Дифференциал в машине что это такое: что это, значение, принцип работы

Содержание

LSD дифференциал — что это, для чего нужен и как работает — TopWay.su

LSD дифференциал — что это, как работает и какую помощь может оказать на бездорожье? Дифференциал повышенного трения LSD работает также, как и аналогичные автоматические неполные блокировки. Он срабатывает в тех случаях, когда колеса на одной оси начинают крутиться со слишком разной по отношению друг к другу скоростью. Чаще всего LSD дифференциал ставят на внедорожники и спортивные автомобили, но считать его 100% блокировкой от застревания в грязи или диагонального вывешивания ошибочно.

LSD дифференциал — что это такое

Как уже было сказано выше, дифференциал повышенного трения LSD не обеспечивает полной блокировки, допуская определенную разницу между скоростями вращения валов. Он срабатывает лишь в том случае, когда разница ощутима. Выше уже было сказано, что LSD часто ставят в различные автомобили: как в спортивные, так и во внедорожники
В пример можно привести LSD дифференциал Toyota — в определенный момент блокировка срабатывает и крутящий момент обеих валов сравнивается, становится одинаковым.

Равные пропорции всё равно дают возможность завязшему колесу прокручиваться, но то колесо, которое имеет хорошее сцепление, тоже начинает крутиться и джип выезжает с засады на нормальное место (во многих, но далеко не во всех случаях).

Как работает LSD дифференциал и какие типы бывают
Классический — дифференциал чувствителен к разнице скоростей между валами, блокируя при определенном моменте. Это классическая блокировка, аналогичная вискомуфте. Применяется всё чаще, особенно во внедорожниках, так как лёгок в обслуживании и крайне прост по своей конструкции и принципу действия;

Традиционный — дифференциал срабатывает при разнице между передачей крутящего момента. Его уже почти никуда не устанавливают, встречается только на старых авто и то, чаще в нерабочем или полумертвом состоянии. Дифференциал LSD такого типа можно отнести к червячному типу, он блокирует автоматом при определенной разнице между КМ самого дифференциала и, непосредственно приводного вала.

Классический задний дифференциал LSD очень популярен, но на многих старых машинах доведен до ужасного состояния.

В новые его тоже периодически устанавливают, но, как уже говорилось выше, его эффективность в серьезной грязи не очень высока. Многое зависит от прокладки между сиденьем и рулем, поэтому в умелых руках автомобиль лишь с такой блокировкой тоже способен на небольшие подвиги, но заменить 100% блокировку он не способен.

Также начинающие джиперы часто интересуются, как определить LSD дифференциал — делается это очень просто: задняя сторона машины домкратиться так, чтобы колеса отрывались от земли. Передняя часть авто при этом стоит на земле (не забывайте ставить под колеса противооткаты и держать авто на передаче в момент подъема). Колесо, которое оказывается в воздухе, можно попробовать покрутить. Если второе колесо крутится в ту же сторону, то у вас установлен LSD. Если второе колесо начинает крутиться в другую сторону, то в мосту или ничего нет, или дифференциал с блокировкой сломан и не функционирует. Также определить наличие или отсутствие LSD в мосту можно по наклейкам на самом узле или на арке водительской двери, но как показывает практика, чаще всего на старых авто такие наклейки не сохраняются.

Дифференциал (механика)

                                     

8. Имитация блокировки дифференциала

Имитация блокировки дифференциала далее ИБД - выравнивание частоты вращения буксующего и небуксующего колёс наподобие того, как это выглядит в случаях реальной механической блокировки дифференциала, только не за счёт механической связи колёс или принудительного снижения КПД дифференциала, за счёт торможения буксующего колеса рабочим тормозом. При этом, согласно принципам работы любого дифференциала, на имеющем низкую силу сцепления с дорогой буксующем колесе тормозное усилие вызывает рост крутящего момента, что приводит к сравнимому росту крутящего момента на имеющем высокую силу сцепления с дорогой отстающем колесе, что, в свою очередь, позволяет использовать его зацеп с дорогой и тем самым даёт эффект в виде общего роста силы тяги оси. Главный управляющий механизм всех систем ИБД - АБС тормозов. Работа системы ИБД выражается в кратковременном импульсном подтормаживании буксующего колеса рабочим тормозом, и её эффективность определяется частотой срабатывания, поэтому системы ИБД стали возможны только вместе с появлением современных высокочастотных АБС тормозов.

ИБД есть именно имитация. В отличие от любых систем реальной блокировки дифференциала, которые при срабатывании как бы выводят дифференциал из работы и тем самым позволяют перераспределять крутящие моменты до некоего соотношения, декларируемого коэффициентом блокировки, ИБД ни при каких условиях не может вывести дифференциал из работы, и в процессе работы ИБД крутящие моменты всегда находятся в единственно возможной пропорции, присущей данному дифференциалу для межколёсного дифференциала это обычно 50/50. Невозможность произвольно перераспределять крутящие моменты в соответствии с имеющимися силами сцепления на колёсах есть неустранимый недостаток любой системы ИБД, и именно поэтому ИБД обычно не применяется на настоящих внедорожниках, эксплуатация которых предполагает случаи движения при ежесекундно произвольно меняющихся силах сцепления на колёсах в максимально широком диапазоне от 0 до 100 процентов. Другим неустранимым недостатком любых систем ИБД есть то, что при срабатывании ИБД некоторая часть мощности двигателя тратится на преодоление тормозного усилия, что понижает величину эффективно используемой мощности для движения.

Также само заторможенное колесо может увеличивать общее сопротивления движению, хотя современные высокочастотные системы ИБД стараются этого не допускать.

Системы ИБД могут применяться на автомобиле как сами по себе, так и вместе с различными системами настоящей блокировки. Совместная работа обеих систем может строится как по взаимоисключающему, так и по взаимодополняющему принципу. Потенциально система ИБД может применять на машинах любых типов. В сравнении с механически блокируемыми дифференциалами ИБД не теряет своих качеств от эксплуатации, не требует регулировок и специального техобслуживания, не требует от водителя специальных навыков езды.

Системы ИБД не являются противобуксовочными системами в чистом виде, и в отличие от них ИБД никак не влияют на управление двигателем автомобиля, а решают задачу по максимизации силы тяги при императивно заданном водителем уровне доступной мощности.

Механика и Аэродинамика

Аэродинамика

Аэродинамика является одним из наиболее важных аспектов современного болида Формулы-1. Огромная часть бюджетов команд тратится на моделирование воздушных потоков обтекающих машину сверху, снизу и по бокам. Задачей этих исследований является не только добиться от набегающего потока создания прижимной силы при минимальном коэффициенте сопротивления, но также заставить его (поток) работать на охлаждение некоторых систем, включая тормоза, двигатель и трансмиссию. В основном, во время проведения Гран-При, из аэродинамических элементов регулировкам подвергаются углы установки крыльев и высота дорожного просвета (клиренс)

Крылья

Крылья на машине Формулы-1 на самом деле не являются крыльями в прямом значении, так как они не создают прижимную силу исключительно за счёт разности скоростей обтекающих их воздушных потоков (на автомобилях американских серий CART и IRL на суперспидвеях действительно используются профилированные крылья). Крылья в Формуле-1 являются скорее спойлерами, рассекающими и завихряющими набегающий воздушный поток. Этот воздушный поток, таким образом, создаёт прижимную силу за счёт аэродинамического сопротивления (трения).

Угол установки заднего крыла - это всегда компромисс между прижимной силой на задней оси и максимальной скоростью. Больший угол обеспечивает большую прижимную силу, но также и создаёт значительно большее сопротивление, тем самым серьёзно снижая максимальную скорость автомобиля. При установке угла заднего крыла вам следует добиваться максимально возможной прижимной силы, но так, чтобы это не влияло на способность автомобиля достигать конкурентоспособного значения максимальной скорости.

Переднее крыло не создаёт такого значительного сопротивления при движении, даже при установке на максимальный угол. Таким образом, следует использовать максимально возможное значение угла атаки переднего крыла, насколько это возможно, не нарушая баланса между осями машины. Случается, хотя и не очень часто, что угол переднего крыла изменяют во время гонки на пит-стопе.

Угол заднего крыла: определяет баланс между прижимной силой и максимальной скоростью на прямых.

Угол переднего крыла: определяет баланс между передней и задней частью автомобиля.

Охлаждение двигателя и тормозов

Те же самые потоки воздуха, что обтекают машину во время движения, перенаправляются на охлаждение радиаторов и тормозов. Воздухозаборники охлаждения тормозов (Brake ducts) расположены внутри каждого колёсного узла, и слегка выступают вперёд. Они необходимы для усиления и направления воздушного потока на тормозные диски, и имеют семь вариаций размера. Позже, в разделе, посвящённом износу тормозов, мы рассмотрим также их (тормозов) температуру и охлаждение.
По бокам машины расположены воздухозаборники радиаторов двигателя и трансмиссии. В зависимости от условий трассы и размеров радиаторов, сечение воздухозаборникров может изменяться. Чем меньше отверстие, тем меньше сопротивление воздуха создаётся при прохождении набегающего потока сквозь конструкции кузова, но и тем хуже охлаждаются радиаторы. Здесь также следует заметить, что двигатель работает наиболее эффективно при рабочей температуре 107.3 °C. Перегрев двигателя наступает при температуре 120.

6 °C, а при 123.9 °C срок службы мотора уменьшается вдвое.

