Тестируем блокировки дифференциалов для «УАЗов» — Журнал «4х4 Club»

Что такое дифференциал в автомобиле, принцип его работы и что такое блокировка дифференциала

Добрый день, дорогие друзья. Сегодня простыми слова объясню, что такое дифференциал, зачем он нужен и как он работает в автомобиле. В чем его плюсы, минусы и зачем придумали его блокировать. Добавлю видео, чтобы лучше понять материал, написанный в этой статье.

Что такое автомобильный дифференциал

Это механическое устройство, разделяющее крутящий момент между двумя полуосями ведущих колес. Разделение происходит в неравных пропорциях, в зависимости от условий, в которых находятся колеса, а точнее от коэффициента сцепления с поверхностью и направлению движения автомобиля. Он позволяет вращаться колесам с разной скоростью, передавая мощность на оба колеса.

Из чего он состоит

Конструкцию рассмотрим на примере простого дифференциала. Он состоит:

  1. Ведущей шестерни. Она передает крутящий момент от коробки передач, через кардан на главную шестерню.
  2. Ведомой (главной) шестерни. Заставляет вращаться сателлит (спутник)
  3. Шестерня сателлита. Она жестко закреплена с ведомой шестеренкой и вращается вместе с ней в одном направлении. Кроме этого, она может совершать вращения вокруг своей оси в разные стороны.
  4. Две полуосевые шестерни, каждая из которых соединена со своим колесом. Через них мощность и момент передается с сателлита на ведущие колеса.

Конструкция схематически представлена на картинке:

Зачем он нужен

Он нужен, чтобы колеса вращались с разными скоростями при прохождении поворотов. Зачем это нужно? Смотрим на скрин снизу. При повороте автомобиля ведущие колеса проходят разное расстояние S1 и S2, где S1 Дифференциал автомобиля принцип работы

Момент передается от коробки передач на ведущую шестерню. В зависимости от компоновки привода она находится или на кардане, или на угловом редукторе. Будем рассматривать на примере заднеприводного автомобиля. Здесь она расположена в корпусе механизма.

Через нее момент передается ведомой шестеренки, которая не имеет прямой связи с осями колес. Она закреплена на подшипнике внутри кожуха агрегата. На ней закреплена шестерня сателлита, спутника, которая крутиться вместе с ведомой звездочкой и вокруг своей оси. Таких спутников может быть несколько, в зависимости от мощности, которую нужно передать. Зубья сателлита соединены с шестернями полуосей, на которых находятся колеса. Вращения передается через него на полуоси. Именно работа сателлита играет важную роль в распределении скорости вращения между осями. Существует несколько типов его работы в зависимости от направления движения авто. Рассмотрим их подробно

Прямолинейное движение

В этом случае крутящий момент равномерно передается на колеса. Шестерня «спутника» не вращается вокруг своей оси. Вращение происходит только вместе с ведомой шестеренкой в том же направление. Мощность поровну делится между ведущими колесами. Они крутятся с одинаковой скоростью.

Видео как работает дифференциал при прямолинейном движении:

Поворачиваем налево или направо

Так как скорости колес должны быть разными для лучшего и безопасного прохождения поворота, в работу вступает сателлит. Он начинает крутиться вокруг своей оси, разделяя момент между полуосями в нужных пропорциях, для обеспечения необходимых скоростей вращения колес, чтобы ни одно из них не буксовало и не тормозило.

Направление вращения сателлита вокруг себя зависит от направления поворота. Влево – крутится в одну сторону, увеличивая скорость вращения правого колеса, вправо – в другую, придавая левому больший момент.

Видео как работает дифференциал при повороте автомобиля:

Движение по поверхности с разным коэффициентом сцепления

Я думаю, вы неоднократно видела, как автомобиль, находясь на льду, или грязи одним колесом буксовал. При этом второе колесо находилось на твердой поверхности, но оно стояло, и машина не могла тронуться с места. В этом «заслуга» дифференциала.

Нажимая на педаль газа, момент передается через механизм на сателлит, который сцеплен с полуосями. Колеса находятся на разных поверхностях с разными сцепными свойствами (лед и асфальт), ведомая шестерня начинает вращать «спутник». Он своими зубьями упирается в полуоси и пытается их провернуть. Так как для вращения одного колеса, стоящего на льду сил нужно меньше, а для асфальта больше, то сателлит начинает вращаться вокруг себя в сторону колеса с хорошим сцепления, не передавая на него мощности. Вся энергия уходит на проворот колеса с меньшим сцеплением. Получается, что колесо в ледяной ловушке крутиться, буксует свободно, а колесо на асфальте спокойно стоит без движения.

