Для чего предназначен межосевой дифференциал: Дифференциал автомобиля – назначение, устройство, принцип работы

Дифференциал автомобиля – назначение, устройство, принцип работы

Дифференциал предназначен для передачи, изменения и распределения крутящего момента между двумя потребителями и обеспечения, при необходимости, их вращения с разными угловыми скоростями.

Дифференциал является одним из основных конструктивных элементов трансмиссии. Расположение дифференциала в трансмиссии автомобиля:

• в заднеприводном автомобиле для привода ведущих колес – в картере заднего моста;
• в переднеприводном автомобиле для привода ведущих колес – в коробке передач;
• в полноприводном автомобиле для привода ведущих колес – в картере переднего и заднего мостов;
• в полноприводном автомобиле для привода ведущих мостов – в раздаточной коробке.

Дифференциалы, используемые для привода ведущих колес, называются межколесными. Межосевой дифференциал устанавливается между ведущими мостами полноприводного автомобиля.

Конструктивно дифференциал построен на основе планетарного редуктора.

В зависимости от вида зубчатой передач, используемой в редукторе, различают следующие виды дифференциалов: конический, цилиндрический и червячный.

Конический дифференциал применяется в основном в качестве межколесного дифференциала. Цилиндрический дифференциал устанавливается чаще между осями полноприводных автомобилей. Червячный дифференциал, ввиду своей универсальности, может устанавливаться как между колесами, так и между осями.

Устройство дифференциала рассмотрено на примере самого распространенного конического дифференциала. Составные части дифференциала являются характерными и для других видов дифференциалов. Конический дифференциал представляет собой планетарный редуктор и включает полуосевые шестерни с сателлитами, помещенные в корпус.

Корпус (другое наименование – чашка дифференциала) воспринимает крутящий момент от главной передачи и передает его через сателлиты на полуосевые шестерни. На корпусе жестко закреплена ведомая шестерня главной передачи. Внутри корпуса установлены оси, на которых вращаются сателлиты.

Сателлиты, играющие роль планетарной шестерни, обеспечивают соединение корпуса и полуосевых шестерен. В зависимости от величины передаваемого крутящего момента в конструкции дифференциала используется два или четыре сателлита. В легковых автомобилях применяется, как правило, два сателлита.

Полуосевые шестерни (солнечные шестерни) передают крутящий момент на ведущие колеса через полуоси, с которыми имеют шлицевое соединение. Правая и левая полуосевые шестерни могут иметь равное или различное число зубьев. Шестерни с равным числом зубьев образуют симметричный дифференциал, тогда как неравное количество зубьев характерно для несимметричного дифференциала.

Симметричный дифференциал распределяет крутящий момент по осям в равных соотношениях, независимо от величины угловых скоростей ведущих колес. Благодаря этим свойствам симметричный дифференциал используется в качестве межколесного дифференциала.

Несимметричный дифференциал делит крутящий момент в определенном соотношении, поэтому устанавливается между ведущими осями автомобиля.

Работа дифференциала

В работе симметричного межколесного дифференциала можно выделить три характерных режима:

1. прямолинейное движение;
2. движение в повороте;
3. движение по скользкой дороге.

При прямолинейном движении колеса встречают равное сопротивление дороги. Крутящий момент от главной передачи передается на корпус дифференциала, вместе с которым перемещаются сателлиты. Сателлиты, обегая полуосевые шестерни, передают крутящий момент на ведущие колеса в равном соотношении. Так как сателлиты на осях не вращаются, полуосевые шестерни движутся с равной угловой скоростью. При этом частота вращения каждой из шестерен равна частоте вращения ведомой шестерни главной передачи.

При движении в повороте внутреннее ведущее колесо (расположенное ближе к центру поворота) встречает большее сопротивление, чем наружное колесо. Внутренняя полуосевая шестерня замедляется и заставляет сателлиты вращаться вокруг своей оси, которые в свою очередь увеличивают частоту вращения наружной полуосевой шестерни. Движение ведущих колес с разными угловыми скоростями позволяет проходить поворот без пробуксовки. При этом, в сумме частоты вращения внутренней и наружной полуосевых шестерен всегда равна удвоенной частоте вращения ведомой шестерни главной передачи. Крутящий момент, независимо от разных угловых скоростей, распределяется на ведущие колеса в равном соотношении.

При движении по скользкой дороге одно из колес встречает большее сопротивление, тогда как другое проскальзывает — буксует. Дифференциал, в силу своей конструкции, заставляет вращаться буксующее колесо с увеличивающейся скоростью. Другое колесо при этом останавливается. Сила тяги на буксующем колесе, по причине низкой силы сцепления, мала, поэтому и крутящий момент на этом колесе тоже мал. А так как дифференциал у нас симметричный, то на другом колесе крутящий момент тоже будет небольшим. Тупиковая ситуация – автомобиль не может сдвинуться с места.

Для продолжения движения необходимо увеличить крутящий момент на свободном колесе. Это осуществляется с помощью блокировки дифференциала.

 

 

устройство и принцип работы, преимущества и недостатки, виды

Интересное механическое устройство, известное человечеству с давних времен. Несколько лет назад ученые считали, что первый механизм, работающий по типу дифференциала, был использован в антикитерском механизме – удивительной находке, поднятой со дна моря, и оказавшейся самым настоящим древним калькулятором для астрономических вычислений. Так что сама идея дифференциала не нова, однако настоящее признание она получила только с появлением первых автомобилей.

Содержание

1. Что такое дифференциал и для чего он нужен?
2. Устройство и принцип работы
3. Преимущества и недостатки
4. Виды дифференциалов
5. Заключение

Что такое дифференциал и для чего он нужен?

Дифференциал – это механизм, отвечающий за распределение момента вращения и угловых скоростей от главной передачи на колёса автомобиля (или на оси, если говорить про межосевой дифференциал).

Зачем это нужно? Затем, чтобы дать возможность транспорту нормально поворачивать, не нарушая равномерного сцепления с дорогой каждого колеса.

Если попробовать развернуть на ходу любую повозку с жесткой осью, выяснится, что колесо, находящееся внутри радиуса поворота, пробуксовывает. Одновременно с этим другое колесо, которое находится на наружной дуге и должно двигаться быстрей, теряет сцепление с поверхностью. Другими словами, поворачивать вот так, с двумя колесами, насаженными на одну ось, очень сложно. Можно только посочувствовать лошадям, вынужденным таскать неповоротливые телеги…

Однако автомобиль – давно уже не телега, в том числе и потому, что во время поворота срабатывает дифференциал, который распределяет скорость вращения так, чтобы замедлить колесо внутри дуги поворота и ускорить второе, которое движется по внешней дуге. Всё это происходит без вмешательства водителя, только за счет механического распределения момента вращения.

Где находится дифференциал?

Расположение дифференциалов

Размещение дифференциала зависит от того, какой тип привода использован в автомобиле.

1. В переднеприводных автомобилях установлен передний дифференциал, который находится внутри коробки передач.
2. В заднеприводных моделях установлен в заднем мосту на ведущей оси.
3. В полноприводных автомобилях с постоянным полным приводом ставится межосевой дифференциал в раздаточной коробке (он распределяет усилия между передней и задней осью) и межколесные на каждую ось.
4. А вот подключаемый полный привод не требует межосевого распределителя, в таких автомобилях устанавливается межколесный дифференциал на каждую из осей.

Почему только на ведущую ось (внедорожников это тоже касается, у них обе оси ведущие)? Просто потому, что дифференциал предназначен для того, чтобы распределять момент вращения, идущий от двигателя, а значит, на ведущей оси.

Устройство и принцип работы

С технической точки зрения дифференциал устроен достаточно просто, но при этом он способен выдерживать огромные нагрузки. Что внутри этого узла и как он работает?

Устройство типового дифференциала

По своему типу это планетарный редуктор со всеми необходимыми элементами.

1. Шестерня главной передачи – подает вращение от КПП на дифференциал.
2. Ведомая шестерня связана и с главной передачей, и с шестернями-сателлитами.
3. Сателлиты – закреплены в «чашке» ведомой шестерни, так что вращаются вместе с ней.
4. Шестерни полуосей – соединены с сателлитами и не контактируют с остальными элементами дифференциала.

Как это работает?

Детально показано на видео-ролике, ниже.

1. От КПП выходит вал главной передачи, от которого вращение передается на ведомую шестерню.
2. Ведомая шестерня и скрепленная с ней «чашка» (водило) принимают крутящий момент.
3. Вращаясь, ведомая шестерня и чашка приводят в движение шестерни-сателлиты.
4. Сателлиты, в свою очередь, передают вращение на полуоси.
5. При равной нагрузке на полуоси (когда автомобиль движется по прямой дороге с равномерным покрытием) сателлиты не вращаются. Работает только ведомая шестерня, в чашке которой закреплены сателлиты, и они описывают обороты вместе с ней, при этом не совершая вращения вокруг своей оси. Таким образом, момент вращения распределяется на полуоси поровну, 50:50.
6. Когда автомобиль поворачивает и одно из колес должно замедлить, а второе – ускорить движение, сателлиты приходят в движение. За счет конической зубчатой передачи они, вращаясь, замедляют одну полуось и ускоряют вторую. Другими словами, перераспределяют момент вращения в нужной пропорции, вплоть до 0:100 без потери усилия.
7. При пробуксовке одного колеса включается механизм блокировки, без которого на то колесо, которое вращается быстрее, ушел бы весь момент вращения. Без блокировки автомобиль останавливается при попадании хотя бы одного колеса на скользкую поверхность.

Основное преимущество дифференциала – это то, что он дал возможность выполнять повороты. Скорость движения каждого колеса на ведущей оси подстраивается под дорожную ситуацию совершенно автоматически, без участия водителя, так что безопасность и маневренность транспортного средства выросли в десятки раз после внедрения этого механизма. Сегодня дифференциал той или иной конструкции используется во всех видах автомобильного транспорта.

Еще одно преимущество – довольно высокая надежность узла. Планетарная передача выдерживает большие нагрузки, а особенности некоторых типов дифференциала еще дополнительно повышают его мощность и стойкость к износу

Основным недостатком можно назвать необходимость использовать механизм блокировки, чтобы автомобиль мог двигаться и по льду, и по сложным дорогам. Ручная, автоматическая или электронная – любой тип блокировки должен применяться обязательно, а это означает, что появляется дополнительный механизм, который может выйти из строя.

И, конечно, нельзя забывать о контроле за техническим состоянием узла. Это еще один узел, в котором нужно менять масло, хоть и не часто, и отслеживать износ деталей. И, кстати, о необходимости этой процедуры многие автовладельцы забывают.

Виды дифференциалов

За годы эволюции это устройство менялось и совершенствовалось. Так что теперь в автомобилестроении используют различные виды дифференциалов, в зависимости от того, на какие нагрузки рассчитан автомобиль, для каких дорожных условий предназначен, какую цель ставили перед собой конструкторы.

1. По особенностям конструкции различают конический, цилиндрический и червячный типы. Название зависит от того, какой тип передачи используется для вращения полуосей. В настоящее время самый распространенный вид – конический.

   Конический дифференциал

   Цилиндрический дифференциал

   Червячный дифференциал

2. По распределению усилия на полуоси различают симметричный и несимметричный. В первом случае количество зубцов на шестернях равное, получаем симметричное распределение вращения. При неравном количестве зубцов усилие распределяется несимметрично, что выгодно для внедорожников высокой проходимости.

Виды блокировки дифференциала. Система блокировки разрабатывалась для внедорожников, для которых пробуксовка любого колеса означает полную остановку автомобиля. На видео, ниже, подробно рассказано о системах блокировки.

Существует три основных типа блокировки.

1. Ручная блокировка дифференциала – это система, при которой водитель самостоятельно включает и выключает блокировку по своему усмотрению. Возле водительского места находится рычаг или кнопка управления блокировкой, с помощью которых принудительно останавливается вращение сателлитов вокруг свой оси. Фактически, дифференциал начинает работать так же, как при движении по прямой, распределяя усилие на обе полуоси поровну. При этом ухудшается управляемость, ведь повороты с заблокированным дифференциалом выполнить крайне сложно.
2. Автоматическая блокировка или самоблокировка – система, которая облегчает управление автомобилем, снимая с водителя необходимость самостоятельно блокировать дифференциал. Самоблокирующийся тип называют еще дифференциалом повышенного трения.
3. Электронная блокировка – это, по сути, имитация работы дифференциала, используемая в антипробуксовочных электронных системах. При необходимости забуксовавшее колесо принудительно замедляется тормозом, после чего дифференциал перераспределяет усилие, давая больше нагрузки на вторую полуось, которая имеет лучшее сцепление с дорогой.

Самоблокирующийся делятся на два основных типа.

1. Тип Torque – блокировка, срабатывающая от разницы крутящего момента на полуосях. При пробуксовке срабатывают гасители скорости, подтормаживающие ту полуось, скорость вращения которой выше.
2. Тип Speed Sensitive – блокировка с помощью вискомуфты, которая срабатывает, если одна из полуосей движется быстрее другой.

На сегодняшний день существует несколько видов дифференциалов, используемых в современных автомобилях.

1. Квайф (Quaife) – самая простая конструкция, главной особенностью которой является использование нескольких пар сателлитов, сцепляющихся между собой попарно. Благодаря возникающим силам трения механизм автоматически подстраивается под дорожные условия, правильно распределяя момент вращения при поворотах и пробуксовке.
2. Вискомуфта – устройство блокировки, основанное на применении жидкости с переменной вязкостью. Чем выше скорость ее перемешивания (соотношение скоростей вращения левой и правой полуосей), тем выше вязкость жидкости, вплоть до полной блокировки контактных дисковых блоков. Вискомуфта устанавливается на кроссоверы и легковые автомобили, то есть она не рассчитана на условия жесткого бездорожья.

   Вискомуфта

3. Дисковая блокировка – конструкция с дополнительными коническими шестернями, муфтами и дисками. При разнице в скорости вращения полуосей разъединяются стыки между шестернями и система блокируется, после чего скорости вращения полуосей выравниваются.

   Дисковая блокировка

4. Полная блокировка (кулачковая) – это тип с ручной блокировкой из салона автомобиля. Несмотря на некоторые неудобства его продолжают использовать во внедорожниках и есть много поклонников именно этого типа блокировки.
5. Торсен (Torsen) – агрегат комбинированного, коническо-червячного типа. Это один из самых мощных и надежных типов механизма, используемый для условий жесткого бездорожья. Принцип его работы подробно описан на видео, ниже.

 

Заключение

Сегодня дифференциал используется на всех без исключения автомобилях, что говорит о его незаменимости. Многие автовладельцы и не задумываются о том, что там у них под днищем автомобиля, а обо всех нюансах и тонкостях этого узла знают только поклонники автоспорта и сурового бездорожья. Но от того, насколько качественно выполняет свою работу этот узел, зависит уверенность в маневрах и безопасность на дороге.

Межосевой дифференциал Набережные Челны

Межосевой дифференциал (Рис. 431) предназначен для распределения крутящего момента между задним и средним мостами, а также для предотвращения циркуляции мощности между ведущими мостами в случае движения по дорогам с твердым покрытием (при наличии кинематического рассогласовывания между мостами или при значительной разнице между радиусами качения их ведущих колес).

На автомобилях КамАЗ-53229, КамАЗ-65115 и их модификациях установлен симметричный, блокируемый, зубчатый конический межосевой дифференциал.

Межосевой дифференциал состоит из картера дифференциала 17 левой 18 и правой 40 чашек, четырех сателлитов 20, крестовины 21, шестерни привода среднего моста 39, шестерни привода заднего моста 19, шарикового подшипника 46, крышки подшипника 45 и фланца 44.

В верхней части картера имеются отверстия для установки механизма 28 блокировки дифференциала.

Чашки дифференциала 18 и 40 соединены между собой самоконтрящимися болтами 42. В каждой чашке обработаны поверхности под опорные шайбы сателлитов и конические шестерни, а также расточены отверстия для установки в передней чашке 18 шестерни 19 привода заднего моста, в задней чашке 40 — шестерни 39 привода среднего моста. В чашках в сборе расточены отверстия для установки крестовины дифференциала 21. Для обеспечения подвода смазки к трущимся поверхностям в каждой чашке просверлено три наклонных отверстия. Задняя чашка заканчивается цилиндрической шейкой с нарезанным на ней зубчатым венцом, предназначенным для обеспечения блокировки межосевого дифференциала. На шейке передней чашки нарезаны прямоугольные шлицы, предназначенные для установки ведущего фланца 44. Фланец фиксируется на шейке гайкой 43.

Сателлиты 20 дифференциала установлены на шипах крестовины на бронзовых втулках. Для предотвращения износа чашек дифференциала между тыльной частью сателлитов и чашками установлены стальные опорные шайбы, имеющие специальные шаровые углубления, для создания необходимого запаса смазки.

Шестерня привода среднего моста 39 установлена в задней чашке дифференциала. Для обеспечения приработки и уменьшения износа шестерня фосфатирована. Для предотвращения износа чашки между тыльным торцом зубьев и чашкой установлена стальная опорная шайба.

Шестерня привода заднего моста 19 установлена в передней чашке дифференциала. Наружная цилиндрическая поверхность шейки шестерни обработана и предназначена для установки в переднюю чашку дифференциала. Шестерня имеет шлицевое отверстие, предназначенное для соединения со шлицевым концом проходного вала 31 привода заднего моста.

Межосевой дифференциал в сборе установлен на двух опорах, одной из которых является шариковый подшипник 46, установленный в гнезде картера дифференциала, а другой — цилиндрическая поверхность ведущей конической шестерни 29 среднего моста, установленной в картере редуктора на двух конических подшипниках. Осевые усилия, возникающие при работе передачи, воспринимаются шариковым подшипником 46. Для предотвращения вытекания смазки из картера межосевого дифференциала в крышку подшипника 45 запрессована манжета, а для предотвращения попадания пыли и грязи к фланцу приварен грязеотражатель.

Механизм 28 блокировки межосевого дифференциала установлен в верхней части картера межосевого дифференциала. Он предназначен для принудительной блокировки дифференциала при движении по скользким и размокшим грунтовым дорогам. Крепиться к картеру 17 межосевого дифференциала двумя болтами. На стержне 23 механизма блокировки установлена вилка 24 муфты, которая своими лапками входит в кольцевую выточку муфты блокировки 26.

В муфте блокировки имеется внутреннее шлицевое отверстие, предназначенное для обеспечения блокировки задней чашки дифференциала и муфты 38 шестерни привода среднего моста. Муфта шестерни привода среднего моста внутри имеет шлицевое отверстие для обеспечения установки на шестерню, а снаружи ее нарезаны два венца, которыми она входит в зацепление со шлицевым отверстием муфты блокировки.

Для обеспечения дистанционного включения механизма блокировки в кабине водителя с правой стороны от руля на щитке приборов установлен кран механизма блокировки, а в блоке контрольных ламп — лампа сигнала о включении межосевой блокировки.

