон, Огайо | Ашленд, Огайо | и прилегающие районы

ЧТО ТАКОЕ А…Дифференциал?

Чтобы узнать, что, черт возьми, ЯВЛЯЕТСЯ дифференциалом, мы должны сначала выяснить, чем, черт возьми, дифференциал НЕ ЯВЛЯЕТСЯ. Дифференциал не является: 

  1. Устройство, позволяющее транспортному средству физически переключаться между 3 различными моделями
  2. Новый вкус Cheetos
  3. Сумма двух уток, деленная на квадратный корень из газонного гнома вашего ближайшего соседа
  4. Широко используемая аббревиатура для бесстрашных предпринимателей, арендующих каждое национальное сокровище в библиотеках Алабамы

Это простая математика.

Так… что же это за чертовщина?

Дифференциал — это набор шестерен, которые передают мощность двигателя на колеса, позволяя каждому колесу вращаться с разной скоростью.

Транспортные средства бывают переднеприводными, заднеприводными или полноприводными. Это означает, что мощность двигателя передается либо на переднее, либо на заднее колесо, либо на все 4 колеса для движения автомобиля. Поскольку не каждая дорога представляет собой прямую линию, транспортные средства должны уметь поворачивать. Когда они совершают повороты, каждое колесо проходит разное расстояние/скорость.Дифференциал позволяет это сделать, не повреждая колеса или трансмиссию.

Как это выглядит?

Существуют различные типы дифференциалов, но я собираюсь рассмотреть только самый простой тип: открытый дифференциал.

Открытый дифференциал состоит из нескольких шестерен:

  • Входная шестерня
  • Зубчатый венец
  • Шестерня или крестовина
  • Боковые шестерни
  • Клетка (вмещает все это)

Если автомобиль имеет передний привод , дифференциал расположен между двумя передними колесами и обычно размещается вместе с коробкой передач.Трансмиссионная смазка также смазывает дифференциал в этой установке.

Если автомобиль имеет задний привод , дифференциал расположен между двумя задними колесами и обычно имеет собственный корпус и масло. Масло в дифференциале необходимо менять каждые 30-50 000 миль.

Если автомобиль имеет полный привод , дифференциалов 3 — один спереди, один сзади и центральный, расположенный на приводном валу. Центральный дифференциал обычно называют раздаточной коробкой .

 

Как это работает?
  • Крутящий момент двигателя вращает ведущую шестерню, поскольку ведущая шестерня соединена с приводным валом. Входная шестерня сцепляется с зубчатым венцом, поэтому, когда она вращается, вращается и зубчатый венец/сепаратор.
  • Когда ведущие колеса движутся по прямой, то есть НЕ ПОВОРАЧИВАЮТСЯ, колеса вращаются с одинаковой скоростью. Зубчатый венец и клетка — единственные вращающиеся элементы.
  • Когда ведущие колеса вращаются, a.к.а. ПОВОРОТА, внешнее колесо вращается быстрее, чем внутреннее колесо. Боковые шестерни и крестовины вращаются внутри клетки с другой скоростью, чем зубчатое колесо и клетка, что позволяет внешнему и внутреннему колесам вращаться с разной скоростью.

 

Если у вас есть около 8 минут свободного времени и вы хотите увидеть базовую механику дифференциала в действии, посмотрите это видео, которое я нашел в Википедии.

 

Общие проблемы

Некоторые распространенные проблемы с дифференциалами:

  • Изношенные или деформированные компоненты
  • Перекос шестерен
  • Утечка смазки
  • Отсутствие замены смазки

Все это может привести к поломке, которая может повредить колеса и трансмиссию и оставить вас в затруднительном положении.Если вы видите утечку из области дифференциала или слышите какие-либо странные звуки, лучше всего отвезти автомобиль к местному дружелюбному механику.

 

Итак, вот оно. Теперь вы знаете, чем НЕ является дифференциал, что он собой представляет и как он работает. Вы получили решение математической задачи в начале? Нет? Это кусочек яблочного пирога.

Математика иногда бывает вкусной.

 

Расскажите, какие еще автомобильные детали вас сбивают с толку. Я вам скажу, что они за хрень!

Все о дифференциале и азиатском импорте

Независимо от того, является ли ваш азиатский импортный автомобиль передним (FWD), задним (RWD), полным (4WD) или полным (AWD) приводом, мощность должна подаваться по крайней мере на одну пару левых и правые колеса, чтобы автомобиль мог двигаться.Это стало возможным благодаря дифференциалу. Дифференциал — это компонент, который распределяет мощность от трансмиссии автомобиля, позволяя колесам приводиться в движение и вращаться с разной скоростью.

Дифференциал назван так потому, что два колеса на ведущей оси должны иметь возможность как получать мощность, так и вращаться с разной скоростью. Дифференциал в основном позволяет каждому колесу свободно вращаться относительно другого, в то же время обеспечивая мощность для обоих. Если одно колесо при повороте вращается медленнее, дифференциальный механизм будет продолжать вращать другое колесо без каких-либо рывков, заеданий или заносов.

Если бы у автомобиля не было дифференциала, ведущие колеса были бы заблокированы вместе и вынуждены были бы вращаться с одинаковой скоростью, что затрудняло бы поворот и увеличивало вероятность потери контроля над транспортным средством. Отсутствие дифференциала также отрицательно сказалось бы на трансмиссии автомобиля, поскольку одной шине пришлось бы цепляться за дорожное покрытие и проскальзывать, чтобы поддерживать ту же скорость, что и другая. Эта сила будет передаваться через ось от одного колеса к другому и создавать огромную нагрузку на компоненты оси, а также на шины.

Как минимум один дифференциал есть на всех современных легковых автомобилях, внедорожниках и грузовиках, а также на азиатских автомобилях. В автомобилях с передним приводом дифференциал обычно встроен в трансмиссию или коробку передач и разделяет трансмиссионную жидкость. На заднеприводных автомобилях с передним расположением двигателя дифференциал находится сзади и имеет собственный корпус и смазку. В случае полноприводных автомобилей обычно есть отдельные передний и задний дифференциалы, встроенные в неподвижные оси, и, возможно, дифференциал, встроенный в раздаточную коробку, которая находится между ними.В полноприводных автомобилях есть не только передний и задний дифференциалы, но и межосевой дифференциал, который обычно встроен в трансмиссию. Полноприводным автомобилям требуется дифференциал между каждым набором ведущих колес, а также дифференциал между передними и задними колесами, потому что передние колеса проходят за поворот другое расстояние, чем задние колеса.

Дифференциал может иметь собственный корпус и жидкость, он может быть встроен в корпус трансмиссии и использовать ту же жидкость, что и трансмиссия, или он может быть встроен в раздаточную коробку и использовать ту же жидкость, что и раздаточная коробка.Дифференциалы, содержащиеся в трансмиссии и раздаточной коробке, соответствуют тем же требованиям по техническому обслуживанию и осмотру, что и трансмиссия и раздаточная коробка. Все дифференциалы требуют масла. Проверка и замена масла в дифференциале — это две задачи, которые чаще всего упускают из виду при техническом обслуживании автомобиля. Тепло, трение и контакт металла с металлом в конечном итоге разрушают жидкость, что неизбежно изнашивает и ослабляет шестерни и подшипники и приводит к выходу их из строя.

Дифференциальное масло, содержащееся в собственном корпусе, иногда называют трансмиссионным маслом.Оно гуще, чем моторное и трансмиссионное масло, и предназначено для работы под высоким давлением зубчатых колес, сталкивающихся друг с другом. Трансмиссионное масло разбрызгивается по всему корпусу, смазывая шестерни, подшипники и блоки сцепления. Масло для дифференциала предназначено для охлаждения и смазки дифференциала. Без масла дифференциал перегрелся бы из-за контакта металла с металлом и сгорел бы.

Из-за естественного износа масло дифференциала может содержать мелкие частицы металла. Часто заливные и сливные пробки дифференциальной жидкости снабжены магнитом, который притягивает и удерживает эти частицы, а также препятствует их циркуляции через жизненно важные компоненты.Эти магниты не предназначены для компенсации небрежного обращения и неправильного обращения, и их не следует рассматривать как замену регулярному обслуживанию. Существенное присутствие металлических частиц на магните может свидетельствовать о неисправности дифференциала.

Важно регулярно осматривать дифференциал(ы) на наличие повреждений, утечек или других проблем, а также проверять уровень и состояние жидкости дифференциала. Дифференциальная жидкость может вытекать из уплотнений полуоси, уплотнения шестерни, прокладки крышки, неисправности вентиляционного отверстия, заглушек или любой прокладки или уплотнения коробки передач или раздаточной коробки, если дифференциал расположен внутри этих компонентов.Хороший способ определить, есть ли проблемы с дифференциалом, — протестировать автомобиль с выключенным радио и внимательно слушать во время поворота, а также при движении как на медленных, так и на шоссейных скоростях.

Не забывайте о дифференциалах вашего автомобиля. Чтобы избежать дорогостоящего ремонта и поддерживать дифференциал в оптимальном рабочем состоянии, проверьте дифференциал и жидкость дифференциала вашего автомобиля в Automotive Instincts. Следуйте рекомендациям производителя относительно типа жидкости и частоты ее замены.Если масло дифференциала загрязнено, имеет следы металлических частиц или имеет черный цвет, пришло время заменить его, и Automotive Instincts выполнит эту услугу для вашего азиатского импорта.

При покупке подержанного автомобиля необходимо убедиться в исправности дифференциала и отсутствии чрезмерного загрязнения масла, иначе в скором времени автомобилю может понадобиться дорогостоящий ремонт.

Automotive Instincts может осмотреть подержанный автомобиль, чтобы убедиться в отсутствии повреждений дифференциала.

Руководство Auto Select по дифференцированному обслуживанию

Когда вы поворачиваете на своем автомобиле, внешние колеса должны проехать немного больше, чем внутренние колеса. Это означает, что внешние колеса должны вращаться немного быстрее, чем внутренние. Часть механического волшебства, которое делает это возможным, называется дифференциалом.

Дифференциал позволяет ведущим колесам вращаться с разной скоростью в поворотах без заедания или подпрыгивания колес.Если у вас заднеприводный автомобиль, дифференциал находится на задней оси. Вы видели эту выпуклость посередине оси, когда едете за грузовиком — это дифференциал.

Если у вас переднеприводный автомобиль, функция дифференциала выполняется вашей коробкой передач. Разумеется, полноприводные автомобили имеют дифференциалы на обе оси. У них также есть межосевой дифференциал или раздаточная коробка между передней и задней осями, чтобы компенсировать разницу в скорости между передней и задней осями.

Поскольку вся мощность двигателя передается через различные дифференциалы, вы можете себе представить, что они очень прочные и рассчитаны на длительный срок службы. Вот почему важно правильно смазывать дифференциал . Дифференциальная жидкость охлаждает и защищает шестерни.

Ваш специалист по обслуживанию проверит уровень дифференциальной жидкости и при необходимости добавит его. При низком уровне жидкости дифференциал будет перегреваться и преждевременно изнашиваться. Узнайте у своего консультанта по обслуживанию, когда рекомендуется менять дифференциальную жидкость.Свежая жидкость продлит срок службы вашего дифференциала. Ваш техник также проверит U-образные соединения, которые соединяют ваш приводной вал с дифференциалом, и может порекомендовать обслуживание. Некоторые карданные шарниры также можно смазывать при плановой замене смазки, масла и фильтров.

Сейчас конечно дифференциалы со временем изнашиваются и требуют замены.  В качестве одного из первых предупреждающих знаков вы можете заметить странный шум в области оси. Когда дифференциал показывает признаки неисправности, важно его отремонтировать.Если вы оставите его слишком надолго, и он зависнет во время движения, вы можете потерять контроль над своим автомобилем, а другие детали, такие как ось, карданный вал и трансмиссия, могут быть повреждены.

Дифференциал

: почему ваша машина может поворачивать? | Автомобильная техника

Дифференциал почти такой же старый, как и сам автомобиль, а вполне возможно, даже старше. Без него практически невозможно приручить любую двухгусеничную машину, поэтому найти такую ​​можно в любой машине. Или два… или даже три.Без «дифференциала» мы бы ехали прямо, куда бы мы ни поворачивали руль. И, как вы, вероятно, согласитесь, это было бы не очень практично.

Точно неизвестно, когда был спроектирован и изготовлен первый дифференциал. Некоторые источники говорят, что уже в 100 году до нашей эры древние римляне использовали подобный механизм в морских навигационных устройствах. Однако первое полностью задокументированное механическое устройство с функцией дифференциала было найдено в Китае около 1100 г. н.э. и оно также использовалось в навигационных целях.Эти устройства были встроены в искусно сделанные и довольно причудливые двухколесные экипажи, внутри которых использовались невероятно продвинутые и сложные механизмы, чтобы их луч всегда был направлен на юг.

В любом случае, и без всяких сомнений, первый современный «автомобильный» дифференциал был запатентован французским часовщиком Онесифором Пеккером в 1827 году как часть «паровой повозки» — предшественника сегодняшних грузовиков и одной из первых машин, которые могли считать легковым автомобилем.

И в малоизвестных компасовских вагонах Китая, и в паровой повозке Пеккера дифференциал служил тем же двум целям, что и в современных автомобилях.Принцип проще всего понять на автомобиле с продольно расположенным двигателем в переднем и заднем приводе, схема, которая использовалась для первых «настоящих» автомобилей около века назад и до сих пор широко популярна в автомобильной промышленности.

Первая задача дифференциала — распределить мощность между колесами и, в случае с нашей моделью, повернуть ее на 90°. Это можно было бы сделать с помощью простого набора конических шестерен, но тогда автомобиль будет двигаться только по прямой, как по рельсам.Кстати, на железных дорогах традиционно стараются не использовать дифференциалы, так как повороты обычно имеют большой радиус, а трение достаточно низкое, так что не стоит заморачиваться со сложными передачами.

Вторая задача дифференциала — обеспечить управляемость автомобиля. Как следует из названия, дифференциал решает проблему разницы между расстоянием, пройденным внутренним и внешним колесом. В повороте внутреннее колесо, очевидно, проходит меньшее расстояние, чем внешнее, а значит, оно должно делать меньше оборотов.

Если бы на оси не было дифференциала, оба колеса вращались бы с одинаковой скоростью. Следовательно, они будут иметь тенденцию преодолевать одинаковое расстояние друг с другом, что приведет к тенденции идти по прямой линии. Автомобиль с задним приводом толкал передние колеса, а их шины беспомощно скользили. Вот что происходит с внедорожниками, если их водители забывают отключить блокировку заднего дифференциала (об этом позже).

Есть несколько возможных решений этой проблемы.Один из них — сузить заднюю колею (расстояние между колесами на задней оси), что уменьшило бы разницу между пробегами отдельных колес. Чем уже дорожка, тем меньше проблема. Однако при таком подходе мы в конечном итоге получим что-то вроде Velorex или Morgan Three-Wheeler, уменьшив заднюю ось до одного колеса. Отсюда непредсказуемая управляемость и весьма неприятная склонность к переворачиванию.

Другим решением является сохранение двух колес с ведущим только одним из них.Это использовалось на первых гоночных автомобилях с цепным приводом снаружи кузова. Это простая конструкция с двумя существенными недостатками. Первая — мы теряем 50 % сцепления с дорогой, вторая — машина медленнее в правом повороте и быстрее в левом (или наоборот, в зависимости от того, какое из колес ведущее. Мы, наверное, можем Согласитесь, что это тоже нежелательное решение, когда речь идет о безопасности и управляемости — по крайней мере, по современным меркам. исправные тормоза (хотя некоторые и разгонялись до 150 км/ч), так зачем заморачиваться такой мелочью, как неравномерность разгона в поворотах.Третье и самое элегантное решение — использовать дифференциал, который позволит колесам на одной оси вращаться с разной скоростью, что позволит нам передавать крутящий момент на оба колеса и двигать автомобиль вперед. Умная! Но как это сделать?

Внутри простейшего дифференциала находится набор конических шестерен с карданным валом с шестерней, соединенной с зубчатым венцом под углом 90°, причем зубчатый венец несет обойму дифференциала. Вращающаяся клетка оснащена двумя сателлитными шестернями, опять же под прямым углом, которые соединяются с планетарными шестернями, прикрепленными к полувалам, приводящим в движение колеса.Поскольку все устройство включает в себя ряд шестерен, очевидно, что передаточные числа могут быть изменены различными способами.

Применяется и в автоспорте – замена дифференциала является достаточно простой задачей для раллийных механиков и позволяет модифицировать машину для различных условий. На гравийном этапе с большим количеством поворотов и шпилек они будут использовать «короткие» дифференциалы для лучшего ускорения, на асфальтовом ралли с длинными прямыми они пожертвуют частью динамики для увеличения максимальной скорости и установят «длинные» дифференциалы, которые позволяют автомобиль для достижения более высокой скорости при тех же максимальных оборотах двигателя.

Калле Рованпера / Йонне Халттунен, ŠKODA FABIA R5, ŠKODA Motorsport. Ралли Аргентины 2018

Звучит сложно? Возможно, но это все еще самый простой из возможных дифференциалов. Блокируемые дифференциалы, самоблокирующиеся дифференциалы или дифференциалы с векторизацией крутящего момента на порядки сложнее. Причина их существования в том, что базовый «открытый» дифференциал имеет два существенных недостатка. Во-первых, есть значительные механические потери, но они случаются в любом механическом устройстве.Их можно свести к минимуму, но вы никогда не избавитесь от них.

На двоих — «открытость» дифференциала. Принципиально дифференциал передает больший крутящий момент на колесо с меньшим трением (в свою очередь внешнее). Представьте, что вы останавливаете машину одним ведущим колесом на идеально гладком льду, а другим — на сухом липком асфальте. Вы не сможете двигаться. В этой ситуации одно из колес будет беспомощно крутиться, а другое даже не будет двигаться.

В повседневном использовании обычного автомобиля такой сценарий встречается редко, и с ним всегда можно как-то справиться или обойти его. Однако на пересеченной местности приоритетом является не скорость или точность управления, а способность покорять бездорожье и пересеченность. Вот почему настоящие внедорожники оснащены блокируемыми дифференциалами, которые, как следует из названия, могут блокироваться и превращаться в простой конический редуктор, упомянутый в начале.

Калле Рованпера / Йонне Халттунен, ŠKODA FABIA R5, ŠKODA Motorsport.Ралли Аргентины 2018

Гоночным или раллийным автомобилям, напротив, приходится справляться с низким сцеплением внутреннего колеса, не говоря уже о ситуациях, когда колеса находятся в воздухе. Когда вы боретесь за секунды, вы не можете позволить себе потерять тягу. И поскольку управляемость — это все для гоночного автомобиля, используются дифференциалы повышенного трения. В них используются различные инженерные принципы для предотвращения проскальзывания внутри дифференциала, таким образом передавая некоторый крутящий момент на колесо с меньшим сцеплением, плавно реагируя на условия.

Степень блокировки самоблокирующегося дифференциала измеряется в процентах. 0 % LSD — это открытый дифференциал вашего сада, 100 % — полностью заблокированный дифференциал или ось без дифференциала. Дифференциал повышенного трения 50 % означает, что крутящий момент делится в соотношении 25 % на колесо с меньшей тягой и 75 % на нагруженное.

Существуют также системы, использующие современные технологии для имитации эффекта самоблокирующегося дифференциала. Например, автомобили ŠKODA оснащены XDS+, системой, которая использует автомобильные тормоза для замедления вращающегося колеса.Даже открытый дифференциал затем «думает», что у него есть сцепление с дорогой, и передает крутящий момент на это колесо. Однако для энергичного вождения более сложное решение с механическим дифференциалом повышенного трения по-прежнему является лучшим вариантом. Вот почему самая быстрая OCTAVIA, RS245, использует усовершенствованный дифференциал повышенного трения VAQ на передней оси.

В начале мы упомянули, что у автомобиля может быть не один дифференциал, а два или даже три. Это случай раллийного автомобиля FABIA R5, в котором используется два.Раллийная FABIA, конечно же, полноприводная и поэтому нуждается в дифференциалах на обеих ведущих осях, потому что им обоим нужно решить проблему с разными радиусами – хотя водители ŠKODA Motorsport часто ездят с педалью до упора и все четыре колеса крутятся.

Понтус Тайдеманд / Йонас Андерссон, ŠKODA FABIA R5, ŠKODA Motorsport. Ралли Аргентины 2018

Что касается конкретного использования в ралли, лучшим решением для FABIA R5 является использование двух дифференциалов и жесткого карданного вала между осями.Однако есть автомобили, которые используют третий дифференциал для распределения крутящего момента между отдельными осями. В прошлом большинство полноприводных автомобилей имели эти центральные дифференциалы, но с достижениями в области материаловедения и электроники решение с фрикционной муфтой вместо нее стало более популярным, поскольку оно не только способно имитировать функцию дифференциала, но и может также отсоедините одну ось, если это необходимо. Это снижает потери в трансмиссии и снижает расход топлива. Последние такие системы с муфтой Haldex поколения 7 -го поколения используются также в автомобилях ŠKODA, таких как OCTAVIA 4X4 и SUPERB 4X4 или внедорожники KAROQ и KODIAQ.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.