Именно такой принцип работы дифференциала заставило задуматься инженеров над модернизацией механизма. Что нужно сделать, чтобы не попасть в такую ситуацию? – Правильно, нужно заблокировать сателлит от вращения вокруг своей оси. В этом случае момент будет равномерно делиться между двумя колесами и то, которое находится на жесткой поверхности (асфальте), сможет вытянуть весь автомобиль. Таким образом, люди дошли до изобретения механизма блокировки дифференциала.

Что такое блокировка дифференциала в автомобиле

Это способ заблокировать сателлиты, чтобы исключить их вращение вокруг своей оси или соединить шестерню полуоси с корпусом дифференциала. Крутящий момент будет передаваться равномерно или в определенном соотношении между двумя полуосями ведущих колес. Существует два вида блокировок – жесткая и частичная.

В первом случае, все части дифференциала будут заблокированы, момент будет передаваться на все ведущие колеса. На многих внедорожниках этот режим называется «Lock». Второй вид – в нем используются дифференциалы повышенного трения. В них мощность передается в определенной пропорции между буксующим колесом и заблокированным. Чем быстрее вращается свободная ось, тем больше крутящего момента идет на «стоячее» колесо.

Жесткая или принудительная блокировка

Она активируется принудительным нажатием кнопки в салоне или физическим перемещением определенного элемента в механизме. В последнем случае водителю нужно было перемещать рычаг и при помощи тросов происходило смещение муфты, блокирующей ось колеса с корпусом дифференциала. В современных авто применяются пневматические, гидравлические или электрические привода. В некоторых случаях используется не межколесная блокировка, а межосевая, мощность передается между передними и задними колесами машины в соотношении 50:50, 50:40, в зависимости от настроек.

Частичная блокировка или LSD

LSD – этот термин означает, что в авто применяется дифференциалы ограниченного, частичного проскальзывания.

Они бывают:

Вязкостная муфта (вискомуфта). Состоит из набора дисков, часть которых закреплена с корпусом, вторая – с ведущим валом. Вся конструкция находится в герметичном корпусе, заполненном специальным силиконом. При увеличении скорости вращения ведущего вала выше скорости корпуса, диски на валу начинают мешать собой силикон. Он меняет свои свойства, становится вязким. Тем самым повышается коэффициент трения между дисками, дифференциал блокируется. При уравнивании скоростей, силиконовая смазка восстанавливает свою вязкость и диски разблокируются.

Дисковые муфты повышенного трения. В них вместо силикона применяются фрикционные диски. Часть находится на полуоси, часть на корпусе дифференциала. При прямолинейном движении колес весь механизм работает как одно целой. При проскальзывании одной из осей, за счет силы трения дисков он блокируется, передавая момент на оба колеса.

Читайте также:  Польза и вред вакуумной помпы для мужчин

Червячные. Ярким примером является дифференциал Торсен . В его конструкции применяются сателлиты червячного типа, которые могут вращаться от червячных шестерен полуосей, а сами вращать их не могут – блокируются. При повышении угловой скорости одной оси происходит блокировка сателлитов и перераспределение мощности на колесо с хорошим сцеплением с дорогой. Чем быстрее проскальзывает колесо, тем больше момента передается на другую ось. Происходит автоматическая частичная блокировка дифференциала, без участия водителя. При выравнивании скоростей, червячные сателлиты разблокируются и механизм вернется в исходное состояние.

В последнее время на современных автомобилях появилась третий вид блокировок – имитация блокировки межколесного дифференциала. Здесь все происходит в автоматическом режиме. Система считывает данные с датчиков ABS о скорости вращения ведущих колес. Если они сильно различаются, то тормозная система «прикусывает» колесо, которое быстрее крутится, буксует, часть энергии вращения передается на колесо с хорошим сцеплением. В данных системах не применяются дорогие и сложные конструкции для блокировок, используется свободный дифференциал и электронная система с датчиками АБС – это удешевляет конструкцию и конечную стоимость автомобиля. Но эффективности в ней меньше, чем настоящих, физических блокировок. Подробнее о принципах работы разных типов дифференциалов поговорим в других статьях. Сейчас приведем основные недостатки таких блокировочных механизмов.

Недостатки

  1. Сложная конструкция, ведущая к дорогому ремонту
  2. Повышенные требования к обслуживанию
  3. Большой нагрев механизма, в результате повышенного трения элементов. При длительном использовании сокращается срок службы деталей и всего агрегата в целом
  4. Установка дополнительной электроники, контролирующей температуру элементов муфты и другие параметры, обеспечивающие надежность, долговечность механизма

Поэтому рекомендуется использовать блокировки только в тех случаях, когда нужно вытащить машину из снежной «ловушки» или грязи. Длительное применение этой технологии ведет к повышенному износу и выходу из строя дифференциала, а как следствие – дорогостоящему ремонту.