Рис. 431 Передача главная заднего и промежуточного мостов (продольный разрез): 1. 44 — фланец ведущий; 2 — шайба; 3, 33, 45 — крышка подшипника с манжетой; 4 — прокладка; 5, 27 — стакан подшипников; 6 — прокладки регулировочные; 7, 9 — подшипник роликовый конический; 8 — втулка регулировочная; 10, 29 — шестерня коническая ведущая; 11 — вал ведущий; 12 — картер редуктора; 13 — подшипник роликовый радиальный; 14 — крышка заднего вала; 15, 43 — гайка крепления фланца; 16 — прокладка крышки; 17 — картер межосевого дифференциала; 18 — чашка передняя; 19 — шестерня привода заднего моста; 20 — сателлит межосевого дифференциала; 21 — крестовина межосевого дифференциала; 22 — датчик контрольный включения межосевого дифференциала; 23 — шток механизма блокировки; 24 — вилка блокировки; 25, 30 — пробка заливная; 26 — муфта блокировки; 28 — механизм привода блокировки межосевого дифференциала; 31 — вал привода заднего моста; 32, 46 — подшипник шариковый; 34 — гайка крепления подшипников; 35 — стопорная шайба; 36 — замковая шайба; 37 — контргайка крепления подшипников; 38 — полумуфта блокировки межосевого дифференциала; 39 — шестерня привода среднего моста; 40 — чашка задняя межосевого дифференциала; 41 — шайба опорная; 42 — болт самоконтрящийся

Вопросы обслуживания, ремонта и замены межосевого дифференциала

Межосевой дифференциал в процессе эксплуатации автомобиля испытывает значительные нагрузки, поэтому со временем его детали изнашиваются и могут разрушаться. С целью обеспечения нормальной работы трансмиссии данный агрегат необходимо регулярно проверять, обслуживать и ремонтировать. Обычно при регламентном ТО дифференциал разбирается и подвергается дефектовке, все изношенные детали (шестерни с изношенными или выкрошенными зубами, сальники, подшипники, детали с трещинами и т.д.) заменяются на новые. При серьезных повреждениях механизм меняется полностью.
Для продления ресурса дифференциала необходимо регулярно выполнять замену масла в нем, прочищать сапуны, проверять работу привода механизма блокировки. Все указанные работы выполняются в соответствии с инструкцией по ТО и ремонту транспортного средства.

При регулярном обслуживании и грамотной эксплуатации межосевого дифференциала автомобиль будет уверенно чувствовать себя даже в самой сложной дорожной обстановке. Источник

Как устроен дифференциал

Принципиальная схема дифференциала
Узел работает как планетарный редуктор. Принципиальное устройство дифференциала: шестерни полуосей (5) и сателлитов (4) размещены в чашке (3). Чашка (корпус) жестко соединена с ведомой шестерней (2), которая принимает крутящий момент от ведущей шестерни главной передачи (1). Корпус передает вращение посредством сателлитов полуосям, вращающим ведущие колеса. Разные угловые скорости обеспечиваются благодаря работе сателлитов. Величина крутящего момента остается неизменной.

Дифференциал как часть трансмиссии

Дифференциал в автомобиле — это механизм, распределяющий крутящий момент карданного вала трансмиссии между ведущими колесами передней или задней оси (в зависимости от типа привода), позволяя каждому из них вращаться без пробуксовки. В этом заключается основное назначение дифференциала.

Ведуший мост с дифференциалом в разрезе

При прямолинейном движении, когда колеса нагружены одинаково и имеют равную угловую скорость вращения – механизм работает в качестве передаточного звена. Если условия движения изменяются (поворот, пробуксовка) – нагрузка становится неравномерной. У полуосей появляется необходимость вращаться с разными скоростями, и, как следствие, становится необходимым распределить полученный крутящий момент между ними в определенном соотношении. Тогда узел выполняет вторую важную функцию: обеспечение безопасного маневрирования автомобиля.

Схема расположения дифференциала зависит от типа привода автомобиля:

1. Передний привод – картер коробки передач.
2. Задний привод – корпус ведущего моста.
3. Полный привод – корпусы переднего и заднего мостов (для передачи крутящего момента ведущим колесам) или раздаточная коробка (для передачи крутящего момента ведущим мостам).

Дифференциал на автомобилях появился не сразу. Конструкторы первых «самодвижущихся экипажей» были очень озадачены плохой маневренностью своих изобретений. Вращение колёс с одинаковой угловой скоростью во время прохождения поворота приводило к тому, что одно из них начинало буксовать или, наоборот, полностью теряло контакт с дорогой. Инженеры вспомнили, что на ранних прототипах первых автомобилей, снабжаемых паровыми двигателями, было устройство, позволявшее избежать потери управляемости.

Механизм распределения вращающего момента изобрёл француз Онесифор Пеккёр. В устройстве Пеккёра присутствовали валы и шестерни. Через них крутящий момент от мотора поступал к ведущим колёсам. Но даже после применения изобретения Пёккера проблема пробуксовки колёс на поворотах не решилась полностью. Выявились недостатки системы. Например, одно из колес в какой-то момент терял сцепление с дорогой. Сильнее всего это проявлялось на обледенелых участках.

Пробуксовка в таких условиях часто приводила к авариям, поэтому конструкторы надолго задумались над тем, как предотвратить занос машины. Решение было найдено Фердинандом Порше. Он стал изобретателем кулачкового механизма, который ограничивал проскальзывание колёс ведущего моста. Немецкое устройство дифференциала нашло применение в автомобилях Volkswagen.

Применение дифференциалов в зависимости от их видов

Устройства используют для передачи крутящего момента ведущим колесам и ведущим мостам автомобиля .

Грузовики и легковые автомобили всех типов приводов имеют межколесный дифференциал, передающий вращение колесам. Межосевой дифференциал, распределяющий крутящий момент между мостами, применяют исключительно в полноприводных машинах.

По типу применяемой зубчатой передачи различают следующие виды механизмов:

1. конический;
2. цилиндрический;
3. червячный.

По количеству зубьев шестерен полуосей:

1. симметричный;
2. несимметричный.

Благодаря его свойству пропорционально распределять крутящий момент несимметричный дифференциал с цилиндрической передачей устанавливают между мостами полноприводных автомобилей.

Заднеприводные и переднеприводные автомобили оснащают коническим симметричным дифференциалом.

Червячная передача, являясь самой универсальной, используется во всех типах устройств со всеми приводами.

Безопасность прежде всего

Дифференциал создан для обеспечения безопасного комфортного маневрирования на трассе. Описанные выше недостатки касаются езды в экстремальных условиях, а также по пересеченной местности. Поэтому если на автомобиле установлен привод ручной блокировки, использовать его нужно исключительно в соответствующих дорожных условиях. А шоссейные автомобили, которые сложно «уговорить» ехать медленнее 100 км/час, эксплуатировать без дифференциала вообще невозможно и даже опасно. Такой вот нехитрый, но бесконечно важный механизм в трансмиссии.

Блокировка дифференциала и система курсовой устойчивости

Принудительная блокировка дифференциала с гидравлическим приводом
Чтобы крутящий момент полуосей снова стал одинаковым, нужно блокировать действие сателлитов или обеспечить его передачу от чашки на нагруженную полуось.

Это особенно актуально для машин повышенной проходимости, имеющих полный привод 4Х4. Не только потому что они предназначены для езды по местности с тяжелыми дорожными условиями. Стоит машине, оснащенной тремя дифференциалами (два межколесных, один межосевой), хотя бы в одной из четырех точек потерять сцепление – величина крутящего момента остальных колес устремится к нулевому значению, и машина откажется ехать.

Избежать неприятностей помогает блокировка, которая может быть либо частичной, либо полной (зависит от степени перераспределения усилий между полуосями), а также либо ручной, либо автоматической (зависит от степени контроля со стороны водителя).

Хорошо себя зарекомендовали самоблокирующиеся дифференциалы, распределяющие крутящий момент, учитывая его разность на полуосях или исходя из значений угловых скоростей.

Наиболее сложным совершенным способом устранить недостатки узла является электронная блокировка, реализуемая на базе системы курсовой устойчивости, датчики которой контролирует все необходимые параметры во время движения автомобиля. На основе полученных данных работа автомобиля корректируется автоматически.

Схема работы дифференциала

Рассмотрим принцип, по которому работает симметричный межколесный конический дифференциал, распределяющий крутящий момент между колесами в трех различных условиях:

1. прямолинейное движение;
2. поворот;
3. пробуксовка.

При прямолинейном движении

Прямолинейное движение характеризуется равномерным распределением нагрузки между колесами автомобиля. Они имеют одинаковую угловую скорость. Сателлиты, размещенные в корпусе, не вращаются вокруг своих осей. Они передают крутящий момент от ведомой шестерни главной передачи к полуосям через неподвижное зубчатое зацепление.

Работа дифференциала при повороте и прямолинейном движении

При повороте

Когда транспортное средство поворачивает, силы сопротивления и нагрузки распределяются следующим образом:

• Внутреннее колесо, имеющее меньший радиус от центра поворота, испытывает сопротивление большей силы, чем наружное. Увеличенная нагрузка заставляет его снизить скорость вращения.
• Наружное колесо, двигаясь по большему радиусу (большей траектории), наоборот, должно увеличить угловую скорость, чтобы автомобиль мог повернуть плавно, без пробуксовки.

Таким образом, колеса должны иметь разные угловые скорости. Замедление вращения полуоси внутреннего колеса приводит сателлиты в движение. Они, в свою очередь, посредством конической зубчатой передачи увеличивают скорость вращения полуоси наружного колеса. Крутящий момент, получаемый от главной передачи, остается неизменным.

При пробуксовке

Колеса автомобиля, движущегося даже прямолинейно по скользкой дороге или бездорожью, могут испытывать различную нагрузку: одно из них пробуксовывает, теряя сцепление с дорогой; другое, становясь более нагруженным, замедляется. Повторяется схема поворота. Только теперь она приносит вред: буксующее колесо может получить 100% принятого дифференциалом крутящего момента, а нагруженное вообще перестанет вращаться. Движение автомобиля прекратится.

Эти недостатки работы узла решаются различными способами:

• ручной или автоматической блокировкой;
• внедрением системы курсовой устойчивости.

Межколесный дифференциал: виды, устройство, принцип работы

Межколесный дифференциал относится к трансмиссионному механизму, который распределяет крутящий момент между валами привода. Кроме того, указанный механизм позволяет вращаться колесам с разными угловыми скоростями. Данный момент особо заметен при проходе поворотов. Кроме того, такая конструкция дает возможность безопасно и комфортно перемещаться по сухому твердому покрытию. В некоторых случаях, при выезде на скользкую трассу или бездорожье, рассматриваемое приспособление может сыграть как стопор для автомобиля. Рассмотрим особенности строения и эксплуатации межколесных дифференциалов.

Описание

Дифференциал предназначен для распределения крутящего момента от карданного вала к ведущим колесным мостам спереди или сзади, в зависимости от разновидности привода. В результате межколесный дифференциал дает возможность проворачиваться каждому колесу без пробуксовки. В этом и заключается прямое назначение механизма.

При прямолинейном перемещении транспорта, когда нагрузка на колеса равномерная с идентичными угловыми скоростями, рассматриваемый агрегат функционирует в роли передаточного отсека. В случае изменения условий движения (буксование, разворот, поворот) нагрузочный показатель изменяется. Полуоси стремятся вращаться с разными скоростными параметрами, возникает необходимость распределение крутящего момента между ними в определенном соотношении. На этом этапе межколесный дифференциал начинает выполнять свою основную функцию – гарантирование безопасности маневров транспортного средства.

Особенности

Схема размещения рассматриваемых автомобильных приспособлений зависит от рабочего ведущего моста:

1. На картере коробки переключения передач (передний привод).
2. На корпусе ведущего заднего моста.
3. Машины с полным приводом оснащаются межколесным дифференциалом на остовах обоих мостов или раздаточных коробках (осуществляют передачу рабочего момента между колесами или мостами, соответственно).

Стоит отметить, что дифференциал на машинах появился не так давно. На первых моделях «самодвижущиеся» экипажи имели плохую маневренность. Проворачивание колес с идентичным угловым параметром скорости приводило к пробуксовке одного из элементов либо потере сцепления с дорожным покрытием. Вскоре инженеры разработали усовершенствованную модификацию устройства, позволяющего нивелировать потерю управляемости.

Предпосылки для создания

Межколесные дифференциалы автомобилей изобрел французский конструктор О. Пеккер. В механизме, предназначенном для распределения вращающегося момента, присутствовали шестерни и рабочие валы. Они служили для трансформации момента кручения от двигателя к ведущим колесам. Несмотря на все преимущества, данная конструкция полностью не решала проблемы с пробуксовкой колес на поворотах. Выражалось это в потере сцепления одного из элементов с покрытием. Особенно выражено момент проявлялся на обледенелых участках.

Буксование в подобных условиях приводило к неприятным происшествиям, что послужило дополнительным стимулом для разработки усовершенствованного приспособления, способного предотвратить занос транспортного средства. Техническое решение указанной проблемы разработал Ф. Порше, придумавший кулачковую конструкцию, ограничивающую проскальзывание колес. Первыми автомобилями, на которых применялась имитация межколесного дифференциала, стали «Фольксвагены».

Устройство

Ограничивающий узел работает по принципу планетарного редуктора. В стандартную конструкцию механизма входят следующие элементы:

• полуосевые шестеренки;
• сопутствующие сателлиты;
• рабочий корпус в виде чаши;
• основная передача.

Остов жестким способом соединен с ведомым зубчатым колесом, которое принимает момент кручения от аналога главной передачи. Чаша через сателлиты трансформирует вращение на ведущие колеса. Разность в скоростных режимах угловых параметров обеспечивается также при помощи сопровождающих шестерен. При этом величина рабочего момента остается стабильной. Задний межколесный дифференциал ориентирован на передачу оборотов на ведущие колеса. Транспортные полноприводные средства оснащаются альтернативными механизмами, воздействующими на мосты.

Разновидности

Указанные виды механизмов разделяются по конструкционным признакам, а именно:

• конические версии;
• цилиндрические варианты;
• червячные приспособления.

Кроме того, дифференциалы разделяются по числу зубьев шестеренок полуосей на симметричные и несимметричные версии. По причине оптимальной возможности рассредоточения момента кручения, вторые модификации с цилиндрами монтируются на мосты автомобилей с полным приводом.

Машины с передним или задним ведущим мостом оборудуются симметричными коническими модификациями. Червячная передача универсальна и может агрегировать со всеми типами устройств. Конические агрегаты способны работать в трех конфигурациях: прямолинейным, поворотным и пробуксовочным способом.

Схема работы

При прямолинейном перемещении, электронная имитация блокировки межколесного дифференциала характеризуется равным рассредоточением нагрузки между колесами транспортного средства. При этом наблюдается идентичная угловая скорость, а корпусные сателлиты не вращаются вокруг собственных осей. Они трансформируют момент кручения на полуоси при помощи статичного зубчатого зацепа и ведомой шестеренки основной передачи.

На поворотах автомобиль испытывает переменчивое воздействие усилий сопротивления и нагрузки. Параметры распределяются следующим образом:

1. Внутреннее колесо меньшего радиуса получает увеличенное сопротивление, по сравнению с наружным аналогом. Повышенный показатель нагрузки обуславливает снижение скорости вращения.
2. Внешнее колесо перемещается по большей траектории. При этом увеличение угловой скорости способствует плавному повороту машины, без буксования.
3. С учетом указанных факторов, колеса должны обладать различными угловыми скоростями. Сателлиты внутреннего элемента замедляют вращение полуосей. Те же, в свою очередь, через конический зубчатый элемент, повышают интенсивность работы внешнего аналога. При этом момент кручения от основной передачи остается стабильным.

Пробуксовка и курсовая устойчивость

Автомобильные колеса могут получать разный параметр нагрузки, буксуя и теряя сцепление с дорожным покрытием. При этом на один элемент подается чрезмерное усилие, а второй работает «вхолостую». Из-за такой разницы движение автомобиля становится хаотичным или вообще прекращается. Чтобы устранить эти недостатки, используют систему курсовой устойчивости либо ручную блокировку.

Для того, чтобы момент кручения полуосей выровнялся, следует стопорить действие сателлитов и обеспечить трансформацию оборотов от чаши на нагруженную полуось. Это особенно актуально для межколесных дифференциалов МАЗа и прочих машин повышенной грузоподъемности с полным приводом. Подобная особенность связана с тем, что стоит потерять сцепление в одной из четырех точек, величина крутящего момента устремится к нулю, даже если машина оснащена двумя межколесными и одним межосевым дифференциалом.

Электронный самоблок

Избежать неприятностей, указанных выше, позволяет частичная или полная блокировка. Для этого и применяются самоблокирующиеся аналоги. Они распределяют кручение с учетом разности на полуосях и соответствующих скоростных режимов. Оптимальным способом решения проблемы является оборудование машины электронной блокировкой межколесного дифференциала. Система оснащается датчиками, которые контролируют требуемые показатели во время движения транспортного средства. После обработки полученных данных, процессор выбирает оптимальный режим корректировки нагрузочных и прочих воздействий на колеса и мосты.

Принцип работы данного узла состоит из трех основных стадий:

1. В начале проскальзывания ведущего колеса, контрольный блок получает импульсы от индикаторов скорости вращения, после их анализа автоматически принимается решение о способе функционирования. Далее происходит замыкание клапана-переключателя и открывание аналога высокого давления. Помпа узла АБС создает давление в рабочем контуре тормозного цилиндра буксующего элемента. Торможение ведущего проскальзывающего колеса осуществляется за счет повышения давления тормозной жидкости.
2. На втором этапе система имитации самоблока удерживает тормозное усилие за счет сохранения давления. Действие насоса и пробуксовка колеса прекращается.
3. К третьей стадии работы указанного механизма относится завершение проскальзывания колеса с одновременным сбросом давления. Переключатель открывается, а клапан высокого давления закупоривается.

Межколесный дифференциал КамАЗа

Ниже приведена схема указанного механизма с описанием элементов:

1 — Основной вал.

2 — Уплотнитель.

3 — Картер.

4, 7 — Шайбы опорного типа.

5, 17 — Корпусные чаши.

6 — Сателлит.

8 — Индикатор блокировки.

9 — Заливная пробка.

10 — Пневмокамера.

11 — Вилка.

12 — Кольцо-стопор.

13 — Муфта зубчатая.

14 — Блокировочная муфта.

15 — Сливная крышка.

16 — Шестеренка привода среднего моста.

18- Крестовина.

19 — Зубчатая шестерня заднего моста.

20 — Крепежный болт.

21, 22 — Крышка и подшипник.

Безопасность

Межколесный дифференциал предназначен для обеспечения безопасной и комфортной езды на дорогах различного предназначения. Некоторые недостатки рассматриваемого механизма, указанные выше, проявляются при опасном и агрессивном маневрировании по бездорожью. Следовательно, если на машине предусмотрен привод ручного блокиратора, эксплуатировать ее необходимо исключительно в соответствующих условиях. Скоростные машины использовать без указанного механизма весьма затруднительно и небезопасно, особенно на высоких скоростях по шоссе.