Блокировка дифференциала (Differential lock)

На машины Формулы-1 устанавливаются дифференциал с ограниченным скольжением. Это значит, что степень разобщения между ведущими колёсами может варьироваться. Степень жёсткости ("блокировки" по определению ФИА) дифференциала описывает степень крутящего момента, передаваемого на оба колеса по отношение к каждому в отдельности. При блокировке равной 100% обе полуоси жёстко соединены друг с другом, и крутящий момент делится между колёсами строго пополам. При 0% блокировки, в случае изменения на одном колесе сцепления с дорогой (например, при заезде одной стороной машины на траву), дифференциал сдвигает крутящий момент от колеса с меньшим коэффициентом сцепления.
Следует понимать, что, поскольку этот процесс – механический, дифференциал не в состоянии переместить большое количество крутящего момента на одно из колёс. Другими словами, касательно блокировки дифференциала на машине Формулы-1, на колёса ВСЕГДА будет передаваться огромный крутящий момент.

Даже при использовании 0% блокировки дифференциала, сдвиг крутящего момента от одного колеса на другое будет происходить в не в полной мере.
Описывая эффект от блокировки дифференциала, люди склонны использовать термины "избыточная и недостаточная поворачиваемость". На самом деле этот параметр влияет только на избыточную поворачиваемость. Недостаток избыточной поворачиваемости лишь подвигает машину в сторону недостаточной поворачиваемости не вызывая недостаточной поворачиваемости как таковой, этот термин используется лишь для описания эффекта. Ниже приведены результаты испытаний крайних настроек блокировки дифференциала в повороте постоянного радиуса:

Differential Lock @ 0%
Избыточная поворачиваемость (занос заднего моста) под сброс газа - Высокая
Избыточная поворачиваемость (занос заднего моста) при нажатии на газ - Нулевая
Differential Lock @ 100%
Избыточная поворачиваемость (занос заднего моста) под сброс газа - Нулевая
Избыточная поворачиваемость (занос заднего моста) при нажатии на газ – Высокая

В справедливости этих результатов можно убедиться на "Тестовом треке" RSDG (ели у вас ещё нет этой трассы, раздобудьте её обязательно).

Под нажатием на газ подразумевается полное нажатие педали при движении с равномерной скоростью 130-145 км/ч на второй передаче в повороте радиусом 80 м. Отпускание газа, в свою очередь предполагает полное отпускание педали в том же режиме движения.

Обратите внимание на последнюю часть: отпускание газа это как раз то, что происходит при приближении к повороту на гоночной трассе. Вы отпускаете газ, резко жмёте на тормоз, начинаете поворачивать. Установите блокировку на 0% и прочувствуйте, как участились случаи разворотов на входе в поворот. Это оттого, что дифференциал помогает максимально эффективно распределять крутящий момент при экстремальных торможениях и резких поворотах. В результате вес переносится вперёд гораздо быстрее, чем при высокой степени блокировки дифференциала. Даже в процессе торможения при входе в поворот, крутящий момент двигателя остаётся одним из важных факторов влияющих на трансфер веса машины.
Тем не менее, если вам удалось вписаться в поворот, то затем, на выходе, вы можете нажимать на газ сильнее и раньше. Это потому, что меньшая степень блокировки дифференциала, позволяет балансировать сцепление колёс с трассой при обратном перемещении веса на заднюю ось, обеспечивая "максимально возможное ускорение".
На первый взгляд это противоречит тому, что многие ранее могли читать на разных форумах. Но поверьте мне, опробуйте крайние настройки на тестовой трассе… вы сами убедитесь.
Высокая степень блокировки дифференциала – это совсем иная зверюга. Машина гораздо стабильнее на торможениях, но очень капризна при добавлении газа на выходе из поворота. Опять же, это происходит из-за того, что задние колёса теперь жёстко "связаны" друг с другом, и на них передаётся одинаковый крутящий момент независимо от распределения нагрузки.
При установке исходных настроек перед первым выездом на трассу, следует установить блокировку дифференциала на 50%. Это нейтральное значение. Кроме этого, это зависит от вашего стиля пилотажа, также как и все прочие регулировки. Думайте об этом так: "не важно, предпочитаю ли я избыточную поворачиваемость, важно КОГДА она возникает, и насколько сильна". И передвиньте ползунок регулировки в нужном направлении.
Вот пример: в сетапах "по умолчанию" (т.н. дефолтных от англ. default, т.е. поставляемых вместе с игрой) установлена низкая степень блокировки (25-35%). Это обеспечивает стабильность машины на выходе из поворота и при ускорениях, но при поздних торможениях на входе в поворот автомобиль ведёт себя очень нервно.
С другой стороны, французский гонщик Жан Алези известен как мастер управляемых газом скольжений. Он постоянно управляет машиной с обоих концов. Представьте: Алези, приближаясь к повороту "Параболика" (Монца), тормозит очень поздно, благодаря настройкам на стабильность при торможении. Затем нажимает на газ чуть раньше апекса, этого очень скоростного поворота, используя, вызванные этим небольшие соскальзывания заднего моста для того чтобы направлять нос машины внутрь поворота до тех пор, пока не появиться возможность полностью вдавить педаль "в пол" на второй части поворота, вылетая на прямую "старт-финиш" словно ракета.
Вот так. Для него это - раз плюнуть!
"Настраивая машину на определённую трассу, пилот должен быть максимально сконцентрирован. Прежде всего, следует зафиксировать три стадии поворота. Затем, определив ориентиры и правильную траекторию, он должен стараться, как можно точнее отрабатывать их. При разном прохождении кругов машина тоже ведёт себя по разному, что создаёт дополнительные проблемы. Как только пилот выучит трассу, он должен быть способен пройти несколько кругов с одинаковым временем. Если каждый следующий круг похож на предыдущий, у пилота появляется больше возможностей для объективного анализа. Практически пилот сам становится ориентиром. Это требует огромного внимания к мелочам, но, совершая один одинаковый круг за другим, вы становитесь отличным тест-пилотом."

Из книги Алена Проста и Пьера-Франка Руссе "Спортивное вождение".

Ещё про Дифференциал читайте в разделе "Коробка передач"

Стабилизаторы (Anti-roll bars)

Таким образом, каждое колесо контролируется независимым комплектом, состоящим из пружины, амортизатора и буфера. Но, даже не смотря на то, что все четыре колеса подвешены к кузову независимо, большинство регулировок этих компонентов выполняется симметрично относительно продольной оси автомобиля. То есть параметры для передних пружин/амортизаторов и для задних пружин/амортизаторов устанавливаются одинаково. За счёт этого подвеска великолепно отрабатывает нагрузки связанные с трансфером веса вперёд-назад, а также вызванные неровностями дорожного полотна. Но при этом она не очень хорошо справляется с нагрузками, возникающими в повороте, при переносе веса с внутренних колёс на наружные. В результате, при прохождении поворота внутренние колёса разгружаются и теряют сцепление с дорогой, в то время как внешние перегружены. В этот момент и начинают работать стабилизаторы.

Стабилизаторы разных размеров
Место крепления заднего стабилизатора
Предний стабилизатор, установливается в носу машины

На современных машинах Формулы-1 стабилизаторы, также как и пружины, являются торсионами. Вот как это работает: стабилизатор продольно соединяет левые и правые пружины и амортизаторы. При вертикальном перемещении кузова при наезде на неровности (вверх-вниз), подвеска с обеих сторон работает одинаково, стабилизаторы просто "проворачиваются" в том же направлении, практически не оказывая эффекта. Однако в повороте, вес переносится с внутренней стороны машины на внешнюю. Внутреннее колёсо перемещается относительно кузова вниз, разгружая (растягивая) пружину, в то время как внешнее перемещается вверх (помните вес переносится с внутренней стороны на внешнюю), соответственно внешняя пружина вбирает в себя больше энергии. Это приводит к тому, что концы стабилизатора закручиваются в разных направлениях. Таким образом, он ограничивает крен машины и перемещение элементов подвески за счёт ограничения перемещения пружин и амортизаторов в противоположных направлениях, и передает некоторое количество веса на внутреннее колесо.
Жёсткость стабилизаторов можно изменять. Диапазон регулировки составляет от 100 до 200 н/мм для переднего и от 50 до 130 н/мм для заднего, с шагом в 5 н/мм. Заметили, что передний стабилизатор гораздо жёстче? Обычно передний стабилизатор, также как и передние пружины, устанавливают жестче, чем задние. Это обеспечивает лучшую реакцию передней оси при входе в поворот, и лучшее сцепление задней оси при ускорении на выходе из поворота.

Стабилизаторы (основное назначение): ограничивают боковые крены кузова при продолжительных боковых нагрузках во время прохождения поворотов.
Передний стабилизатор: следует устанавливать как можно жёстче, для большей стабильности при входе в поворот.
Задний стабилизатор: следует устанавливать как можно мягче, для лучшего сцепления колёс с трассой при ускорении на выходе из поворота.