Заключение

Мы разобрались с вопросом, что такое дифференциал, как он работает и зачем он нужен. Узнали о его недостатках, и с какой целью его решили блокировать. Вкратце прошлись по существующим типам блокировок. Более детальный обзор будет в следующих статьях. Так что подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.

xDrive vs. quattro vs. 4MATIC: что лучше?

Немецкое автомобилестроение традиционно вызывает благоговейный трепет у всех, кому небезразличны звуки работающего двигателя и касания шин асфальта. Но кто же из немецких автоконцернов больше всего преуспел в создании систем постоянного полного привода?

Фанаты Audi quattro, BMW xDrive и «мерседесовского» 4MATIC ведут жаркие баталии на просторах Сети и не только. При этом далеко не все вообще понимают принцип работы постоянного полного привода. Поэтому есть смысл начать издалека. Как мы знаем, полный привод — это когда крутящий момент от двигателя передается на обе оси авто.

Проще говоря, на все колеса одновременно. Сейчас полный привод — привычное явление, которым никого не удивишь. Но еще в 80-е годы оно ассоциировалось у многих почти исключительно с вездеходами. Нередко — очень узкоспециализированными.

Изменили мир немцы, а если быть точнее, инженеры Audi, внедрившие свою систему quattro на дорожных автомобилях. При этом считать специалистов «четырех колец» пионерами было бы тоже неверно. Правильней будет сказать, что именно появление раллийного и дорожного Audi quattro в 80-е сыграло ключевую роль в популяризации идеи как таковой.

Так что же дает полный привод? Начнем с того, что он обеспечивает повышенную проходимость. На дорогах общего пользования она нам не очень нужна, если, конечно, речь не идет об автодороге «Лена» образца 2006 года. Но есть и другие важные аспекты, которые сбрасывать со счетов не стоит. Именно полный привод позволяет эффективнее всего использовать мощность двигателя при любом режиме движения. Он существенно улучшает управляемость, особенно если впереди скользкая трасса. Достаточно будет сказать, что знаменитый Bugatti Veyron 16.4, долгое время считавшийся самым быстрым серийным автомобилем в мире, имеет полный привод. Такое же решение использовали и на его преемнике — Bugatti Chiron.

Выделяют четыре основные схемы полного привода: подключаемый полный привод (part-time), постоянный полный привод (full-time), постоянный по требованию полный привод (on-demand full-time) и многорежимный полный привод (selectable). Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Пожалуй, нет смысла сейчас детально рассматривать все четыре. Остановимся конкретно на full-time, ведь именно ему посвящен наш материал.

Концепция постоянного полного привода подразумевает постоянное подключение двигателя к обеим осям посредством дифференциала. Некоторые авто обладают принудительной блокировкой межосевого дифференциала, за счет чего могут становиться похожими на автомобили с подключаемым полным приводом, когда в условиях нормальной эксплуатации крутящий момент передается только на одну ось.

При создании первых авто с постоянным полным приводом перед инженерами стояла непростая задача. Дело в том, что во время прохождения поворота колеса автомобиля проходят разные пути. При жестком соединении осей одни колеса ехали, а другие — пробуксовывали. Кроме неудобств вождения, это бы постепенно еще и разрушало трансмиссию авто. По этой причине автомобили с постоянным полным приводом получили раздаточную коробку с межосевым дифференциалом — механизмом, служащим для распределения мощностей между осями и позволяющим им вращаться с разной скоростью. Замедление одного колеса автоматически ведет к увеличению оборотов другого. На случай езды по бездорожью у дифференциала есть блокировка — при ее активации обороты на всех колесах одинаковые, а крутящий момент определяется только сцеплением колес с дорогой.

Все вышесказанное делает системы, подобные xDrive, весьма универсальным решением, но, увы, тоже не лишенным недостатков. Дополнительные узлы, такие как вышеназванный дифференциал, делают систему довольно громоздкой и в целом весьма сложной. Есть и другие недостатки. За счет постоянной передачи крутящего момента на все четыре колеса можно, конечно, достичь прекрасного сцепления с трассой, однако и расход топлива в этом случае тоже возрастает.

Как мы уже сказали, первопроходцами здесь с некоторыми оговорками можно назвать инженеров Audi. При этом quattro — не просто техническое решение на отдельно взятой модели. Перед нами целое поколение систем, которые применяли на самых разных дорожных авто. Немцы не любят официально разделять свои quattro. Исключение — модель 2010 года Audi RS5, на которой применили «quattro нового поколения».

Специалисты выделяют целых шесть quattro и систему quattro ultra, которую начали устанавливать на автомобили в 2016 году. Каждая из них интересна по-своему, но мы сейчас не будем останавливаться на всех достоинствах и недостатках, а постараемся оценить правильность выбранной концепции в целом.

В Audi используют постоянный полный привод с дифференциалом Torsen (TORque SENsing — чувствующий крутящий момент). Это механический самоблокирующийся дифференциал, в котором применен сложный набор червячных шестерен. Он включает в себя ведомые червячные колеса и ведущие червячные шестерни.

Главное отличие конструкции в том, что червячные шестерни могут приводить во вращение другие шестерни, но сами не могут приводиться во вращение. За счет этого достигается определенная степень блокирования дифференциала. В зависимости от величины передаточного числа и конструкции дифференциала, крутящий момент может быть распределен в самом разном соотношении.

У бóльшей части автомобилей Audi распределение крутящего момента составляет 50:50, обеспечивая тем самым управляемость, близкую к переднеприводной. В системе quattro шестого поколения центральный дифференциал Torsen Type C заменили дифференциалом на основе плоских зубчатых колес, созданным в Audi. Такое решение позволяет при необходимости передавать на передний и задний мосты до 70% и до 85% крутящего момента соответственно. В сумме с продвинутыми электронными системами это дает прекрасную управляемость в почти любых условиях: не важно, идет ли речь о прохождении скоростного поворота, ускорении, торможении или даже сочетании всего вышеназванного.

Читайте также:  Можно ли промывать двигатель соляркой АвтоЖидкость

Ответом BMW на появление системы quattro стал знаменитый xDrive. Это система постоянного полного привода, обеспечивающая бесступенчатое непрерывное и переменное распределение крутящего момента между передней и задней осями (в зависимости от условий). Данная система, в частности, нашла свое применение на кроссоверах X3 и X5, а также легковых автомобилях 3-й, 5-й и 7-й серий.

xDrive использует характерную для BMW заднеприводную схему трансмиссии. За распределение крутящего момента между осями отвечает раздаточная коробка, представляющая собой зубчатую передачу привода передней оси, управляемую фрикционной муфтой. При этом трансмиссия кроссоверов имеет не зубчатую, а цепную передачу.

При прохождении поворотов с недостаточной поворачиваемостью фрикционная муфта размыкается, а на заднюю ось направляется до 100% момента. Во время движения на скользком покрытии пробуксовка отдельных колес предотвращается за счет блокировки фрикционной муфты и, при необходимости, электронной межколесной блокировки системы DSC. Во время парковки фрикционная муфта полностью разомкнута, автомобиль становится заднеприводным, что позволяет снизить нагрузки в трансмиссии и рулевом управлении.

В 2003 году выпустили четвертое поколение системы. Распределение крутящего момента между осями при нормальном движении составило 40:60. Функция межосевого дифференциала лежит на плечах многодисковой фрикционной муфты с электронным управлением. Имеется возможность перераспределения крутящего момента между осями в пределах от 0 до 100%, также присутствует электронная блокировка межколесных дифференциалов.

Как и quattro с xDrive’ом, система 4MATIC имеет долгую и богатую историю. Впервые 4MATIC представили в 1985 году. Система обладала блокируемым межосевым дифференциалом типа Ferguson с распределением крутящего момента 35:65 и блокируемым задним межколесным дифференциалом 50:50. Блокировка дифференциалов осуществлялась посредством гидроподжимных муфт, которые активируются при помощи быстродействующей электрогидравлической системы.

4MATIC действует в паре с электронной системой регулирования динамических характеристик авто, которая включает в себя электронную систему стабилизации ESP и электронную систему управления тяговым усилием 4ETS (англ. 4-wheel Electronic Traction System). 4ETS взаимодействует с антиблокировочной системой (ABS), антипробуксовочной системой (ASR) и системой контроля скорости при спуске (DSR). Все это позволяет достичь оптимального распределения крутящего момента между всеми четырьмя колесами и поддерживать прекрасное сцепление с трассой.

Центральный конструктивный элемент системы 4MATIC — раздаточная коробка, осуществляющая бесступенчатое распределение крутящего момента по осям авто. Она состоит из сдвоенного планетарного редуктора, цилиндрических шестерней и приводных валов.

Последнее, пятое, поколение 4MATIC — это совершенно новая разработка, созданная по переднеприводной архитектуре с поперечно установленным спереди двигателем. В основе нового поколения лежит принцип активации системы настолько часто, насколько это необходимо, и при этом настолько редко, насколько это возможно. Иными словами, если авто может передвигаться исключительно на переднем приводе, необходимости в активации нет. При этом крутящий момент может быть за миллисекунды переброшен на заднюю ось.

Считается, что система 4MATIC очень выручает, если имеет место недостаточная или, наоборот, избыточная поворачиваемость, и использует распределение крутящего момента для того, чтобы стабилизировать авто.

Так кто же лучше справился с внедрением системы постоянного полного привода? Назвать однозначного победителя сложно, тем более что и Audi, и BMW, и Mercedes-Benz постоянно вносят какие-то улучшения, основываясь на многолетнем опыте эксплуатации своих систем. Кроме того, все концепции, хоть и похожи, имеют довольно существенные различия. Так, специалисты Audi применили постоянный полный привод с дифференциалом Torsen. Mercedes-Benz создал, в общем-то, не менее полный привод, однако также снабдил свое детище фрикционной блокировкой дифференциала. Ну а BMW на каком-то этапе стал эксплуатировать привод, где передние колеса активируются по требованию при помощи электромеханической муфты.

При распределении крутящего момента 50:50 у бóльшей части автомобилей Audi компания достигла управляемости своих автомобилей, близкой к переднеприводной. При этом, например, у Audi A4 сместившийся назад центр масс ведет к тому, что задние колеса по умолчанию получают 60% момента. Это же касается и ряда спортивных авто, например Audi RS4. Кстати, некоторые считают уже упомянутую А4 «недоприводной». Резкий старт на ней может быть проблематичен, так как передняя часть оказывается недостаточно загруженной.

Постоянный автоматический полный привод, который использует BMW, безусловно, очень удачен. При этом некоторые водители считают его недостаточно предсказуемым: при предельных скольжениях лучше не полагаться на своевольную электронику, которая может вмешаться в процесс и нарушить баланс авто. Ряд экспертов полагают, что при использовании критических режимов передние колеса «баварцев» могли быть более «активными». В целом же, xDrive хорошо научился прогнозировать ситуацию и регулировать распределение момента с упреждением. Остальное — дело вкуса автолюбителей.

Можно сказать, что наиболее системно к решению вопроса подошли инженеры Mercedes-Benz. На задние колеса подается 55–60% момента, следовательно, хоть и присутствует некая «заднеприводность», основной упор делается на безопасность езды, что, в общем-то, тоже очень неплохо. По сравнению с моделями Audi, центральный дифференциал хоть и обладает фрикционными дисками, момент перераспределяет только на старте.

В общем, как уже было сказано, каждая из систем имеет свои минусы и плюсы. И от этого, по всей вероятности, никуда не деться. Универсального решения пока не намечается, хотя будущее может преподнести сюрприз. Нельзя также исключать, что творцами некоей гипотетической революции в мире постоянного полного привода будут уже не немцы, а кто-либо другой, например, инженеры из Японии или США. Но пока что сложно найти страну, которая бы чувствовала себя в таком непростом деле, как автомобилестроение, более уверенно, чем Германия.

Что такое дифференциал и в чем его секрет?

Дифференциал – 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.

  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 в транспортном средстве – это механизм, отвечающий за распределение момента вращения и угловых скоростей от главной передачи на колёса (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.

Читайте также:  Термостат ВАЗ-2107 – как проверить и заменить важный узел Видео; АвтоНоватор

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.

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.

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.

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.

    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.

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
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

  • 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.
  • 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.

    Ссылка на основную публикацию
    Термостат Пежо 308 — замена корпуса термостата
    Замена термостата на двигателе EP6 ТехноФранц Еще одна из нередких поломок на двигателе EP6 это выход термостата из строя. Все...
    Телеграм бот по номеру авто — поиск сведений об владельце
    Проверка авто по номеру двигателя в ГИБДД бесплатно Любой автомобиль определяется по номеру кузова и двигателя. На основании этой информации...
    Телематический модуль StarLine M31 (Старлайн М31) с установкой в Доп-Центре, доступная цена, опытные
    GSM модуль для Starline A91, доводчик стекол дооснащение дополнительными модулями Автосигнализация starline a91, разработанная и выпускаемая отечественным научно-производственным объединением СтарЛайн,...
    Термостат Хендай Акцент принцип работы, замена и диагностика
    Hyundai Accent (ТагАЗ) Двигатель Хендай Акцент Hyundai Accent При перегреве мотора и холодном верхнем патрубке, который идет к радиатору, можно...
    Adblock detector