Что такое межосевой дифференциал и как он устроен? Межосевой дифференциал и варианты его блокировки

Содержание

• 1 Как работает дифференциал?
  • 1.1 Блокировка дифференциала
• 2 Особенности устройства дифференциала Torsen и его типы
  • 2.1 Тип 1
  • 2.2 Тип 2
  • 2.3 Тип 3
• 3 “Haldex”
• 4 Раздаточная коробка
• 5 Как работает блокировка дифференциала на «Ниве», принцип работы
• 6 Конструкции и принцип работы самоблокирующегося межосевого дифференциала
  • 6.1 Межосевой дифференциал с вискомуфтой
  • 6.2 Межосевой дифференциал с блокировкой типа Torsen
  • 6.3 Межосевой дифференциал с фрикционной муфтой
• 7 Альтернативные варианты
• 8 Расположение
• 9 Виды автомобильных дифференциалов
• 10 Механизмы блокировки дифференциала
• 11 Межосевой дифференциал
  • 11. 1 Вискомуфта, ее строение и механизм действия
  • 11.2 Особенности устройства дифференциала Torsen и его типы
  • 11.3 Тип 1
  • 11.4 Тип 2
  • 11.5 Тип 3
• 12 Фрикционная муфта
• 13 Основные типы дифференциалов
• 14 Вискомуфта
• 15 Сателлит в автомобиле это
  • 15.1 Устройство автомобильного дифференциала
• 16 Сколько дифференциалов применяется
• 17 Вискомуфта, ее строение и механизм действия

Как работает дифференциал?

По принципу действия дифференциал прост. В основе лежит планетарная передача, которая состоит из шестерен-полуосей, шестерен-саттелитов, ведомой и ведущей шестерни (передача вращения выполняется через ведущую шестерню).

Есть 3 режима:

• Движение по прямой дороге. Колеса автомобиля встречают одинаковое сопротивление — из-за этого шестерни-саттелиты не приводятся в движение. Поэтому мощность распределяется в соотношении 50/50 – поровну на каждое колесо. При этом период вращения колес равен периоду вращения ведомой шестерни.
• Поворот. Иная ситуация возникает при повороте. Из-за разного сопротивления угловая скорость одного из колес уменьшается, в результате замедляется и шестерня полуосей. Она приводит в движение саттелиты. Их вращение обеспечивает увеличение частоты вращения второй шестерни полуосей. Именно поэтому меняется соотношение скоростей вращения колес (крутящий момент распределяется в равных пропорциях), а их проворачивание отсутствует.
• Пробуксовка. Если автомобиль застрял или попал на сколькое покрытие, может возникнуть пробуксовка одного из колес. Скользящее колесо почти не встречает сопротивления, а для застрявшего оно максимально. За счет дифференциала, находящегося в автомобиле, происходит перераспределение мощностей. Соотношение может доходить до 0/100 (одно колесо стоит, а второе вращается с удвоенной скоростью). Тогда машина встает и не может тронуться. Поэтому многие современные автомобили оснащены блокировкой дифференциала.

По виду зубчатой передачи типы автомобильных дифференциалов бывают такими: цилиндрические, конические и червячные. Наиболее универсальной является последняя разновидность — ее устанавливают как в системах полного привода, так и на автомобилях с 1-й ведущей осью. Цилиндрический больше подходит для установки между мостами полноприводной машины. А передне- и заднеприводные авто оснащают коническими.

Блокировка дифференциала

Наиболее важна блокировка в авто с полным приводом. И причина не только в том, что их чаще эксплуатируют на бездорожье. Из-за особенностей конструкции таких автомобилей при потере сцепления с дорогой одного колеса крутящий момент может сократиться и на трех остальных. Из-за этого авто не будет ехать.

Блокировка происходит за счет «отключения» шестерен-саттелитов либо переноса мощности на загруженную полуось. В зависимости от способа перераспределения механизмы блокировки бывают полными или частичными. Распространены самоблокирующиеся дифференциалы – они устанавливаются на кроссоверы. Их работа позволяет оптимально распределить крутящий момент.

Наиболее сложным устройством обладает электронная блокировка. Она совмещён с системой курсовой устойчивости. Параметры движения автомобиля в этом случае определяют датчики. А за распределение мощности отвечает компьютер автомобиля.

Особенности устройства дифференциала Torsen и его типы

В свою очередь, самоблокирующийся дифференциал Torsen представляет собой одну из самых высокотехнологичных и эффективных форм блокировки. Он отличается лучшей реакцией и способностью в минимально короткое время «откликаться» на изменения величины крутящего момента, отвечая на это изменением степени блокировки. Именно внедорожники с межосевым дифференциалом данного типа блокировки являются наиболее надежными. В основе его действия используются свойства гипоидной или косозубой пары зацеплений, которые, при необходимости, могут «расклиниваться». Конструкция данного типа имеет три разновидности:

Тип 1

В качестве гипоидных пар здесь задействованы шестерни и сателлиты ведущих полуосей. Сателлиты противоположных полуосей, расположенные по отношению к ним в перпендикулярном положении, связываются между собой зацеплениями прямозубого типа.

При обычном режиме движения, когда крутящие моменты распределяются на оси авто в одинаковой степени, эти пары находятся в стационарном положении либо двигаются с небольшой интенсивностью, обеспечивая оптимальную разницу угловых скоростей осей при прохождении поворотов. В случаях, когда отмечается «пробуксовка» одной из осей, что выражается в падении на ней крутящего момента, пары «сателлит-полуось» начинают вращательные движения, что приводит к возникновению трения и частичной блокировке дифференциала. В свою очередь, в этот же момент происходит распределение крутящего момента в пользу менее интенсивно работающей полуоси.

Стоит отметить, что дифференциал Torsen  1го типа имеет самкю мощную конструкцию в классе, так как работает в самом широком диапазоне отношений крутящего момента — от 2.5/1 до 5.0/1.

Тип 2

В основе конструкции данного дифференциала, созданного английским конструктором Родом Квайфом, используются шестерни полуосей косозубого типа и винтовые шестерни сателлитов, расположенных параллельно полуосям. Если сравнивать их с предыдущим типом, можно заметить, что схема межосевого дифференциала данного типа отличается меньшим коэффициентом блокировки, компенсирующимся более высокой скоростью срабатывания и большей чувствительностью к изменениям передаваемого крутящего момента. Подобные механизмы используются на автомобилях отечественного производства, включая УАЗы.

Тип 3

Устройство межосевого дифференциала Torsen третьего типа от компании Zexel Torsen по своим конструктивным особенностям и принципу действия во многом схоже со вторым типом. Здесь также задействованы шестерни полуосей косозубого типа и винтовые шестерни сателлитов, оси которых находятся в параллельном положении по отношению к полуосям.

Благодаря планетарной структуре строения данной конструкции обеспечивается смещение номинального распределения крутящего момента в пользу той или другой оси авто. Главным же достоинством данного типа блокирующего устройства является его функциональность и компактность, что дает возможность для упрощения конструкции раздаточной коробки и уменьшения ее размеров.

“Haldex”

ЭТО НАЗВАНИЕ образовано от имени собственного шведской фирмы “Haldex”, первой в мире разработавшей и запатентовавшей дифференциал на основе многодисковой муфты с электронным управлением. В последнее время такие устройства становятся все более и более популярными. Причем подавляющее большинство автопроизводителей использует на своих моделях дифференциалы, произведенные непосредственно фирмой “Haldex”. Дело в том, что выпускаются такие муфты в виде единого узла, легко адаптируемого к установке практически на любой автомобиль.

По своей конструкции муфта “Haldex” отчасти похожа на виско-муфту, но отличается от нее принципом работы. В шведском устройстве блокировка производится не за счет изменения свойств залитой в корпус жидкости, а путем сжатия дисков с помощью управляемого электроникой гидропривода. Например, если датчики фиксируют, что один вал дифференциала начал вращаться быстрее, то блок управления немедленно дает команду электрическому насосу поднять давление в системе и прижать один диск к другому. Таким образом “Haldex” блокируется. А регулируя усилие сжатия дисков, электронный блок управляет и степенью блокировки муфты.

Относительно небольшая стоимость, минимальные запаздывания в работе и гибкость настроек – главные преимущества гидравлической многодисковой муфты типа “Haldex”. Поэтому на современных автомобилях такие устройства широко используются как совместно с обычным дифференциалом (для его блокировки), так и вместо него (к примеру, для подключения полного привода на многих внедорожниках). Такой трансмиссией, основанной на многодисковой гидравлической муфте, могут похвастать “Nissan X-Trail”, “Renault Koleos”, “VW Tiguan”, “Mitsubishi Outlander XL”, “Toyota RAV4”, “Audi TT”, “Audi A3”, “VW Golf 4Motion” и, естественно, все полно-приводные модели “Volvo”.

Раздаточная коробка

У раздаточных коробок, которые монтируют на полноприводные машины с системой AWD, предусмотрена функция подключения и отключения передней колесной оси. Раздаточные коробки функционируют в режимах, обусловленных конструкцией этого узла. Смена режима функционирования раздаточной коробки происходит при помощи установленного в салоне поворотного переключателя, кнопок на центральном тоннеле или посредством более привычного рычага переключения, смонтированного вблизи рычага переключения коробки передач.

Рассматривая приспособления, используемые инженерами для придания транспортному средству внедорожных возможностей, стоит остановиться на таком элементе, как понижающая передача. Понижающую передачу устанавливают в “раздатку”, которая, как уже говорилось, применяется в целях распределения момента в требуемой пропорции между обеими колесными осями. Суть понижающей передачи в том, что ее включение ведет к падению скорости транспортного средства с одновременным ростом тяги и мощности.

Обычно, “понижайку” принято подключать в режиме езды по тяжелому бездорожью, а также при передвижении автомобиля с крутого спуска или в подъем. «Понижайку» включают и при форсирования брода, либо при езде по песку. В подавляющем большинстве современных автомобилей понижающая передача включается отдельным рычагом или кнопкой с обозначениями «L» или «LO». На ряде моделей машин “понижайка” включается путем перевода рычага переключения передач в соответствующее положение.

Раздаточная коробка. 1 – сапун, 2 – шестерня включения заднего моста и понижающей передачи, 3 – ведомый вал, 4 – ведущая шестерня привода спидометра, 5 – ведомая шестерня привода спидометра, 6 – промежуточный вал, 7 – шестерня включения переднего моста, 8 – вал привода переднего моста, 9 – шестерня привода переднего моста, 10 – шестерня понижающей передачи, 11 – ведущий вал, 12 – сливная пробка, 13 – наливная (контрольная) пробка.

На показатель падения скорости напрямую влияет передаточное соотношение шестерней. Со включенной понижающей передачей автомобиль будет ехать с мотором, работающим на повышенных оборотах. В качестве примера можно привести ситуацию, когда, забираясь в горку со включенной третьей передачей, мотору будет не хватать оборотов, а при переходе на вторую передачу мощности будет слишком много. В этом случае, включив пониженную передачу, машина поедет с нужной небольшой скоростью, но двигатель будет работать в условиях повышенных оборотов.

С повышением крутящего момента на колесах преодоление бездорожья происходит более эффективно. При этом одновременно с передаточным числом на вторичном вале увеличивается количество оборотов колесной оси. Благодаря такой особенности, машина способна не только взбираться в крутые подъемы и спуски, но и преодолевать водные преграды или справляться с размытой глиняной грунтовкой.

На полноприводных машинах, оборудованных коробками-автоматами, “раздатку” могут даже и не устанавливать. Ее функции в таком случае выполняют дополнительные узлы и коробки передач. Таким устройством является демультипликатор – механизм, предназначенный для увеличения тяговой силы на колесах. Поскольку не все автомобильные трансмиссии оборудуются отдельной раздаточной коробкой, обычная коробка передач оснащается специальным рычагом, посредством которого задействуется пониженная передача. Стоит иметь в виду, что при включении “понижайки” в обычном режиме, например при поездке по асфальтированному шоссе, значительно возрастает риск перегрузки и поломки как силового агрегата, так и трансмиссии.

Настоящими полноценными внедорожниками считаются автомобили, оборудованные понижающей передачей, работающей в тандеме с блокирующимся дифференциалом. Кстати, сам дифференциал разделяют на межосевой и межколесный (см. статью о том, что такое межколесный дифференциал и как он работает).

Как работает блокировка дифференциала на «Ниве», принцип работы

При движении по нормальной дороге крутящий момент распределяется относительно равномерно между всеми колесами. Но на бездорожье, в грязи этого недостаточно. Простая ситуация – машина забуксовала, например левое заднее колесо. Тогда весь крутящий момент будет поступать именно туда, и автомобиль не сможет ехать. В такой ситуации не поможет никакой полный привод.

Но выход есть. Надо включить межосевую блокировку. Как работает на «Ниве» такое устройство? В раздаточной коробке есть специальная муфта. При включении блокировки она соединяет валы, передающие момент на мосты. Скажем так, между ними принудительно поровну делится усилие, выдаваемое двигателем. Таким образом, момент не уходит весь на буксующее колесо, а часть его поступает на передний мост (в нашем примере).

Теперь начинает работать полный привод. На передний мост при включенной блокировке принудительно поступает половина момента, выдаваемого двигателем. Благодаря этому автомобиль начинает двигаться. Как только он тронется с места, прекратится пробуксовка заднего колеса, и крутящий момент поступит на все остальные. Тогда «Нива» благополучно преодолеет трудный участок.

Надо отметить, что автомобиль «Лада 4х4» не является единственным обладателем описанного устройства. Подобная блокировка дифференциала работает как на «Шевроле-Ниве», так и на других моделях внедорожников, правда, реализована она может быть по-разному. Но тем не менее выполняет аналогичные задачи.

Конструкции и принцип работы самоблокирующегося межосевого дифференциала

Итак, существует три вида самоблокирующегося межосевого дифференциала:

• вязкостная муфта;
• блокировка типа Torsen;
• фрикционная муфта.

Межосевой дифференциал с вискомуфтой

Схема межосевого дифференциала с вискомуфтой представляет собой планетарную симметричную схему на конических шестернях. Данная конструкция предполагает наличие управляющего элемента вязкостной муфты, которая состоит из следующих элементов:

1. корпус;
2. вал корпуса;
3. ведущий вал;
4. ведомый вал;
5. диски;
6. боковая шестерня;
7. уплотнения.

Муфта в своей конструкции имеет герметично закрытую полость, наполненную воздушно-силиконовой масляной смесью. Полость кинетически связана с двумя пакетами дисков, которые соединены с обеими полуосями.

Принцип работы:

При прямолинейном движении по ровной поверхности и с постоянной скоростью межосевой дифференциал передает крутящий момент двигателя на переднюю и заднюю ведущую ось в соотношении 50 на 50. В случае если один из пакетов дисков начинает вращаться быстрее другого, то в герметической полости муфты повышается давление, и она начинает механически тормозить (т. е. блокировать) этот пакет, тем самым уравнивая угловые скорости вращения.

Следующие примеры могут легко объяснить, зачем нужен межосевой дифференциал с вязкостной муфтой:

• В случае выезда транспортного средства на скользкую поверхность, что приводит к сильной пробуксовке передних колес, из-за значительно повышается давления в муфте. Как следствие, на задние колеса подается гораздо больший крутящий момент.
• Распределение момента в пользу переднего привода происходит в случае резкого разгона автомобиля на скользкой поверхности. В такой ситуации происходит смещение центра тяжести вперед, и передняя ось становится ведущей.

Широкое распространение конструкция с вискомуфтой получила благодаря простоте конструкции и ее дешевизне. К недочетам можно отнести отсутствие функции ручной блокировки, возможность перегрева при долговременной работе, неполное автоматическое блокирование, преобразование значительной части кинетической энергии в тепловую.

Межосевой дифференциал с блокировкой типа Torsen

Конструкция рабочего привода данной системы состоит из следующих единиц:

1. корпус;
2. правая полуосевая шестерня;
3. левая полуосевая шестерня;
4. сателлиты правой и левой полуосевых шестерен;
5. выходные валы.

Стоит отметить, что дифференциал Torsen имеет наиболее совершенную конструкцию.

Принцип работы:

Межосевой блокируемый дифференциал Torsen состоит из ведомых и ведущих червячных колес, иначе называемых полуосевыми и саттелитами. В такой системе блокировка случается вследствие особенностей функционирования шестерен данного типа. В нормальном состоянии им задается определенное передаточное число. Если колеса имеют хорошее сцепление с поверхностью и движутся плавно, работа дифференциала происходит точно так же, как и у симметричного. Но как только происходит резкое увеличение момента, саттелит пытается начать движение в обратную сторону. Полуосевая червячная шестерня перегружается, и происходит блокировка выходных валов. При этом лишний крутящий момент двигателя переходит на другую ось. Максимальная степень перераспределения момента для дифференциалов Torsen – 75 на 25.

Наиболее известной разновидностью данной системы является Torsen Audi Quattro. Это один из самых популярных механизмов в конструкциях современных полноприводных автомобилей. Его неоспоримыми преимуществами являются широкий спектр переброса вращающего момента, мгновенная скорость срабатывания и отсутствие негативного влияния на тормозную систему. А вот к недостаткам можно отнести сложность конструкции со всеми сопутствующими последствиями.

Межосевой дифференциал с фрикционной муфтой

Блокировка на базе фрикционной муфты серьезно превосходит описанные выше конструкции, потому что имеется возможность и автоматической, и ручной блокировки дифференциала. Конструктивно она очень схожа с вискомуфтой и отличается лишь основными рабочими элементами.

1. корпус;
2. вал корпуса;
3. ведущий вал;
4. ведомый вал;
5. фрикционные диски;
6. уплотнения.

Принцип работы:

Принцип работы межосевого дифференциала такого рода достаточно прост. При однообразном плавном движении угловые скорости распределяются между осями поровну. Если одна из полуосей начинает вращаться с увеличенной скоростью, фрикционные диски сближаются и притормаживают ее за счет сил трения.

Однако из-за сложности конструкции и особенностей обслуживания фрикционные дифференциалы не используются производителями серийных автомобилей, несмотря на свои очевидные преимущества. Кроме того, ощутимый минус такой системы – быстрый износ рабочих элементов, а значит малый ресурс ее работы.

Альтернативные варианты

МНОГОДИСКОВЫЕ управляемые электроникой муфты выпускают не только в Швеции. Нестандартно подошли к созданию подобного устройства в компании BMW. Немецкая система “xDrive” (она используется на моделях “X5”, “X3”, а также полноприводных версиях автомобилей 3-й и 5-й серий) отличается тем, что диски в ней сжимает не гидравлика, а электромотор при помощи несложного рычажного механизма. По мнению баварцев, такая схема работает точнее и быстрее.

Также стоит упомянуть оригинальную муфту, созданную компанией “Borg Warner”. В ее конструкции используется не один, а два пакета дисков. Один из них отвечает непосредственно за передачу крутящего момента, а другой – обеспечивает плавную работу муфты.

Кстати, сегодня электронный блок управления муфтой нередко связывают с другими системами автомобиля. В результате получается активная трансмиссия, изменяющая свои характеристики в зависимости от режима движения машины. В этом случае электроника оценивает сигналы с множества датчиков (скорости, ускорений, поворота руля и т.д.) и регулирует блокировку муфты, тем самым направляя крутящий момент на те колеса, которые на данный момент обладают лучшим сцеплением с дорогой.