Распределение веса по осям (weight distribution)

Минимальный разрешённый ФИА вес автомобиля Формулы-1 составляет 600 кг, но все конструкторы, стараются, чтобы автомобиль весил меньше этой величины. Во время официальных соревнований недостающий вес добирается за счёт балласта, с помощью которого, можно точнее регулировать распределение веса по осям машины. Так что во время тестов, большинство машин Формулы-1 весят даже меньше чем машины Формулы-3.
С введением более жёстких правил безопасности в последнее время, для предотвращения травм пилота при аварии, расположение кокпита было смещено ближе к задней оси. Это в свою очередь привело к увеличению веса, приходящегося на заднюю ось. Казалось бы, возникший дисбаланс можно компенсировать за счёт перемещения балласта, но это на самом деле не так, и вот почему. Правилами установлено, что балласт должен быть жёстко закреплён на машине, и не может перемещаться. Это означает, что машины Ф-1 не могут получить дополнительного преимущества, за счет применения систем изменяющих центровку машины, а напротив, балласт должен быть распределён по автомобилю в специальных отсеках. Это некоторым образом ограничивает возможности.
Идеальным материалом для балласта являются пластины обеднённого урана или малория. Эти вещества обладают очень высокой плотностью, и их высокий вес при малых размерах, является идеальным способом для команд, соблюсти требования регламента, при этом оставляя некоторые возможности для варьирования их размещения как можно ближе к передней оси. Вписывание отсеков для балласта в компоновку машины – задача весьма не простая. Большинство отсеков расположено в носу машины, под ногами пилота. Заднее расположение двигателя и трансмиссии, делает применение балласта в задней части машины бессмысленным, так как основной вес и так приходится на заднюю ось.
Поэтому распределение веса – занятие очень не простое. Обычно вес улучшает сцепление с дорогой той оси, в сторону которой он сдвинут. Это значит, что если вес смещён в сторону задней оси, то на переднюю будет приходиться меньшая нагрузка, в итоге увеличивая недостаточную поворачиваемость машины. Сдвиньте его вперёд, и меньше веса будет передаваться на задние колёса при ускорении. И конечно, это всё зависит напрямую от того, насколько хорошо сбалансирована подвеска машины, в первую очередь пружины и амортизаторы. С учётом этого, распределение веса является инструментом окончательной, "точной" настройки машины. Обычно, установка распределения веса это один из финальных штрихов настройки, и порой это последнее небольшое усилие превращает неповоротливую машину в послушную лапочку.
В симуляторе изначальные развесовки машин различны. Это объясняется различным весом двигателей и конструкциями шасси. Балласт можно сдвигать на 5% вперёд или назад.

Редуктор в автомобиле, что это, зачем и для чего?

Автор статьи: AutoKontact.ru

дата: 04.04.2018

Автомобильный редуктор

Что представляет собой редуктор в автомобиле? Ответ на этот вопрос дать могут не все, даже заядлые автомобилисты. В большинстве случаев покупая автомобиль, пользователи не уделяют внимание каким-то ключевым аспектам. Они лишь придерживают принципа: заправить, обслужить, ездить, отдавать в сервис на ремонт. Итак, давайте разберемся, в чем назначение и что такое редуктор в автомобиле!

Дифференциал и редуктор в автомобиле

Редуктором называется один из узлов трансмиссии, который используется для снижения крутящего момента, получаемого с коленвала. Далее редуктор передает крутящий момент другим узлам трансмиссии, то есть межосевой дифференциал.

Дифференциал и редуктор в автомобиле, в чем разница?

Такой вопрос часто задается автомобилистами, поэтому следует провести четкую грань между этими двумя узлами. Дифференциал используется для распределения приходящего крутящего момента между осями, а редуктор – для повышения/понижения крутящего момента.

Редуктор и дифференциал схема

Существуют следующие виды редукторов:

  • Передний редуктор – в переднм мосту.
  • Задний редуктор – в заднем мосту.

Передний редуктор используется в переднеприводных автомобилях, задний – заднеприводных. При этом передний редуктор в автомобиле интегрируется в КПП, а второй – заднюю ось. Исключением являются полноприводные транспортные средства, располагающие одновременно двумя редукторами. В последнем случае узлы трансмиссии сообщаются между собой карданом.

фото редуктор Червячная передача

 

Устройство автомобильного редуктора

Для ознакомления следует рассмотреть основные составляющие данного узла трансмиссии.

Редуктор автомобильный включает в себя:

  • Корпус – изготовляется из стали высокой прочности и ряда легких сплавов. Он используется для защиты межосевого дифференциала от избыточных внешних воздействий.
  • Крепления – они обеспечивают прочную связь корпуса к основанию, уплотнителями выступают сальники. Последние, не допускают утечек трансмиссионной жидкости, обеспечивающей функционирование дифференциала и шестерней.

фото редуктор Гипоидная передача

 

Задний редуктор
  • 1) Ведущая шестерня – сообщается с вторичным валом КПП, передавая крутящий момент ведомой шестерне.
  • 2) Ведомая шестерня – после принятия крутящего момента передает его межосевому дифференциалу.

Следует отметить, что ведомая шестерня обладает большими габаритами и большим числом зубцов, поскольку она призвана для приема чрезмерно высокого крутящего момента от ведущей.

фото редуктор Коническая передача

Межосевой дифференциал

Например, автомобиль повернул – внешнее колесо получило больший крутящий момент, внутреннее – меньший. При этом ведущая ось работает вся — оба колеса на оси работают вместе, с чем долго не могли справиться автопроизводителя порядка 80-ти лет назад.

Вот для чего принято использовать дифференциал в автомобилях:

  • 1) Корпус и сальники – применяется с целью обеспечения устойчивости шестерней к повреждениям.
  • 2) Шестерни – сателлиты – чаще всего в структуре их три и две из них располагаются они параллельно по отношению друг к другу, а третья – перпендикулярно. Перпендикулярную шестерню сообщается с ведомой. Сателлиты необходимы для передачи крутящего момента с ведомой шестерни на шестерни полуосей.
  • 3) Шестерни полуосей (колесные) – передача крутящего момента на валы колесных осей.
  • 4) Подшипники – отвечают за вращение валов колес и уменьшение трения между составными элементами.

фото редуктор Цилиндрическая косозубая передача.

Редукторные передачи

Данная группа составляющих различается по принципу соединения зубцов ведущей и ведомой шестерен. Благодаря использованию различных вариаций, выделяют четыре группы редукторных передач в автомобилях:

  • Коническая – конические шестерни в числе двух штук располагаются перпендикулярно друг другу. Эта схема используется в задне- и полноприводных автомобилях.
  • Цилиндрическая – две цилиндрические шестерни сообщаются между собой параллельно. Эта схема используется в переднеприводных автомобилях.
  • Гипоидная – шестерни располагаются по отношению друг к другу под углом 45 градусов. Эта схема используется в задне и полноприводных автомобилях.
  • Червяная – сообщающиеся один винт с червячной ведомой шестерней.

Чем выделяется редуктор в машине?

Каждый редуктор автомобиля обладает присущими характеристиками, основной из которых является – передаточное число, которое отражает отношение между угловой скоростью ведущего/ведомого валов. Высокий показатель передаточного числа характерен для грузовых автомобилей, низкий показатель – для легковых.

Следует отметить, что в легковых автомобилях вес редуктора заметно ниже, благодаря чему они развивают большие скорости. Индекс передаточных чисел определяется числом зацепок ведомой шестерни с ведущей за один оборот. Например, если индекс составляет 4.8, значит за единственный полный оборот ведущей шестерни, ведомая производит сцепку 4 целых и 0,8 раза.

С какими трудностями можно столкнуться?

Чаще всего, слабым местом автомобильного редуктора являются рабочие комплектующие, то есть те, которые подвержены значительному износу. Основной причиной являются повышенные нагрузки и длительное масляное голодание. Последний фактор связан с дефицитом или полным отсутствием трансмиссионной жидкости.

О поломке редуктора в автомобиле свидетельствует неприятный звук, гул, вибрация и щелчки в узлах, в которых сообщаются шестерни и подшипники. Если из строя вышли сальники, наблюдается течь трансмиссионной жидкости, регулярно просачивающиеся через образовавшиеся трещины.

редуктор в автомобиле поломка

Повреждение корпуса с обрывом креплений – нечастое, но весьма опасное явление. Оно происходит вследствие наезда транспортного средства на какое-то высокое или острое препятствие. В 70% случаев после подобного происшествия в месте крепления корпуса образуется трещина или группа трещин. Сразу они не вызовут никаких проблем, но в дальнейшем в них попадает грязь, пыль, вредящая структуре трансмиссионной жидкости.

Впоследствии сырье не может выполнять ранее возложенные на себя функции охлаждения и смазки шестерен. Это приводит к их перегреву, износу и даже поломке зубьев. Если корпус автомобильного редуктора подвергался повреждениям, об этом может свидетельствовать громкий гул от работающих элементов. Это заметно влияет на акустику и комфорт при езде. В местах повреждения корпуса или его креплений образуется течь масла.

Как решить проблему поломки автомобильного редуктора

Поскольку мы разобрались, для чего необходим редуктор в автомобиле и изучили основные поломки, следует изучить способы решения возникших проблем. Чтобы редуктор не вышел неожиданно из строя, необходимо соблюдать технологический регламент обслуживания транспортного средства и не забывать о замене трансмиссионной жидкости через каждые 100 000 км пробега.

Вторым вариантом, когда потребуется провести срочную замену трансмиссионной жидкости, является вынужденная замена сальников. Такой вариант также приветствуется автомобильными пользователями.

Вытекает масло из редуктора фото

Если вы обнаружили в работе трансмиссии автомобиля какие-то неполадки, указывающие на сбой в работе редуктора в автомобиле, незамедлительно обратитесь в автомобильный сервис для полноценной диагностики. Это позволит избежать непредвиденных трат и заметно сократить стоимость ремонта и обслуживания.

Просмотров: 48 144

Что представляет собой дифференциал и по какому принципу он работает?

Наиболее важными составляющими конструкции машины являются мотор, КПП, руль, подвеска и кузов.

Тем не менее, необходимо учитывать и наличие дифференциала, без которого движение было бы намного сложнее. Что же он собой представляет?

Несмотря на то, что об этом устройстве известно не всем водителям, его работа ощущается на постоянной основе. Причина в том, что во время осуществления поворота, колеса машины двигаются по разной траектории. То колесо, которое в отношении центра поворота находится дальше, проходит большее расстояние. Различие между этими двумя путями будет тем больше, чем круче поворот, который они проходят. Это означает, что вращение каждого колеса происходит с различной скоростью.

Если колеса жестко связаны между собой, они могут проскальзывать во время прохождения поворотов, что приведет к повышению уровня износа резины и потребления горючего. На автомобиле, колеса которого имеют фиксированное расположения друг к другу, получается намного лучше передвигаться боком. Эту возможность используют любители дрифта, применяя так называемую «заварку», которая выражается в приваривании полуосей к сателлитам дифференциала. Но подобная модернизация предназначена только для спортивных автомобилей и не подходит для гражданских.

Использование дифференциала. Это устройство, которое устанавливается в межколесном пространстве, дает возможность ведомым валам осуществлять вращение с различной скоростью. Помимо этого, его задачей становится распределение тяги, а в случае с межосевым дифференциалом - деление ее между колесами спереди и сзади.

Устройство. Дифференциал стандартной конструкции устроен достаточно просто. Стандартная его схема одинакова, но могут быть и отличия, зависящие от разновидности привода машины. Наибольшее распространение получил конический симметричный тип дифференциала, состоящий из корпуса, сателлитов, оси сателлитов и полуосевых шестерен. Он получил название симметричный по той причине, что распределение крутящего момента между шестернями происходит в равных долях, вне зависимости от угловых скоростей.

Работа дифференциала. При движении по прямой, вращения сателлитов в отношении собственной оси не происходит, но каждый из них в равной степени разделяет крутящий момент, получаемый от ведомой шестерни, входящей в состав основной передачи, расположенной между полуосевыми шестернями. Изменение происходит во время вхождения автомобиля в поворот, что приводит к необходимости прохождения колесами разного расстояния, и различной скорости вращения. В результате сателлиты начинают вращаться и оббегать шестерни полуосей, разделяя крутящий момент в равных долях, с одновременным перераспределением мощности.

Количество дифференциалов. Этот параметр на разных автомобилях различен, и будет зависеть от вида привода. На машинах, где ведущая ось только одна, будет присутствовать только один межколесный дифференциал, объединяемый с главной передачей. На машинах с полным приводом его установка выполняется на каждую ось. Кроме того, присутствует и межосевой дифференциал, служащий для распределения мощности на основании того пути, который проходят колеса.

Отрицательные стороны дифференциала. Ввиду наличия основного недостатка, оправданным становится применение блокировок. Причина в том, что дифференциал имеет возможность передачи до 100% мощности на одно из колес на ведущей оси. Но если будет иметь место потеря сцепления колеса с дорожным покрытием, то машина не сможет сдвинуться с места, по причине отсутствия вращения второго колеса. Это происходит потому, что у колеса, которому обеспечено свободное вращение, сопротивление ему будет минимально, а значит, таким же будет и крутящий момент.

Итог. Использование дифференциалов, их тип и количество будет зависеть от типа привода. Кроме того, свою эффективность доказали и блокировки, используемые для исправления основного недостатка этой конструкции.

Дифференциал КПП: назначение, устройство, принцип работы

Дифференциал — механизм в устройстве трансмиссии, который необходим для передачи, преобразования и распределения крутящего момента. В случае с автомобилем, дифференциал отвечает за распределение момента между ведущими колесами, а также позволяет колесам вращаться с разной угловой скоростью при определенных условиях.

Содержание статьи

Где находится дифференциал в устройстве трансмиссии автомобиля, виды дифференциалов

Как известно, автомобили бывают переднеприводными, заднеприводными, а также полноприводными. Что касается места расположения дифференциала:

  • если привод реализован на передние колеса, дифференциал находится в самой коробке передач;
  • на заднеприводном авто дифференциал устанавливается в картере заднего моста;
  • в автомобилях с полным приводом для привода ведущих колес дифференциал стоит в картере переднего и заднего моста, а для привода ведущих мостов механизм устанавливается в раздаточной коробке (раздатке).

Также дифференциалы бывают межколсесными и межосевыми. Если дифференциал использован для привода ведущих колес, это межколесный дифференциал. Межосевой дифференциал располагается между ведущими мостами применительно к автомобилям с полным приводом.

Что касается устройства и особенностей конструкции, в основу дифференциала положен планетарный редуктор. С учетом типа зубчатой передач, которая применена в редукторе, дифференциал (редуктор) может быть: коническим, цилиндрическим, червячным. Теперь давайте рассмотрим устройство и принцип работы дифференциала более подробно.

Устройство дифференциала и принцип работы

Начнем с первого типа. Конический дифференциал зачастую выполнят функцию межколесного дифференциала. Цилиндрический дифференциал обычно встречается на полном приводе и ставится между осями. Червячный дифференциал универсален, что позволяет ставить механизм как между колесами, так и использовать в качестве межосевого.

При этом наиболее распространенным является конический дифференциал, а базовые элементы его конструкции активно используются и в устройстве других типов дифференциалов. По этой причине рассмотрим устройство и принцип работы конического дифференциала в качестве примера.

  • Итак, конический дифференциал, как уже было сказано выше, фактически является планетарным редуктором. В конструкцию включены полуосевые шестерни и сателлиты, которые находятся в корпусе (чашке дифференциала).

На корпус от главной передачи передается крутящий момент, затем через сателлиты происходит его передача на полуосевые шестерни. Также на корпусе крепится ведомая шестерня главной передачи (крепление жесткое). В корпусе установлены оси, на осях вращаются сателлиты.

Сами сателлиты, которые реализуют функцию планетарной шестерни, позволяют соединить корпус и полуосевые шестерни. С учетом того, какую величину крутящего момента нужно передать, в конструкцию дифференциала могут интегрировать 2 или 4 четыре сателлита.

Солнечные (полуосевые шестерни) осуществляют передачу крутящего момента на ведущие колеса автомобиля. Передача происходит через полуоси, соединение полуосевых шестерен и полуосей выполнено через шлицы.

Полуосевые шестерни бывают левыми и правыми, с одинаковым или разным количеством зубьев. Если число зубьев одинаковое, тогда это симметричный дифференциал, разное количество зубьев на левой и правой шестерне используется в устройстве несимметричных дифференциалов.

В первом случае симметричный дифференциал позволяет распределять крутящий момент по осям в равной степени, причем независимо от величины угловых скоростей ведущих колес.

Такой дифференциал используют для установки между колесами (симметричный межколесный дифференциал). Несимметричный дифференциал способен разделять крутящий момент в том или ином соотношении. Данная особенность позволяет использовать его между ведущими осями.

Теперь перейдем к принципам работы дифференциала. Прежде всего, симметричный дифференциал работает в трех основных режимах. Первый режим – движение по прямой, второй — движение в повороте, третий — езда по дорогое с плохим сцеплением (грязь, лед и т.д.).

Когда автомобиль движется прямо, колеса испытывают равнозначное  сопротивление. Происходит передача крутящего момента от главной передачи на корпус дифференциала. Вместе с корпусом перемещаются сателлиты, которые, в свою очередь, осуществляют передачу момента на ведущие колеса.

С учетом того, что вращения сателлитов на осях не происходит, движение полуосевых шестерен осуществляется с равной угловой скоростью, частота вращения левой и правой шестерни равна частоте вращения ведомой шестерни главной передачи.

Однако если машина заходит в поворот, колесо, которое находится ближе к центру (внутреннее ведущее) нагружается сильнее и начинает испытывать большее сопротивление сравнительно с наружным колесом (дальним от центра поворота).

В результате роста нагрузки внутренняя полуосевая шестерня несколько замедляет вращение, а это приводит к тому, что сателлиты начинают вращаться вокруг своей оси. Такое вращение сателлитов приводит к увеличению частоты вращения наружной полуосевой шестерни.

  • На практике возможность движения ведущих колес с разными угловыми скоростями делает возможным прохода поворота без пробуксовок. Кстати, крутящий момент все равно распределяется на ведущие колеса равнозначно.

Если же автомобиль забуксовал в грязи, в снегу или на льду, одно колесо испытывает большее сопротивление, чем другое. В этом случае дифференциал (благодаря своей конструкции) инициирует ускоренное вращение буксующего колеса, тогда как другое колесо замедляется.

Однако недостаточная сцепка с покрытием не позволяет получить большой крутящий момент на буксующем колесе, а особенность работы симметричного дифференциала не позволит также развить нужный момент на другом колесе. Часто в этом случае машина попросту не может продолжить  дальнейшее движение.

Выходом из ситуации становится необходимость увеличения крутящего момента на колесе, которое не буксует. Для этого дифференциал необходимо заблокировать. По этой причине внедорожники имеют дополнительную возможность блокировки дифференциала, тогда как легковые авто и даже некоторые современные бюджетные «паркетники» лишены такой функции. 

Читайте также

Дифференциал :: Avto.Tatar

Трансмиссия автомобиля включает такое важное механическое устройство как дифференциал. Этот узел используется для передачи определенного крутящего момента от силового агрегата на ведущие колеса, причем задавая при этом для каждого из колес различную угловую скорость. Также дифференциал, наряду с главной, исполняет роль понижающей передачи.

Главное назначение механизма предотвращение пробуксовки ведущих колес при вхождении в поворот, когда колесо по определенному внешнему радиусу проходит значительно большее расстояние, чем колесо, проходящее по внутреннему радиусу. Поэтому угловая скорость колеса, проходящего по внутреннему радиусу, должна быть меньше. Иначе возникнет пробуксовка. Реализуется эта схема путем использования планетарного механизма и изменения крутящего момента.

Дифференциал – классическое решение, присутствует на преобладающем количестве легковых автомобилей. Ставится на ведущую ось (переднюю в переднеприводных моделях или заднюю, в заднеприводных моделях, где есть карданный вал). Это так называемый межколесный дифференциал. Если обе оси ведущие, речь идет о полном приводе, то межколесных дифференциалов соответственно два. И это не все. Полный привод реализуется по двум схемам – подключаемый автоматически или вручную и постоянный. В машинах с полным постоянным типом привода ставится и третий дифференциал, межосевой. Он уже перераспределяет определенный крутящий момент между двумя ведущими осями. Есть и четвертый, но на легковых автомобилях большая редкость, называется межтележечным, это когда осей больше двух и три из них ведущие, схемы 6х6, такие легковые автомобили, а среди них только полноразмерные внедорожники и пикапы, в мире на пальцах руки можно пересчитать, или совсем уж экзотика 8х8. Например, у серийного трехосного Mercedes-Benz Gelandewagen (G 63 AMG 6x6) дифференциалов пять.

Конструкция

Дифференциал в каноническом его понимании это планетарная передача, шестеренчатый планетарный механизм, где необходимый крутящий момент, за величину которого отвечает коробка передач и сцепление, передается через коническую зубчатую передачу (в ряде случаев и карданный вал, редуктор, если привод задний) на корпус. Он направляет определенный крутящий момент прямо на шестерни, а шестерни затем крутящий момент симметрично или несимметрично перераспределяют между двумя полуосями. Другие типы дифференциалов, например, отметим такие как с кулачковыми или зубчатыми парами, на легковых автомобилях большая редкость. Основные элементы это ведущий вал, на него коробка передач подает крутящий момент, шестерни (коронная, ведущая и полуосей), сателлиты, а также полуоси.

Любой дифференциал на современной легковой машине оборудуется блокировкой. Это обусловлено спецификой работы. В чистом виде он передает больший крутящий момент на то колесо, которое имеет наименьшее сопротивление усилию. Например, если одно колесо располагается на льду, а другое на асфальте, то практически весь крутящий момент пойдет на колесо, расположенное на льду. Это же утверждение касается и осей, если привод постоянный полный. Чтобы этого избежать дополнительно устанавливается блокировка дифференциала межколесного или межосевого.

Классификация

Начнем с такого элемента как блокировка дифференциала, она устанавливается двух основных типов:

  • ручная, приводится в действие при помощи специального тумблера или кнопочки, электро-, пневмо- или гидропривода, заключается в блокировке шестерен-сателлитов, активно применяется на «брутальных проходимцах» при езде по бездорожью;
  • электронная, она же автоматическая, есть датчики определенных систем, классический уже вариант ABS, есть исполнительные механизмы, которые блокируют по команде ЭБУ шестерни-сателлиты.

Отдельно выделим дифференциалы с системой DPS.

Второй важный момент. Блокировка дифференциала бывает полной или частичной, неполной с проскальзыванием (она же Limited Slip Differentials). Самоблокирующийся дифференциал – основной элемент систем с частичной блокировкой. Отметим два типа:

  • Speed sensitive, включается тогда, когда полуоси имеют различную угловую скорость;
  • Torque sensitive, включается тогда, когда на одной из осей снижается величина крутящего момента, к ним относится и фрикционный дифференциал гоночных моделей.

Схема Speed sensitive реализовывается по-разному, в том числе с установкой вискомуфты и героторного дифференциала.

По конструкции еще отметим три вида дифференциалов с:

  • гипоидным типом зацепления шестерен;
  • косозубым типом зацепления шестерен;
  • шестернями различного вида, полуосей косозубыми и сателлитов винтовыми.

Это далеко не все конструкционные решения, применяемые на дифференциалах в текущий момент. Поэтому прежде чем купить дифференциал, нужно знать, какой тип механизма ставится на определенной модели, марке и поколении машины и где установлен. Если это модель с передним привод, то это коробка передач, если привод полный или задний, то межколесный дифференциал располагается в мосте, а межосевой у полноприводных в раздаточной коробке. Это учитывается когда выполняется замена дифференциала.

И еще отметим, что дифференциалы бывают как симметричными, так и несимметричными.

Неисправности

В процессе эксплуатации трансмиссия подвергается значительным нагрузкам. Поэтому коробка передач, сцепление, редуктор, в заднеприводных моделях карданный вал, и дифференциал подвержены определенному износу. Иные причины поломок – ухудшение смазки, нагрев, механическая деформация.

Основные признаки неисправностей – повышенный уровень шума, подтекание рабочей жидкости, удары и стуки в передаче, клин моста и другие.

Для определения неисправностей необходима диагностика, возможно, потребуется замена дифференциала.

Диагностика

Выявление неисправностей самого дифференциала проводится при помощи визуального осмотра на подъемнике с использованием определенных диагностических методик. Также обращается внимание на наличие следов подтекания рабочей жидкости. Если используется электронная блокировка дифференциала (на большинстве автомобилей), то проводится компьютерная диагностика с помощью сканера. В ряде случаев выполняется демонтаж и дефектовка узла.

Ремонт и замена

После проведения диагностики принимается решение о выполнении ремонта или восстановления. Характерные неисправности это износ зубцов шестерен, опорных шайб и нарушение целостности подшипников. Если это возможно производится восстановление или замена отдельных элементов. В случае когда ремонт невозможен проводится замена дифференциала в сборе. Для этого необходимо, предварительно посоветовавшись с мастерами техцентра, купить дифференциал.

Объяснение каждого типа автомобильного дифференциала - Характеристика - Автомобиль и водитель

Роберт Кериан

Из октябрьского номера 2015 г.

Открытый дифференциал

Что он делает
Разделяет крутящий момент двигателя на два выхода, каждый из которых может вращаться с разной скоростью.

Недостатки
Когда одна шина теряет сцепление с дорогой, противоположная шина также испытывает снижение крутящего момента.В худшем случае ваша машина застрянет, и одно колесо будет свободно вращаться, а шина с лучшим сцеплением не сможет обеспечить достаточный крутящий момент для трогания с места. Современные противобуксовочные системы компенсируют проскальзывание колеса тормозом (и, следовательно, противодействующим крутящим моментом). Тем не менее, более сложный дифференциал обычно более быстрый и эффективный, чем этот тип.

Найдено в
Все, что не претендует на характеристики или внедорожные качества - семейные седаны, кроссоверы, минивэны, автомобили эконом-класса и т. Д.

Блокировка дифференциала

Что он делает
Когда дифференциал заблокирован, подключенные колеса всегда вращаются с одинаковой скоростью. На песке, грязи и снегу заблокированный дифференциал гарантирует, что крутящий момент продолжает поступать на колесо с более высоким тяговым усилием.

Недостатки
В незаблокированном состоянии ведет себя как открытый дифференциал. Блокировка дифференциала на поверхности с высоким сцеплением, например на сухом асфальте, затрудняет поворот автомобиля и может привести к взрыву трансмиссии.

найдено в
Jeep Wrangler, Mercedes-Benz G-class, Ram 2500 Power Wagon; опция на большинстве полноразмерных грузовиков.

Дифференциал повышенного трения

Что он делает
Дифференциал повышенного трения сочетает в себе концепции открытого и заблокированного дифференциалов, большую часть времени работает как открытый дифференциал, а затем автоматически начинает блокироваться при возникновении пробуксовки. Блокировка может быть достигнута с помощью вязкой жидкости, пакета сцепления или сложной зубчатой ​​передачи.

Недостатки
Механические дифференциалы повышенного трения являются реактивными.То есть они не начинают блокироваться до тех пор, пока не произойдет проскальзывание колес.

Обнаружен в
Nissan 370Z со Спорт-пакетом (вязкостный), Mazda MX-5 Miata (типа сцепления), Scion FR-S / Subaru BRZ (косозубые шестерни).



    Дифференциал повышенного трения с электронным управлением

    Что он делает
    Блок сцепления с электронным управлением предлагает реостатный контроль между открытыми и полностью заблокированными состояниями, с регулировками, производимыми сотни раз в секунду.Например, если компьютер определяет слишком большую избыточную поворачиваемость во время поворота, он может увеличить блокировку, чтобы стабилизировать автомобиль.

    Недостатки
    Как и в случае обычного дифференциала повышенного трения, крутящий момент смещен в сторону более медленного колеса.

    Найдено в
    BMW M3 и M4, Cadillac ATS-V и CTS-V, Chevrolet Corvette с пакетом Z51, Ferrari 488GTB.

    Дифференциал с вектором крутящего момента

    Что он делает
    Используя дополнительные зубчатые передачи для разгона полуосей, дифференциалы с векторизацией крутящего момента точно регулируют крутящий момент, передаваемый на каждое ведущее колесо.Это создает момент рыскания, который может замедлить или ускорить поворот автомобиля в повороте. Все еще не понимаете? Прочтите эту проклятую историю.

    Недостатки
    Дифференциалы с векторизацией крутящего момента тяжелые, сложные и дорогие, а также имеют небольшой недостаток в экономии топлива.

    Найдено в
    Audi S4, S5 и S6; BMW X5 M и X6 M; Лексус RC F.

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

    Что делает дифференциал в автомобиле?

    Автомобильные дифференциалы существуют уже почти 200 лет. За это время они проделали важную работу, не получив особого внимания со стороны водителей, кроме энтузиастов. Однако это начинает меняться. Даже обычные аттракционы теперь предлагают такую ​​производительность, которая требует специального дифференциала. В результате вы, возможно, слышали об автомобилях с дифференциалами повышенного трения, блокируемыми дифференциалами, дифференциалами Torsen и т. Д.Тем не менее, вы, возможно, не слышали, что именно делают эти разные компоненты.

    Что такое дифференциал?

    Если вы смотрели какие-либо гонки на овальной трассе, возможно, вы заметили определенную стратегию. Будь то олимпийские бегуны, гонщики NASCAR или жокеи, участники обычно борются за внутреннюю полосу. Это потому, что если вы находитесь на внешней полосе, вы, по сути, бежите по более крупной и длинной трассе. То же самое и с траекторией, по которой покрышки вашего автомобиля, когда вы поворачиваете.Внешнее колесо должно пройти дальше, чем внутреннее колесо. Таким образом, для правильного обращения он должен двигаться быстрее внутреннего колеса, чтобы преодолеть большее расстояние за то же время.

    В автомобиле дифференциал регулирует скорость ведущих колес, чтобы это происходило.

    Как работает дифференциал?

    Дифференциал можно рассматривать как одну из частей трансмиссии вашего автомобиля. Внутри двигателя движение поршней вверх и вниз вращает коленчатый вал.Затем вращающее усилие передается на карданный вал. В простом примере с задним приводом карданный вал образует букву «Т» с полуосями, прикрепленными к задним колесам. В дифференциале встречаются все валы. Здесь карданный вал вращает шестерни, которые передают мощность на полуоси для перемещения колес. Хитрость заключается в том, что шестерни позволяют полуосям и, следовательно, колесам вращаться с разной скоростью.

    Что такое открытый дифференциал?

    «Открытый дифференциал» характерен для большинства автомобилей.Это наименее дорогой и наименее сложный тип дифференциала, который позволяет колесам вращаться практически независимо друг от друга. Это позволяет каждому колесу во время поворотов вращаться со своей скоростью. Благодаря дифференциалу двигатель просто приводит колеса в движение с разной скоростью, пока дорога не выровняется.

    Проблема с открытыми дифференциалами заключается в том, что они достигают этого, передавая большую мощность на колесо, которое легче всего вращается. Это нормально, когда вы поворачиваете на ровной сухой дороге, но это может создать проблемы на скользкой дороге.Если одно колесо ударяется о лужу или кусок льда и начинает терять сцепление с дорогой, открытый дифференциал передает мощность в этом направлении, потому что это колесо уже так легко вращается. Излишне говорить, что это не обязательно поможет улучшить сцепление с дорогой. Колесо может просто вращаться быстрее, потому что не держит дорогу. В таких ситуациях вам лучше иметь дифференциал, который передает больше мощности на колесо, которое уже имеет тягу. В этом можно положиться на дифференциал повышенного трения.

    Что такое дифференциал повышенного трения?

    Дифференциал повышенного трения сводит к минимуму разницу в скорости между ведущими колесами.Если одна шина теряет сцепление с дорогой и начинает вращаться быстрее, чем другая, дифференциал блокирует два полуоси, так что они вращаются вместе. Эффект заключается в передаче большего крутящего момента на колесо с наибольшим сцеплением. Имея это в виду, дифференциал повышенного трения также является отличным выбором для автомобилей с высокими характеристиками.

    На драгстрипе блокируемый дифференциал помогает ведущим колесам согласованно вращаться как для контролируемого мощного ускорения, так и для задымления двух колес. Это также оставляет место для некоторых различий в скорости вращения колес.Это дает ему гибкость для повышения производительности в поворотах.

    Что касается самого процесса блокировки, компании используют множество различных систем. Популярные альтернативы включают муфты, специальные косозубые шестерни и вязкие муфты, использующие преимущества гидродинамического трения. И вы также можете найти уникальные подходы в этих категориях. Например, дифференциал повышенного трения Torsen действует во многом как винтовая версия, но у него есть собственные наборы шестерен. («Torsen» - это торговая марка, обозначающая способность устройства «определять крутящий момент».) Кроме того, некоторые автомобили в настоящее время оснащены электронным дифференциалом повышенного трения. Это похоже на установку в стиле сцепления, в которой подача мощности регулируется электронными датчиками.

    Что такое блокирующий дифференциал?

    Если вы увлекаетесь хардкорным бездорожьем, вам следует рассмотреть автомобиль с блокируемым дифференциалом. Он может буквально заблокировать полуоси вместе, так что все ваши колеса должны постоянно вращаться с одинаковой скоростью. Это идеально, когда вам нужно максимальное сцепление с дорогой на всех четырех углах.Если только одна шина имеет сцепление, она может принимать до 100 процентов крутящего момента двигателя.

    Обратной стороной заблокированного дифференциала является то, что при повседневном вождении он не имеет никакого отношения к нему. Когда вы делаете поворот, колеса вашего автомобиля будут скользить и буксовать, поскольку они пытаются компенсировать одновременное движение на разные расстояния. Это идеальный рецепт для изношенных шин и грубого обращения. Вот почему мы подчеркнем, что новые внедорожники и пикапы имеют блокируемые, а не постоянно блокируемые дифференциалы.Одним нажатием кнопки вы можете получить лучшее из обоих миров.

    Дополнительный вопрос: что такое векторизация крутящего момента?

    Есть сходство между вектором крутящего момента и электронным дифференциалом повышенного трения. В каждом случае автомобильная электроника и датчики точно настраивают крутящий момент, передаваемый на каждое колесо. Вектор крутящего момента выводит вещи на новый уровень с помощью более совершенных компьютерных технологий. Это позволяет еще более точно контролировать отдельные колеса. Еще одно заметное отличие состоит в том, что при векторизации крутящего момента не всегда регулируется сам дифференциал.В таких системах, как новая система Active Torque Vectoring от Subaru, задействуются тормоза. Система Subaru автоматически применяет тормозное усилие к внутреннему переднему колесу, когда вы поворачиваете. За счет очень точного приложения этой силы настройка гарантирует, что разница в скорости между двумя колесами будет оптимальной для получения наилучшего сцепления с дорогой в ваших текущих условиях.

    Кроум, К. (2019) Что делает дифференциал в автомобиле? Получено с https://www.carfax.com/blog/what-does-a-differential-do-in-a-car

    Дифференциальное обслуживание

    : что вам нужно знать

    Не смущайтесь, если вы не знаете, что такое дифференциал - вы узнаете через мгновение.Дело в том, что если вы водите машину, у вас есть дифференциал. Независимо от того, является ли ваш автомобиль переднеприводным, заднеприводным или полноприводным, у вас есть дифференциал. У вас может быть даже два или три.

    Как можно догадаться по названию, задача дифференциала - компенсировать различия. Конкретно разница в скорости вращения колес при повороте. Например, представьте себе поворот. Ваше внутреннее колесо должно пройти меньшее расстояние, чем внешнее колесо, когда вы поворачиваете за угол.Это означает, что ваше внешнее колесо должно вращаться быстрее, чтобы успевать за внутренним колесом.

    Дифференциал позволяет колесам вращаться с разной скоростью, сохраняя при этом мощность. Без дифференциала наши шины царапали и прыгали по асфальту во время поворотов.

    Вы, наверное, заметили большой горн посередине задней оси, когда ехали за грузовиком. Вот в чем разница. В заднеприводных автомобилях установлен задний дифференциал. Большинство полноприводных грузовиков и внедорожников также будут иметь аналогичный дифференциал на передней оси.

    Дифференциал переднеприводных автомобилей называется трансмиссией, потому что он объединяет дифференциал и трансмиссию в одном блоке. Полноприводное транспортное средство будет иметь дифференциал или раздаточную коробку, которая регулирует разницу в скорости между передними и задними ведущими колесами.

    Это может показаться немного сложным. Но вы можете видеть, что вся мощность двигателя передается через дифференциалы. Они достаточно сильны, чтобы справиться с работой, но для того, чтобы оставаться прочными, их нужно правильно смазывать.Поэтому время от времени вам необходимо обслуживать дифференциал. Использованная жидкость сливается и заменяется чистой. Некоторые дифференциалы также требуют установки специальных присадок.

    Эмпирическое правило для времени и интервала пробега для обслуживания дифференциала может сильно различаться в зависимости от автомобиля. Трансмиссия переднеприводного автомобиля будет нуждаться в обслуживании чаще, чем задний дифференциал пикапа, поэтому проконсультируйтесь с консультантом по обслуживанию или обратитесь к руководству пользователя за рекомендациями.

    Как и где вы едете, также будет иметь значение. Если вы едете по грунтовым дорогам или по ручьям, вам потребуется обслуживать дифференциал гораздо раньше, чем если бы вы всегда оставались на тротуаре.

    Что происходит внутри дифференциала вашего автомобиля?

    Ключевой частью эффективной передачи мощности автомобиля на землю является дифференциал, который использует зубчатую передачу для регулирования распределения мощности между колесами на оси. Это видео показывает, как именно это работает.

    Видео предоставлено компанией Banks Power, занимающейся вторичным рынком, и служит рекламой покрытий дифференциала компании, но дает редкое представление о том, что на самом деле происходит внутри дифференциала. Бэнкс установил прозрачную пластиковую крышку на задний дифференциал Ford F-150 Harley Davidson 2003 года выпуска и разогнал колеса на скорости 15 и 30 миль в час, чтобы продемонстрировать дифференциал в действии.

    Первое, что вы можете заметить, это то, что в неподвижном состоянии уровень масла выглядит довольно низким.Это нормально, поскольку вращение зубчатого венца перемещает масло туда, куда ему нужно.

    Дифференциалы могут работать по-разному. При обычной езде по асфальту дифференциал позволяет внутреннему колесу быстрее поворачиваться в поворотах, что помогает автомобилю легче проходить поворот.

    2017 Mercedes-AMG C63 S Coupe дифференциал вектора крутящего момента

    Большинство автомобилей имеют открытые дифференциалы, что означает, что мощность всегда будет идти по пути наименьшего сопротивления. Это позволяет внутреннему колесу быстрее вращаться в поворотах, но если это колесо теряет сцепление с дорогой, дифференциал позволит ему продолжать вращаться - без передачи мощности на противоположное колесо.

    Следующий шаг от открытого дифференциала - дифференциал повышенного трения. Они популярны в высокопроизводительных дорожных автомобилях, поскольку они по-прежнему позволяют одному колесу вращаться быстрее при прохождении поворота, но могут частично блокироваться для перенаправления мощности, если это колесо теряет сцепление с дорогой.

    Некоторые полноприводные автомобили идут еще дальше с полностью блокируемыми дифференциалами, которые фиксируют распределение мощности на уровне 50/50. Если оба колеса вращаются с одинаковой скоростью, это не очень хорошо для прохождения поворотов, поэтому блокировка дифференциалов ограничена использованием на бездорожье.

    Современные электронные вспомогательные средства, такие как противобуксовочная система или системы векторизации крутящего момента, также могут влиять на то, как мощность передается на отдельные колеса. В электромобилях будущего могут даже использоваться отдельные двигатели для приведения в действие каждого колеса, полностью отказавшись от дифференциалов. Однако пока нет замены привычному механическому дифференциалу.

    Дифференциальная функция, уровень и состояние жидкости · BlueStar Inspections

    Независимо от того, является ли ваш автомобиль переднеприводным (FWD), заднеприводным (RWD), полным приводом (4WD) или полным приводом (AWD), мощность должна подаваться как минимум на одну пару левых колес. и правые колеса, чтобы автомобиль мог двигаться.Это стало возможным благодаря дифференциалу. Дифференциал - это компонент, который распределяет мощность от трансмиссии транспортного средства, позволяя приводить колеса в движение и вращаться с разной скоростью.

    Дифференциал назван так потому, что два колеса ведущей оси должны иметь возможность получать мощность и вращаться с разной скоростью. Дифференциал в основном позволяет каждому колесу свободно вращаться относительно другого, при этом обеспечивая мощность для обоих. Если при повороте одно колесо вращается медленнее, механизм дифференциала будет продолжать приводить в движение другое колесо без рывков, заедания или буксования.

    Если у транспортного средства не было дифференциала, ведущие колеса были бы заблокированы вместе и вынуждены были вращаться с одинаковой скоростью, что затрудняло бы поворот и увеличивало вероятность потери контроля над транспортным средством. Отсутствие дифференциала также затруднило бы трансмиссию транспортного средства, потому что одна шина должна была бы цепляться за поверхность дороги и скользить по ней, 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.

    По крайней мере, один дифференциал присутствует на всех современных автомобилях, внедорожниках и грузовиках. В автомобилях с передним приводом дифференциал обычно встроен в трансмиссию или коробку передач и разделяет трансмиссионную жидкость. На заднеприводном автомобиле с передним расположением двигателя дифференциал находится сзади и имеет собственный корпус и смазку. В случае полноприводных автомобилей обычно имеются отдельные передний и задний дифференциалы, встроенные в фиксированные оси, и, возможно, дифференциал, встроенный в раздаточную коробку, который находится между ними.В автомобилях с полным приводом есть не только передний и задний дифференциалы, но и центральный дифференциал, который обычно встроен в трансмиссию. Автомобили с полным приводом нуждаются в дифференциале между каждым набором ведущих колес, а также между передними и задними колесами, потому что передние колеса проходят различное расстояние за поворот, чем задние колеса.

    Дифференциал может иметь свой собственный корпус и жидкость, он может быть интегрирован в корпус трансмиссии и использовать ту же жидкость, что и трансмиссия, или он может быть интегрирован в раздаточную коробку и использовать ту же жидкость, что и раздаточная коробка.Дифференциалы, содержащиеся в коробке передач и раздаточной коробке, соответствуют тем же требованиям к техническому обслуживанию и осмотру, что и трансмиссия и раздаточная коробка. Все дифференциалы требуют масла. Проверка и замена масла в дифференциале - две из наиболее часто игнорируемых задач по техническому обслуживанию автомобиля. Тепло, трение и контакт металла с металлом в конечном итоге разрушают жидкость, что неизбежно изнашивает и ослабляет шестерни и подшипники и приводит к поломке.

    Дифференциальное масло, содержащееся в собственном корпусе, иногда называют трансмиссионным маслом.Оно толще, чем моторное и трансмиссионное масло, и рассчитано на работу под высоким давлением при смешивании шестерен. Трансмиссионное масло разбрызгивается по корпусу, смазке шестерен, подшипников и узлов сцепления. Масло дифференциала предназначено для охлаждения и смазки дифференциала. Без масла дифференциал перегрелся бы из-за контакта металла с металлом и выгорел бы.

    Из-за нормального износа масло дифференциала может содержать мелкие металлические частицы. Часто пробки дифференциального заполнения и слива жидкости снабжены магнитом для притяжения и удержания этих частиц и предотвращения их циркуляции через жизненно важные компоненты.Эти магниты не предназначены для компенсации небрежного обращения или неправильного обращения, и их не следует рассматривать как замену регулярного технического обслуживания. Существенное присутствие металлических частиц на магните может свидетельствовать о неисправности дифференциала.

    Важно регулярно проверять дифференциал (-ы) на наличие повреждений, утечек или других проблем, а также проверять уровень и состояние жидкости дифференциала. Дифференциальная жидкость может протекать через уплотнения полуоси, уплотнение шестерни, прокладку крышки, неисправность вентиляции, заглушки или любую прокладку или уплотнение коробки передач или раздаточной коробки, если дифференциал расположен внутри этих компонентов.Хороший способ определить, есть ли проблемы с дифференциалом, - это протестировать автомобиль с выключенным радио и внимательно слушать при поворотах и ​​движении как на более медленных, так и на скоростных скоростях.

    Не упускайте из виду дифференциалы в вашем автомобиле. Чтобы избежать дорогостоящего ремонта и поддерживать дифференциал в оптимальном рабочем состоянии, проверяйте дифференциал и жидкость дифференциала вашего автомобиля при каждом ремонте автомобиля. Следуйте рекомендациям производителя относительно типа жидкости и частоты ее замены.Если масло дифференциала загрязнено, имеет следы металлических частиц или имеет черный цвет, его пора заменить.

    При покупке подержанного автомобиля необходимо убедиться, что дифференциал в хорошем состоянии и масло не сильно загрязнено, в противном случае транспортному средству вскоре может потребоваться дорогостоящий ремонт.

    В чем разница и когда стоит беспокоиться о своем?

    Двигатель вашего автомобиля издает ворчание, которое продвигает вас по дороге, но это не единственная звезда шоу.Вся эта мощность бесполезна, если она не может получить доступ к колесам, и именно здесь вступает в силу остальная часть трансмиссии вашего автомобиля. В зависимости от конкретной конфигурации вашего автомобиля, несколько компонентов могут нести ответственность за передачу этой мощности на землю.

    Из этих компонентов чаще всего пренебрегают дифференциалом. Многие водители могут даже не подозревать о его существовании. Продолжайте читать, чтобы узнать о жизненно важной роли, которую этот компонент играет в работе вашего автомобиля.

    Общие сведения о трансмиссии

    Дифференциал вашего автомобиля является частью более крупной системы передачи мощности, известной как трансмиссия или трансмиссия.Трансмиссия соединяет источник мощности вашего автомобиля (двигатель) с местом назначения (колеса). В зависимости от конфигурации вашего автомобиля трансмиссия может состоять из трансмиссии, карданного вала и одного или нескольких дифференциалов.

    Двигатель вырабатывает мощность за счет вращения коленчатого вала. Если бы ваш двигатель был подключен непосредственно к вашим колесам, то колеса всегда вращались бы с той же скоростью, что и коленчатый вал. Ваша трансмиссия использует шестерни для регулировки выходной скорости вашего двигателя вверх или вниз, помогая поддерживать ваш двигатель в безопасном диапазоне мощности на всех скоростях.

    Для большинства автомобилей трансмиссия является первой из двух передач, используемых для понижения мощности двигателя. Главная передача понижает мощность еще раз, прежде чем дифференциал передает ее на колеса. Передаточное число главной передачи позволяет производителям лучше настраивать свои автомобили с точки зрения производительности или эффективности. В большинстве автомобилей дифференциал и шестерня главной передачи находятся в одном корпусе.

    Что такое дифференциал

    Хотя ваша трансмиссия и шестерня главной передачи регулируют мощность двигателя по мере необходимости, они по-прежнему производят только один выходной сигнал.Ваш дифференциал распределяет мощность между ведущими колесами вашего автомобиля, позволяя им при необходимости вращаться с разной скоростью.

    Чтобы понять, почему ваши шины должны вращаться с разной скоростью, представьте свою машину, которая поворачивает за угол. Поскольку внутренние колеса проходят меньшее расстояние, чем внешние, они должны вращаться с другой скоростью. Без дифференциала, позволяющего это сделать, шины вашего автомобиля изнашиваются быстрее, и ваша устойчивость на высоких скоростях будет нарушена.

    Обратите внимание, что во всех современных потребительских автомобилях используются дифференциалы, но в автомобилях с передним приводом дифференциал, трансмиссия и главная передача часто объединены в единый блок, называемый трансмиссией. Заднеприводные и полноприводные автомобили обычно имеют отдельные компоненты дифференциала для каждого набора ведущих колес.

    Что может пойти не так

    Как и в случае с любым другим важным компонентом автомобиля, распознавание признаков неисправного дифференциала может помочь сохранить автомобиль на дороге и сэкономить деньги в долгосрочной перспективе.Хотя дифференциальные конструкции могут значительно различаться, дифференциальные проблемы обычно возникают одним из трех способов:

    • Заметное шлифование зубчатых колес как при остановке, так и в движении.
    • Утечки жидкости, из-за которых на земле могут образовываться небольшие капли или лужи.
    • Необычные шумы при быстром ускорении или торможении.

    Если вы заметили какой-либо из вышеперечисленных симптомов, вам всегда следует полагаться на квалифицированного механика для проведения осмотра. В некоторых случаях дифференциальные проблемы могут быть результатом утечки жидкости, и быстрое решение проблемы может предотвратить дальнейшее повреждение.При дифференциальных затратах на замену до 500 долларов экономия может быть значительной.

    Если вы подозреваете, что проблема в дифференциале вашего автомобиля, DeMers Automotive может вам помочь. Назначьте встречу с нами сегодня, чтобы привести трансмиссию вашего автомобиля в идеальное рабочее состояние и вернуть вас в дорогу.

    Что такое дифференциал на автомобиле? | Путеводители по покупкам

    Хорошо функционирующий автомобиль - один из основных продуктов американского общества. Будь то работа или отдых, надежный, ухоженный автомобиль обеспечивает столь необходимый транспорт для удовлетворения наших растущих потребностей в поездках.Хорошо обслуживаемый автомобиль требует, чтобы вы проанализировали все его компоненты, чтобы определить их рабочее состояние. Большинство компонентов транспортного средства имеют определенную задачу или функцию, которую они выполняют, чтобы поддерживать автомобиль в рабочем состоянии. Это, конечно, помогает сохранить ваш автомобиль и сохранить его в цене.

    Многие из нас слышали о дифференциале автомобиля. Но что именно? Как это работает? И какой цели это служит?

    Что такое дифференциал?

    Дифференциал автомобиля играет жизненно важную роль, позволяя автомобилю совершать повороты.Как часть узла передней и / или задней оси, дифференциал работает, приводя в движение пару колес, одновременно позволяя им вращаться с разной скоростью. Эта функция служит для обеспечения пропорциональной частоты вращения левого и правого колеса. Например, если внутренняя шина вращается на 20 оборотов в минуту меньше, чем при движении по прямой, внешняя шина уравновесит это соотношение, вращая на 20 оборотов в минуту больше, чем при движении по прямой.

    Давайте предоставим дальнейший контекст; когда ваше транспортное средство движется за угол, колесо на внешней стороне поворота должно двигаться быстрее, чем колесо на внутренней стороне, чтобы поддерживать надлежащий баланс и траекторию.Дифференциал распределяет равный крутящий момент на оба колеса. Это обеспечивает тягу, позволяя колесу реагировать на сопротивление, придавая колесу дополнительное сопротивление, в результате чего колесо меньше вращается. При этом колесо с меньшим сопротивлением вращается быстрее.

    Некоторые автомобили не оснащены дифференциалом, например, гольф-кары. В этих случаях оба ведущих колеса вынуждены вращаться с одинаковой скоростью, обычно на общей оси, которая приводится в движение устройством цепной передачи.Другой вариант существует для автомобилей с передним приводом, которые имеют другую конструкцию, в которой дифференциал в сборе и ось расположены в узле моста трансмиссии, часто называемом трансмиссией.

    3 типа дифференциалов

    Существует 3 конкретных типа дифференциалов, каждый из которых имеет свои уникальные функции и цели.

    Открытый дифференциал

    Дифференциал этого типа является самой старой и наиболее распространенной конструкцией. Открытые дифференциалы подходят для многих марок и моделей автомобилей и являются наиболее простым, надежным и широко используемым типом дифференциалов на рынке сегодня.Открытые дифференциалы работают, когда ведущая шестерня, расположенная на конце приводного вала, входит в зацепление с коронной шестерней. Этот процесс передает мощность на обе оси через дополнительный набор шестерен.

    Хотя открытый дифференциал является наиболее надежной и широко используемой конструкцией, он имеет один недостаток в конструкции; когда одно колесо начинает проскальзывать, вся мощность по существу распределяется на колесо с наименьшим сцеплением, что делает эту конструкцию непригодной для скоростных гонок или скалолазания.

    Limited-Slip

    Дифференциал Limited-Slip похож на открытый дифференциал, но вместо ведущей шестерни в нем используется встроенная система сцепления. Механизм сцепления в дифференциале повышенного трения блокирует левую и правую стороны оси, когда колесо теряет сцепление с дорогой. Эта конструкция является предпочтительным выбором для высокопроизводительных транспортных средств, таких как дрэг-рейсеры, а также оптимальным выбором для транспортных средств, предназначенных для буксировки тяжелых грузов.

    Torque-Vectoring

    Последняя и лучшая в области дифференциальной технологии, Torque-Vectoring основана на сложном наборе компонентов и датчиков, которые получают данные от системы рулевого управления транспортного средства, положения дроссельной заслонки, дорожного покрытия и других условий. Это дает дифференциалам с векторизацией крутящего момента возможность распределять мощность по каждому колесу, обеспечивая максимальное сцепление с дорогой во время поворота, что значительно увеличивает производительность.

    Каковы симптомы неисправного дифференциала?

    Дифференциал - ключевой компонент исправно функционирующего автомобиля, поэтому, какой бы конкретный тип дифференциала у вас ни был, вы хотите, чтобы он работал правильно.Дифференциальное масло предназначено для смазки механических коробок передач и дифференциалов аналогично моторному маслу. Он играет решающую роль как в защите дифференциала, так и в трансмиссии, а также позволяет им продолжать работать должным образом.

    Со временем жидкость дифференциала загрязняется. Продолжая управлять автомобилем с грязной или загрязненной жидкостью, вы рискуете излишне износить компоненты, что может привести к необратимым повреждениям. Вот несколько наиболее распространенных симптомов неисправности дифференциала:

    • Жужжащий шум, который возникает при замедлении
    • Урчание или быстрые вибрации на скорости более 20 миль в час, но стихает при повороте автомобиля
    • Вой или нытье шум во время ускорения на низких или высоких скоростях
    • Устойчивая вибрация всего транспортного средства, которая увеличивается с увеличением скорости
    • Грохочущий звук, который возникает каждые несколько футов или когда автомобиль начинает движение

    Чистое свежее масло дифференциала лучше защищает компоненты дифференциала, что позволяет сделать автомобиль более функционально работоспособным...и более безопасный, к тому же. Хорошо смазанные детали обеспечивают оптимальную производительность. Имея это в виду, лучше всего менять вашу жидкость дифференциала (также известную как трансмиссионное масло или трансмиссионное масло) каждые 30 000 миль обученным техником. Вы не должны превышать 60 000 миль до замены и обслуживания масла дифференциала.

    Стоимость замены дифференциала

    Хотя это не обязательно обернется для банка, стоимость замены дифференциала - немалая плата.Хотя иногда бывает сложно сравнивать автомобили, когда речь идет о стоимости ремонта, в среднем ремонт заднего дифференциала стоит от 200 до 400 долларов. Это влечет за собой стоимость деталей в сочетании с несколькими часами труда, необходимыми для их замены. Однако он может стать намного дороже, если для завершения ремонта потребуются другие элементы. Например, если для ремонта требуются шестерни, цена замены дифференциала существенно возрастает. Обычно ремонт заднего дифференциала, который включает установку нового зубчатого колеса, стоит около 1500 долларов, а иногда и больше, если учесть детали и трудозатраты, необходимые для их замены.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *