Дифференциал автомобиля — его конструкция и принцип работы

Главный недостаток дифференциала

крутящий момент
Распределение крутящего момента дифференциалом

Дифференциал служит для распределения крутящего момента, поступающего от главной передачи, между полуосями ведущих колес. Крутящий момент постоянен, но соотношение его величины на ведущих колесах в определенных ситуациях должно быть различным.

Эта функция важна, когда автомобиль входит в поворот: внешнее колесо движется по большему радиусу и, соответственно, проходит за равный промежуток времени больший путь, чем внутреннее колесо. Чтобы «успеть» это сделать, угловая скорость внешнего колеса на время прохождения поворота должна повышаться.

https://www.youtube.com/watch?v=qbcwdSSq5h4

Из-за смены направления движения центр тяжести автомобиля смещается в сторону поворота. В результате увеличивается сила сопротивления качению, и внутреннее колесо оказывается под большей нагрузкой, чем внешнее. Оно снижает скорость, дополнительно нагружая свою полуось.

На этом этапе в корпусе дифференциала из-за снижения угловой скорости более нагруженной полуоси внутреннего колеса начинают вращаться сателлиты. Они сообщают больший крутящий момент второй полуоси. Внешнее колесо повышает угловую скорость пропорционально тому, насколько ее снизило внутреннее колесо.

Тот же принцип распределения крутящего момента действует в ситуации, когда одно из колес буксует в грязи, на льду или попадает на ухаб. Оно получает больший крутящий момент, ослабляя тяговую мощность колеса, находящегося в хорошем сцеплении с дорогой. Критическая ситуация может возникнуть при распределении в процентном соотношении 0% к 100%: автомобиль перестанет двигаться.

Чтобы машина сдвинулась с места, необходимо перераспределить крутящий момент, сообщив большее его значение нагруженному колесу. При работающем дифференциале сделать это невозможно. Поэтому его частично или полностью блокируют.

Виды блокирующих устройств

Работа дифференциала основана на принципе планетарного редуктора. Состоит устройство из шестерней полуосей и специальных сателлитов, которые расположились в так называемой чашка. Она, в свою очередь, соединяется с ведомыми шестернями, которые принимают на себя крутящий момент двигатель от шестерней главной передачи.

Читать далее:  Как часто нужно менять дворники?

Чашка осуществляет передачу вращений с помощью сателлитов на полуоси, отвечающие за вращение ведущих колес. Именно сателлиты позволяют придавать колесам разную угловую скорость при неизменном крутящем моменте.

Виды и применение

Легковые авто и грузовые машины имеют в своей конструкции межколесный тип дифференциала, отвечающий за передачу вращения на колеса.

Если же говорить про межосевой дифференциал, который распределяет момент между мостами, то он актуален исключительно для автомобиля с полным приводом.

Опираясь на тип используемых зубчатых передач, механизм бывает:

  • цилиндрический;
  • червячный;
  • конический.

Если учитывать количество зубьев на используемых шестернях полуоси, тогда дифференциалы можно разделить на несимметричные и симметричные.

И здесь есть свои нюансы, о которых стоит упомянуть.

дифференциал

[adv2]

  • Несимметричные устройства с цилиндрической передачей обладают свойством пропорционально выполнять распределение момента. Это обеспечивает отличную работу, если есть передний и задний мост. Такой узел устанавливают между мостами на машинах с полным приводом;
  • Актуальным решением для переднеприводного и заднеприводного автомобиля будет конический симметричный тип дифференциала;
  • Вне зависимости от привода и типа дифференциала, червячный тип передачи подходит для всех. Эта система считается наиболее универсальной. Имеет достаточно высокий КПД.

Если мы говорим про дифференциалы, то будет логично немного уделить внимание вопросу блокировки.

В вопросе устройства и работы дифференциала встречаются такие понятия как Торсен, вискомуфта, пневмо блокировка, дифференциал Красикова, Квайф и многое другое. Честно признаюсь, разбираться в разновидностях устройств очень сложно и долго. Основные моменты мы уже рассмотрели. Теперь про блокировку.

Устройство блокировки узла зависит от его типа и применяемого механизма. Различный функционал накладывает ограничения и определяет возможность использования в межколесных или межосевых дифференциалах.

Кулачковый дифференциал
Кулачковая муфта блокировки дифференциала

Принудительная блокировка ручным способом осуществляется кулачковой муфтой (на рис. выделена желтой окружностью). Муфта выполняет полную блокировку механизма, жестко соединяя его корпус с нагруженной полуосью.

Читать далее:  Как завести машину в мороз дизель инжектор карбюратор АКПП коробка-автомат

Кулачковый дифференциал приводят в действие следующие виды приводов:

  1. механический;
  2. гидравлический;
  3. пневматический;
  4. электрический.

Они включаются с помощью рычажного механизма или специальной кнопки на приборной панели (для электропривода).

Дифференциал автомобиля - его конструкция и принцип работы

Благодаря универсальности кулачковый дифференциал применяют на межосевых межколесных механизмов.

Устройство самоблокирующегося (автоматического) дифференциала использует принцип повышения сил трения при изменении условий нагрузки на полуоси ведущих колес. Поэтому его другое название – «дифференциал повышенного трения» или LSD (Limited Slip Differential).

Червячный дифференциал
Червячный дифференциал повышенного трения Torsen

Самоблокирующийся дифференциал имеет четыре основные разновидности, зависящие от способа увеличения трения:

  1. дисковый;
  2. червячный;
  3. вискомуфта;
  4. электронная блокировка.

Дифференциалы, у которых блокирование происходит в автоматическом режиме, называются самоблокирующимися. В них, при определенных условиях происходит самостоятельная блокировка, без какого-либо участия водителя. Точно также он и разблокируется.

Управление блокировкой

Блокировка может устанавливаться на любой автомобильный дифференциал, как межколесный, так и межосевой. При этом в полноприводных авто передний межколесный дифференциал обычно не оснащают блокировкой, чтобы не оказывать влияние на управляемость авто. Задействование же блокировки, если она имеется, может осуществляться в ручном и автоматическом режиме.

Ручное включение подразумевает принудительное блокирование дифференциала, то есть оно задействуется только когда нужно. При этом водитель задействует привод, в результате чего происходит жесткое соединение составных элементов дифференциала между собой.

Привод блокировки может быть:

  • механический;
  • гидравлический;
  • пневматический;
  • электромеханический;

Основной недостаток ручного управления крыт в надобности соблюдения условий эксплуатации. Так, заблокированный дифференциал может повредить трансмиссию в случае, когда оба колеса окажутся на дороге с хорошими сцепными свойствами. Такое может произойти, к примеру, когда водитель забыл разблокировать дифференциал в авто после преодоления бездорожья.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
AutoJiza
Adblock
detector