Впервые подобные активные трансмиссии появились на спортивных автомобилях, таких как “Mitsubishi Lancer Evolution”, но со временем их стали устанавливать и на другие модели. Правда, стоимость таких систем пока еще достаточно велика, и потому они используются в основном на дорогих автомобилях, например “Honda Legend” или “BMW X6”.

Расположение

Существуют 2 вида дифференциалов: межосевой и межколесный (находится в корпусе ведущего моста). Эти типы дифференциалов имеют ряд отличий. Расположение узла зависит от типа привода автомобиля.

Популярные марки:

Nissan Almera Classic , Toyota 4Runner , Volkswagen Passat

Межколесный ставится на автомобили как с одной, так и с двумя ведущими осями. На переднеприводных авто из-за отсутствия карданной передачи узел стоит сразу за КПП (либо они совмещены в одном корпусе). На машинах с задним приводом он устанавливается в редукторе.

Межосевой ставят на автомобили с полным приводом. Он распределяет мощность уже не между колесами, а между двумя осями. Данный узел задействует при подъёмах и спусках. Из-за наклона авто масса перераспределяется и одна из осей нагружается больше.

Большинство полноприводных авто оборудовано сразу 3 дифференциалами (2 – межколесных и 1 — межосевой). В то же время для машины с одной ведущей осью достаточно всего 1-го межколесного узла.

Виды автомобильных дифференциалов

Виды дифференциалов по принципу работы таковы:

Читайте также:  Не работает центральный замок с ключа и брелока сигнализации: почему устройство не открывает и не закрывает двери

1. С полной блокировкой. Блокировка выполняется водителем принудительно. Из-за того, что угловая скорость колес становится равной, при поворотах ухудшается управляемость и увеличивается износ покрышек. Подобной блокировкой оснащались автомобили ВАЗ-2121.
2. LSD (Limited Slip Differential). Узел этого вида является самоблокирующимся. Если разница между скоростями вращения двух колес становится слишком большой, происходит автоматическая блокировка (то есть ситуация, когда вся мощность поступает на 1 колесо, невозможна). Конструкция такого типа позволяет успешно преодолевать скользкие участки или бездорожье.
3. Вискомуфта (вязкостная муфта). Разновидность самоблокирующегося дифференциала, в котором блокировка выполняется за счет физических свойств некоторых веществ. Обычно сюда заливается дилатантная жидкость, основой которой служит силикон. При нормальной температуре и без перемешивания она сохраняет жидкое состояние. Однако при нагревании она расширяется и приобретает консистенцию клея. Подобная конструкция очень простая и дешевая, поэтому ее устанавливают на большинство «паркетников». Однако данный узел неремонтопригоден, неустойчив к длительной работе и не может быть подключен вручную. Полная блокировка колес возможна только при очень сильной пробуксовке.
4. Torsen (англ. Torque и Sensing). Еще один тип с самоблокировкой. По устройству и принципу работы дифференциала Torsen несколько отличается от предыдущих моделей. Принцип действия — за счет свойства червячной передачи заклинивать при определенном соотношении крутящих моментов. Данная разновидность узла используется на многих полноприводных автомобилях (например, на моделях марки Audi). Преимущество Torsen в его простоте и надежности. Он действует чисто механически и не связан с электроникой. Этот узел стабильнее вискомуфты. Основной недостаток конструкции заключается в том, что авто невозможно сдвинуть, если сразу 2 колеса одной оси проскальзывают. Кроме того, изделия Torsen достаточно дороги.
5. Электронный. Блокировка выполняется в автоматическом режиме посредством бортового компьютера. Главное преимущество такой конструкции – возможность настройки степени блокировки. Также этот узел хорошо стабилизирует машину при возникновении избыточной «поворачиваемости». Однако крутящий момент здесь всегда смещается на колесо с меньшей скоростью вращения.
6. Многодисковый. В конструкции есть подпружиненные фрикционные диски. Механизмы такого типа применяют редко, потому что они быстро изнашиваются. Чаще всего их используют в автоспорте.

Механизмы блокировки дифференциала

Наиболее простой считается так называемая ручная принудительная блокировка дифференциала, которую обычно можно увидеть на внедорожниках. Происходит блокировка сателлитов благодаря блокировочным муфтам. Система простая и надежная, от водителя требуется лишь не забывать ее отключать при движении по ровному твердому покрытию, иначе можно вывести из строя главную пару и мост.

Противоположностью ручной механической блокировке является электронная блокировка или электронная имитация. Применяется она на современных автомобилях, чьи вспомогательные системы позволяют реализовать данный принцип, собственно, без дополнительного механизма в дифференциале. Одно из колес начинает «обгонять» другое, управляющий блок антипробуксовочной системы получает соответствующий сигнал и колесо замедляется тормозными механизмами. Так как у автомобилей с электронной имитацией блокировки применяется свободный дифференциал, то мощность передается на колесо, имеющее недостаточное сцепление с поверхностью. Электронная имитация позволяет преодолевать пересеченную местность и бороться с диагональным вывешиванием, но ее эффективность может снижать недостаточное быстродействие.

Вопросы касательно быстроты срабатывания есть и к вязкостной муфте (вискомуфте). Устроена она следующим образом. В корпус главной пары установлены два пакета дисков, соединенные с левой и правой полуосью, пространство между которыми заполнено вязкостной жидкостью. При нагреве она меняет свои свойства. Когда одна из полуосей начинает вращаться с более высокой угловой скоростью чем другая, вязкость жидкости прогрессивно возрастает. Она сцепляет диски и выравнивает угловые скорости.

Эффективными типами блокировок дифференциалов является Torsen (сложно устроенный механический самоблокирующийся дифференциал с набором червячных шестерен) и винтовые, дисковые, кулачковые и другие механизмы на основе планетарной передачи, которым мы посвятим отдельный материал.

Межосевой дифференциал

Как правило, секрет выносливости внедорожников заключается в их особой конструкции, в основе которой задействована рама повышенной жесткости, мощном двигателе, а также присутствии системы полного привода и раздаточной коробки, осуществляющей распределение крутящего момента на автомобильные оси, и, в случае необходимости, увеличивающей его до нужного значения. В свою очередь, «раздатка» нового поколения состоит из таких элементов, как межосевой дифференциал, передача цепного типа, служащая для передачи крутящего момента двигателя на переднюю ось авто, и понижающая передача.

При этом именно присутствие межосевого дифференциала можно назвать главной отличительной особенностью строения раздаточной коробки, являющейся неотъемлемой частью полноприводной системы. Данный элемент необходим для обеспечения возможности вращения ведущих осей автомобиля с разными скоростями. А, для полной реализации возможностей системы, в ней существует такая функция, как блокировка межосевого дифференциала, представляющая собой самый эффективный способ улучшения проходимости автомобиля.

Реализация данной функции может осуществляться автоматически и вручную. Во втором случае блокировка производится самим водителем. Происходит это при помощи специального устройства – привода, который может быть механическим, гидравлическим, электрическим или пневматическим. Данный тип блокировки носит название принудительного.

Принудительная блокировка межосевого дифференциала подразумевает фактически полное прекращение выполнения своих функций и трансформирмацию в обычную муфту, осуществляющую жесткую сцепку полуосей или карданов авто и передающую им одинаковую величину крутящего момента с одинаковой угловой скоростью. Применяется для преодоления машиной труднопроходимых участков, а при их прохождении обязательно выключается.

Автоматическая блокировка, иначе именуемая блокировкой дифференциалов с частичным проскальзыванием, производится при помощи таких конструкций, как:

• Вискомуфта,
• Дифференциал Torsen,
• Фрикционная муфта.

Вискомуфта, ее строение и механизм действия

Крепление вискомуфты производится одним приводом к чашке дифференциала, в то время как второй его конец прикрепляется к полуоси авто. Когда автомобиль находится в обычном режиме движения, чашка и полуось вращаются с одинаковыми угловыми скоростями. Данные показатели могут лишь незначительно отличаться между собой при прохождении поворотов.

То есть и сами рабочие плоскости вискомуфты в это время имеют минимальный процент расхождения, и сама она находится в раскрытом виде.

Если же на какую-либо из осей автомобиля передается большее значение крутящего момента, в результате чего скорость ее вращения значительно превышает аналогичный показатель других осей, в вискомуфте возникает трение, из-за чего происходит ее блокировка.

Получается, что, чем больше отличаются друг от друга угловые скорости вращения осей авто, тем больше трения возникает в вискомуфте и тем сильнее становится степень ее блокировки. В свою очередь, после их выравнивания, трение постепенно снижается, что приводит к плавному размыканию вискомуфты и отключению блокировки.

Данный межосевой блокируемый дифференциал наиболее хорошо показывает себя при использовании автомобиля на покрытии низкого качества, однако в условиях настоящего бездорожья он показывает себя не самым лучшим способом. Дело в том, что вискомуфта просто не в состоянии справиться с быстрыми и частыми сменами состояния сцепления мостов авто с грунтом, из-за чего она перегревается и выходит из строя.

Особенности устройства дифференциала Torsen и его типы

В свою очередь, самоблокирующийся дифференциал Torsen представляет собой одну из самых высокотехнологичных и эффективных форм блокировки. Он отличается лучшей реакцией и способностью в минимально короткое время «откликаться» на изменения величины крутящего момента, отвечая на это изменением степени блокировки. Именно внедорожники с межосевым дифференциалом данного типа блокировки являются наиболее надежными. В основе его действия используются свойства гипоидной или косозубой пары зацеплений, которые, при необходимости, могут «расклиниваться». Конструкция данного типа имеет три разновидности:

Тип 1

В качестве гипоидных пар здесь задействованы шестерни и сателлиты ведущих полуосей. Сателлиты противоположных полуосей, расположенные по отношению к ним в перпендикулярном положении, связываются между собой зацеплениями прямозубого типа.

При обычном режиме движения, когда крутящие моменты распределяются на оси авто в одинаковой степени, эти пары находятся в стационарном положении либо двигаются с небольшой интенсивностью, обеспечивая оптимальную разницу угловых скоростей осей при прохождении поворотов. В случаях, когда отмечается «пробуксовка» одной из осей, что выражается в падении на ней крутящего момента, пары «сателлит-полуось» начинают вращательные движения, что приводит к возникновению трения и частичной блокировке дифференциала. В свою очередь, в этот же момент происходит распределение крутящего момента в пользу менее интенсивно работающей полуоси.

Стоит отметить, что дифференциал Torsen  1го типа имеет самкю мощную конструкцию в классе, так как работает в самом широком диапазоне отношений крутящего момента — от 2.5/1 до 5.0/1.

Тип 2

В основе конструкции данного дифференциала, созданного английским конструктором Родом Квайфом, используются шестерни полуосей косозубого типа и винтовые шестерни сателлитов, расположенных параллельно полуосям. Если сравнивать их с предыдущим типом, можно заметить, что схема межосевого дифференциала данного типа отличается меньшим коэффициентом блокировки, компенсирующимся более высокой скоростью срабатывания и большей чувствительностью к изменениям передаваемого крутящего момента. Подобные механизмы используются на автомобилях отечественного производства, включая УАЗы.

Тип 3

Устройство межосевого дифференциала Torsen третьего типа от компании Zexel Torsen по своим конструктивным особенностям и принципу действия во многом схоже со вторым типом. Здесь также задействованы шестерни полуосей косозубого типа и винтовые шестерни сателлитов, оси которых находятся в параллельном положении по отношению к полуосям.

Благодаря планетарной структуре строения данной конструкции обеспечивается смещение номинального распределения крутящего момента в пользу той или другой оси авто. Главным же достоинством данного типа блокирующего устройства является его функциональность и компактность, что дает возможность для упрощения конструкции раздаточной коробки и уменьшения ее размеров.

Фрикционная муфта

Еще одним устройством, относящимся к системам, повышающим внедорожный потенциал машины, является многодисковая муфта фрикционного типа, в состав которой входят фрикционные диски, степень блокировки которых может контролироваться. Многодисковая муфта способна распределять уровень момента на каждую ось, исходя из качества дорожного покрытия под колесами машины.Фрикционная многодисковая муфта с гидравлическим управлением. Включение муфты 3 осуществляется увеличением давления в маслопроводе 5, который соединен с цилиндрами поршней 2 отверстиями в центре вала и наклонными отверстиями в детали 1. Движение передается от маховика 4 к валу 9.

При нормальных условиях передвижения момент передается на колесные оси в пропорции 50:50. Но если какая-либо из осей срывается в проскальзывание, в муфте происходит сжатие дисков и возникает эффект блокирования межосевого дифференциала. Крутящий момент подается на ту ось, что имеет наилучшее сцепление с покрытием. Фрикционная муфта может комплектоваться электрическим или гидравлическим приводом, приводящим в действие электромотором или гидроцилиндром соответственно. Ручной режим блокировки осуществляется водителем, который задействует соответствующий привод.

Основные типы дифференциалов

По месту расположения дифференциалы подразделяют на:

• межколесные (распределяющие вращающий момент между ведущими колесами одной оси)
• межосевые (распределяющие момент между главными передачами двух ведущих мостов)
• центральные (распределяющие момент между группой ведущих мостов)

По соотношению вращающих моментов на ведомых валах дифференциалы могут быть:

• симметричными (моменты на ведомых валах всегда равны между собой)
• несимметричные (отношение моментов на ведомых валах не равно единице)

Различают также дифференциалы:

• неблокируемые
• блокируемые принудительно
• самоблокирующиеся

По конструкции дифференциалы подразделяют на:

• конические
• цилиндрические
• кулачковые
• червячные

В некоторых случаях вместо дифференциалов устанавливают механизмы типа муфт свободного хода.

В настоящее время на колесных ТС наиболее широкое распространение получили конические симметричные неблокируемые дифференциалы.

Вискомуфта

Самым простым, а, следовательно, дешевым устройством, обеспечивающим автоматическое блокирование дифференциала, принято считать вискомуфту. Ее функционирование базируется на получении момента блокировки в случае разности угловых скоростей.

По свой конструкции муфта составлена из комплекта особых перфорированных дисков, половина из количества которых соединяется зубцами с корпусом муфты, а другая часть — со ступицей муфты. Диски работают в специальной силиконовой субстанции. В случае проскальзывания оси растет скорость вращения дисков муфты, при этом силиконовая жидкость загустевает, вызывая блокировку муфты, посредством контакта корпуса муфты с ее ступицей. Простота устройства вискомуфты обусловливает и ее недостатки – устройство работает с определенным запозданием, достигнуть абсолютной блокировки межосевого дифференциала при помощи вискомуфты не получится. Наконец, длительное функционирование вискомуфты ведет к ее перегреву и выходу из строя.

Сателлит в автомобиле это

Дифференциал – один из важнейших элементов трансмиссии автомобиля. Его основное предназначение заключается в распределении, изменении и передачи крутящего момента, а при необходимости, для обеспечения вращения двух потребителей с различными угловыми скоростями.

Межколесный дифференциал – это дифференциал, предназначенный для привода ведущих колес, если же он установлен между ведущими мостами в полноприводном автомобиле – межосевой интервал.

Как правило, дифференциал автомобиля располагается в следующим местах:

• Привод ведущих мостов в полноприводном автомобиле – в раздаточной коробке
• Привод ведущих колес в полноприводном автомобиле – в картере заднего и переднего моста
• Привод ведущих колес в переднеприводном автомобиле — в коробке передач
• Привод ведущих колес в заднеприводном автомобиле – картер заднего моста

В основе дифференциала лежит планетарный редуктор. Используемый в редукторе вид зубчатой передачи условно делит дифференциал на три следующих вида:

Червячный – самый универсальный дифференциал и может быть установлен как между осями, так и между колесами. Цилиндрический тип, как правило, располагается в полноприводных автомобилях между осями. Конический тип применяется в основном как межколесный.

Различают также несимметричный и симметричный дифференциалы автомобиля. Несимметричный тип устанавливается между двумя приводными осями и позволяет передавать крутящий момент в различных пропорциях. Симметричный тип, как правило, устанавливается на главных передачах и позволяет передает на два колеса равный по значению крутящий момент.

Устройство автомобильного дифференциала

Основными элементами дифференциала являются:

• Полуосевые шестерни
• Шестерни сателлитов
• Корпус

Схема дифференциала переднеприводного автомобиля: 1 — ведомая шестерня главной передачи; 2 — фрагмент ведущей шестерни главной передачи; 3 — ось сателлитов; 4 — сателлит; 5 — корпус дифференциала; 6 — правый фланцевый вал; 7 — сальник; 8 — конический роликовый подшипник; 9 — полуосевая шестерня; 10 — левый фланцевый вал; 11 — фрагмент картера коробки передач.

Шестерни сателлитов по своему принципу работы напоминают планетарный редуктор и служат для соединения между собой корпуса и полуосевой шестерни. Последние в свою очередь соединяются с помощью шлицов с ведущими колесами. В различных конструкциях используются четыре или два сателлита, в легковых автомобилей чаще используется второй вариант.

Чашка дифференциала или корпус – ее основное предназначение заключается в том, чтобы передавать через сателлиты крутящий момент от главной передачи к полуосевым шестерням. Внутри него располагаются оси для вращения сателлит.

Солнечные или полуосевые шестерни – предназначены для передачи крутящего момента с помощью полуосей на ведущие колеса. Левая и правая шестерни могут иметь как одинаковое, так и различное между собой число зубцов. В свою очередь шестерни с различным число зубов используются для образование несимметричного дифференциала, а с одинаковым количеством – для симметричного.

Сколько дифференциалов применяется

Количество дифференциалов может отличаться в зависимости от типа привода. На автомобилях, имеющих одну ведущую ось, присутствует один межколесный дифференциал, который объединен с главной передачей. На полноприводных автомобилях межколесные дифференциалы устанавливаются в каждой ведущей оси. Также устанавливается межосевой дифференциал — он распределяет мощность между ведущими осями в зависимости от длины пути, который проходят колеса.

В системе полного привода типа парт-тайм межосевой дифференциал не применяется — передняя ось подключается жестко и со всеми ведущими колесами эксплуатация допустима только в условиях, когда возможно их взаимное проскальзывание. То есть, в снегу, в грязи, в песке. На ровной твердой поверхности езда с подключенной передней осью провоцирует повышенный износ элементов системы полного привода типа парт-тайм.

Вискомуфта, ее строение и механизм действия

Крепление вискомуфты производится одним приводом к чашке дифференциала, в то время как второй его конец прикрепляется к полуоси авто. Когда автомобиль находится в обычном режиме движения, чашка и полуось вращаются с одинаковыми угловыми скоростями. Данные показатели могут лишь незначительно отличаться между собой при прохождении поворотов. То есть и сами рабочие плоскости вискомуфты в это время имеют минимальный процент расхождения, и сама она находится в раскрытом виде. Если же на какую-либо из осей автомобиля передается большее значение крутящего момента, в результате чего скорость ее вращения значительно превышает аналогичный показатель других осей, в вискомуфте возникает трение, из-за чего происходит ее блокировка.

Получается, что, чем больше отличаются друг от друга угловые скорости вращения осей авто, тем больше трения возникает в вискомуфте и тем сильнее становится степень ее блокировки. В свою очередь, после их выравнивания, трение постепенно снижается, что приводит к плавному размыканию вискомуфты и отключению блокировки.

Данный межосевой блокируемый дифференциал наиболее хорошо показывает себя при использовании автомобиля на покрытии низкого качества, однако в условиях настоящего бездорожья он показывает себя не самым лучшим способом. Дело в том, что вискомуфта просто не в состоянии справиться с быстрыми и частыми сменами состояния сцепления мостов авто с грунтом, из-за чего она перегревается и выходит из строя.

Источники

• https://zamok62.ru/korobka-peredach/vidy-differencialov.html
• http://pulyaet.ru/articles/mezhosevoy_differencial_i_varianti_ego_blokirovki
• http://www.MotorPage.ru/infocenter/autoconstruction/Raznovidnosti_mezhosevyx_differencialov.html
• https://allroader.ru/sistemi-dlya-prohodimosti-55063-2/
• https://AvtoMoe43.ru/obzory/mezhosevoj-differencial.html
• https://quto.ru/journal/autorambler/chto-takoe-differentsial-i-kak-on-rabotaet.htm
• https://avtodrive16.ru/blokirovka-mezhosevogo-differentsiala-chto-eto-takoe/
• https://gazykt.ru/remont-i-tyuning/chto-takoe-mezhosevoj-differentsial-i-kak-on-ustroen.html

[свернуть]

устройство, назначение, виды, принцип работы, неисправности и их устранение

Автор Kristian На чтение 18 мин Просмотров 587 Обновлено 28. 05.2022

Содержание

1. Что такое дифференциал и для чего он нужен?
2. История создания и назначение дифференциала
3. Предназначение дифференциала автомобилей
4. Преимущества и недостатки
5. Устройство и принцип работы
6. Схема работы дифференциала
7. При прямолинейном движении
8. При повороте
9. При пробуксовке
10. Виды дифференциалов
11. Типы дифференциалов
12. С ручной блокировкой
13. Самоблокирующийся
14. Электроблокировка
15. Активного действия
16. Неисправности
17. Обслуживание
18. Безопасность

Что такое дифференциал и для чего он нужен?

Интересное механическое устройство, известное человечеству с давних времен. Несколько лет назад ученые считали, что первый механизм, работающий по типу дифференциала, был использован в антикитерском механизме – удивительной находке, поднятой со дна моря, и оказавшейся самым настоящим древним калькулятором для астрономических вычислений. Так что сама идея дифференциала не нова, однако настоящее признание она получила только с появлением первых автомобилей.

Дифференциал – это механизм, отвечающий за распределение момента вращения и угловых скоростей от главной передачи на колёса автомобиля (или на оси, если говорить про межосевой дифференциал). Зачем это нужно? Затем, чтобы дать возможность транспорту нормально поворачивать, не нарушая равномерного сцепления с дорогой каждого колеса.

Если попробовать развернуть на ходу любую повозку с жесткой осью, выяснится, что колесо, находящееся внутри радиуса поворота, пробуксовывает. Одновременно с этим другое колесо, которое находится на наружной дуге и должно двигаться быстрей, теряет сцепление с поверхностью. Другими словами, поворачивать вот так, с двумя колесами, насаженными на одну ось, очень сложно. Можно только посочувствовать лошадям, вынужденным таскать неповоротливые телеги…

Однако автомобиль – давно уже не телега, в том числе и потому, что во время поворота срабатывает дифференциал, который распределяет скорость вращения так, чтобы замедлить колесо внутри дуги поворота и ускорить второе, которое движется по внешней дуге. Всё это происходит без вмешательства водителя, только за счет механического распределения момента вращения.

Размещение дифференциала зависит от того, какой тип привода использован в автомобиле.

1. В переднеприводных автомобилях установлен передний дифференциал, который находится внутри коробки передач.
2. В заднеприводных моделях установлен в заднем мосту на ведущей оси.
3. В полноприводных автомобилях с постоянным полным приводом ставится межосевой дифференциал в раздаточной коробке (он распределяет усилия между передней и задней осью) и межколесные на каждую ось.
4. А вот подключаемый полный привод не требует межосевого распределителя, в таких автомобилях устанавливается межколесный дифференциал на каждую из осей.

Почему только на ведущую ось (внедорожников это тоже касается, у них обе оси ведущие)? Просто потому, что дифференциал предназначен для того, чтобы распределять момент вращения, идущий от двигателя, а значит, на ведущей оси.

История создания и назначение дифференциала

Конструкция дифференциала появилась практически одновременно с началом производства транспортных средств, оснащенных двигателем внутреннего сгорания. Разница была лишь в пару лет. Первые машины были настолько нестабильными на поворотах, что инженерам пришлось ломать голову над тем, как бы передать одинаковую тягу на ведущие колеса, но при этом сделать так, чтобы они могли вращаться с разными скоростями на виражах.

Хотя нельзя сказать, что сам механизм был разработан после появления автомобилей с ДВС. Дело в том, что для решения управляемости первых авто была позаимствована разработка, которая до того применялась на паровых повозках.

Сам механизм был разработан инженером из Франции – Онесифором Пеккёром в 1825-м году. Работу над проскальзывающим колесом в машине продолжил Фердинанд Порше. При сотрудничестве его компании вместе с ZF AG (Friedrichshafen) был разработан кулачковый дифференциал (1935 год).

Массовое применение LSD-дифференциалов началось, начиная с 1956 года. Технологией пользовались все автопроизводители, так как она открывала новые возможности для четырехколесного транспорта. За основу дифференциала был взят редуктор с планетарной передачей. Простой редуктор состоит из двух шестерен, которые имеют разное количество зубьев одинакового размера (для постоянного зацепления).

Когда вращается большая шестеренка, меньшая выполняет больше оборотов вокруг своей оси. Планетарная модификация обеспечивает не только передачу крутящего момента на приводную ось, но и преобразует его так, чтобы скорости ведущего и ведомого валов были разными. Помимо обычно шестеренчатой передачи в планетарных редукторах применяется несколько дополнительных элементов, которые взаимодействуют с тремя основными.

Дифференциал использует весь потенциал редукторов планетарного типа. Благодаря тому, что такой механизм имеет две степени свободы и позволяют менять передаточное число, такие механизмы оказались эффективными для обеспечения стабильности ведущих колес, вращающихся с разной скоростью.

Предназначение дифференциала автомобилей

• позволяет ведущим колёсам вращаться с разными угловыми скоростями;
• неразрывно передаёт крутящий момент от двигателя на ведущие колёса.

Основная проблема, появившаяся на заре автомобильной эры, была решена с помощью применения дифференциала, теперь повороты машине можно проходить более безопасно и без пробуксовки колес, а отсюда соответственно и без чрезмерной нагрузки на трансмиссию, на шины и на сами подшипники колес. Но зато появилось другое неудобство.

Простейший дифференциал имеет одну яркую «особенность», благодаря которой он категорически не подходит для сложных, экстремальных дорожных ситуаций. Когда у ведущих колес 100% сцепление с дорогой, то все будет идти хорошо и дифференциал будет исполнять свою функцию просто идеально, но стоит одному из колес попасть в ситуацию когда оно (шина) потеряет сцепление с дорогой, или попадет на другой тип грунта или на лед, то начнет вращаться именно то колесо, которое потеряло сцепление, а противоположенное стоящее на более цепком грунте просто останется неподвижным.

Не вдаваясь в сами нюансы работы механизма можно просто констатировать факт, что дифференциал не меняет свой крутящий момент, он просто перераспределяет мощность между колесами и такая мощность будет всегда больше на том именно колесе, которое вращается быстрее.

При пробуксовке колеса сопротивление его и крутящего момента будет минимальным, а значит чрезвычайно малым будет и крутящий момент передающийся с самого двигателя непосредственно на колесо, а значит и на противоположенном колесе этот крутящий момент будет ему соответствовать, то есть он будет минимальным. Особенно видны и очень заметны недостатки этого классического дифференциала на спортивных автомобилях с большой мощностью, а также и на полноприводных машинах, которые рассчитаны на езду по бездорожью.

В этой связи инженеры и автопроизводители большинства автокомпаний начали искать новое решение с этой проблемой. Появилось большое количество (различных видов устройств) дифференциалов.

Преимущества и недостатки

Основное преимущество дифференциала – это то, что он дал возможность выполнять повороты. Скорость движения каждого колеса на ведущей оси подстраивается под дорожную ситуацию совершенно автоматически, без участия водителя, так что безопасность и маневренность транспортного средства выросли в десятки раз после внедрения этого механизма. Сегодня дифференциал той или иной конструкции используется во всех видах автомобильного транспорта.

Еще одно преимущество – довольно высокая надежность узла. Планетарная передача выдерживает большие нагрузки, а особенности некоторых типов дифференциала еще дополнительно повышают его мощность и стойкость к износу.

Основным недостатком можно назвать необходимость использовать механизм блокировки, чтобы автомобиль мог двигаться и по льду, и по сложным дорогам. Ручная, автоматическая или электронная – любой тип блокировки должен применяться обязательно, а это означает, что появляется дополнительный механизм, который может выйти из строя. И, конечно, нельзя забывать о контроле за техническим состоянием узла.

Это еще один узел, в котором нужно менять масло, хоть и не часто, и отслеживать износ деталей. И, кстати, о необходимости этой процедуры многие автовладельцы забывают.

Устройство и принцип работы

С технической точки зрения дифференциал устроен достаточно просто, но при этом он способен выдерживать огромные нагрузки. Что внутри этого узла и как он работает?

По своему типу это планетарный редуктор со всеми необходимыми элементами.

1. Шестерня главной передачи – подает вращение от КПП на дифференциал.
2. Ведомая шестерня связана и с главной передачей, и с шестернями-сателлитами.
3. Сателлиты – закреплены в «чашке» ведомой шестерни, так что вращаются вместе с ней.
4. Шестерни полуосей – соединены с сателлитами и не контактируют с остальными элементами дифференциала.

Как это работает, детально показано на видео-ролике ниже.

1. От КПП выходит вал главной передачи, от которого вращение передается на ведомую шестерню.
2. Ведомая шестерня и скрепленная с ней «чашка» (водило) принимают крутящий момент.
3. Вращаясь, ведомая шестерня и чашка приводят в движение шестерни-сателлиты.
4. Сателлиты, в свою очередь, передают вращение на полуоси.
5. При равной нагрузке на полуоси (когда автомобиль движется по прямой дороге с равномерным покрытием) сателлиты не вращаются. Работает только ведомая шестерня, в чашке которой закреплены сателлиты, и они описывают обороты вместе с ней, при этом не совершая вращения вокруг своей оси. Таким образом, момент вращения распределяется на полуоси поровну, 50:50.
6. Когда автомобиль поворачивает и одно из колес должно замедлить, а второе – ускорить движение, сателлиты приходят в движение. За счет конической зубчатой передачи они, вращаясь, замедляют одну полуось и ускоряют вторую. Другими словами, перераспределяют момент вращения в нужной пропорции, вплоть до 0:100 без потери усилия.
7. При пробуксовке одного колеса включается механизм блокировки, без которого на то колесо, которое вращается быстрее, ушел бы весь момент вращения. Без блокировки автомобиль останавливается при попадании хотя бы одного колеса на скользкую поверхность.

Схема работы дифференциала

Существует две разновидности подобных механизмов – это симметричный и несимметричный дифференциал. Первая модификация способна передавать крутящий момент на полуоси в равной степени. На их работу не влияют угловые скорости ведущих колес.

Вторая модификация обеспечивает регулировку крутящего момента между колесами ведущей оси, если они начинают вращаться с разной скоростью. Нередко такой дифференциал устанавливается между осями полноприводного транспорта.

Подробней о режимах работы дифференциала. Механизм по-разному срабатывает при таких ситуациях:

• Машина прямо едет;
• Автомобиль выполняет маневр;
• Ведущие колеса начинают буксовать.

При прямолинейном движении

Когда машина едет прямо, сателлиты просто являются связующим звеном между осевыми шестернями. Колеса автомобиля вращаются с одинаковой скоростью, поэтому чашка вращается, как единая труба, которая соединяет обе полуоси. Крутящий момент распределяется между двумя колесами равномерно. Обороты колес соответствуют оборотам ведущей шестерни.

При повороте

В повороте, а это обычный режим работы дифференциала, поскольку идеальных прямых в природе не существует, одно из колёс всегда будет вращаться быстрее. Сателлиты придут в движение относительно своих осей, но связь между полуосевыми шестернями и корпусом не утратят. То есть момент продолжит передаваться от корпуса к колёсам, причём всё в том же соотношении 50/50.

Это очень любопытно рассмотреть с точки зрения мощности. Момент одинаков, а скорость у внешнего от поворота колеса больше, то есть и мощность на него передаётся пропорционально большая. И это неудивительно, так как чем больше скорость, тем выше потери, которые компенсируются добавкой мощности. При этом ни малейших помех вращению колёс с разной скоростью создаваться не будет, в отличие от жёсткой связи.

При пробуксовке

Гораздо менее приятно дела обстоят в том случае, когда одно из колёс попало на относительно скользкий участок дороги и сорвалось в пробуксовку при разгоне. Сцепления с дорогой нет, а значит момент сопротивления покрытия резко падает. Но этот момент всегда равен тяговому, это закон физики. Значит и тяговый момент упадёт.

Свободный симметричный дифференциал делит тягу пополам между колёсами. Всегда 50/50. То есть при падении момента на одном до нуля, на втором он обнулится автоматически. Автомобиль начнёт терять скорость, а если речь идёт о трогании с места на льду или жидкой грязи, то он просто там и останется, не сумев выехать из засады.  В этом главный недостаток свободного дифференциала.

Он может передать усилие только то, которое способно переварить колесо, находящееся в худших условиях. Даже если второе будет на сухом чистом асфальте, автомобиль никуда не поедет. Вся энергия уйдет на быстрое и бесполезное вращение буксующего колеса.

Виды дифференциалов

За годы эволюции это устройство менялось и совершенствовалось. Так что теперь в автомобилестроении используют различные виды дифференциалов, в зависимости от того, на какие нагрузки рассчитан автомобиль, для каких дорожных условий предназначен, какую цель ставили перед собой конструкторы.

1. По особенностям конструкции различают конический, цилиндрический и червячный типы. Название зависит от того, какой тип передачи используется для вращения полуосей. В настоящее время самый распространенный вид – конический.
2. По распределению усилия на полуоси различают симметричный и несимметричный. В первом случае количество зубцов на шестернях равное, получаем симметричное распределение вращения. При неравном количестве зубцов усилие распределяется несимметрично, что выгодно для внедорожников высокой проходимости.

Виды блокировки дифференциала. Система блокировки разрабатывалась для внедорожников, для которых пробуксовка любого колеса означает полную остановку автомобиля. На видео, ниже, подробно рассказано о системах блокировки.

Существует три основных типа блокировки.

1. Ручная блокировка дифференциала – это система, при которой водитель самостоятельно включает и выключает блокировку по своему усмотрению. Возле водительского места находится рычаг или кнопка управления блокировкой, с помощью которых принудительно останавливается вращение сателлитов вокруг свой оси. Фактически, дифференциал начинает работать так же, как при движении по прямой, распределяя усилие на обе полуоси поровну. При этом ухудшается управляемость, ведь повороты с заблокированным дифференциалом выполнить крайне сложно.
2. Автоматическая блокировка или самоблокировка – система, которая облегчает управление автомобилем, снимая с водителя необходимость самостоятельно блокировать дифференциал. Самоблокирующийся тип называют еще дифференциалом повышенного трения.
3. Электронная блокировка – это, по сути, имитация работы дифференциала, используемая в антипробуксовочных электронных системах. При необходимости забуксовавшее колесо принудительно замедляется тормозом, после чего дифференциал перераспределяет усилие, давая больше нагрузки на вторую полуось, которая имеет лучшее сцепление с дорогой.

Самоблокирующийся делятся на два основных типа:

1. Тип Torque – блокировка, срабатывающая от разницы крутящего момента на полуосях. При пробуксовке срабатывают гасители скорости, подтормаживающие ту полуось, скорость вращения которой выше.
2. Тип Speed Sensitive – блокировка с помощью вискомуфты, которая срабатывает, если одна из полуосей движется быстрее другой.

На сегодняшний день существует несколько видов дифференциалов, используемых в современных автомобилях.

1. Квайф (Quaife) – самая простая конструкция, главной особенностью которой является использование нескольких пар сателлитов, сцепляющихся между собой попарно. Благодаря возникающим силам трения механизм автоматически подстраивается под дорожные условия, правильно распределяя момент вращения при поворотах и пробуксовке.
2. Вискомуфта – устройство блокировки, основанное на применении жидкости с переменной вязкостью. Чем выше скорость ее перемешивания (соотношение скоростей вращения левой и правой полуосей), тем выше вязкость жидкости, вплоть до полной блокировки контактных дисковых блоков. Вискомуфта устанавливается на кроссоверы и легковые автомобили, то есть она не рассчитана на условия жесткого бездорожья.
3. Дисковая блокировка – конструкция с дополнительными коническими шестернями, муфтами и дисками. При разнице в скорости вращения полуосей разъединяются стыки между шестернями и система блокируется, после чего скорости вращения полуосей выравниваются.
4. Полная блокировка (кулачковая) – это тип с ручной блокировкой из салона автомобиля. Несмотря на некоторые неудобства его продолжают использовать во внедорожниках и есть много поклонников именно этого типа блокировки.
5. Торсен (Torsen) – агрегат комбинированного, коническо-червячного типа. Это один из самых мощных и надежных типов механизма, используемый для условий жесткого бездорожья. Принцип его работы подробно описан на видео, ниже.

Типы дифференциалов

Если автомобиль имеет одну ведущую ось, то он будет оснащен межколесным дифференциалом. В полноприводном ТС используется межосевой дифференциал. На переднеприводных машинах такой механизм также называется передний дифференциал, а модели в заднеприводных авто называются задним дифференциалом.

Данные механизмы распределяются на три категории по типу зубчатых передач:

• Конический дифференциал;
• Червячный дифференциал;
• Цилиндрический дифференциал.

Различаются они между собой формой главной и осевых шестерен. Конические модификации устанавливаются в переднее- и заднеприводных машинах. Цилиндрические применяются в полноприводных моделях, а червячные подходят для любых типов трансмиссий. В зависимости от модели автомобиля и дорожной обстановки, в которой эксплуатируется транспортное средство, полезными окажутся следующие типы дифференциалов:

1. Механическая блокировка;
2. Самоблокирующийся дифференциал;
3. Электроблокировка.

С ручной блокировкой

Дифференциал с ручным способом блокировки считают одним из наиболее примитивных. Отключение в ручном режиме осуществляется при помощи кнопок или рычагов, которые располагаются в салоне автомобиля. Подобный вид чаще всего используется в машинах, которые имеют полный привод, иными словами, во внедорожниках.

Планетарная система принимает форму муфты и блокирует возможность движения сателлитов. Эксперты настоятельно рекомендуют использовать ручную блокировку только после того, как будет выжата педаль сцепления.

После блокировки дифференциала следует сбросить скорость на минимум, особенно если в этот момент автомобиль пересекает труднопроходимую местность. После того, как один из узлов заблокируется, будет гораздо сложнее поворачивать, а, значит, транспортное средство будет легче вести по прямой. Функция ручной блокировки применяется на внедорожниках, которые обладают рамной конструкцией. Желательно использовать ручную блокировку, уже имея хороший стаж вождения, так как управлять таким автомобилем значительно сложнее.

Toyota Land Cruiser 100 является внедорожником, имеющим кнопку блокировки межосевого дифференциала. Транспортные средства, на которых имеется ручная блокировка дифференциала:

• Toyota Land Cruiser;
• Toyota Hilux;
• Шевроле Нива.

Самоблокирующийся

Данный вид узлов хорошо приспособлен к тяжёлым условиям вождения, так как значительно увеличивают проходимость авто. Основной принцип самостоятельной блокировки заключается в том, что определённые условия движения способствуют автоматической блокировке дифференциала. Если разница в полуосях становится слишком значительной, срабатывает механизм насоса, который нагнетает давление масла.

После этого пластины начинают сближаться, а скорость колеса снижается. Этот метод позволяет правильно распределить нагрузку на колёса при буксовке или заносе. Существует множество известных автомобильных самоблокирующихся дифференциалов. Например, узлы фирм Торсен и Квайф. Также примером подобного устройства является модель «speed sensitive». Механизм моментально фиксирует различную скорость вращения осей транспортного средства.

Модель автомобиля, где стоит именно этот тип дифференциала — Toyota Rav4 с вискомуфтой. Если одна из осей начинает двигаться с намного большей скоростью, то муфта срабатывает и начинает тормозить движение предотвращая аварийную ситуацию! Как только скорость снижается, сила трения уменьшается и возвращает независимость частям узла.

На спецтехнике устанавливается другой вариант самоблокирующихся дифференциальных механизмов — кулачковые пары. Примером может послужить «ГАЗ-66». Подобная конструкция значительно увеличивает проходимость машины, однако вполне может создать опасные ситуации, когда дифференциал замыкается самостоятельно.

Схема его действия очень проста и понятна: вместо «планетарки» в механизме применяются зубчатые пары. Они вращаются, если в скорости колёс возникают небольшие расхождения, однако если разница увеличиваются, то устройства входят в клин.

Электроблокировка

Такие дифференциалы связаны с электроникой автомобиля. Они считаются самыми дорогими, так как имеют сложное строение и привод блокировки. Данный механизм связан с ЭБУ автомобиля, который получает данные от систем, следящих за вращением колес, например, ABS. В некоторых автомобилях можно отключить автоматическую блокировку. Для этого на панели управления имеется специальная кнопка.

Преимущество электронных вариантов в том, что они позволяют установить несколько степеней блокировки. Еще один плюс таких механизмов в том, что они отлично помогают справиться с избыточной поворачиваемостью. В таких моделях крутящий момент подается на шестерню полуоси, которая вращается с меньшей скоростью.

Активного действия

На сегодняшний день активные дифференциалы являются одними из наиболее эффективных в сравнении со своими аналогами. Подобный механизм был изобретён сравнительно недавно, однако уже набрал популярность. Принцип его работы в том, чтобы ускорить действие колёс и полуоси. Несмотря на то, что подобное решение полностью противоположно остальным, такой способ оказался наиболее удачным.

Подобные разработки не только оптимизируют работу, но и позволяют снизить риски поломки автомобиля. Кроме того уменьшается процентное соотношение аварийных ситуаций на дорогах из-за неправильной работы дифференциала. Постоянное улучшение делает вождение любых наземных транспортных средств более простым, безопасным и удобным.

Главное — это своевременно проверять состояние шестерёнок и всех остальных деталей, которые оказывают непосредственное влияние на работу дифференциального узла. От этого зачастую зависит не только безотказность личного автомобиля, но и жизнь водителя и пассажиров.

Неисправности

Свободный дифференциал достаточно надёжен и сам не сломается. Но его очень часто ломает водитель своими паническими действиями при буксовании автомобиля. Дело в том, что шестерёнки дифференциала работают на подшипниках скольжения, причём самых простейших. Они не рассчитаны на долгое и тяжёлое вращение под нагрузкой, когда крутится только одно колесо.

Антифрикционные шайбы перегреваются, зубья изнашиваются, появляются люфты и стуки, а при резкой остановке колеса, внезапно попавшего на асфальт после раскрутки, ломаются оси сателлитов и шлицевые соединения.

Ремонт чаще всего заключается в замене коробки дифференциала в сборе. Иногда можно поставить ремкомплект из шестерён и пальца с новыми регулировочными шайбами. Совсем редко обходятся только регулировкой подбором шайб.

Обслуживание

ТО исправного дифференциала сводится к замене масла в редукторе или раздатке. Никаких регулировочных или иных сервисных операций не предусмотрено, только ремонт при износе и поломках. На самоблоках иногда потребуется восстановить величину предварительного натяга подбором пакета пружинных шайб.

Обычно все дифференциалы повышенного трения требуют применения специального масла типа LSD (Limited Slip), но сейчас лучшие универсальные масла уже обладают подобными свойствами, о чём указано на этикетке. В любом случае, лучше руководствоваться инструкцией изготовителя конкретного изделия.

Безопасность

Межколесный дифференциал предназначен для обеспечения безопасной и комфортной езды на дорогах различного предназначения. Некоторые недостатки рассматриваемого механизма, указанные выше, проявляются при опасном и агрессивном маневрировании по бездорожью. Следовательно, если на машине предусмотрен привод ручного блокиратора, эксплуатировать ее необходимо исключительно в соответствующих условиях.

Скоростные машины использовать без указанного механизма весьма затруднительно и небезопасно, особенно на высоких скоростях по шоссе.

Что такое межосевой дифференциал

[WapCar] В автомобиле с многоосным приводом каждая ведущая ось соединена приводным валом. Для того чтобы каждая ведущая ось могла иметь различные входные угловые скорости для устранения явления проскальзывания ведущих колес каждой оси, между ведущими осями может быть установлен межосевой дифференциал, также известный как межосевой дифференциал.

Транспортное средство движется не только по прямой линии, но и поворачивает под разными углами, когда транспортное средство движется по кривой, траектории четырех колес представляют собой четыре дуги с разными радиусами. Это заставляет четыре колеса вращаться с разной скоростью в поворотах. Если колеса могут вращаться только с одинаковой скоростью, автомобиль вообще не может поворачивать, и даже если рулевое управление будет принудительным, средняя ось будет сломана из-за разницы в скорости вращения колес. В это время необходимо установить дифференциал для реализации дифференциальной скорости, который может разлагать фиксированную скорость на выходном валу двигателя на разные скорости и передавать их на колеса.

Когда автомобиль поворачивает, радиус поворота передних колес больше, чем у задних колес с той же стороны, поэтому скорость передних колес выше, чем скорость задних колес, так что четыре колеса принимают совершенно разные маршруты. Поэтому полноприводным автомобилям необходим межосевой дифференциал для распределения крутящего момента между передней и задней осями.

Типы центральных дифференциалов: открытый центральный дифференциал, дифференциал с многодисковой муфтой, дифференциал Torsen и дифференциал с вискомуфтой.

Открытый центральный дифференциал

Открытый дифференциал — дифференциал, который не имеет ограничений и может нормально работать при повороте автомобиля, планетарный ряд не имеет никаких блокирующих устройств. Если полноприводный автомобиль оборудован тремя открытыми дифференциалами спереди, в центре и сзади, то при пробуксовке одного из колес вся мощность автомобиля будет уходить на это колесо, а остальные три колеса не смогут дотянуться до сила.

Достоинства: Особого преимущества нет, т.к. дифференциальная скорость является необходимым условием нормального вождения автомобиля;

Недостатки: В сфере внедорожников открытый дифференциал будет влиять на рельеф грунтовых дорог.

Многодисковый дифференциал сцепления

Дифференциалы с многодисковыми муфтами основаны на мокрых многодисковых муфтах для создания дифференциального крутящего момента. Этот тип системы в основном используется в качестве центрального дифференциала своевременной системы полного привода, и внутри есть два набора фрикционных дисков, один из которых является ведущим, а другой — ведомым диском. Ведущий диск связан с передней осью, а ведомый диск связан с задней осью. Два комплекта дисков погружены в специальное масло, а их комбинация и разделение зависят от электронной системы управления.

При движении по прямой скорость передней и задней осей одинакова, и нет разницы в скорости между ведущим и ведомым дисками. В это время диски разделены, и автомобиль в основном находится в переднеприводном или заднеприводном состоянии, что позволяет экономить топливо. В процессе поворота возникает разница скоростей между передней и задней осями, а также разница скоростей между ведущими и ведущими дисками. Однако, поскольку разница скоростей не соответствует заданным требованиям электронной системы, два комплекта дисков по-прежнему разделены, и в это время на рулевое управление автомобиля это не влияет.

Разность скоростей текущей задней оси превышает определенный предел, например, когда передние колеса начинают буксовать, электронная система управления будет управлять гидравлическим механизмом для сжатия многодисковой муфты. В это время ведущий и ведомый диски начинают соприкасаться, подобно комбинации сцепления, крутящий момент передается от ведущего диска к ведомому для реализации полного привода.

Условия включения и коэффициент распределения крутящего момента многодискового фрикционного самоблокирующегося дифференциала контролируются электронной системой, и скорость отклика высокая. Некоторые модели также имеют функцию ручного управления «LOCK», то есть основной и ведомый диски могут поддерживать постоянное комбинированное состояние, и функция близка к состоянию блокировки полного привода профессионального внедорожника. средство передвижения. Однако фрикционная накладка может передавать не более 50% крутящего момента на заднее колесо, и фрикционная накладка перегревается и выходит из строя из-за интенсивного использования.

Преимущества: Скорость реакции очень высока и может быть объединена мгновенно; большинство моделей имеют электронное управление и не нуждаются в ручном управлении;

Недостатки: На задние колеса может передаваться не более 50% мощности, что склонно к перегреву при работе под большой нагрузкой.

Дифференциал Torsen

Название Torsen происходит от тяги с определением крутящего момента, ядром Torsen является червячная передача и система зацепления червячной передачи. Из структурного вида дифференциала Torsen вы можете увидеть двойную червячную передачу и червячную структуру, это их взаимозацепление и блокировка, а также однонаправленная передача крутящего момента от червячной передачи к червячной передаче, которая обеспечивает функцию блокировки дифференциала, которая ограничивает проскальзывание. При обычном движении по кривой передний и задний дифференциалы работают как традиционные дифференциалы, а червячная передача не влияет на разницу выходной скорости полуоси. Например, когда автомобиль поворачивает влево, колесо справа быстрее дифференциала, а скорость слева медленнее, а червячные передачи с разной скоростью влево и вправо могут близко соответствовать синхронизаторам. В это время червячная передача не заблокирована, потому что крутящий момент передается от червячной передачи к червячной передаче. При пробуксовке одного колеса играет роль червячный редуктор. Благодаря дифференциалу Torson или гидравлическому многодисковому сцеплению распределение мощности регулируется автоматически очень быстро.

При нормальном движении автомобиля корпус дифференциала Р вращается и приводит во вращение червяки 3 и 4. В это время между 3 и 4 нет относительного вращения, поэтому красная ось 1 и зеленая ось 2 вращаются с одинаковой скоростью. Когда одна ось сталкивается с большим сопротивлением, а другая ось работает на холостом ходу, например, красная ось встречает большее сопротивление, она сначала будет стоять на месте, а корпус дифференциала все еще вращается, поэтому он приводит в движение червячную передачу 4, которая катится вдоль красной оси. , 4 катится и заставляет 3 вращаться, но 3 и зеленая ось 2 обладают эффектом самоблокировки, поэтому вращение 3 не может заставить вращаться зеленую ось 2, поэтому 3 перестает вращаться. В то же время 4 также перестает вращаться, поэтому 4 может только вращать красную ось с вращением корпуса дифференциала, то есть крутящий момент распределяется на красную ось, и транспортное средство выходит из строя.

Основным устройством является центральный самоблокирующийся дифференциал, чувствительный к крутящему моменту, который может непрерывно изменять выходную мощность между передней и задней осями от 25:75 до 75:25 в зависимости от режима движения. Реакция очень быстрая, запаздывания почти нет (характеристики самоблокирующегося дифференциала, чувствительного к крутящему моменту, также были подробно проанализированы выше), а благодаря поддержке электронной программы стабилизации инициатива распределения мощности еще больше улучшается. .

Проще говоря, дифференциал Torson — это полностью автоматический чисто механический дифференциал, то есть самоблокирующийся дифференциал, не требующий управления человеком + 100% надежность + прямая передача. С определенной точки зрения, это очень сбалансированный дифференциал. дизайн.

Преимущества

: он может мгновенно обеспечивать обратную связь по разнице сопротивлений между ведущими колесами, распределять выходной крутящий момент, а характеристика блокировки является линейной, которую можно регулировать в относительно широком диапазоне выходного крутящего момента;

Недостатки: Нет полноприводного состояния; возможность повышенного трения дифференциала ограничена, и мощность не может быть полностью передана на определенное колесо.

Дифференциал с вискомуфтой

Вискомуфта дифференциала, этот дифференциал представляет собой интеллектуальное устройство, которое автоматически распределяет мощность на современных полноприводных автомобилях. Обычно устанавливается на полноприводные автомобили на базе переднего привода. Такой автомобиль обычно работает в переднеприводном режиме. Самая большая особенность вязкостной муфты заключается в том, что она может автоматически распределять мощность на заднюю ведущую ось по мере необходимости без вмешательства водителя.

Принцип работы вискомуфты чем-то похож на многодисковую муфту. На входном валу имеется множество внутренних пластин, которые вставлены во многие внешние пластины в корпусе вторичного вала и заполнены силиконовым маслом высокой вязкости. Входной вал соединен с вариаторной коробкой передач на переднем двигателе, а выходной вал соединен с задним ведущим мостом.

При обычном вождении нет разницы в скорости между передними и задними колесами, вискомуфта не работает, и мощность не распределяется на задние колеса, и автомобиль по-прежнему эквивалентен переднеприводному автомобилю.

При движении автомобиля по обледенелым и заснеженным дорогам передние колеса проскальзывают и пробуксовывают, а также возникает большая разница в скорости между передними и задними колесами. Силиконовое масло между внутренней и внешней пластинами вязкостной муфты начинает расширяться из-за тепла из-за перемешивания, что приводит к большому вязкостному сопротивлению, препятствующему относительному движению между внутренней и внешней пластинами и создающему большой крутящий момент. Таким образом мощность автоматически передается на задние колеса, и автомобиль превращается в полноприводный.

Когда автомобиль поворачивает, вискомуфта также может поглощать разницу в скорости между передними и задними колесами из-за разницы во внутреннем колесе и действовать как передний и задний дифференциал. Когда автомобиль тормозит, он также может предотвратить блокировку заднего колеса.

Преимущества: компактный размер, простая конструкция, низкая себестоимость;

Недостатки: медленная скорость отклика, малый коэффициент распределения крутящего момента, совмещение и разделение не могут управляться вручную, могут выйти из строя из-за перегрева при работе с высокой нагрузкой.

Как работает блокировка центрального дифференциала и как ею правильно пользоваться?

Блокировка межосевого дифференциала — это механизм, который поровну распределяет мощность между передней и задней осью автомобиля. Он делает это, регулируя мощность двигателя и распределяя ее между двумя осями.

Рекламные объявления

Если у вас есть автомобиль, то одна вещь, о которой вы, возможно, не подумали, это дифференциал и вся система, которая способствует его функциональности.

Рекламные объявления

Например, вы когда-нибудь задумывались о том, как некоторые транспортные средства могут легко проехать по пересеченной и каменистой местности? Если вы этого не сделали, мы рассмотрим сегмент вашего автомобиля, который способствует полному приводу вашего автомобиля.

Если вы никогда не слышали о дифференциале и его основной функции, вам повезло, потому что мы собираемся углубиться в это в этой статье и не только.

Содержание

• 1 Что такое дифференциал?
• 2 Что такое блокировка межосевого дифференциала?
• 3 Принцип работы блокировки дифференциала?
• 4 Когда использовать блокировку межосевого дифференциала? (бездорожье или широкий гудрон) и Почему?
  • 4.1 Блокировка центрального дифференциала для движения по дорогам 
  • 4. 2 Блокировка центрального дифференциала для движения по бездорожью
• 5 Какие модели автомобилей лучше всего подходят с блокировками центрального дифференциала?
  • 5.1 Ford F-150
  • 5.2 Toyota Land Cruiser
  • 5.3 Jeep Wrangler
• 6 Как быстро вы можете ездить с блокировкой межосевого дифференциала?
• 7 Заключение

Что такое дифференциал?

Прежде чем мы углубимся в то, что делают блокировки центрального дифференциала и как они работают, важно кратко рассмотреть, что делает дифференциал.

Дифференциал — это компонент автомобиля, который позволяет распределять мощность на разные колеса автомобиля. Чтобы транспортное средство могло вращаться, колеса транспортного средства должны вращаться с разной скоростью.

Рекламные объявления

Дифференциал является ключевым компонентом, обеспечивающим передачу мощности на разные колеса автомобиля и позволяющей колесам автомобиля вращаться с разной скоростью.

Дифференциал состоит из набора шестерен, и количество шестерен варьируется от одного типа дифференциала к другому. Эти шестерни в конечном итоге отвечают за передачу мощности от двигателя к колесам в правильной пропорции.

Дифференциал действует также при движении автомобиля по пересеченной местности. Там требуется распределение мощности, чтобы позволить транспортному средству маневрировать из-за потери тяги, связанной с труднопроходимой местностью. Из-за различных ландшафтов и потребностей вождения на рынке доступны различные типы дифференциалов.

Объявления

В зависимости от автомобиля, который у вас есть, и того, что вы хотите от автомобиля, вы можете выбрать идеальный дифференциал для себя.

Что такое блокировка центрального дифференциала?

Блокировка межосевого дифференциала — это дифференциал, который имеет те же характеристики, что и обычный дифференциал, с той лишь разницей, что он расположен и как он обеспечивает распределение мощности в автомобиле во время движения и, что наиболее важно, при выполнении поворота.

Если у вас полноприводная или полноприводная система, скорее всего, у вас есть система межосевого дифференциала. Система блокировки межосевого дифференциала распределяет крутящий момент и скорость вращения между задними и передними колесами. Вы можете узнать больше о 4WD против AWD в моем предыдущем руководстве.

Рекламные объявления

(Это означает, что вы не можете увидеть блокировку центрального дифференциала в автомобилях с приводом на 2 колеса.)

Вот почему он обычно располагается в центре трансмиссии, чтобы обеспечить баланс между потребностями в мощности на обоих концах автомобиля.

В системе блокировки межосевого дифференциала существует множество механических компонентов, а также принципов.

Принцип работы блокировки дифференциала?

Во время вождения автомобилю требуется максимально возможное сцепление с дорогой. Все колеса транспортного средства должны иметь соответствующую мощность с различными показателями мощности в зависимости от того, является ли движение прямым или выполняется поворот.

Блокировка центрального дифференциала помогает регулировать мощность, подаваемую на колеса. Рабочий механизм блокировки центрального дифференциала включает считывание входных сигналов дроссельной заслонки и углов поворота руля, прежде чем действовать.

Advertisements

При минимальном угле поворота руля, то есть когда автомобиль движется прямо, межосевой дифференциал блокируется, чтобы обеспечить равномерное распределение мощности как на переднюю, так и на заднюю части автомобиля.

Когда водитель приближается к повороту, угол поворота рулевого колеса меняется, а вместе с ним и вход дроссельной заслонки. Эти показания приводят к открытию центрального дифференциала.

Это позволяет колесам автомобилей вращаться с разной скоростью и, по сути, позволяет машине поворачивать. Без этого транспортное средство не сможет пройти поворот.

Advertisements

После поворота и уменьшения угла поворота рулевого колеса центральный дифференциал снова начинает блокироваться.

Когда использовать блокировку межосевого дифференциала? (бездорожье или широкий гудрон) и Почему?

Мы рассмотрели принцип работы блокировки межосевого дифференциала, и каким бы сложным и эффективным он ни был, вы, вероятно, задаетесь вопросом, когда лучше всего использовать автомобиль, оснащенный системой дифференциала.

Что ж, давайте посмотрим на несколько преимуществ, которые дает использование системы как на бездорожье, так и на асфальте, чтобы увидеть, насколько она эффективна в обоих случаях и где система лучше всего подходит.

Блокировка центрального дифференциала для движения по дорогам 

Одна из особенностей блокировки центрального дифференциала заключается в том, что они увеличивают сцепление с дорогой. Это означает, что ведущие колеса автомобиля получают гораздо большую мощность, если он оснащен блокировкой межосевого дифференциала по сравнению с обычной системой дифференциала.

Когда дело доходит до вождения по дорогам, скорее всего, дополнительное сцепление с дорогой вам не понадобится. Вождение по дорогам обеспечивает отличные условия для вашего автомобиля, даже если он не оснащен блокировкой межосевого дифференциала.

Если вы планируете много ездить по дорогам, нет необходимости использовать систему блокировки межосевого дифференциала.

Advertisements

Однако в некоторых случаях блокировка межосевого дифференциала будет совершенно необходима, даже если вы совершаете обычные повседневные поездки по дорогам.

В таких условиях, как снег и лед, очень важно использовать систему блокировки межосевого дифференциала.

Лед и снег затрудняют обычное вождение, а дополнительная тяга сделает его немного более терпимым.

С большим крутящим моментом, поступающим на колеса, и мощностью, направляемой в области, где это больше всего необходимо, это означает, что вы можете легко маневрировать по снегу, это основано на принципе разных скоростей вращения, для разных колес, а также разного крутящего момента. .

Если вы не планируете ездить по сильному снегу или по обледенелой дороге, вам не понадобится система блокировки межосевого дифференциала, если вы едете по дороге.

Существуют более дешевые и более подходящие дифференциальные механизмы для использования на дорогах, о которых мы будем говорить в этой серии.

Блокировка центрального дифференциала для движения по бездорожью

Вот для этого и существует блокировка центрального дифференциала. Система блокировки центрального дифференциала предназначена для езды по бездорожью. Мы уже указывали в статье, что блокировка межосевого дифференциала позволяет равномерно распределять мощность двигателя как на заднюю, так и на переднюю ось.

Это означает, что независимо от положения вашего автомобиля одно колесо будет двигаться спереди, а другое — сзади.

Облегчает управление автомобилем и позволяет легко преодолевать крутые склоны. При движении по местности, одновременно грязной и крутой, вам нужен привод с других концов вашего автомобиля.

Это позволит вашему автомобилю двигаться с большей мощностью, и это позволит вам с относительной легкостью управлять им.

Скользкие и грязные поверхности также идеально подходят для работы системы блокировки межосевого дифференциала.

Advertisements

Система блокировки центрального дифференциала позволяет разделить мощность между задним и передним карданными валами.

Мы уже подчеркивали, что это дает вашему автомобилю больше драйва и, безусловно, лучшую управляемость.

Лучшие случаи, когда система блокировки межосевого дифференциала не только подходит лучше всего, но и действительно необходима, когда вы едете по бездорожью.

Это также касается движения по грязным и гравийным дорогам. Если вы планируете отправиться в бездорожье, то система блокировки центрального дифференциала должна позволить вам насладиться удивительным приключением по бездорожью.

Прежде чем перейти к следующей части этого руководства, если вам интересно узнать разницу между блокировкой ступицы и блокировкой дифференциала, вы можете ознакомиться с моим предыдущим руководством о блокировке ступицы и блокировке дифференциала.

Какие модели автомобилей лучше всего работают с блокировкой межосевого дифференциала?

В настоящее время большинство грузовиков и внедорожников с системой полного или полного привода оснащены системой блокировки центрального дифференциала. Причина этого в том, что большинство этих автомобилей созданы и предназначены для маневрирования и движения по бездорожью.

 В результате необходимо убедиться, что эти автомобили поставляются с предустановленной системой блокировки межосевого дифференциала. Вот некоторые из лучших автомобилей, которые вы можете приобрести с системой блокировки межосевого дифференциала.

Объявления

Если вы знаете, что у вас есть торговец для приключений на бездорожье, то вам обязательно следует приобрести транспортное средство, которое входит в этот список.

Ford F-150

Теперь, как и ожидалось, первым в нашем списке стоит Ford F-150. Ford F-150 — это чудо, и для тех, кто не знает, он полностью оснащен системой блокировки межосевого дифференциала. .

F-150 — бесспорный король бездорожья. В автомобиле есть все, что вам нужно для пикапа, а система блокировки межосевого дифференциала является в значительной степени бонусом.

Если вы планируете отправиться в путешествие по бездорожью, F-150 изменит правила игры. Это означает, что вам не придется беспокоиться о местности или даже о том, что вы застряли в грязи или снегу. Этот зверь транспортного средства легко маневрирует вне снега, льда или грязи. Все благодаря системе блокировки центрального дифференциала и мощному двигателю.

Toyota Land Cruiser 

Toyota – одно из самых громких имен, когда речь идет о приключениях на бездорожье, особенно о серии Land Cruiser.

Последнее предложение в этой безупречной серии включает современную систему блокировки межосевого дифференциала, но столь же эффективную и мощную, как и традиционная система блокировки межосевого дифференциала.

Advertisements

Автомобиль уже поставляется с полным 4WD, по сути, система блокировки межосевого дифференциала — это всего лишь вишенка на этом удивительном торте.

Дифференциальная система на Toyota Land Cruiser является электронной и работает с активным контролем тяги, а также с системой контроля устойчивости автомобиля.

Все эти особенности делают поездку по бездорожью не только терпимой, но и захватывающей. Если и существует автомобиль, который может подарить вам удивительные впечатления от бездорожья с оттенком роскоши, то это, безусловно, Toyota Land Cruiser.

Обратной стороной этого автомобиля может быть высокая цена, но, по нашему мнению, он стоит каждой потраченной на него копейки.

Jeep Wrangler

Это не может быть список внедорожников, если мы не включаем Jeep Wrangler. Существует множество рекламных роликов, в которых Jeep Wrangler легко карабкается по скалам.

Advertisements

Способность Jeep Wrangler ползать по скалам объясняется наличием на автомобиле системы блокировки центрального дифференциала.

Jeep Wrangler поставляется со стандартным полным приводом, а благодаря системе блокировки межосевого дифференциала мощность распределяется между осями равномерно.

Это означает, что потери сцепления с дорогой не будет, а ползание по скалам будет таким же плавным, как и прежде. Если бы нам нужно было выбрать идеальный автомобиль с системой блокировки межосевого дифференциала, мы бы выбрали Jeep Wrangler.

Насколько быстро вы можете ездить с блокировкой межосевого дифференциала?

Блокировка центрального дифференциала облегчит вам выезд из грязной, обледенелой или заснеженной местности. Одна вещь, которую они не дадут вам, — это скорость.

Если у вас включена система блокировки дифференциала, то вам нужно избегать не только высоких скоростей, но и даже достаточно умеренных скоростей.

Рекомендуемая скорость, если у вас включена блокировка центрального дифференциала, составляет 25 миль в час. Вы можете превысить эту скорость, но это не рекомендуется.

Объявления

Ваш автомобиль может с трудом поворачивать, что может привести к ужасным авариям. Если вы хотите увеличить скорость, рекомендуется сначала отключить блокировку центрального дифференциала.

Заключение

Наличие блокировки межосевого дифференциала улучшает ваши впечатления от бездорожья и делает ваш грузовик или внедорожник супер-внедорожником.

 Важно понимать, что, несмотря на то, что блокировка центрального дифференциала обеспечивает большее сцепление с дорогой и больший крутящий момент, это не дает права на превышение скорости.

На самом деле, любая скорость выше 25 миль в час с активированной блокировкой межосевого дифференциала опасна.

Наслаждайтесь бездорожьем и будьте в безопасности!

• Фейсбук
• Твиттер
• LinkedIn
• Эл. адрес
• Более

Как работает постоянный полный и полный привод

С возвращением в Gearhead 101 — серию статей об основах работы автомобилей для начинающих автомобилистов.

В прошлый раз мы подробно рассказали о том, как работает неполный рабочий день 4WD и почему полезно, чтобы все четыре колеса приводили автомобиль в движение в условиях низкой тяги. Сегодня мы занимаемся постоянным 4WD, а также полным приводом (он же AWD).

В обеих системах трансмиссии все четыре колеса постоянно приводят автомобиль в движение, и, как мы увидим, они достигают этой цели, используя аналогичную схему трансмиссии. Но есть также некоторые различия между постоянным 4WD и AWD, которые мы объясним ниже.

Начнем!

Преимущества и недостатки постоянного 4WD и AWD

Как мы подробно обсуждали в нашем посте о 4WD, одно из его преимуществ по сравнению с 2WD заключается в том, что постоянно движущиеся четыре колеса значительно увеличивают тягу в ситуациях с низким сцеплением, таких как снег, грязь и рыхлая грязь. Если, скажем, ваши задние колеса попадают в зону с низким сцеплением на дорожном покрытии, ваши передние колеса могут оказаться в зоне с высоким сцеплением. Получая мощность, они могут помочь вашему автомобилю двигаться, а не просто вращать задние колеса, пока ваш автомобиль остается неподвижным.

Все хорошо, но почему вы хотите, чтобы все четыре колеса получали мощность от двигателя даже при нормальных условиях вождения? Зачем вам 4WD на штатной , вместо того, чтобы просто включать его при необходимости?

Основная причина — улучшенная управляемость. Когда все четыре колеса движутся, автомобиль лучше проходит повороты и обеспечивает лучшую курсовую устойчивость, когда автомобиль движется в устойчивом состоянии. Улучшенная управляемость в нормальных условиях вождения обеспечивает более безопасное вождение. Улучшенная управляемость — одна из причин, почему вы видите полный привод на спортивных автомобилях и роскошных седанах.

Другая причина — удобство. Предположим, вы едете по дороге, на которой есть участки со льдом и снегом, но в основном она сухая. Вместо того, чтобы включать и отключать свой 4WD на неполный рабочий день, когда вы попадаете в эти скользкие места и покидаете их, когда четыре колеса работают все время, вам не нужно об этом думать. Ты просто водишь.

Большим недостатком постоянного 4WD и полного привода является то, что они потребляют гораздо больше топлива, чем неполный 4WD, потому что двигатель должен постоянно передавать мощность на все четыре колеса.

Как работают полноприводные и полноприводные автомобили

Таким образом, в полноприводных и полноприводных автомобилях постоянно движутся все четыре колеса. Но возникает вопрос: как эти системы трансмиссии делают это без поддомкрачивания автомобиля при движении по дорогам с высоким сцеплением?

Как мы обсуждали в статье о частичном 4WD, когда вы включаете 4WD, раздаточная коробка блокирует передний и задний приводные валы вместе. Они передают одинаковую мощность или число оборотов в минуту на передний и задний дифференциалы. При повороте на сухом асфальте передние колеса за счет хорошей тяги и геометрии вынуждены вращаться быстрее, чем задние колеса. Но поскольку передний приводной вал движется с той же скоростью, что и задний приводной вал, создается большое напряжение, которое в конечном итоге может привести к тому, что называется заеданием или закручиванием трансмиссии. Это может серьезно повредить ваш автомобиль.

Как же избежать этой проблемы при постоянном полном и полном приводе?

Путем добавления третьего дифференциала в середине трансмиссии.

Как и автомобили с неполным приводом, полноприводные и полноприводные имеют передний и задний дифференциалы на передней и задней осях, что позволяет левому и правому колесам двигаться с разной скоростью при выполнении поворота. Это предотвращает проскальзывание колес, которое может произойти при движении всех четырех колес.

Для предотвращения заедания трансмиссии из-за разной скорости вращения передних и задних колес при повороте между передним и задним приводными валами установлен межосевой дифференциал. Это позволяет переднему и заднему приводным валам передавать мощность как на передние, так и на задние колеса, но позволяет им двигаться с разной скоростью при выполнении поворота. Проблема с заеданием трансмиссии решена.

Таким образом, межосевой дифференциал позволяет постоянному полному и полному приводу передавать мощность на все четыре колеса одновременно и постоянно.

В чем тогда разница между полным приводом и полным приводом?

Что делает постоянный 4WD не полным: блокировка межосевого дифференциала

Большую часть времени постоянный 4WD работает почти так же, как и полный привод: межосевой дифференциал передает мощность двигателя как на передние, так и на задние колеса во время движения. время. Межосевой дифференциал позволяет переднему и заднему приводным валам двигаться с разной скоростью, позволяя автомобилю нормально работать даже при выполнении поворотов на обычных дорогах.

Но, позволяя колесам двигаться с разной скоростью, вы жертвуете некоторым сцеплением с дорогой, особенно в условиях слабого сцепления, таких как грязь, снег и грязь. Это особенно верно, если межосевой дифференциал является открытым дифференциалом. Напомним из нашей предыдущей статьи, что поток мощности открытых дифференциалов следует по пути наименьшего сопротивления. В настройках с низким сцеплением это не буэно. Вот почему.

Допустим, вы находитесь в полноприводном или полноприводном автомобиле с открытым межосевым дифференциалом. Вы едете по подъездной дорожке, и передние колеса задевают участок ледяного снега. Вы думаете: «У меня полный привод! Это не должно быть проблемой». Но это. Эти передние колеса имеют наименьшее сцепление с дорогой и, следовательно, представляют собой путь наименьшего сопротивления. Таким образом, межосевой дифференциал будет передавать всю мощность на передние колеса, заставляя их вращаться на месте, в то время как ваши задние колеса просто будут стоять на сухом асфальте, не двигаясь вообще. Чтобы подняться по подъездной дорожке, было бы неплохо, чтобы эти задние колеса получили некоторую мощность.

Для решения этой проблемы в большинстве полноприводных и полноприводных автомобилей используется межосевой дифференциал повышенного трения (LSD) или Torsen. Эти типы дифференциалов дают вам преимущество дифференциалов с открытым центром, позволяя передним и задним колесам двигаться с разной скоростью при выполнении поворота на сухом асфальте, но когда один комплект колес сталкивается со скользкой частью, вместо того, чтобы передавать всю мощность на тем колесам, он все равно будет передавать некоторую мощность тем, кто движется по сухому асфальту.

Таким образом, в нашем сценарии с заснеженной дорогой полноприводный или полноприводный автомобиль с центральным LSD будет передавать часть мощности двигателя на задние колеса, у которых есть сцепление с дорогой, а не только на передние колеса, которые не имеют сцепления с дорогой. позволяет поднять машину на подъездную дорожку.

Дифференциалы повышенного трения определенно улучшают сцепление с дорогой по сравнению с открытыми дифференциалами. Для большинства сценариев 4WD LSD — это все, что вам нужно для адекватной тяги. Но LSD по-прежнему не обеспечивают оптимальной тяги, потому что большая часть мощности по-прежнему передается на колеса с меньшим сцеплением. Еще есть вероятность пробуксовки колес.

Именно здесь полноприводная система полного привода отличается от полноприводной. Полноприводные автомобили имеют блокировку межосевого дифференциала, встроенную в раздаточную коробку. Когда водитель включает его, межосевой дифференциал блокирует передний и задний приводные валы вместе, так что они вращаются с одинаковой скоростью, передавая равный крутящий момент на задние и передние колеса. По сути, автомобиль с полным приводом и заблокированным межосевым дифференциалом действует как автомобиль с полным приводом, когда включен полный привод.

 

В нашем сценарии на заснеженной дороге полноприводный автомобиль с заблокированным межосевым дифференциалом будет передавать одинаковое количество мощности как на передние, так и на задние колеса. Вместо того, чтобы задние колеса не двигались вообще (как на открытом межосевом дифференциале) или только немного (как на центральном LSD), задние колеса будут двигаться с хорошей скоростью, что позволит вам безопасно поднять автомобиль. дорога.

Некоторые полноприводные автомобили увеличивают тяговые возможности в условиях низкой тяги за счет возможности блокировки заднего дифференциала или даже переднего и заднего дифференциалов, превращая автомобиль в правда 4×4.

Многие полноприводные автомобили также имеют возможность переключения на низкую передачу, что позволяет передавать больше мощности на колеса при движении на более низких скоростях.

Точно так же, как вы бы не хотели, чтобы передний и задний приводные валы двигались с одинаковой скоростью в полноприводном автомобиле с частичной занятостью на обычных дорогах, вы не хотите, чтобы они двигались с одинаковой скоростью в полноприводном автомобиле. время полноприводного автомобиля при движении по обычному дорожному покрытию. Вам нужно отключить заблокированный межосевой дифференциал, когда вы находитесь на поверхности с высоким сцеплением.

Автомобили с полным приводом не имеют возможности блокировки межосевого дифференциала, поэтому они не обеспечивают такого же сцепления на скользких дорогах, как автомобили с полным приводом. В то время как полный привод может помочь улучшить управляемость на обычных дорожных покрытиях и может улучшить сцепление на дождливых дорогах и немного на заснеженных дорогах, вы не захотите брать автомобиль с полным приводом на бездорожье. Вот для чего нужен надежный 4WD.

Ну вот. Основы работы полного привода 4WD и полного привода. Таким образом, мы в значительной степени рассмотрели трансмиссию автомобиля. Далее в нашей серии Gearhead 101: коробка передач.

Теги: Автомобили

ПредыдущийСледующий

Блог Razor RC: Объяснение межосевых дифференциалов

Один из самых неправильно понятых вариантов настройки для Slash 4×4 — межосевой дифференциал. Я читал много постов о межосевых дифференциалах, и в большинстве говорится: используйте проскальзывающее сцепление для торможения, а межосевой дифференциал — для гонок.

Я бы согласился с этим утверждением, но почему? Чтобы понять почему, вы должны сначала понять, что делают эти два устройства и в чем различия между ними.

Проскальзывающее сцепление

В Slash 4×4 мощность обычно распределяется равномерно спереди назад и слева направо.

50% мощности идет вперед, 50% — назад. И на каждом конце есть еще один дифференциал, который позволяет левому и правому колесам вращаться с разной скоростью. При движении прямо левое и правое колеса будут вращаться с одинаковой скоростью. При повороте внешнее колесо должно вращаться быстрее, чем внутреннее. Я думаю, что большинство людей это понимают.

Проскальзывающее сцепление позволяет всей трансмиссии (вся мощность в системе) проскальзывать, когда это необходимо. Чем сильнее вы затягиваете проскальзывающую муфту, тем труднее заставить трансмиссию проскальзывать. Чем свободнее, тем легче. Когда скользит? Когда двигатель пытается вращаться со слишком большой скоростью, отличной от скорости колес. Когда вы совершаете эти гигантские 20-футовые прыжки и приземляетесь, когда машина движется со скоростью 20 миль в час, а двигатель зажат на скорости 40 миль в час, тапочки будут скользить, а не разрушать вашу трансмиссию. Это хорошо и предотвращает поломку деталей.

Вы также можете выполнить некоторую настройку для условий с низким сцеплением с дорогой: когда вы нажимаете на педаль газа и двигатель пытается вращаться с невероятной скоростью, более свободная тапочка будет проскальзывать, а не пытаться мгновенно применить полную мощность и прокрутить колеса. Это часто используется в автомобилях с приводом на 2 колеса, чтобы обеспечить примитивную форму контроля тяги.

Межосевой дифференциал

Теперь межосевой дифференциал сложнее, и почти все, что я читал о нем на форумах Слэша, неверно. По своей сути, межосевой дифференциал позволяет передним и задним колесам вращаться с разной скоростью, подобно тому, как передний/задний дифференциалы позволяют левому и правому колесам вращаться с разной скоростью.

Почему это полезно? Эта ссылка имеет лучшее описание, которое я когда-либо видел, и я никогда не видел, чтобы кто-нибудь объяснял эту простую концепцию, хотя она чрезвычайно важна:

http://4x4abc.com/4WD101/abc4.html

центральный дифференциал для лучшей управляемости. Он нужен для гонок. Он лучше едет». Ну хорошо, но почему? Что вообще означает «управляться лучше»? Каким образом он «едет лучше»?

В повороте передние и задние колеса должны вращаться с разной скоростью, потому что каждое колесо не движется по одной и той же линии в повороте! Внешнее переднее колесо должно проходить дальше всего, а внутреннее заднее колесо — меньше всего. Таким образом, чтобы каждое колесо вращалось с правильной скоростью, передний выходной вал центрального дифференциала должен вращаться быстрее, чем задний выходной вал.

Это то, что делает центральный дифференциал — он позволяет передним колесам вращаться быстрее, чем задним. Или: в повороте на перед уходит больше мощности, а на зад меньше. Если вы заблокируете центральный дифференциал (сверхгустая жидкость или заблокируете тапочки), передние и задние заблокируют выходные валы и не смогут вращаться с разной скоростью.

Проскальзывающее сцепление не может дать такого же эффекта – мощность всегда одинакова спереди и сзади, оно позволяет проскальзывать только всей системе, а не по отдельности спереди и сзади.

Вот почему полноприводные автомобили «лучше управляются» с межосевым дифференциалом. Колеса могут легче следовать своей естественной линии. В результате автомобиль не так сильно толкает и будет следовать линии, на которую вы указываете передними колесами.

Центральный дифференциал: управление колесами

Другой эффект межосевого дифференциала возникает, когда только два колеса находятся на земле. С тугим тапком можно легко ехать на заднем дворе с мощным мотором, потому что перед поднимется (зад присядет). Задние колеса по-прежнему будут получать свой нормальный процент мощности, независимо от того, что вы делаете, и будут продолжать вести автомобиль вперед (или вверх!).

При использовании центрального дифференциала, когда передние колеса поднимаются и начинают терять сцепление с дорогой, он автоматически начинает передавать мощность на крайние колеса с меньшим сцеплением. Задние колеса прилипли к земле, но передние находятся в воздухе и могут легче вращаться. Поскольку они могут вращаться легче, они это делают, и мощность будет передаваться на передние колеса, а не на задние. Это снижает общую мощность двигателя, подаваемую на заднюю часть. Вы можете настроить противоугонный эффект центрального дифференциала, используя более жидкую/густую жидкость.

Хотя большие колеса на колесах выглядят круто, обычно они не являются самым быстрым способом ускорения. Если вы не едете на колесе, вы можете ускоряться быстрее! У продвинутых гоночных мотоциклов обычно есть система защиты от колес, чтобы ускорить мотоцикл, и та же концепция может быть применена к автомобилям с радиоуправлением. Также легче управлять, когда передние колеса стоят на земле…

Центральный дифференциал: недостатки

Итак, мы поговорили обо всех достоинствах центрального дифференциала, а какие у него недостатки? Ну, во-первых, устройство намного сложнее и подвержено поломкам, чем простая проскальзывающая муфта. Кроме того, требуется больше работы по обслуживанию, настройке и настройке, поскольку вам нужно снять его, слить и долить жидкость. С тапочками вы просто берете гаечный ключ, регулируете его, и вы снова в пути через 10 секунд или меньше.

Еще один эффект, который я обнаружил, заключается в том, что иногда на гусеницах требуется максимальная мощность, подаваемая на (задние) колеса, когда у вас только 2 колеса на земле (2 в воздухе).

На моей местной дорожке текущий макет имеет набор из 3 маленьких дублей, которые мы называем ритм-секцией. По сути, у вас есть очень маленькие окна, в которые можно запрыгнуть на машину, приземлиться, а затем сразу же снова прыгнуть. И сделать это нужно 3 раза подряд.

С очень маленькой площадью, на которой можно прыгать, приземляться, а затем снова прыгать, очень сложно одновременно идеально приземлиться всеми 4 колесами. Однако, если вы этого не сделаете, когда вы нажмете на педаль газа, чтобы начать следующий прыжок, мощность будет отбрасываться от ваших (задних) ведущих колес к колесам в воздухе. Общий эффект заключается в том, что вы не получаете очень хорошего драйва, и вам трудно создать достаточный импульс, чтобы сделать следующий дубль.

С тапком этот эффект незначителен. С тугим тапком, даже если приземляются только передние или задние колеса, вы все равно можете получить очень хороший передний привод (точно так же, как и при езде на колесах), чтобы разогнать машину и совершить следующий прыжок. На самом деле я убедил своего друга Алекса поставить проскальзывающее сцепление в его гонке Slash 4×4, просто чтобы облегчить выполнение этого участка, и он обнаружил, что результаты значительно улучшились.

В автомобиле 2WD ритм-секция также довольно проста, потому что вы всегда передаете полную мощность на ведущие колеса, чтобы помочь вам ускориться для следующего дубля. Даже опытные водители 4×4 для короткой езды (использующие центральный дифференциал) испытывают трудности с выполнением серии прыжков, в то время как на полноприводном грузовике для коротких трасс это довольно просто (например, мой TLR 22 SCT).

Последний недостаток межосевого дифференциала заключается в том, что он не защищает трансмиссию, а также проскальзывающую муфту. Когда вы приземляетесь всеми 4 колесами на неправильной скорости (относительно оборотов двигателя), ничто не скользит и не теряет мощность. Лучшее, что он может сделать, это перенаправить мощность на колесо с меньшим сцеплением, но это не всегда возможно. В целом трансмиссия будет подвергаться большему избиению.

Заключение

Надеюсь, вы узнали кое-что о проскальзывающих муфтах и ​​центральных дифференциалах и о том, как они работают. Мне потребовались серьезные размышления и исследования, чтобы понять, почему центральный дифференциал лучше (а иногда и хуже) для гонок, и я надеюсь, что поделился этим знанием с вами.

Дифференциал и раздаточная коробка | Лейк-Сити Auto Care

В чем разница и как они работают вместе?

Трансмиссия автомобиля состоит из множества различных компонентов, работающих вместе для передачи мощности от двигателя к колесам. Дифференциалы и раздаточные коробки направляют поток мощности в разные части автомобиля. Легковые и грузовые автомобили имеют один дифференциал, если они двухколесные, два, если они полноприводные, и 3, если они полноприводные. Полноприводные автомобили оснащены раздаточной коробкой. Оба эти компонента находятся в трансмиссии, но в чем разница?

Что такое раздаточная коробка?

Раздаточная коробка — это механический компонент, который получает мощность от трансмиссии автомобиля. Раздаточные коробки направляют мощность через карданные валы на дифференциалы, расположенные в передней и задней части полноприводного автомобиля. Раздаточные коробки имеют взаимозаменяемый диапазон высокой и низкой передачи. В зависимости от автомобиля раздаточные коробки могут включать межосевой дифференциал.

Типы раздаточных коробок

Хотя все раздаточные коробки служат одной цели, они бывают разных конфигураций. Некоторые варианты лучше подходят для тяжелых условий эксплуатации или бездорожья.

Раздаточная коробка с цепным приводом

Раздаточная коробка с цепным приводом использует цепь внутри корпуса для передачи мощности на передний карданный вал. Этот тип раздаточной коробки легче и тише. В легких грузовиках, джипах и внедорожниках используются раздаточные коробки с цепным приводом.

Раздаточная коробка с зубчатой ​​передачей

Вместо использования цепи для включения полного привода в раздаточной коробке с зубчатой ​​передачей используется набор шестерен для передачи мощности между передней и задней частями. Раздаточные коробки с зубчатым приводом входят в стандартную комплектацию более крупных грузовиков и часто используются вместо раздаточной коробки с цепным приводом на грузовиках, джипах и внедорожниках, используемых для бездорожья. Дифференциалы с зубчатым приводом тяжелее и шумнее, но прочнее цепных.

Супружеская 

Супружеская раздаточная коробка крепится болтами непосредственно к трансмиссии автомобиля.

Разведенный

Короткий карданный вал соединяет разведенную раздаточную коробку с коробкой передач.

Что такое дифференциал?

Дифференциал представляет собой коробку передач, которая находится между осями в передней или задней части автомобиля. Дифференциалы распределяют мощность двигателя между осями, позволяя управлять каждым колесом. Полноприводные и полноприводные автомобили имеют третий, межосевой дифференциал, позволяющий переднему и заднему карданным валам вращаться с разной скоростью. Дифференциалы позволяют колесам вращаться с разной скоростью, что имеет решающее значение для безопасности и долговечности автомобиля.

Геометрия рулевого управления Аккермана

Геометрия рулевого управления Аккермана использует рулевые тяги, чтобы все четыре колеса вращались вокруг одной точки. Благодаря вращению вокруг одной точки колеса вашего автомобиля не должны скользить или скользить при повороте. Хотя рулевое управление Аккермана решает эту проблему, колеса при повороте должны вращаться с разной скоростью.

Дифференциалы позволяют колесам вращаться с разной скоростью при повороте

Когда вы едете прямо по дороге, колеса вашего автомобиля в основном вращаются с одинаковой скоростью. Однако при повороте за угол или повороте на другую улицу все четыре колеса вращаются с разной скоростью. Без дифференциала, допускающего разные скорости вращения колес, поворот может привести к быстрому и неравномерному износу шин, ухудшению управляемости, заеданию трансмиссии и потенциальному повреждению трансмиссии. Дифференциал передает мощность на оба колеса, позволяя им вращаться со своей скоростью.

Как взаимодействуют дифференциалы и раздаточные коробки?

Полный привод использует только дифференциалы для передачи мощности через трансмиссию на колеса. Однако на автомобилях с полным и неполным приводом раздаточные коробки и дифференциалы работают вместе, повышая внедорожные качества и управляемость.

Полный привод с неполным рабочим днем ​​

Раздаточная коробка используется в автомобилях с неполным приводом для переключения между двумя колесами (обычно задними) и всеми четырьмя. Полноприводные автомобили с неполным приводом могут переключаться между приводом на 2 и 4 колеса водителем вручную с помощью рычага или электронным способом с помощью переключателя. Система полного привода с неполным рабочим днем ​​включает пониженный диапазон передач, который можно использовать на малых скоростях в условиях бездорожья.

Неполный полный привод не использует межосевой дифференциал, то есть, когда автомобиль находится в режиме полного привода, все четыре колеса вращаются с одинаковой скоростью. Полноприводные автомобили с неполным приводом не должны двигаться на высоких скоростях или по скользким поверхностям с легким покрытием, когда раздаточная коробка находится в режиме полного привода.

Постоянный полный привод

Автомобиль, оснащенный постоянным полным приводом, не сталкивается с теми же проблемами, что и автомобили с неполным полным приводом. Помимо раздаточной коробки, постоянный полный привод использует третий межосевой дифференциал в дополнение к переднему и заднему. Межосевой дифференциал позволяет переднему и заднему карданным валам вращаться независимо друг от друга. Включение этого межосевого дифференциала позволяет автомобилям с постоянным полным приводом без проблем двигаться по шоссе и на высоких скоростях.

Полный привод

Полноприводные системы используют три дифференциала и не имеют раздаточной коробки. Автомобили с полным приводом не имеют высокого и низкого диапазона, оборудованного на полноприводных автомобилях с раздаточной коробкой.

Обслуживание дифференциала и раздаточной коробки

Дифференциалам и раздаточной коробке требуется регулярное обслуживание для правильной работы. Смазочная жидкость внутри должна быть менее эффективной. Запишитесь на прием в автосервис Лейк-Сити сегодня, и наши опытные специалисты займутся обслуживанием вашего дифференциала и раздаточной коробки!

Лучшая гарантия Северного Айдахо

Мы отвечаем за нашу работу на 100%. Вот почему мы предлагаем пятилетнюю гарантию на все виды обслуживания и ремонта с пробегом 50 000 миль. Вы можете быть уверены, что когда вы привозите свой автомобиль к нам, мы обеспечим вам защиту, что бы ни случилось в дороге.

Встречи(208)-856-8336

Объяснение технологий AWD и 4WD

Сравнение систем AWD и 4WD На этом графике каждая ячейка представляет категорию системы AWD/4WD. Пунктирная стрелка от системы A к системе B означает, что две системы сопоставимы и что последняя система обеспечивает лучшее сцепление на скользкой дороге. Не каждые две системы можно сравнивать напрямую, например, нет смысла сравнивать систему полного привода с системой полного привода с частичной занятостью. Однако стрелки являются транзитивными, например, система постоянного полного привода (Torsen) лучше, чем системы полного привода по требованию. Пояснение деталей Полный привод по требованию:  В нормальных условиях вождения только одна ось (обычно передняя) получает большую часть мощности. При обнаружении проскальзывания больше мощности передается на другую ось. Полный привод по запросу (поперечный) : В эту категорию попадают самые экономичные полноприводные системы бюджетного класса. Система обычно основана на платформе с передним приводом (FWD). Полный привод обычно является дополнительной функцией на этих автомобилях. Двигатель и трансмиссия установлены поперечно, поэтому они могут передавать мощность непосредственно на переднюю ось. При необходимости прерывистая мощность передается на заднюю ось несколькими способами. Пример: Большинство полноприводных автомобилей и кроссоверов построены на платформе FWD. Полный привод по запросу (продольный) : Это более производительные полноприводные системы. Двигатель и трансмиссия установлены продольно. Мощность сначала передается на центр автомобиля, а затем распределяется на переднюю и заднюю оси. Компоновка трансмиссии предназначена для более равномерного распределения крутящего момента между передней и задней осями при включении полного привода. Примеры: Subaru Active AWD, BMW X-drive (последняя версия), Infinity Intelligent AWD. Ограничения: типичные системы полного привода по требованию не могут поддерживать непрерывную подачу мощности на обе оси во время обычного движения, поскольку механизм разделения мощности предназначен для прерывистой работы и может перегреваться при длительном использовании. Постоянный полный привод:  В системе постоянного полного привода мощность постоянно распределяется между передней и задней осями в фиксированном соотношении с помощью механического межосевого дифференциала . При обычном вождении каждое колесо получает меньший крутящий момент по сравнению с полноприводными системами или системами по требованию, поэтому они с меньшей вероятностью пробуксовывают и теряют сцепление с дорогой. Постоянный полный привод (v-lsd/open) : Это более простые системы постоянного полного привода, которые поддерживают постоянное распределение мощности между передней и задней осями в нормальных условиях вождения, но мало способны реагировать на условия проскальзывания: когда один комплект (передний или задний) оси теряет сцепление с дорогой, другая сторона практически не получает выходной мощности из-за использования открытого дифференциала. Вязкостной дифференциал повышенного трения введен для уменьшения проскальзывания, но обычно требуется больше времени для реакции. Некоторые современные системы используют тормоза с АБС для уменьшения проскальзывания колес. Примеры: Subaru Continuous AWD, Mercedes 4-Matic (4ETS). Постоянный полный привод (e-lsd) : Эти системы сочетают в себе лучшее из двух миров: механический межосевой дифференциал обеспечивает непрерывное распределение мощности между передней и задней осями в нормальных условиях движения, но коэффициент распределения мощности также контролируется электроникой, когда проскальзывание происходит так же, как и в системах полного привода по требованию. Пример: Subaru VTD AWD. Постоянный полный привод (Torsen) : В этой системе используется механический межосевой дифференциал Torsen, который активно регулирует распределение мощности между осями. Он работает лучше, чем механизмы ограничения проскальзывания с электронным управлением, потому что дифференциал Torsen спроектирован так, чтобы быть активным; нет задержки в обнаружении состояния проскальзывания и времени на реакцию. Пример: Audi Quattro (большинство моделей). Полный привод на неполный рабочий день : В суровых условиях или в условиях бездорожья ничто не сравнится с простотой, надежностью и предсказуемостью системы полного привода. Водитель может вручную выбрать настройку механизма блокировки, которая связывает переднюю и заднюю оси жесткими звеньями и заставляет их всегда вращаться с одной и той же скоростью. Система может передавать 100% мощности на любую ось по мере необходимости; проскальзывание или потеря тяги на одной оси не повлияют на другую. Однако этот режим блокировки 4WD может быть опасен для использования на сухих дорогах, поскольку транспортному средству трудно поворачивать, когда передняя и задняя оси вынуждены вращаться с одинаковой скоростью. Пример: Большинство полноприводных пикапов. Полный рабочий день 4WD  — это, по сути, сочетание системы постоянного полного привода и системы полного привода с частичной занятостью. В дополнение к системам полного привода с частичной занятостью используется механический межосевой дифференциал, обеспечивающий непрерывное распределение мощности между передней и задней осями без их связывания вместе. Такие системы обычно имеют переключаемые передачи между постоянным режимом 4WD (для движения по дороге и легкому бездорожью) и режимом блокировки 4WD (для суровых условий бездорожья). В зависимости от типа межосевого дифференциала и используемого механизма ограничения пробуксовки полный рабочий день 4WD имеет категории, аналогичные штатному полному приводу: Постоянный полный привод (v-lsd/открытый): межосевой дифференциал представляет собой либо открытый дифференциал, либо вискомуфту дифференциала повышенного трения. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт